專案名稱日期
設計者校對者
一、基本資料：
1．依據規範：
《水工混凝土結構設計規範》(sl 191-2008)，以下簡稱《規範》
《水工鋼筋混凝土結構學》(中國水利水電出版社)
2．荷載引數：
承載力安全係數k = 1.35
軸向力設計值n = 392.500 kn
彎矩設計值m = 360.000 kn·m
剪力設計值q = 360.000 kn
軸向力標準值nk = 360.000 kn
彎矩標準值mk = 175.000 kn·m
3．幾何尺寸引數：
矩形截面高度h = 600 mm 截面寬度b = 1000 mm
計算長度lo = 4500.0mm 垂直於彎矩平面計算長度lo' = 4500.0mm
縱筋合力點至近邊距離as = 30.0mm
縱筋合力點至遠邊距離as' = 30.0mm
4．材料引數：
混凝土強度等級: c30 彈性模量ec = 3.00×104 n/mm2
軸心抗壓強度設計值fc = 14.3 n/mm2；軸心抗拉強度設計值ft = 1.43 n/mm2
軸心抗壓強度標準值fck = 20.1 n/mm2；軸心抗拉強度標準值ftk = 2.01 n/mm2
縱筋種類: hrb400 彈性模量es = 2.0×105 n/mm2
抗拉強度設計值fy = 360.0 n/mm2；抗壓強度設計值fy' = 360.0 n/mm2
箍筋種類: hpb235；抗拉強度設計值fyv = 210.0 n/mm2
二、正截面配筋計算：
1．偏心距計算：
偏心距eo = m/n = 360000000/392500 = 917.2mm
eo >= h/30 = 20.0mm,故按實際偏心距eo = 917.2 mm計算。
2．計算偏心距增大係數η：
lo / h = 4500.0/600.0 = 7.50 ≤ 8.0，不考慮縱向彎曲的影響。
計算偏心距增大係數η取值為1.0
3．配筋計算：
截面有效高度ho = h - as = 600 - 30 = 570 mm
nb = fc×b×ho×ξb = 14.30×1000×570×0.518 = 4219341 n
k×n = 1.35×392500 = 529875 n < nb = 4219341 n，按大偏心受壓計算。
採用對稱配筋，as = as',可得:
k×n/（fc×b×ho） = 1.35×392500/（14.30×1000×570）
0.065
x = ξ×ho = 0.065×570.0 = 37.1 mm < 2×as' = 60.0 mm，則：
as = as' = k×n×(η×eo - h/2+as')/fy/(ho-as')
1.35×392500×(1.000×917.2-600/2+30)/360.0/(570-30)
1764.1 mm2
配筋率ρ = as/ho/b = 1764.1/570/1000 = 0.31% > ρmin = 0.20%,滿足要求。
受壓力較小或受拉端實配6φ20，實配面積as（實） = 1885 mm2
受壓力較大端實配6φ20，實配面積as'（實） = 1885 mm2
三、斜截面配筋計算：
1．複核截面尺寸：
截面有效高度ho = h - as = 600 - 30 = 570 mm
偏心受壓構件受剪截面應符合下式要求：
k×v ≤ 0.25×fc×b×ho (《規範》式6.5.8)
k×v = 1.35×360000 = 486000 n ≤ 0.25×14.30×1000×570 = 2037750 n
故截面尺寸滿足要求。
2．計算過程：
偏心受壓構件其斜截面受剪承載力應符合下式要求：
k×v ≤ vc + vsv + vsb + 0.07n (《規範》式6.5.9)
上式中：vc = 0.7×ft×b×ho (《規範》式6.5.3-2)
vsv = 1.25×fyv×asv/s×ho (《規範》式6.5.3-3)
vsb = fy×asb×sinα (《規範》式6.5.3-5)
vc = 0.7×1.43×1000×570 = 570570 n
vsb = 360.0×0×sin45° = 0 n
k×v = 1.35×360000 = 486000 n ≤ vc + 0.07n
570570+0.07×392500 = 598045 n
故：可不進行斜截面受剪承載力計算，按構造配置箍筋。
四、正截面抗裂驗算：
1．驗算依據：
偏心受壓構件截面抗裂驗算應該符合下列規定：
nk ≤ γm×αct×ftk×ao×wo/（eo×ao-wo） （《規範》式7.1.1-3）
上式中：ao = ac + αe×as + αe×as'
yo = （ac×yc'+αe×as×ho+αe×as'×as'）/（ac+αe×as+αe×as'）（《規範》式7.1.2-1）
io = ic+ac×（yo-yc'）2+αe×as×（ho-yo）2+αe×as'×（yo-as'）2 （《規範》式7.1.2-2）
eo -- 軸向力對截面重心的偏心距
αct -- 混凝土拉應力限制係數，對荷載效應標準組合取為0.85
