《混凝土结构设计原理》结构设计实训。
题目16m钢筋混凝土简支梁设计。
姓名。学号。
班级。指导老师严传坤。
钢筋混凝土简支梁设计任务书。
题目： 16m钢筋混凝土简支梁设计。
1. 设计资料。
某钢筋混凝土简支梁，构件处于正常坏境（环境类别为一类），安全等级为二级，试设计该梁并绘制其配筋详图。
每位同学的跨度取值为：根据学号尾数在11m~20m之间选取。
如：学号尾数为7的同学，其选用跨度为17m）
其他条件及要求：
1 材料：采用c30混凝土，纵筋采用hrb335钢筋；箍筋采用hpb300钢筋。
2 荷载：活载标准值，恒载仅考虑自重，其标准值按照的容重进行计算。
3 截面尺寸：取翼缘宽度，（跨度13m以下取700mm）其他尺寸根据荷载大小自行拟定。
2.设计内容。
1.拟定梁的截面尺寸。
已知：c30混凝土，α1=1.0，fc=14.3n/mm2, ft=1.43n/mm2;
纵筋hrb335级钢筋，fy=fy’=300n/mm2，ζb=0.550;
箍筋hpb300级钢筋，fyv=270n/mm2。
截面尺寸拟定：
取高跨比h/l=1/20，因为l=16000mm,则h=800mm；按宽高比的一般规定，取b=320mm，故h/b=0.4；
因为bf’=1000mm，取hf’=200mm,as=90mm,故h0=h- as=800-90=710mm；（按三排布置纵筋）
拟定的t型梁截面如下图所示：
因为，qk=30kn/m;
gk=(1*0.2+0.6*0.32)*25 kn/m3=9.8 kn/m；
计算跨径ln=16000-400-60=15540mm,净跨径l0=16000-800-60=15140mm;
v=1/2·f·l0=1/2*(1.2*9.8+1.4*30)*15.14=406.963 kn,故vmax=406.963 kn;
m=1/8·f·ln2=1/8*(1.2*9.8+1.4*30)*15.54=1622.824kn·m，故mmax=1622.824kn·m；
截面尺寸的验算，因为支座边缘处剪力最大，故选该截面进行抗剪配筋计算。
v=1/2·f·l0=1/2*(1.2*9.8+1.4*30)*15.14=406.963 kn,故vmax=406.963 kn;
hw/b=(710-200)/320=1.594<4，属于一般梁，βc=1.0;
0.25·βc·fc·b·h0=0.25*1.0*14.3*320*710=812.24kn>vmax，故截面尺寸满足要求。
2.进行内力（m、v）计算，作内力图。 (梁端伸缩缝取6cm,支座宽度取40cm)
v=1/2·f·l0=1/2*(1.2*9.8+1.4*30)*15.14=406.963 kn,故vmax=406.963 kn;
m=1/8·f·ln2=1/8*(1.2*9.8+1.4*30)*15.54=1622.824kn·m，故mmax=1622.824kn·m；
内力图如图所示，弯矩图：
剪力图：3.正截面承载力计算，选配纵向受力钢筋并复核。
1) 判断设计界面类型：
1·fc·bf’·hf’·（h0- hf’/2）
1.0*14.3n/mm2*1000mm*200mm*(710mm-100mm)=1744.6kn·m>mmax
故，属于第一类t型截面；
计算x,s=m/α1·fc·bf’·h02;
s =1622.824*10^6/(1.0*14.
3*1000*7102)=0.225,=1-√(1-2·αs)=0.2585 <ζb=0.
550,x=ζ·h0=0.2585 *710mm=183.535mm,故该梁不超筋；
2) 计算纵筋as
as=α1·fc·bf’·ζh0/fy=1.0*14.3*1000*0.
2585 *710/300=8748.501mm2>ρminbh=0.215%*320mm*800mm=550.
