1、 混凝土基本构件设计理论设计计算说明书1、计算内力设计值按极限承载能力极限状态计算的内力组合计算值如下所示跨中截面: mkNMld .2693817.648.02.34.150329.12/, Vl 58./, 1/4 跨截面: kld .4.4/,支点截面 : N083125641802134610320, 2、截面转化将空心板截面等效换算成工字形截面则有 y1=265mm y2=285mm 上翼板厚度 mDhf 10537465431 下翼板厚度 yf 2282腹板厚度 mDbf 5837014.103跨中截面配筋计算及截面复核(1)界面设计判定 T 形截面种类设 ,则截面有效高度mas5
2、0 mahs5002/15128.3/ ffcdhbm165)15(hfmc352钢筋间横向净距 为ns sn 4016.873520满足要求(2)截面复核已设计的受拉钢筋中,1025 的面积为 4908 ,820 的面积为 2513取 50mm;mas 2.49.835则实际有效高度 mahs500 判定 T 形截面类 kNhbffcd 8.173528.13 kNAfsd 6.2384520由于 mx187)105(fmkN.698).458(mkNM故截面复核满足要求。4、腹筋设计1)截面尺寸检查 50281.051.05. 30,3 bhfkcu)(6kNVkNd表明截面尺寸满足要求
3、502839.105.105.03 bhftd).(480kNVkNd应配置弯起(斜)钢筋和箍筋2)计算剪力分配图(1)绘剪力图(2)计算不需要配置计算腹筋的区间长度 x= 的截面距跨中截面的距离可由剪力dxV0KNbhftd48.1315.03包络图比例求得为 ,在此长度内按ml 27516409.2要求布置箍筋。(3)计算 并分配V在距支点 处剪力设计值为mh2750VkNLl 15.302126409.8.38.31)(/0 其中由混凝土和箍筋承担的剪力设计值为 ,由弯起.(斜)钢筋承担的剪力设计值为 ,设置弯起(斜)钢kV8.筋区段长度为 m3283)箍筋设计现取混凝土和箍筋共同抗剪能
4、力 ,不考虑弯起钢筋的部分,6.0Vcs则可得到 svkcuffPbhV,0331 .245.06.0其中 , , , 故取97.250683415.2P解上式可得 mm275mm, 603Sv采用直径 的四肢箍筋,箍筋截面积 ,m8 21.013.54mnAsvsv取 ,则计算的 ,msv2019.0vssbA8.且 小于 和vh75m40综合上述计算,在支座中心向跨径长度方向的 范围内,设计箍m50筋间距 ,尔后至跨中截面统一的箍筋间距取sv10 sv204)弯起钢筋及斜筋设计设焊接钢筋骨架的架立钢筋为 322,钢筋重心至梁受压翼板上边缘距离 ,混凝土保护层厚度为mas45mc30计算第一
5、排弯起钢筋时,取用距支座中心 处,应由弯起(斜)2h钢筋承担的那部分剪力设计值,即 kNVsb86.14.1故 23311 470.2075.860.75.0 mfVAsdbsb 加弯起钢筋 325,供给面积 14Asb21计算第二排弯起钢筋时,取用第一排弯起(斜 )钢筋起弯点处,应由弯起(斜)钢筋承担的那部分剪力设计值 2sbV此时第一排弯起钢筋起弯点距支点水平投影长为 ,计算如下1x mhx 405.281.53.14283501 kNVsb 366049.94.82 232 783.0175.06mfAsdsb 由斜筋弯起 320,供给面积 2294Asb2783m同样方法计算第三排弯起
6、钢筋 hx74.804212 kNVsb5.03 2369mAsb加焊斜筋 318,供给面积 2376mAsb290同样方法计算第四排弯起钢筋mx1463kNVsb8.42458sb加焊斜筋 316,供给面积 603mAs9同样方法计算第五排弯起钢筋mx1594kNVsb1.7525sb加焊斜筋 316,供给面积 603mAs同样方法计算第六排弯起钢筋mx18925kNVsb4.612641sb加焊斜筋 316,供给面积 03mAs同样方法计算第七排弯起钢筋mx0.2756kNVsb.47276.18sb加焊斜筋 316,供给面积 203mAs.同样方法计算第八排弯起钢筋mx26487kNVs
