创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王* 三、框架柱承载力计算 （一）正截面偏心受压承载力计算 柱正截面偏心受压承载力计算方法与《混凝土基本原理》中相同（混凝土规范7.3）。如图所示。 即非抗震时： （3-62） （3-63）其中： （3-64）但考虑地震作用后，有两个修正，即： ◆正截面承载力抗震调整系数。
◆保证“强柱弱梁”，对柱端弯矩设计值按梁端弯矩来调整。（混凝土规范11.4.2，抗震规范 6.2.2，6.2.3）即： 一、二、三级框架柱端组合的弯矩设计值为： （3-65）一级框架结构及9度各类框架还应满足： （3-66）其中： ——为节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的 弯矩设计值之和，如图所示； ——为节点左右梁端截面反时或顺时针方向组合的弯 矩设计值之和的较大者，一级框架节点左右梁端均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩应取0； ——为节点左右梁端截面按反时针或顺时针方向采用实配钢筋截面面积和材料标准值，且考虑承载力抗震调整系数 计算的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值之和的较大者。 其可按有关公式计算。 ——为柱端弯矩增大系数，一级取 1.4，二级取 1.2，三级取 1.1。
求得节点上下柱端的弯矩设计值之和后，一般情况下可按弹性分析所得的节点上下柱端弯矩比进行分配。 对于顶层柱和轴压比小于0.15的柱，可不调整，直接采用内力组合所得的弯矩设计值。 当反弯点不在柱的层高范围内时，柱端截面组合的弯矩设计值可直接乘以上述柱端弯矩增大系数。 一、二、三级框架底层柱下端截面组合的弯矩设计值，应分别乘以增大系数 1.5，1.25，1.15，且底层柱纵筋宜按上下端的不利情况配置。 （二）斜截面受剪承载力计算 1、柱剪力设计值（混凝土规范11.4.4，抗震规范 6.2.5） 为了保证“强剪弱弯”，柱的设计剪力应调整。 一、二、三级的框架柱的剪力设计值按下式调整： （3-67）一级框架和9度各类框架还应满足：
柱子承载力计算 Prepared on 22 November 2020
三、框架柱承载力计算 （一）正截面偏心受压承载力计算 柱正截面偏心受压承载力计算方法与《混凝土基本原理》中相同（混凝土规范）。如图所示。 即非抗震时： （3-62） （3-63）其中： （3-64）但考虑地震作用后，有两个修正，即： ◆正截面承载力抗震调整系数。 ◆保证“强柱弱梁”，对柱端弯矩设计值按梁端弯矩来调整。（混凝土规范11.4.2 一、二、三级框架柱端组合的弯矩设计值为： （3-65）一级框架结构及9度各类框架还应满足： （3-66）其中： ——为节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值之和，如图所示；
——为节点左右梁端截面反时或顺时针方向组合的弯矩设计值之和的较大者，一级框架节点左右梁端均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩应取0； ——为节点左右梁端截面按反时针或顺时针方向采用实配钢筋截面面积和材料标准值，且考虑承载力抗震调整系数计算的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值之和的较大者。其可按有关公式计算。 ——为柱端弯矩增大系数，一级取，二级取，三级取。 求得节点上下柱端的弯矩设计值之和后，一般情况下可按弹性分析所得的节点上下柱端弯矩比进行分配。 对于顶层柱和轴压比小于的柱，可不调整，直接采用内力组合所得的弯矩设计值。 当反弯点不在柱的层高范围内时，柱端截面组合的弯矩设计值可直接乘以上述柱端弯矩增大系数。 一、二、三级框架底层柱下端截面组合的弯矩设计值，应分别乘以增大系数，，，且底层柱纵筋宜按上下端的不利情况配置。 （二）斜截面受剪承载力计算 1、柱剪力设计值（混凝土规范11.4.4 为了保证“强剪弱弯”，柱的设计剪力应调整。 一、二、三级的框架柱的剪力设计值按下式调整： （3-67）一级框架和9度各类框架还应满足： （3-68）
钢筋混凝土梁计算 一、设计要求: C30 结构安全等级: 一级 混凝土强度等级: C30 钢筋等级: HRB335 弯矩设计值M＝150.000000（kN-m） 矩形截面宽度b＝250.0（mm） 矩形截面高度h＝500.0（mm） 钢筋合力点至截面近边的距离a＝35.0（mm）二、计算参数: 根据设计要求查规范得: ◇重要性系数γ0＝1.1 ◇混凝土C30的参数为: 系数α1＝1.00 系数β1＝0.80 混凝土轴心抗压强度设计值fc＝14.3（N/mm2） 混凝土轴心抗拉强度设计值ft＝1.43（N/mm2） 正截面混凝土极限压应变εcu＝0.00330 ◇钢筋HRB335的参数为: 普通钢筋抗拉强度设计值fy＝300（N/mm2） 普通钢筋弹性模量Es＝2.0（×100000N/mm2）
