《混凝土結構》課程設計

2022-05-05 08:30:04 字數 5425 閱讀 7629

受彎構件縱向受拉鋼筋計算

一、構件編號: l-1

二、設計依據

《混凝土結構設計規範》 gb50010-2002

三、計算資訊

1. 幾何引數

截面型別: 矩形

截面寬度: b=200mm

截面高度: h=450mm

2. 材料資訊

混凝土等級: c25 fc=11.9n/mm2 ft=1.27n/mm2

受拉縱筋種類: hrb400 fy=360n/mm2

受壓縱筋種類: hrb400 fy=360n/mm2

受拉縱筋最小配筋率: ρmin=0.200%

受壓縱筋最小配筋率: ρ'min=0.200%

受拉縱筋合力點至近邊距離: as=25mm

受壓縱筋合力點至近邊距離: as'=25mm

3. 受力資訊

m=37.060kn*m

4. 設計引數

結構重要性係數: γo=1.0

四、計算過程

1. 計算截面有效高度

ho=h-as=450-25=425mm

2. 計算相對界限受壓區高度

ξb=β1/(1+fy/(es*εcu))=0.80/(1+360/(2.0*105*0.0033))=0.518

3. 確定計算係數

αs=γo*m/(α1*fc*b*ho*ho)=1.0*37.060*106/(1.0*11.9*200*425*425)=0.086

4. 計算相對受壓區高度

1-sqrt(1-2αs)=1-sqrt(1-2*0.086)=0.090≤ξb=0.518 滿足要求。

為充分發揮混凝土材料的受壓能力,取ξ=ξb=0.518。

5. 計算縱向受壓鋼筋面積

a's=(γo*m-α1*fc*b*ho*ho*ξb*(1-0.5*ξb))/(fy'*(ho-as'))

1.0*37.060*106-1.0*11.9*200*425*425*0.518*(1-0.5*0.518))/(360*(425-25))

888mm2

由於a's≤0,因此按構造配筋

a's=ρ'min*b*h=0.200%*200*450=180mm2

6. 計算縱向受拉筋面積

as=α1*fc*b*ho*ξ/fy=1.0*11.9*200*425*0.090/360=254mm2

7. 驗算受拉鋼筋最小配筋率

as/(b*h)=254/(200*450)=0.282%

0.282%≥ρmin=0.200%, 滿足最小配筋率要求。

受彎構件箍筋計算

一、構件編號: l-1

二、設計依據

《混凝土結構設計規範》 gb50010-2002

三、計算資訊

1. 幾何引數

截面型別: 矩形

截面寬度: b=200mm

截面高度: h=450mm

2. 材料資訊

混凝土等級: c25 fc=11.9n/mm2 ft=1.27n/mm2

箍筋種類: hpb235 fyv=210n/mm2

箍筋間距: s=100mm

最小配箍率: ρmin=0.24*ft/fyv=0.24*1.27/210=0.145% (自動計算)

