鋼筋混凝土受壓構件設計

2023-01-10 08:33:05 字數 2889 閱讀 6246

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、混凝土配合比的設計計算

乾燥環境,混凝土的設計強度等級為c25,坍落度為30~50mm,施工單位標準差為5.0mpa,所有材料:32.

5復合矽酸鹽水泥(考慮水泥富餘係數),中砂,符合ⅱ區級配,碎石,粒級5~40,自來水,用假定表觀密度法計算混凝土的初步配合比,並計算拌製66.7l混凝土所需材料的用量。

(一)初步配合比的計算

①計算混凝土的配製強度

②水灰比的計算

根據混凝土28d理論強度公式

粗骨料用碎石,即、、,則

查表,得最大水灰比為

所以該水灰比符合耐久性要求。

③確定用水量

查表,取

④計算水泥用量()

查表,最小水泥用量為260kg,故取=356kg。

⑤確定含砂率()

查表,取=32% 。

⑥計算沙、石用量

假定表觀密度法,假定混凝土表觀密度為

代入已知資料得:

初步配合比:

(二)、則67.5l混凝土拌合物中各材料的用量為:

3、混凝土受彎試件的設計計算

(一)正截面適筋破壞型別

取構件計算簡圖如下:

查表可得係數:

,縱筋:

箍筋:1、確定荷載水平

(1)、取鋼筋保護層厚度則截面有效高度

假定選取配筋為,則

(2)、界限配筋率

相對受壓區高度

(3)、此時的彎矩水平為

(4)、所以取彎矩則荷載值

2、計算縱向受拉鋼筋

採用單層鋼筋

(1)、取鋼筋保護層厚度則截面有效高度

(2)、計算截面抵抗矩係數

截面相對受壓區高度

內力矩力臂係數

(3)、計算縱向受拉鋼筋面積

則選取配筋為

(4)、驗算截面配筋

、鋼筋保護層厚度

截面有效高度

相對受壓區高度

最小配筋面積:

(5)、估算正截面適筋破壞時的荷載值

即**在實驗情況下載入到83kn時構件即發生正截面破壞。

3、計算斜截面受剪箍筋

為保證斜截面不發生破壞需進行箍筋的設計計算。

(1)、首先進行截面條件驗算

由設計荷載圖可知:,

由混凝土等級為c25可知

判斷梁型別:,即為厚腹梁,

,即截面滿足承載力條件,不需要加大尺寸或者提供混凝土強度等級。

(2)、設計箍筋

由於實驗加荷方式為四點彎曲,所以只需要按照箍筋配置即可。接下來驗算是否需要按照計算配置箍筋(按照集中荷載公式進行計算):

剪跨比則所以需要按照計算配置箍筋。

(3)、計算箍筋

選配箍筋@100,則

配箍率(滿足)

(2)、正截面少筋破壞型別

1、第一步仍是選取荷載水平

(1)、取縱筋的配筋率

(2)、相對受壓區高度

(3)、設計彎矩

(4)、取設計彎矩

2、設計縱向受拉鋼筋

(1)、取鋼筋保護層厚度

則截面有效高度

(2)、截面抵抗矩係數

截面相對受壓區高度

內力矩力臂係數

(3)、則縱向受拉鋼筋的截面積

選取配筋,

3、設計箍筋

由於是少筋梁,其破壞時荷載值較小。因此斜截面承載能力上只需要保證構造箍筋即可,即配置箍筋為@200.

(3)、正截面超筋破壞型別

1、確定荷載水平

由正截面超筋破壞的適用條件取。

計算荷載

取2、計算縱向鋼筋

(1)、取鋼筋保護層厚度則截面有效高度

(2)、由於荷載比較大,首先驗算一下截面尺寸是否滿足要求:

截面尺寸不滿足要求。由於截面尺寸受到限制,我們可以將鋼筋保護層厚度放大到,則

(3)、則截面抵抗矩係數

截面相對受壓區高度

內力矩力臂係數

(4)、計算縱筋

選取3、確定箍筋

由於荷載值比較大,選取箍筋@60即可。

(4)、斜截面剪壓破壞型別

1、確定荷載水平

同正截面破壞型別的計算步驟,首先初步確定荷載水平(梁的荷載計算簡圖同正截面破壞型別)。

由於使用的是hrb400的鋼筋,我們直接取則取

2、計算縱向鋼筋(按雙筋截面進行設計)

(1)、取,,,

(2)、則縱向受壓鋼筋承擔的彎矩

縱向受壓鋼筋截面積

所以選取鋼筋,

(3)、則縱向受拉鋼筋

選取3、計算箍筋(只配箍筋)

(1)、首先驗算截面尺寸

截面尺寸滿足要求。

(2)、驗算是否需要按照計算配置箍筋

剪跨比(3)、計算箍筋

選取@150,則

(4)、驗算配箍率

(5)、斜截面斜拉破壞型別

其計算簡圖與正截面相同。由於下來破壞只要控制箍筋的最小配箍率即可,所以我們取

則箍筋配置為

,選配箍筋@250,則

由於斜拉破壞時荷載比較小,最大彎矩也較小,故其正截面的設計與剪壓破壞型別相同。

(6)、斜截面斜壓破壞型別

當剪跨比的時候,梁斜截面發生斜壓破壞。梁的計算簡圖如下:

剪跨比由於斜壓破壞下樑斜截面的承載能力主要與截面尺寸有關,

即當截面載入到166kn時斜截面即發生斜壓破壞,箍筋布置採用@100.

又此時截面最大彎矩水平,所以縱向鋼筋的布置與剪壓破壞型別相同。

鋼筋混凝土受扭構件簡介

2.鋼筋混凝土純扭構件 試驗表明,配置受扭鋼筋對提高受扭構件抗裂效能的作用不大,當混凝土開裂後,可由鋼筋繼續承擔拉力,因而能使構件的受扭承載力大大提高。如前所述,扭矩在勻質彈性材料構件中引起的主拉應力方向與構件軸線成45 因此,最合理的配筋方式是在構件靠近表面處設定呈45 走向的螺旋形鋼筋。但這種配...

鋼筋混凝土樓蓋設計

2.1.1題目 某市輕工業廠房樓蓋設計 圖一2.1.2設計條件 某市輕工業廠房承重體系為鋼筋混凝土內框架,四周為370mm磚牆承重,廠房平面尺寸見下圖,二樓可變荷載為7.0kn mm2,設計只考慮豎向荷載,要求學生完成二層鋼筋混凝土整澆樓蓋的設計。二層平面尺寸見圖一。1.永久荷載 樓面面層採用20m...

鋼筋混凝土

第一章緒論 鋼筋混凝土預應力簡支梁橋是我國公路上使用廣泛且歷史悠久的一種橋梁結構型式,它外形巨集偉壯觀,且經久耐用。近些年來,拱式橋 斜拉橋 吊橋等橋型修建不少,但我國相當長的時間內尚不能提供大量鋼材來修建公路橋梁,而預應力鋼筋混凝土簡支梁橋無需高強鋼材,跨越能力較大,造價較低等特點,符合我國當前的...