三、计算过程: ◇截面有效高度: h0＝h－a＝465.0（mm） ◇相对受压区高度计算: ξb＝β1／（1＋fy／Es／εcu）＝0.550 ξ＝1－√￣［1－2×γ0×M／（α1×fc×b×h0×h0）］＝0.243 ξ≤ξ b ◇钢筋截面面积计算: As＝α1×fc×b×h0×ξ／fy＝1208.0（mm2） ◇配筋率验算: 规范要求最小配筋率ρmin＝取大者（0.2％，45×ft／fy％）＝0.21（%） As≥ρmin×b×h＝262.5（mm2） ─────单筋矩形截面受弯构件正截面配筋计算书─────C15二级 一、设计要求: 结构安全等级: 二级 混凝土强度等级: C15 钢筋等级: HRB335 弯矩设计值M＝150.000000（kN-m） 矩形截面宽度b＝250.0（mm）
浅析混凝土路面的承载力 水泥混凝土（素混凝土）路面是山东地区加油站选用的主要硬化地面形式之一，由于公司部分加油站临近煤矿区或物流区，且车辆超载运输现象也较为普遍和严重，因此很多路面在使用初期就发生了严重的结构损坏，路面的使用寿命大大缩短，严重影响了加油站的经营销售、通行能力、行车安全和投资效益。因此，为解决大载重车辆地区的混凝土地面易破损问题，需要在施工开展前分析此地段的极限车辆荷载与混凝土地面的设计方法。 本文主要从混凝土地面承载力的主要影响因素入手，重点分析各因素对地面造成破坏的原因并根据破坏原因进行简单的数据测算，最后针对各破坏因素的极限值进行承载力比对，确定固定厚度的混凝土路面的极限承载力。 目的是简单清晰的确定混凝土的竖向承载力与混凝土厚度的比例关系。 混凝土地面承载力主要有四个影响因素，分别为：基础承载力，混凝土标号，混凝土厚度，及设计形式。 基础承载力（计算目标值）：由于重点分析混凝土路面的承载力情况，且设计院设计的三元结构（15CM黄土垫层、15CM砂石垫层）一般情况下符合基础要求，因此计算中的基础一律按无限宽（刚性）基础进行考虑（根据厚度进行求解）。 混凝土标号：混凝土中的标号与刚度是成正比的即标号越大，混凝土的刚度越大，因此路面选择过低标号的混凝土会导致整体路面的网裂，而选择过高标号的混凝土会导致整体路面的刚度过大，呈现脆性即易整体开裂，因此标号的正确选择也是混凝土路面能否长期保持良好情况的重要因素，所以本文中的混凝土标号一律选用设计院设计的C30标号。 混凝土厚度（一般为18CM-30CM）：根据公式分别代入25CM、28CM、30 CM。以25CM厚的C30混凝土为例，C30轴心抗压是20.1Mpa=20.1N/mm2=20.1×1000000N/m2，相当于20. 1×100000千克（五个零，除以10，重力加速度），也就是20.1×100吨，2010吨，即2010 吨/m2，因为是25CM厚混凝土，所以需要乘以0.25，因此推算每立方米的，25CM厚的C30混凝土的设计抗压能力约为502.5吨/m3。（初略计算，C30，厚25cm，最大只能承受63.245吨） 设计形式：由于上述影响因素均对混凝土的抗压进行考虑（即垂直地面方向），因此均按设计院提供的素混凝土方案，未进行配筋处理。 根据上述分析可以看出，素混凝土路面的抗压承载力主要取决于混凝土厚度，因此需要根据已知厚度可以通过公式计算出极限承载力。 Fcd=0.7·βh·Ftd·Um·H Fcd——混凝土最大集中返力； βh——对于厚度小于300mm时，取1； Ftd——轴心抗拉应力（C30取1.39mpa）； Um——高度换算比=2·（a+b）+4H，a=20cm,b=60cm（a,b分别为轮迹宽、长）; H ——厚度。 带入数值即对应关系： C30混凝土25CM 极限车辆承载力：63.245吨； C30混凝土28CM 极限车辆承载力：74.104吨； C30混凝土30CM 极限车辆承载力：81.732吨。 以上计算式只能计算出素混凝土路面在垂直方向上的极限承载力，但实际路面在对大车进行
第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 一、填空题： 1、对受弯构件，必须进行正截面承载力 、 抗弯，抗剪 验算。 2、简支梁中的钢筋主要有丛向受力筋 、 架立筋 、 箍筋 、 弯起 四种。 3、钢筋混凝土保护层的厚度与 环境 、 混凝土强度等级 有关。 4、受弯构件正截面计算假定的受压混凝土压应力分布图形中，=0ε 0.002 、=cu ε 0.0033 。 5、梁截面设计时，采用C20混凝土，其截面的有效高度0h ：一排钢筋时ho=h-40 、两排钢筋时 ho=h-60 。 6、梁截面设计时，采用C25混凝土，其截面的有效高度0h ：一排钢筋时 ho=h-35 、两排钢筋时 。 7、单筋梁是指 只在受拉区配置纵向受力筋 的梁。 8、双筋梁是指 受拉区和受拉区都配置纵向受力钢筋 的梁。 9、梁中下部钢筋的净距为 25MM ，上部钢筋的净距为 30MM 和1.5d 。 10、受弯构件min ρρ≥是为了防止 少梁筋 ，x a m .ρρ≤是为了防止 超梁筋 。 11、第一种T 型截面的适用条件及第二种T 型截面的适用条件中，不必验算的条件分别为 b ξξ≤ 和 m i n 0 ρρ≥= bh A s 。 12、受弯构件正截面破坏形态有 少筋破坏 、 适筋破坏 、 超筋破坏 三种。 13、板中分布筋的作用是 固定受力筋 、 承受收缩和温度变化产生的内力 、 承受分布板上局部荷载产生的内力，承受单向板沿长跨方向实际存在的某些弯矩 。 14、双筋矩形截面的适用条件是 b ξξ≤ 、 s a x '≥2 。