γm -- 截面抵抗矩塑性係數，按規範附錄c查得：γm = 1.71
yc' -- 混凝土截面重心到受壓邊緣的距離：算得：yc' = 300.0 mm
αe -- 鋼筋彈性模量與砼彈性模量的比值，αe = es / ec
wo -- 換算截面受拉邊緣的彈性抵抗矩，wo = io / （h - yo）
2．驗算過程：
截面有效高度ho = h - as = 600 - 30 = 570 mm
αe = 200000 / 30000 = 6.67
ao = 600000 + 6.67×1885 + 6.67×1885 = 625133 mm2
yo = （600000×300.0+6.67×1885×570+6.67×1885×30）/625133 = 300.0 mm
io = 180.00×108+600000×（300.0-300.0）2+6.67×1885×（570-300.0）2
6.67×1885×（300.0-30）2 = 198.32×108 mm4
wo = 198.32×108 / （600 - 300.0）= 66.11×106 mm3
eo = mk / nk = 175000000 / 360000 = 486.1 mm
3．抗裂驗算結果：
nk = 360000 n ≤ γm×αct×ftk×ao×wo/（eo×ao-wo）
1.71×0.85×2.01×625132.74×66.11×106/（486.1×625133-66.11×106）
506281 n
故抗裂驗算滿足要求！
五、正截面抗裂寬度控制驗算：
eo = mk / nk = 175000000 / 360000 = 486.1 mm
1．驗算依據：
荷載效應標準組合下的偏心受壓構件截面的最大裂縫寬度可按下式計算：
max = α×σsk/es×（30+c+0.07×d/ρte） （《規範》式7.2.2）
式中：α -- 考慮構件受力特徵和荷載長期作用的綜合影響係數，
對受彎和偏心受壓構件，取α = 2.1；
c -- 最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區邊緣的距離。
d -- 鋼筋直徑，當鋼筋採用不同直徑時，採用換算直徑4as/u；
ρte -- 縱向受拉鋼筋的有效配筋率，ρte = as / ate
σsk -- 按荷載標準值計算的構件縱向受拉鋼筋應力，大偏心受壓構件按下式計算：
sk = nk / as × （e / z - 1） （《規範》式7.2.3-3）
上式中：e = ηs×eo + ys （《規範》式7.2.3-5）
s = 1+1/（1400×eo/ho）×(lo/h)2 （《規範》式7.2.3-6）
z = [0.87-0.12×（1-γf'）×（ho/e）2]×ho （《規範》式7.2.3-4）
上式中：γf' -- 受壓翼緣面積與腹板有效面積的比值；
2．裂縫寬度計算過程：
c = as - d / 2 = 30 - 20 / 2 = 20 mm
當lo / h = 4500.0/600.0 = 1.00 ≤ 14.0，取ηs = 1.0；
e = 1.00 × 486.1 + 270.0 = 756.1 mm
無受壓翼緣，γf' = 0.0
z = [0.87-0.12×（1--0.07）×（570/756.1）2]×570
454.3 mm
σsk = 360000/1885×（756.1/454.3-1） = 126.88 n/mm2
有效受拉混凝土截面面積ate = 2×as×b
2×30×1000 = 60000 mm2
ρte = 1885 / 60000 = 0.031
3．計算結果：
將上述引數代入《規範》式7.2.2得：
max = 2.1×126.88/200000×（30+20.0+0.07×20.0/0.031）
0.126 mm
新規範偏心受壓構件例題
例42 某鋼筋混凝土矩形截面梁，混凝土保護層厚為25mm 二a類環境 b 250mm，h 500mm，承受彎矩設計值m 160，採用c20級混凝土，hrb400級鋼筋，箍筋直徑為8，複核該截面是否安全。解 1 計算引數 由附表2和附表6查得材料強度設計值，c20級混凝土，等效矩形圖形係數，hrb40...
鋼筋混凝土受壓構件設計
1 材料選擇 1 混凝土試件尺寸為mm，計算跨度 1.2m。2 混凝土等級選用c25.3 鋼筋 縱筋採用hrb400級，直徑有6.2mm,8.5mm,12mm 14mm 16mm 18mm 箍筋採用hpb300級，直徑有6mm和8mm。4 試驗荷載載入採用四點彎矩方式，剪跨比在試驗中均有各自說明。2...
石材乾掛構件計算書 精簡
北京北站改擴建工程 北京北站主站房室內乾掛石材工程約10000m2，採用25mm厚的花崗岩作為乾掛石材。其中主龍骨方鋼 截面50 70mm 縱向放置 最大間距為l主 1200mm。次龍骨為50 50 4等邊角鋼 橫向放置 間距為660mm，次龍骨的最大間距為l2 660 mm。主龍骨與結構牆間通過節...