砼结构设计基本原理课程设计-钢筋砼连续梁设计+预应力砼简支梁设计.docx
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中南大学铁道校区
本科土木工程专业
砼结构设计基本原理课程设计任务书
题 目: 钢筋砼连续梁设计(GB50010-2010)
预应力砼简支梁设计(GB50010-2010)
全套图纸加扣 3346389411或3012250582
姓 名:
班 级:土木工程1312班
学 号:
指导教师:
二 0 一六年 一月
一、钢筋砼连续梁设计
一钢筋砼矩形截面两跨连续梁,承受均布恒载标准值为gk=6.8kN/m (不含自重),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,如图一所示。跨度、砼采强度等级,纵筋级别见表 ,箍筋采用HPB300级,按《砼结构设计规范(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。
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。
图 一
1.1设计计算数据
设计尺寸
;;;
混凝土C30
纵筋HRB335
箍筋HP300
1.2荷载及内力计算
跨度
取两者的较小者 。
荷载标准值
梁自重荷载为:
均布恒载标准值为:
均布活载标准值:
集中恒载标准值:
集中活载标准值:
恒载标准值计算
标准恒载作用图
活载满布时内力计算
标准活载作用图
仅左跨作用活载时内力计算
左跨活载作用图
仅右跨作用活载时内力计算
右跨活载作用图
1.3内力组合求最不礼荷载及控制截面
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。
1.4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。
1.5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5根直径为18mm的二级钢筋,中间支座为最大负弯矩处, ,钢筋按双排布置。
若按单筋截面设计:
选用7根直径为20mm的二级钢筋,
1.6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115.823,。所以不需要考虑剪跨比。
需按计算配置腹筋。
选用双肢箍@100,全长配筋
中间支座处:,剪力设计值为
所配箍筋和混凝土所能承担的剪力为
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
。所以还需弯起钢筋。设第一排弯筋弯起点到第二排钢筋终弯点的距离为,则第二排弯起钢筋的弯起点距中间支座边缘的距离为,到集中力作用处的距离为。所以不需弯起第三排钢筋。
1.7裂缝验算
该构件允许出现裂缝,按三级抗裂计算。
在中间支座边缘处
钢筋应力为
矩形截面受弯件下半截面受拉
又因为
换算钢筋直径
满足抗裂要求。
1.8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。
二、预应力砼简支梁设计
一多层房屋的预应力砼屋面梁,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、受压区均采用直径9mm的消除应力钢丝,,分别在梁的受拉、受压区采用锥形锚具一端同时超张拉,养护时预应力钢筋与张拉台座间温差为250C,砼达到设计强度以后放松预应力钢筋,砼采用C45,非预应力钢筋采用HBB335钢筋。现已知该梁为一般不允许出现裂缝构件,承受均布恒载标准值为gk=14kN/m(含自重),均布活载标准值qk=12kN/m ,活载准永久值系数ψq=0.5,按《砼结构设计规范(GB50010-2010)》设计该梁。要求:
(1)进行梁的正截面承载力计算,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钢筋预应力钢筋。
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