15、单筋矩形截面的适用条件是 b ξξ≤ 、 min 0 ρρ≥= bh A s 。 16、双筋梁截面设计时，当s A '和s A 均为未知，引进的第三个条件是 b ξξ= 。 17、当混凝土强度等级50C ≤时，HPB235，HRB335，HRB400钢筋的b ξ分别为 0.614 、 0.550 、 0.518 。 18、受弯构件梁的最小配筋率应取 %2.0m in =ρ 和 y t f f /45m in =ρ较大者。 19、钢筋混凝土矩形截面梁截面受弯承载力复核时，混凝土相对受压区高度b ξξ ，说明 该梁为超筋梁 。 二、判断题： 1、界限相对受压区高度b ξ与混凝土强度等级无关。（ ） 2、界限相对受压区高度b ξ由钢筋的强度等级决定。（ ） 3、混凝土保护层的厚度是从受力纵筋外侧算起的。（ ） 4、在适筋梁中提高混凝土强度等级对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。（ ） 5、在适筋梁中增大梁的截面高度h 对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。（ ） 6、在适筋梁中，其他条件不变的情况下，ρ越大，受弯构件正截面的承载力越大。（ ） 7、在钢筋混凝土梁中，其他条件不变的情况下，ρ越大，受弯构件正截面的承载力越大。（ ） 8、双筋矩形截面梁，如已配s A '，则计算s A 时一定要考虑s A '的影响。（ ） 9、只要受压区配置了钢筋，就一定是双筋截面梁。（ ） 10、受弯构件各截面必须同时作用有弯矩和剪力。（ ） 11、混凝土保护层的厚度是指箍筋的外皮至混凝土构件边缘的距离。（ ） 12、单筋矩形截面的配筋率为bh A s = ρ。（ ）
第3章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的计算 §1概述 1、受弯构件（梁、板）的设计内容：图3-1 ①正截面受弯承载力计算：破坏截面垂直于梁的轴线，承受弯矩作用而 破坏，叫做正截面受弯破坏。 ②斜截面受剪承载力计算：破坏截面与梁截面斜交，承受弯剪作用而破 坏，叫做斜截面受剪破坏。 ③满足规范规定的构造要求：对受弯构件进行设计与校核时，应满足规 范规定的要求。比如最小配筋率、纵向 2 ①板 ⑴板的形状与厚度： a.形状：有空心板、凹形板、扁矩形板等形式；它与梁的直观 区别是高宽比不同，有时也将板叫成扁梁。其计算与 梁计算原理一样。 b.厚度：板的混凝土用量大，因此应注意其经济性；板的厚度 通常不小于板跨度的1/35（简支）～1/40（弹性约束） 或1/12（悬臂）左右；一般民用现浇板最小厚度60mm， 并以10mm为模数（讲一下模数制）；工业建筑现浇板 最小厚度70mm。 ⑵板的受力钢筋：单向板中一般仅有受力钢筋和分布钢筋，双向 板中两个方向均为受力钢筋。一般情况下互相垂直的
两个方向钢筋应绑扎或焊接形成钢筋网。当采用绑扎 钢筋配筋时，其受力钢筋的间距：当板厚度h≤150mm 时，不应大于200mm，当板厚度h﹥150mm时，不应大 于1.5h，且不应大于250mm。板中受力筋间距一般不 小于70mm，由板中伸入支座的下部钢筋，其间距不应 大于400mm，其截面面积不应小于跨中受力钢筋截面 面积的1/3，其锚固长度l as不应小于5d。板中弯起钢 筋的弯起角不宜小于30°。 板的受力钢筋直径一般用6、8、10mm。 对于嵌固在砖墙内的现浇板，在板的上部应配置构造钢筋，并应符合下列规定： a. 钢筋间距不应大于200mm，直径不宜小于８mm（包括弯起钢筋在内）， 其伸出墙边的长度不应小于l1/7(l1为单向板的跨度或双向板的短边跨 度)。 b. 对两边均嵌固在墙内的板角部分，应双向配置上部构造钢筋，其伸出 墙边的长度不应小于l1/4。 c. 沿受力方向配置的上部构造钢筋，直径不宜小于6mm，且单位长度内的 总截面面积不应小于跨中受力钢筋截面面积的1/3。 ⑶板的分布钢筋：其作用是： a.分布钢筋的作用是固定受力钢筋； b.把荷载均匀分布到各受力钢筋上； c.承担混凝土收缩及温度变化引起的应力。 当按单向板设计时，除沿受力方向布置受力钢筋外，还应在垂直受力方向布置分布钢筋。单位长度上分布钢筋的截面面积不应小于单位宽度上 受力钢筋截面面积的15%，且不应小于该方向板截面面积的0.15%，分布 钢筋的间距不宜大于250mm，直经不宜小于6mm，对于集中荷载较大的情 况，分布钢筋的截面面积应适当增加，其间距不宜大于200mm，当按双向 板设计时，应沿两个互相垂直的方向布置受力钢筋。 在温度和收缩应力较大的现浇板区域内尚应布置附加钢筋。附加钢筋的数量可按计算或工程经验确定，并宜沿板的上,下表面布置。沿一个方向增加的附加钢筋配筋率不宜小于0.2%，其直径不宜过大，间距宜取150~200mm，并应按受力钢筋确定该附加钢筋伸入支座的锚固长度。 ⑷板中钢筋的保护层及有效高度：保护层厚度与环境条件及混凝 土等级有关，在一般情况下，混凝土保护层取15mm，详见规范； 有效高度是指受力钢筋形心到混凝土受压区外边缘的距离，用
轴心受压普通箍筋柱的正截面受压承载力计算 一般把钢筋混凝土柱按照箍筋的作用及配置方式的不同分为两种：配有纵向钢筋和 普通箍筋的柱，简称普通箍筋柱；配有纵筋和螺旋式（或焊接环式）箍筋的柱，简 称螺旋箍筋柱。 最常见的轴心受压柱是普通箍筋柱，见右图。纵筋的作用是提高柱的承载力，减小 构件的截面尺寸，防止因偶然偏心产生的破坏，改善破坏时构件的延性和减小混凝土的徐变变形。箍筋能与纵筋形成骨架，并防止纵筋受力后外凸。 1.受力分析和破坏形态 1 ）短柱的受力分析和破坏形态： 配有纵筋和箍筋的短柱，在轴心荷载作用下，整个截面的应变基本上是均匀分布的。当荷载较小时，混凝土和钢筋都处于弹性阶段。当荷载较大时，由于混凝土塑性变形的发展，压缩变形增加的速度快于荷载增长速度。同时，在相同荷载增量下，钢筋的压应力比混凝土的压应力增加得快，见左图。