7、b6.38286sb加焊斜筋 316,供给面积 03mAs同样方法计算第九排弯起钢筋mx0218kNVsb2082814sb加焊斜筋 316,供给面积 603mAs2因 ,表明弯起钢筋已经将需要弯起钢筋的区域覆mx96828盖,故不再需要弯起(斜)钢筋。5、全梁承载力校核计算出钢筋弯起后相应各正截面抗弯承载力,如下表所示:梁区段 截面钢筋 有效高度 mh0T 形截面类型 受压区高度X(mm)抗弯承载力 mkNMu.支座中心弯起点 1425500 第二类 130.5 473.5弯起点梁跨中 1725500 第二类 187 989.6作出梁的抵抗弯矩图和弯矩包络图如手稿图所示:由图可知,所有正截面
8、承载力能够满足要求,且有一定富余。弯起钢筋充分利用点横坐为负,而弯起点横坐标为 5645mm,说明满足要求。6、斜截面抗剪承载力的复核1)距支座中心处为 处斜截面抗剪承载力复核2h(1)选定斜截面顶端位置距支座中心处为 处截面横坐标为 ,正截面有mx60452763效高度 ,现取斜截面投影长度 ,则可得选mh50 hc择的斜截面顶端位置 A,其横坐标为 x54064(2)斜截面抗剪承载力复核A 处正截面上的剪力 及相应的弯矩 计算如下xVxMkNLVllx 284160594.830.1294.83202 mkxMlx .65.41222 A 处正截面有效高度 ,则实际广义剪跨比 m 及斜截面
9、投mh8.40影长度 c 分别为357.148.0260 hVMmx 46.085.716.0. mhc则要复核的截面如下图所示,斜角 014/tanc斜截面内纵向收拉主筋有 1425,相应的主筋配筋率 5.2650287310bhAPS箍筋的配箍率 (取 为,sv)mv0.0018019.258.vssb与斜截面相交的弯起钢筋有 325,斜筋有 320将以上计算值代入公式,可得 斜截面抗剪承载力为A ssbsdsvkcuu AfffPbhV in1075.6.021045. 3,3321952.259. 7.4387.3kN.64kVx2故距离支座中心为 h/2 处的斜截面抗剪承载力满足设计
10、要求由箍筋抗剪承载力为 358knVx=284kn,故其他点亦符合要求.7、短暂状况下应力计算1) 跨中截面的换算截面惯性矩 计算crI710.3245csESa由公式 可计算截面混凝土受压区高度 xxhAaxbsESf 02解得 故属于第二类 T 形截面m7)5(f则确定换算截面受压区高度 x 如下:2452810347 bhAafsES 1246058)(220 bBffsES故 mAx 1852416422 )(hf则开裂截面的换算截面惯性矩 为crI2033 xhAahxbxI sESfffcr 46233 10815084715852108120 m2)正应力验算吊装时动力系数为 1
11、.2,则跨中截面计算弯矩 2/,.1lktkMmNmkN.1054.28.504.28.19. 6则受压区混凝土边缘正应力为 MPaIxMcrtmtc 10.58214.6 MPafck08.1628.受拉钢筋的面积重心处的应力为 axhIMacrtmESs 3.6185018245.760 MPafsk 25.1375.0.最下面一层钢筋重心距受压区边缘高度 mh01则钢筋应力为 PaxhIMacrtkESs 3.61850182465.701 Mfsk 25.7.故安全7、裂缝宽度的验算1) 带肋钢筋系数 0.1c荷载短期效应组合弯矩计算值为 mkNMls .93572.347.253.1079.862/, ls 060184/,荷载长期效应组合弯矩计算值为 mkNl .7248.327.543.1079.862/, Ml 5064/,系数 43.1.79.5.02/,.2lsc系数 1.32) 钢筋应力 的计算sMPaAhMsSs 158345087.063) 换算直径 d 的计算由于受拉区采用不同的刚进直径,d 应取换算直径 ed则 me0.25