4mm2,故该梁不少筋；
因此选用9φ36钢筋（as=9161mm2）
3) 复核。
mu=αs·α1·fc·bf’·h2=2514.054 kn·m>mmax，故该梁强度符合要求。
4.腹筋设计，要求必须设置不少于两批弯起钢筋。
1) 设计截面检验：
v=1/2·f·l0=1/2*(1.2*9.8+1.4*30)*15.14=406.963 kn,故vmax=406.963 kn;
hw/b=(710-200)/320=1.594<4，属于一般梁，βc=1.0;
0.25·βc·fc·b·h0=0.25*1.0*14.3*320*710=812.24kn>vmax，故截面尺寸满足要求。
vc=0.7* ft*b*h0=0.7*1.43n/mm2*320mm*710mm=227.427 kn故应按计算配置腹筋。
2) 腹筋设计。
vmax=406.963 kn=v1，验算可否按照配箍。
配置箍筋和弯起筋。
箍筋选用ф8@300mm双肢箍2根。
取弯起钢筋α=45度。
= 351.095kn, 329.207mm2,弯起钢筋选用1ф22mm(380.1mm2）
3) 计算是否需要第二批弯起钢筋。
弯起钢筋选用1ф22mm(380.1mm2），保护层厚度20 mm ,外边缘至纵筋外表面距离20+8=28 mm，则弯起钢筋的水平投影长度800-2×28=744 mm，取750 mm，取s= 200 mm，弯起钢筋的弯点至支座边缘的距离为200 mm +750 mm =950 mm
s1=200mm,计算弯起钢筋水平投影长度时，上下部纵向受力钢筋保护层厚度均取30mm,sb=800mm-60mm =740mm
v2=v1*(1-357.729 > v=351.095
需要弯起第二排弯起筋，v3= v2*(1-314.452< v=351.095
易得不需要第三批弯起钢筋；
5.斜截面抗剪、正截面抗弯和斜截面抗弯承载力的复核，必要时对腹筋进行修改或调整。
.正截面抗弯的复核。
fyas=2624550.5<α1·fc·bf’·hf’=2860000
所以属于第一类t型截面；
mu=αs·α1·fc·bf’·h2=2514.054 kn·m>mmax，故正截面抗弯符合要求。
. 斜截面抗剪的复核。
要复核支座边缘处截面及受拉弯起钢筋弯起点处截面。
1）支座边缘处截面。
v边=v1=406.963 kn406.9632 kn >v1
2）弯起钢筋弯起点处截面。
v2=v1*(1-357.729<+=406.9632 kn
3）同理v3故斜截面抗剪满足要求。
.斜截面抗弯设计复核。
要满足要求，弯起点与按计算充分利用该钢筋的截面之间的距离不小于h0/2,由于弯起两批钢筋，第一批弯起钢筋的充分利用；
s1=15140/2-(200+750+200+750)=5670mm>h0/2=355mm;
9/10mu=mx=1/2*(1.2*9.8+1.4*30)*15.914*x-1/2*(1.2*9.8+1.4*30)*x2,x=5.84685m
s2=5846.85mm-200mm-750mm=4896.85>h0/2=355mm;
故斜截面抗弯满足要求。
6.作配筋图，并列出钢筋统计表。
3.设计要求
1.完成计算书一套，计算书应包含设计任务书，设计计算过程。
2.绘制梁的配筋图及抵抗弯矩图一张a4，比例适当。
3.计算书统一采用a4白纸纸张，字迹工整，符号书写正确，计算应有必要的数据及计算过程；绘图图纸布局合理，线条清晰，线型适当。
4.时间：8月21号20：00之前上交。
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目录。1设计资料 1 2板的计算 2 2.1 弯矩计算 2 2.2 配筋计算 5 3梁的计算 7 3.1 荷载计算 7 3.2 内力计算 8 4梁的变形和裂缝宽度验算 20 5柱的配筋计算 22 致谢 23参考文献 24 梁格布置平面。如图1所示。图1结构平面布置图。荷载计算。四周外墙均为承重砖墙，...