随着荷载的继续增加，柱中开始出现微细裂缝，在临近破坏荷载时，柱四周出现明显的纵向裂缝，箍筋间的纵筋发生压屈，向外凸出，混凝土被压碎，柱子即告破坏，见右图。 试验表明，素混凝土棱柱体构件达到最大压应力值时的压应变值约为0.0015 ～0. 002 ，而钢筋混凝土短柱达到应力峰值时的压应变一般在0.0025 ～0.0035 之间。其主要原 因是纵向钢筋起到了调整混凝 土应力的作用，使混凝土的塑性 性质得到了较好的发挥，改善了 受压破坏的脆性性质。 在计算时，以构件的压应变达到 0.002 为控制条件，认为此时混 凝土达到了棱柱体抗压强度 f c，相应的纵筋应力值 ；对于HRB400 级、HRB335 级、HPB235 级和RRB400 级热轧钢筋已达到屈服强度。而对于屈服强度或条件屈服强度大于400N /mm2的钢筋，在计算 f y'时，
6 混凝土梁承载力计算原理 6.1 概述 本章介绍钢筋混凝土梁的受弯、受剪及受扭承载力计算方法。钢筋混凝土梁是由钢筋和混凝土两种材料所组成，且混凝土本身是非弹性、非匀质材料。抗拉强度又远小于抗压强度，因而其受力性能有很大不同。研究钢筋混凝土构件的受力性能，很大程度上要依赖于构件加载试验。建筑工程中梁常用的截面形式如图6-1所示。 6.2 正截面受弯承载力 6.2.1 材料的选择与一般构造 1)截面尺寸 为统一模板尺寸以便施工，现浇钢筋混凝土构件宜采用下列尺寸： 梁宽一般为100m m、120m m、 150m m、180m m、 200m m、220m m、250和300m m，以上按 b/，50m m模数递增。梁高200～800m m，模数为50m m，800m m以上模数为100m m。梁高与跨度只比l h/，主梁为1/8～1/12，次梁为1/15～1/20，独立梁不小于1/15（简支）和1/20（连续）；梁高与梁宽之比b 在矩形截面梁中一般为2～2.5，在T形梁中为2.5～4.0。 2)混凝土保护层厚度 为了满足对受力钢筋的有效锚固及耐火、耐久性要求，钢筋的混凝土保护层应有足够的厚度。混凝土保护层最小厚度与钢筋直径，构件种类、环境条件和混凝土强度等级有关。具体应符合下表规定。 表6-1 混凝土保护层最小厚度 注：（1）基础的保护层厚度不小于40mm；当无垫层时不小于70mm。 （2）处于一类环境且由工厂生产的预制构件，当混凝土强度不低于C20时，其保护层厚度可按表中规定减少5mm，但预制构件中的预应力钢筋的保护层厚度不应小于15mm；处于二类环境且由工厂生产的预制构件，当表面另做水泥砂浆抹面层且有质量保证措施时，保护层厚度可按表中一类环境数值取用。 （3）预制钢筋混凝土受弯构件钢筋端头的保护层厚度不应小于10mm，预制肋形板主肋钢筋的保护层厚度应按梁的数值采用。 （4）板、墙、壳中分布钢筋的保护层厚度不应小于10mm，梁、柱中箍筋和构造钢筋的保护层厚度不应小于15mm。 （5）处于二类环境中的悬臂板，其上表面应另作水泥砂浆保护层或采取其它保护措施。
钢筋砼梁应力应变计算方法的探讨 余海森 （江西省交通科研院南昌 330038） 摘要：对于钢筋砼梁应力应变的计算，分别用桥梁规范中弹性体假定的应力计算方法和以砼处于弹塑性阶段的应力计算方法进行分析，通过算例比较两者计算结果的差异，提出一些个人的见解。关健词：桥梁工程；钢筋砼梁；应力应变值；计算方法；基本假定；弹性；弹塑性 0 前言 钢筋砼梁属于受弯构件。按《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》(以下简称《桥规》)要求，对于钢筋砼受弯构件的设计，首先按承载能力极限状态对梁进行强度计算，从而确定构件的设计尺寸、材料、配筋量及钢筋布置，以保证截面承载能力要大于荷载效应；另外，尚需按正常使用极限状态对构件进行应力、变形、裂缝计算，验算其是否满足正常使用时的一些限值的规定。为检验钢筋砼梁的施工是否满足设计要求，均应对形成该梁的材料（钢筋及砼）进行强度检验，但由于砼的养护环境、工作条件及钢筋的加工、布置等方面，均存在试样与实际构件之间的差异，因而不能完全地说明该构件的工作性能。有时，按需要可对梁进行直接加载试验以量测荷载效应值，通过实测值与理论计算值的比较，以检验其工作性能是否能满足设计和规范的要求。通常情况下，我们不能直接测定梁体的应力值，只能通过实测梁体的应变值，进而求算其应力值。但钢筋砼结构属于非匀质材料，不能直接运用材料力学计算公式进行其应力及应变的计算，因此，本文按弹性阶段应力计算和弹塑性阶段应力计算2种方法进行分析比较。 1 按弹性阶段计算应力的方法 钢筋砼梁在使用阶段的工作状态可认为与施工阶段的工作状态相同，都处于带裂缝工作阶段，因此可按施工阶段的应力计算方法进行计算。 1.1 基本假定 《桥规》规定：钢筋砼受弯构件的施工阶段应力计算，可按弹性阶段进行，并作以下3项假定。 1.1.1 平截面假定 认为梁的正截面在梁受力并发生弯曲变形后，仍保持为平面，平行于梁中性轴的各纵向纤维的应变与其到中性轴的距离成正比，同时由于钢筋与砼之间的粘结力，钢筋与其同一水平线的砼应变相等。其表达式为： εh/x=εh′/(h0-x) εg=εh′ 式中：εh′-为与钢筋同一水平处砼受拉平均应变； εh-为砼受压平均应变； εg-为钢筋平均拉应变； x-为受压区高度； h0-为截面有效高度。 1.1.2 弹性体假定 假定受压区砼的法向应力图形为三角形。钢筋砼受变构件处在带裂缝工作阶段，砼受压区的应力分布图形是曲线形，但曲线并不丰满，与直线相差不大，可以近似地看作呈直线分布，即受压区砼的 应力与应变成正比。 