混凝土结构课程设计
中南大学土木工程学院土木工程专业(本科)
《混凝土结构设计原理》课程
设计计算书
班 级: 土木***班
指导老师: ***
姓 名: ***
学 号: **********
20**年**月
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混凝土结构课程设计
一、
钢筋混凝土连续梁设计
一钢筋混凝土矩形截面两跨连续梁,承受均布恒载标准值为gk=6.8kN/m(含自重),均布活载标准值qk=8.5kN/m,在每跨三分点处截面还承受集中恒载标准值Gk=50kN,集中活载标准值Qk=65kN,活载准永久值系数Ψk=0.5,跨度、截面尺寸如图一所示。混凝土采用C25,受力纵筋HRB335,箍筋HPB235级,按《混凝土结构设计规范(GB50010-2002)》设计该梁。要求:
(1) 进行正截面及斜截面承载力计算,并确定所需的纵筋、箍筋和弯起钢筋的数量。 (2) 绘制抵抗弯矩图和弯矩包络图,并给出各根弯起钢筋的弯起位置。 (3) 验算裂缝是否满足要求。 (4) 验算挠度是否满足要求。
解:
1、设计计算数据
设计尺寸 b?250mm;h?600mm;l0?5.4m;
混凝土C40 fck?26.8N/mm;ftk?2.39N/mm;fc?19.1N/mm;
222ft?1.71N/mm2;?b?0.550; ?1?1.0;?1?0.8;
c?20mm;Ec?3.25?104N/mm2
纵筋HRB335 fy?fy??300N/mm;Es?2.0?10N/mm 箍筋HPB300 fyv?210N/mm
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2、荷载及内力计算 跨度:lo1?L?5400mm l02?L?5400mm ① 恒载标准值计算
M1k?0.070?10?5.42?0.222?50?5.4?80.35KN?m M2K?M1K?80.35KN?m
MB??0.125?10?5.42?0.333?50?5.4??126.36KN?m
VA?0.375?10?5.4?0.667?50?53.60KNVB左??0.625?10?5.4?1.333?50??100.40KNVB右??VB左?100.40KNVC??VA??53.60KN② 活载满布时内力计算
M1K?0.070?8?5.42?0.222?65?5.4?94.25KN?mM2K?M1K?94.25KN?mMB??0.125?8?5.42?0.333?65?5.4??146.04KN?mVA?0.375?8?5.4?0.667?65?59.56KNVB左??0.625?8?5.4?1.333?65??113.65KNVB右??VB左?113.65KNVC??VA??59.56KN③ 仅左跨作用活载时内力计算
M1K?0.096?8?5.42?0.278?65?5.4?119.97KN?m11M2K??Mb???73.31??24.44KN?m33MB??0.063?8?5.42?0.167?65?5.4??73.31KN?mVA?0.437?8?5.4?0.833?65?73.02KNVB左??0.563?8?5.4?1.167?65??100.18KNVB右?0.063?8?5.4?0.167?65?13.58KNVC?0.063?8?5.4?0.167?65?13.58KN④ 仅右跨作用活载时内力计算
M1K??24.44KN?m M2K?119.97KN?m—3—
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MB??73.31KN?mVA??13.58KNVB左??13.58KNVB右?100.14KNVC??73.02KN3、内力组合求最不利荷载及控制截面 ? ①+②
M1?80.35?1.2?94.25?1.4?228.37KN?mM2?M1?228.37KN?mMB??126.36?1.2?146.04?1.4??356.09KN?m VA?53.60?1.2?59.56?1.4?147.70KN
VB左??100.40?1.2?113.65?1.4??279.59KNVB右??VB左?279.59KNVC??VA??147.70KN ? ①+③
M1?80.35?1.2?119.97?1.4?264.38KN?mM2?80.35?1.2?24.44?1.4?62.20KN?mMB??126.36?1.2?73.31?1.4??254.27KN?mVA?53.60?1.2?73.02?1.4?166.55KNVB左??100.40?1.2?100.18?1.4??260.73KNVB右?100.40?1.2?13.58?1.4?139.49KNVC??53.60?1.2?13.58?1.4??45.31KN? ①+④
M1?80.35?1.2?24.44?1.4?62.20KN?mM2?80.35?1.2?119.97?1.4?264.38KN?mMB??126.36?1.2?73.31?1.4??254.27KN?m VA?53.60?1.2?13.58?1.4?45.31KN?m
VB左??100.40?1.2?13.58?1.4??139.49KNVB右?100.40?1.2?100.18?1.4?260.73KNVC??53.60?1.2?73.02?1.4??166.55KN
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剪力和弯矩包络图如下:
剪力图
弯矩图
由图可知剪力的控制截面在A、B、C支座截面,弯矩的控制截面在1、2、B截面处。
4、验算控制截面尺寸
按配置两排纵筋验算;取as?65mm;hw?h0?600?60?535mm
hw535??2.14?4 b250 所以截面尺寸满足要求。
5、根据正截面承载力计算纵向钢筋
跨中最大正弯矩Mmax?264.38KN?m,按单筋截面设计,采用一排布置。 as?40mm;
h0?600?40?560mm;xb??bh0?0.55?560?308mm
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