縱筋合力點至近邊距離: as=25mm

3. 荷載資訊

v=32.940kn

4. 設計引數

結構重要性係數: γo=1.0

四、計算過程

1. 計算截面有效高度和腹板高度

ho=h-as=450-25=425mm

hw=ho=425mm

2. 確定受剪麵是否符合條件

當hw/b=425/200=2.125≤4 時

v≤0.25*βc*fc*b*ho/γo 【10.7.5-1】

0.25*1.0*11.9*200*425/1.0=252.875kn 截面符合條件。

3. 確定是否需要按構造箍筋

0.7*ft*b*ho/γo=0.7*1.27*200*425/1=75.565kn≥v=32.940kn

不進行斜截面的承載力計算,僅需按構造要求配置箍筋。

4. 計算箍筋面積

asv=(0.24*ft/fyv)*b*s=(0.24*1.27/210)*200*100=29mm2

5. 驗算最小配箍率

asv/(b*s)=29/(200*100)=0.145%

0.145%≥ρmin=0.145%,滿足最小配箍率要求。

受彎構件縱向受拉鋼筋計算

一、構件編號: xl-1

二、設計依據

《混凝土結構設計規範》 gb50010-2002

三、計算資訊

1. 幾何引數

截面型別: 矩形

截面寬度: b=200mm

截面高度: h=350mm

2. 材料資訊

混凝土等級: c25 fc=11.9n/mm2 ft=1.27n/mm2

受拉縱筋種類: hrb400 fy=360n/mm2

受壓縱筋種類: hrb400 fy=360n/mm2

受拉縱筋最小配筋率: ρmin=0.200%

受壓縱筋最小配筋率: ρ'min=0.200%

受拉縱筋合力點至近邊距離: as=25mm

受壓縱筋合力點至近邊距離: as'=25mm

3. 受力資訊

m=49.500kn*m

4. 設計引數

結構重要性係數: γo=1.0

四、計算過程

1. 計算截面有效高度

ho=h-as=350-25=325mm

2. 計算相對界限受壓區高度

ξb=β1/(1+fy/(es*εcu))=0.80/(1+360/(2.0*105*0.0033))=0.518

3. 確定計算係數

αs=γo*m/(α1*fc*b*ho*ho)=1.0*49.500*106/(1.0*11.9*200*325*325)=0.197

4. 計算相對受壓區高度

1-sqrt(1-2αs)=1-sqrt(1-2*0.197)=0.221≤ξb=0.518 滿足要求。

為充分發揮混凝土材料的受壓能力,取ξ=ξb=0.518。

5. 計算縱向受壓鋼筋面積

a's=(γo*m-α1*fc*b*ho*ho*ξb*(1-0.5*ξb))/(fy'*(ho-as'))

1.0*49.500*106-1.0*11.9*200*325*325*0.518*(1-0.5*0.518))/(360*(325-25))

435mm2

由於a's≤0,因此按構造配筋

a's=ρ'min*b*h=0.200%*200*350=140mm2

6. 計算縱向受拉筋面積

as=α1*fc*b*ho*ξ/fy=1.0*11.9*200*325*0.221/360=476mm2

7. 驗算受拉鋼筋最小配筋率

as/(b*h)=476/(200*350)=0.680%

0.680%≥ρmin=0.200%, 滿足最小配筋率要求。

受彎構件箍筋計算

一、構件編號: xl-1

二、設計依據

《混凝土結構設計規範》 gb50010-2002

三、計算資訊

1. 幾何引數

截面型別: 矩形

截面寬度: b=200mm

截面高度: h=350mm

集中荷載作用點至支座或節點邊緣的距離:a=200mm

2. 材料資訊

混凝土等級: c25 fc=11.9n/mm2 ft=1.27n/mm2

箍筋種類: hpb235 fyv=210n/mm2

箍筋間距: s=100mm

最小配箍率: ρmin=0.24*ft/fyv=0.24*1.27/210=0.145% (自動計算)

縱筋合力點至近邊距離: as=25mm

3. 荷載資訊

v=33.000kn

4. 設計引數

結構重要性係數: γo=1.0

四、計算過程

1. 計算截面有效高度和腹板高度

ho=h-as=350-25=325mm

hw=ho=325mm

2. 確定受剪麵是否符合條件

當hw/b=325/200=1.625≤4 時

v≤0.25*βc*fc*b*ho/γo 【10.7.5-1】

0.25*1.0*11.9*200*325/1.0=193.375kn 截面符合條件。

3. 確定是否需要按構造箍筋

a/ho=200/325=0.615<1.5, 取λ=1.5

1.75/(λ+1)*ft*b*ho/γo=1.75/(1.500+1)*1.27*200*325/1.0=57.785kn≥v=33.000kn

不進行斜截面的承載力計算,僅需按構造要求配置箍筋。

4. 計算箍筋面積

asv=(0.24*ft/fyv)*b*s=(0.24*1.27/210)*200*100=29mm2

5. 驗算最小配箍率

asv/(b*s)=29/(200*100)=0.145%

0.145%≥ρmin=0.145%,滿足最小配箍率要求。

軸心受壓構件縱向受壓鋼筋計算

一、構件編號: kz-1

二、依據規範:

《混凝土結構設計規範》 (gb 50010-2002)

三、計算引數

1.幾何引數:

截面形狀: 矩形

截面寬度: b=700mm

截面高度: h=700mm

構件的計算長度: lo=8200mm

2.材料資訊:

混凝土強度等級: c30 fc =14.3n/mm2

鋼筋型別: hrb400 fy'=360n/mm2

3.設計引數:

結構重要性係數: γo=1.0

縱筋最小配筋率: ρmin=0.600%

4.荷載資訊:

軸向力設計值: n=33.000kn

四、計算過程

1.確定穩定係數φ:

lo/b=8200/700=11.714

查《混凝土結構設計規範》(gb 50010-2002)表7.3.1得,

φ= 0.954

2.計算縱筋面積a's:

截面面積a=bh=700*700=490000mm2

a's= (γo*n/0.9φ-fc*a)/fy'

1.0*33.000*1000/(0.9*0.954)-14.3*490000)/360=-19357mm2

因為a's≤0,應按構造要求配筋。a's=a's,min=ρmin*a=0.600%*490000=2940mm2 。

繪圖如頁:#brbr##end#

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