σh=εhEh 式中：σh-为砼应力； εh-为砼受压平均应变； E h-为砼弹性模量。 1.1.3 受拉区砼完全不能承受拉应力 在裂缝截面处，受拉区砼已大部分退出工作，但在靠近中和轴附近，仍有一部分砼承担着拉应力。由于其拉应力较小，内力偶臂也不大，因此，不考 虑受拉区砼参加工作，拉应力全部由钢筋承担。 σg=εgEg 式中：σg-为钢筋应力； εg-为受拉区钢筋平均应变； E g-为钢筋弹性模量。 1.2采用换算截面计算应力 根据同一水平处钢筋应变与砼的应变相等，将钢筋应力换算为砼应力，则钢筋应力为砼应力的n g 倍（n g=E g/E h）。由上述假定得到的计算图式与材料力学中匀质梁计算图非常接近，主要区别是钢筋砼梁的受拉区不参予工作。因此，将钢筋假想为受拉的砼，形成一种拉压性能相同的假想材料组成的匀质截面，即为换算截面，再按材料力学公式进行应
钢筋混凝土梁设计
钢筋混凝土梁课程设计 目录 混凝土的配合比--------------------------------------------------------------1 几种方案的比较--------------------------------------------------------------2 正截面抗弯承载能力计算--------------------------------------------------3 箍筋配置-----------------------------------------------------------------------4 斜截面抗剪、抗弯承载力复核--------------------------------------5 裂缝宽度W fk的验算-------------------------------------------------------6 挠度的验算--------------------------------------------------------------------7
1．配合比设计 材料： 普通水泥：强度等级为32.5 （实测28d 强度35.0Mpa ） 细沙:os ρ=2670Kg/m 3 卵石:最大粒径20mm 3 2660ρm k g g = 水：自来水 （1） 计算配制强度 o cu f , 查表得 C25时 Mpa 5=σ Mpa k cu co f f 225.335645.125σ645.1,=×+=+= （2） 计算水灰比 （C W ） 已知水泥实测强度： Mpa f ce 35= 所用粗集料为卵石，回归系数为： 48.0a α= 33.0α=b 43 .035 33.048.0225.333548.0αα,=××+×==×+×ce o cu ce a f f f c w b 查表最小水灰比规定为0.65 所以 43 .0=c w
混凝土基础承载力计算 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
浅析混凝土路面的承载力水泥混凝土（素混凝土）路面是山东地区加油站选用的主要硬化地面形式之一，由于公司部分加油站临近煤矿区或物流区，且车辆超载运输现象也较为普遍和严重，因此很多路面在使用初期就发生了严重的结构损坏，路面的使用寿命大大缩短，严重影响了加油站的经营销售、通行能力、行车安全和投资效益。因此，为解决大载重车辆地区的混凝土地面易破损问题，需要在施工开展前分析此地段的极限车辆荷载与混凝土地面的设计方法。 本文主要从混凝土地面承载力的主要影响因素入手，重点分析各因素对地面造成破坏的原因并根据破坏原因进行简单的数据测算，最后针对各破坏因素的极限值进行承载力比对，确定固定厚度的混凝土路面的极限承载力。 目的是简单清晰的确定混凝土的竖向承载力与混凝土厚度的比例关系。 混凝土地面承载力主要有四个影响因素，分别为：基础承载力，混凝土标号，混凝土厚度，及设计形式。 基础承载力（计算目标值）：由于重点分析混凝土路面的承载力情况，且设计院设计的三元结构（15CM黄土垫层、15CM砂石垫层）一般情况下符合基础要求，因此计 算中的基础一律按无限宽（刚性）基础进行考虑（根据厚度进行求解）。 混凝土标号：混凝土中的标号与刚度是成正比的即标号越大，混凝土的刚度越大，因此路面选择过低标号的混凝土会导致整体路面的网裂，而选择过高标号的混凝土会导致整体路面的刚度过大，呈现脆性即易整体开裂，因此标号的正确选择也是混凝土路面能否长期保持良好情况的重要因素，所以本文中的混凝土标号一律选用设计院设计的 C30标号。
混凝土地坪承载力计算 对于500T吊机地面承载力计算 1.道路构造（1）——对应1#、3#支腿 2.道路基础承载力：本次重点分析混凝土路面的承载力情况及道路下卧层承载力验算。由 原设计单位设计的底基层250厚碎砾石碾压密实，30厚粗砂垫层应该符合道路基础的要求。 3.查表可得C25混凝土参数如下： 轴心抗压强度标准值fck=16.7N/mm2 抗拉强度标准值ftk=1.78N/mm2 抗剪强度ft=4N/mm2 4.假设3.5*2.5*0.3钢板为基础，以道路结构层为持力层，参照《建筑地基基础设计规范》 GB 50007-2011进行近似计算，已知吊车支腿最大荷126t，相当于1260KN，钢板重量 20.6T，相当于206KN。 ①计算混泥土地面附加应力： (1260+206)/2.5*3.5=167.5KN/M2<16700KN/M2 满足抗压要求 ②计算混泥土地面剪切应力： (1260+206)/（（2.5+3.5）*2*0.2）=610KN/M2<4000KN/M2 满足抗剪要求
