混凝土课程设计无错版(中南大学).doc

一、钢筋砼连续梁设计 一钢筋砼矩形截面两跨连续梁，一类工作环境，承受均布恒载标准值为gk (不含自重)，均布活载标准值qk ，在每跨三分点处截面还承受集中恒载标准值GK，集中活载标准值 QK，活载准永久值系数ψK=0.5，如图一所示。跨度、砼采强度等级，纵筋级别见表 ，箍筋采用HPB235级，按《混凝土结构设计规范（GB50010-2010）》设计该梁。要求： 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。 （要求支座处考虑纵向钢筋弯起抗剪） 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。 验算裂缝是否满足要求。 验算挠度是否满足要求。 解： １、设计计算数据 混凝土C30 ；；； ；； ；；； 纵筋HRB500 ； 箍筋HPB235 2、截面尺寸、荷载及内力计算 跨度： 　　　 取两者的较小者　 取 ， 满足要求。 ; 恒载标准值计算 活载满布时内力计算 ③ 仅左跨作用活载时内力计算 ④ 仅右跨作用活载时内力计算 3、内力组合求最不利荷载及控制截面 ⑴ ①+② ⑵ ①+③ ⑶ ①+④ 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； 　　　　　　 　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，按单筋截面设计，采用一排布置。 　；； 　　　　 满足要求，即在截面受拉区配置4根直径为22mm的二级钢筋 中间支座为最大负弯矩处， ， 若按单筋截面设计： 　 选用5根直径为22mm的二级钢筋， 6、根据斜截面承载力配置箍筋和弯起钢筋 支座边缘处最大剪力设计值为，而在集中荷载作用下支座边缘的剪力为115.0KN，。所以不需要考虑剪跨比。 全长按一排配筋。 ，需按计算配置腹筋 选用双肢箍@100,。 （1）不配弯起钢筋。 可得两端支座不需配置弯起钢筋。 其中为中间支座处边缘剪力设计值，可见中间支座处需配置弯起钢筋。 中间支座处配置弯起钢筋。 取；则 在下边缘弯起一根22的纵筋， 钢筋弯起点距中间支座边缘的距离为，弯起点处的剪力设计值为 。所以不需弯起第二排钢筋。 7、裂缝验算 该构件允许出现裂缝，按三级抗裂计算。 （1）在中间支座边缘处 钢筋应力为 矩形截面受弯件上半截面受拉 又因为 换算钢筋直径 满足抗裂要求。 （2）跨中抗裂验算 钢筋应力为：k 矩形截面受弯构件下半截面收拉 又因为 换算钢筋直径 满足抗裂要求。 8、挠度验算 （1）短期刚度 则 （2）挠度增大系数 根据《规范》，取 （3）受弯构件的刚度 （4）跨中挠度 允许挠度为 故挠度满足要求。 预应力混凝土简支梁设计 一多层房屋的预应力混凝土屋面梁，构件及截面尺寸如图二所示。先张法施工时在工地临时台座上进行，在梁的受拉、受压区采用直径10mm的热处理45Si2Cr直线预应力钢筋。分别在梁的受拉、受压区采用锥形锚具一端同时超张拉钢筋。养护时预应力钢筋与张拉台座温差为250C，混凝土达到设计强度以后放松预应力钢筋，混凝土采用C40，非预应力钢筋采用HPB235钢筋。现已知该梁为一般不允许出现裂缝构件，承受均布恒栽标准值为gk=16KN/m(含自重)，均布活载标准值qk=12KN/m，活载准永久值系数Ψk=0.5，按《混凝土结构设计规范（GB50010-2002）》设计该梁。要求： （１） 进行正截面承载力计算，估算纵向预应力钢筋，并根据构造要求估算非预应力钢筋。 （２） 计算总预应力损失。 （３） 进行梁的正截面承载力计算，确定梁的纵向预应力钢筋和非预应力钢筋。 （４） 进行梁的斜截面承载力计算，确定梁的箍筋。 （５） 验算梁的使用阶段正截面抗裂能力是否