③下卧层承载力验算： 1)已知基础宽度b=2.5M,长度L=3.5M，基础埋深d=0M，持力层厚度 z=0.2+0.03+0.25=0.48M，下卧层承载力取fak=110kpa 2)持力层为混泥土结构，查表取其重度r=24KN/M3 3)按下卧层土性指标，对粉砂夹粉土的地基承载力修正： fa= fak+ηbγ（b-3）+ηdγm(d-0.5)=110kpa 式中：fa——修正后的地基承载力特征值（kPa）； fak——地基承载力特征值（kPa），按本规范第 5.2.3 条的原则确定； ηb、ηd——基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土的类别查表 5.2.4 取值；γ——基础底面以下土的重度（kN/m3），地下水位以下取浮重度；
三、框架柱承载力计算 （一）正截面偏心受压承载力计算 柱正截面偏心受压承载力计算方法与《混凝土基本原理》中相同图所示。3规范7.）。如（混凝土即非抗震时： （3-62） （3-63） 其中： （3-64） 但考虑地震作用后，有两个修正，即： 数。调整系抗正截面承载力震◆ ◆保证“强柱弱梁”，对柱端弯矩设计值按梁端弯矩来调整。（混凝土规范11.4.2，抗震规范6.2.2， 6.2.3）即： 一、二、三级框架柱端组合的弯矩设计值为： （3-65） 一级框架结构及9度各类框架还应满足： 专业文档供参考，如有帮助请下载。． ）66（3-：其中矩的合弯针方向组截面顺时针或反时下——为节点上柱端示如；图所设计值之和，设弯矩组合的时反时或顺针方向——为节点左右梁端截面值对时，绝弯梁端均为负矩大和的较者，一级框架节点左右计值之；应取0较小的弯矩配实 采用顺时针方向针点左右梁端截面按反时或——为节正算的整系数计调，且考虑承载力抗震积钢筋截面面和材料标准值公关可其按有和的较大者。之力截面抗震受弯承载所对应的弯矩值。式计算1。三级取1.1.取1.4，二级取2，级系弯——为柱端矩增大数，一分弹性可情况下按般之矩柱节得点上下端的弯设计值和后，一求。分比进行配矩端下点的所析得节上柱弯
专业文档供参考，如有帮助请下载。． 对于顶层柱和轴压比小于0.15的柱，可不调整，直接采用内力组合所得的弯矩设计值。 当反弯点不在柱的层高范围内时，柱端截面组合的弯矩设计值可直接乘以上述柱端弯矩增大系数。 一、二、三级框架底层柱下端截面组合的弯矩设计值，应分别乘以增大系数1.5，1.25，1.15，且底层柱纵筋宜按上下端的不利情况配置。 （二）斜截面受剪承载力计算 1、柱剪力设计值（混凝土规范11.4.4，抗震规范6.2.5） 为了保证“强剪弱弯”，柱的设计剪力应调整。 一、二、三级的框架柱的剪力设计值按下式调整： （3-67） 一级框架和9度各类框架还应满足： （3-68） 其中： ——柱端截面组合的剪力设计值； ——考虑地震作用组合，且经调整后的框架柱上、下端弯矩设计值，分别按顺时针和反时针进行计算，取其中较大者； 专业文档供参考，如有帮助请下载。．配按实时顺针方向下端截面反时针或——分别为柱上、面正截整系数的虑承载力抗震调标钢筋面积、材料强度准值，且考者。的较大且取两个方向矩抗震受弯承载力所对应的弯，。取1.11.2，三级级大系数，一级取1.4，二取——柱剪力增，45.112，7.范公式（混凝土规7.5.算截2、柱斜面受剪承载力计0）1，1.4.111.4.9 面截规范斜此-25%，因5受复加载将使梁的剪承载力降低1%反因。8倍作用时的0.载承受剪载力设计值取静：震时非抗 9）（3-6时：抗震 ）-70（3时：心受拉）偏拉柱当中出现力（即：抗震时非 ）1（3-7时：震抗 专业文档供参考，如有帮助请下载。． （3-72） 其中： 取，M宜取柱上下端考虑地震作比——计算剪跨，可用组合的弯矩设计值的较大者，V取与M 对应的剪力设计值。当框。取，可小内弯点在柱高范围时反框结架构中的 架柱的3。大于3时取取1.于0时，1.0，且压为力当力轴对值设剪—取，N
钢筋混凝土简支T 型梁桥设计计算书 一， 设计资料 （一）桥面净空 净-920.3+?人行道 （二）主梁跨径和全长 标准跨径 18.00b l m =（墩中心距离） 计算跨径 17.50l m =（支座中心距离） 主梁全长 17.96l m =全（主梁预制长度） （三）公路等级 公路I 级 （四）气象资料 桥位处年平均气温为oC ，年平均最高气温为oC ，年平均最低气温为oC 。 （五）施工方法 采用焊接钢筋骨架设计。 施工方法如下：预制部分主梁，吊装就位后现浇接缝混凝土形成整体，最后进行桥面系施工。 （六）桥面铺装 8cm 钢筋混凝土＋7cm 沥青混凝土 （七）栏杆
采用普通钢筋混凝土立柱和花色栏板，单侧宽度30cm，其单侧栏杆集度3KN/m。（八）材料 钢筋：主筋采用HRB335（Ⅱ级螺纹钢筋），其它则采用R235（Ⅰ级光圆钢筋）。 混凝土：C30普通混凝土 （九）计算方法 极限状态法 （十）结构尺寸 如图： （十一）设计依据 （1）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60——2004） （2）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62——2004）二，主梁的计算
（一） 主梁的荷载横向分布系数 1， 跨中荷载弯矩横向分布系数（按G-M 法） （1） 主梁的抗弯X I 和抗扭惯矩Tx I 求主梁截面的重心位置x a ： 平均板厚： 11039/(18016)10.15()h cm =+?-= 10.15 130(18016)10.15130162 2 (18016)10.1513016 38.34() x a cm -?? +?? = -?+?= 32 326424110.1516410.1516410.15(38.34)12211301613016130(38.34)1226.26410()6.26410() x I cm m -= ??+??-+??+??-=?=? 主梁腹板的抗扭惯矩： 3Tx I cbt = 其中： c ——截面抗扭刚度系数（查表） b 、t ——矩形的宽度与厚度。 查表可知： /(1.30.1015)/0.167.49b t =-= 0.3053c = '33340.3053(1.30.1015)0.16 1.49910()Tx I cbt m -==?-?=? 单位抗弯及抗扭惯矩： 224/ 6.26410/1.8 3.48010(/)x x J I b m m --==?=? ''344/ 1.49910/1.8Tx Tx J I b --==?= （2） 横梁抗弯和抗扭惯矩
A 匝道桥第一联计算书 1 普通钢筋混凝土箱梁纵向验算 1.1 荷载组合 短期效应组合：永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合 长期效应组合：永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合 标准组合：作用取标准值，汽车荷载考虑冲击系数 基本组合：永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合 偶然组合： 永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用 标准值效应相组合 1.2 验算规则 1.2.1 裂缝宽度验算 新《公桥规》第6.4条规范以及《城市桥梁设计规范》 A.0.3 3) 条规范： 1.2.1.1 钢筋混凝土构件，在正常使用极限状态下的裂缝宽度，应按作用（或荷载）短期效应组合并考虑长期效应影响进行验算。 1.2.1.2 钢筋混凝土构件 其计算的最大裂缝宽度不应超过下列规范的限 值： 1）Ⅰ类和Ⅱ类环境 0.25mm 2）Ⅲ类和Ⅳ类环境 0.15mm 1.2.1.3 矩形、T 行和I 形截面钢筋混凝土构件，其最大裂缝宽度W fk 可按下列公式计算： 123 30( )0.2810SS fk SS d W C C C E σρ +=+ （mm ） 0()S P f f A A bh b b h ρ+= +? 1.2.2 正截面抗弯承载力验算 新《公桥规》第5.2.2条规范：矩形截面或翼缘位于受拉边的T 形截面受弯
构件，其正截面抗弯承载力计算应符合以下规定： ()()()'''''''000002 d cd sd s s pd p p p x M f bx h f A h a f A h a γσ? ?≤?+?+????? ? 混凝土受压区高度x 应按下式计算： ()''''' sd s pd p cd sd s pd po p f A f A f bx f A f A σ+=++? 1.2.3 斜截面抗剪承载力验算 新《公桥规》第5.2.7条规范：矩形、T 形和I 形截面的受弯构件，当配置箍筋和弯起钢筋时，其斜截面抗剪承载力计算应符合下列规定： 0d cs sb pb V V V V γ≤++ 31230.4510cs V bh ααα?=×30.7510sin sb sd sb s V f A θ?=×∑ 30.7510sin pb pd pb p V f A θ?=×∑ 新《公桥规》第5.2.9条规范：矩形、T 形和I 形截面的受弯构件，其抗剪截面应符合下列要求： 000.5110d V γ?≤× ()kN 1.3 计算模型 4x20m （8.0m 宽）箱梁纵向计算模型 1.4 正常使用极限状态裂缝验算
桥梁工程课程设计
一、设计资料 1、桥面净空： 净—7m（无人行道）； 2、主梁跨径和全长： 标准跨径L B=16m 计算跨径L P=15.5m =15.96m 主梁全长L 全 3、设计荷载 公路—Ⅰ级（无人群载荷） 4、材料 钢筋：主筋用HRB335钢筋，其他用R235钢筋; 混凝土：C40。 5、计算方法 极限状态法。 6、结构尺寸 如下图所示，横断面五片主梁，间距1.6m。纵断面五根横梁，间距3.875m。
二、设计依据与参考书 《公路桥涵设计规范（合订本）》(JTJ021-85)人民交通出版社 《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》（JTJ022-85） 《结构设计原理》叶见曙主编，人民交通出版社 《桥梁计算示例集》（梁桥）易建国主编，人民交通出版社 《桥梁工程》（1985）姚玲森主编，人民交通出版社 《公路桥涵标准图》公路桥涵标准图编制组，人民交通出版社 三、桥梁纵横断面及主梁构造 横断面共5片主梁，间距1.6m。纵断面共5道横梁，间距3.875m。尺寸拟定见图，T梁的尺寸见下表： T形梁尺寸表（单位：m） 桥梁横断面图
桥梁纵断面图 主梁断面图横梁断面图 四、主梁计算 （一）主梁荷载横向分布系数 1、跨中荷载弯矩横向分布系数（按刚接梁法计算） （1）主梁抗弯及抗扭惯矩I x和I Tx 求主梁形心位置 平均板厚h1=1/2(8+14)=11cm Ax=(160-18×11×11/2+130×18×130/2/(160-18×11+130×18=41.2cm Ix=4/12×142×113+142×11×(41.2-11/2)2+1/12×18×1303+18×130×(130/2-41.2)2=6627500cm4=6.6275×10-2m4 T形截面抗弯及抗扭惯矩近似等于各个矩形截面的抗扭惯矩之和，即： I TX =∑c i b i h i 3 t 1/b 1 =0.11/1.60=0.069 c 1 =1/3
钢筋混凝土框架结构中，梁柱节点处梁受力钢筋的锚固长度应该按照钢筋所锚固 处的混凝土强度等级计算，也就是说按照锚固钢筋的那部分混凝土的强度等级，而不是单纯地按照柱混凝土等级还是梁混凝土等级。因为计算钢筋的锚固长度主要是混凝土对钢筋的握裹力所决定的。如果钢筋锚固在强度等级较高的混凝土区，就应该按照强度等级较高的混凝土计算，如果钢筋穿过强度等级较高的混凝土区，那就应该加权分配、分别计算、或者保守地按照锚固长度比较长的计算。 对于临时施工洞口的钢筋混凝土 过梁和按规范埋的拉结筋，按照合理施工组织设计而留置的施工洞，施工时所发生的临时过梁、砌体拉结钢筋等费用，应该计入工程预算之中。如果是清单报价招标工程中，投标单位在编制投标报价标书时，也应该把这项费用考虑进总报价之中，这个需要施工单位综合考虑的。只要施工组织设计包含的工程内容，就应该计入工程预算中。 现浇混凝土整体楼梯，包括休息平台、平台梁、斜梁和楼梯板的连系梁，按照水平投影面积计算，不扣除宽度小于500mm的楼梯井，神至墙内部分的混凝土体积也不计入工程量。 整体楼梯按与之相连的楼板的分界线。整体楼梯计算至过梁的外边线，楼梯梁外边线的部分，按照楼板计算。没有楼梯梁时，整体楼梯计算至梯段最后一个踏步的边缘另加300mm. 钢筋混凝土的构建的截面积小于等于120mm*100mm的构件按照混凝土扶手计算；截面积大于120mm*100mm的构件按照混凝土压顶计算，并且分别套用扶手和压顶的定额子目项。 不突出钢筋混凝土墙身的暗柱和暗梁，均应并入钢筋混凝土墙身计算，套用钢筋混凝土墙身定额子目，暗柱和暗梁的钢筋则并入单位工程钢筋总用量内进行调整。 如果是钢筋內灌混凝土的柱子，可以分两部分套用定额，第一部分将钢筋按其重量计算后套定额中的钢结构的柱制作与安装的定额子目，第二部分是将钢管内的混凝土按体积计算后套定额中的相应混凝土定额子目。注意：其中混凝土的模板就不要计算了。 如果钢管年外还要浇筑混凝土的话，那么钢管外部的这部分混凝土除了要计算混凝土的搅拌和浇筑价值外，还要计算模板费用。至于对拉螺栓的问题，可以根据定额模板中的含量进行测算一下，如果大于定额的含量，可以在组价时增加对拉螺栓的价值。 后张法施工的预应力钢筋混凝土梁板中，按设计图规定的预应力钢筋预留孔道体积不扣除，预应力钢筋张拉以后灌注孔道的水泥砂浆也不需要另行计算。 钢筋混凝土板的钢筋数量应该是沿受力钢筋分布方向的板的净长减掉钢筋的间距后除以钢筋的间距，所得数值向上取整加1.这就是板的受力钢筋的第一根钢筋，在实际施工中用距离板的支座半个间距处开始布置，两面刚好是一个钢筋的间距，即：板的箍筋数量=[板的净长（或者净宽）-钢筋间距]/钢筋间距+1 在现浇钢筋混凝土框架结构中，柱高应自柱基上表面至楼层或柱顶面高度计算，楼层间的柱高应按楼层面至上一楼层面或柱顶面计算，即框架柱与框架梁相交的节点部分的混凝土工程量并入框架柱中计算。 框架梁的长度，按照梁的净长计算，梁的高度按照梁底至梁顶面全高计算即梁和板相交部分的混凝土工程量并入梁的工程量之中。 板的工程量计算，按照板的净长乘以板的净宽乘以板的厚度，以立方米进行计算。
预应力钢骨混凝土框架梁抗弯承载力计算 摘要：本文基于平截面假定，考虑预应力超静定结构次内力，根据截面中钢骨所处的位置不同，建立了预应力钢骨混凝土梁的抗弯承载力计算公式，并对预应力钢骨混凝土梁正截面承载力进行实验验证，计算值与试验的结果吻合较好。 关键词：预应力钢骨混凝土框架；次轴力；次弯矩；抗弯承载力 1 预应力钢骨混凝土梁正截面承载力的计算方法 1.1 基本假定 符合平截面假定：不考虑受拉区混凝土的受拉作用；破坏时梁受压区边缘混凝土的极限压应变为εcu=0.0033，达到极限状态时混凝土受压区的应力图形可取矩形分布；钢骨、钢筋和预应力筋的应力等于其弹性模量与应变的乘积，但其绝对值不大于相应的强度设计值；由于混凝土对钢骨的嵌固和约束作用，承载力极限阶段不考虑钢骨的屈曲。 1.2 界限压区高度 预应力钢骨混凝土梁的破坏形态与钢筋混凝土梁类似，其极限承载能力的丧失同样以受压区混凝土压碎为标志。普通钢筋、预应力钢筋和钢骨下翼缘中屈服时，受压区高度的最小值可以认为是预应力钢骨混凝土梁的截面界限压区高度，如图1所示，设普通钢筋、预应力钢筋和钢骨下翼缘中屈服时，受压区高度分别为xs、xp、xa。 1.3 中和轴在钢骨腹板中（）正截面承载力计算 根据中和轴位置的不同分为3种情况：中和轴在钢骨腹板中；中和轴不通过钢骨截面，在钢骨上翼缘与混凝土梁受压边缘之间；中和轴恰好在钢骨上翼缘上。中和轴恰好在钢骨上翼缘上可作为判别其他两种情况的界限。 由表1可以看出，混凝土内钢骨产生滑移使平截面假定已经不再成立，本公式推导时假定钢骨与混凝土之间无滑移，来达到计算简单的目的，所以实际承载力低于钢滑移的公式计算值，因此应用此公式进行计算时，建议预应力钢骨混凝土构件正截面承载力乘以0.8的折减系数。 3 结语 对于一般的框架结构，柱子截面并不十分巨大，柱子的侧向刚度对预应力梁中的预应力效应的影响较小，一般都在5%以下；推导计算公式时，忽略了各部分之间的粘结滑移，从而大大简化了计算方法。因此应用此公式进行计算时，建