钢筋混凝土梁设计方案

钢筋混凝土设梁计方案混凝土配合比设计水泥 （强度32.5）砂 表观密度2670kg/m石卵石最大粒径40mm表观密度2660kg/m 3水泥的强度等级为32.5,所配置的混凝土的强度等级只能为C30 或一下的，考虑到混凝土的耐久性和混凝土配比，和易性等因素， 讨论得混凝土的强度为C35。1. 配置强度的确定L广、k +1,6452. 水灰比的初步确定T = 0.407C f + a a fcu ,o a b ce干操环境中钢筋混凝土最大水灰比为0.650.407 260所以水泥用量393符合要求5. 砂率的确定根据w/c=0.407和卵石粒径为40mm 查表得砂率为28%6. 粗集料和细集料用量的确定mco + 里 + % + 黑 + 0.01。= 1PcPgPsPsogo解得：mgo = 1340kgm = 521kg521kgm实验量体积v=0.048 m实验梁组成的用量水泥0.048x393=18.86kg0.048x160=7.68 kg 0.048x521=25.01 kg 0.048x1340=64.32 kg正截面设计 适用混凝土 C25 /cd=11.5Mpa /td=1.23Mpa钢筋 HRB335 12/sd=280Mpa力 sd=280Mpa/ sk=335Mpa 8/sd=195Mpa 力 sd=195Mpa/ sk=225Mpa由于量的自重与剪力设计值比很小，故不计自重P max = bx (cd/ f sd) =0.56x11-5=23%280纵向钢筋配置因为没有给定弯矩设计值，为使梁承载能力加强，我们使用双筋梁设计。同时由受压钢筋来确定受拉钢筋?*？匕万案一确定 as=c+d/2=30+13.9/2=36.95取 as=40mm设 as=40mm所以 ho=has=160mmX= bo=89.6mm使受压钢筋为2根及26 12(A1 s=226mm2)由截面上水平方向内力为0所以 /cdbx+/】 sdA】s=/sdAs 所以得 As=681.4mm2考虑2层钢筋为6根 第一层36 12 (As=3392 )第二层 36 12 (As=3392 )、A 。总共 s=678mm2X= (/sdAs-/sdA s) /cdb=91.7取山s=30mm Mu=/cdbx(hox/2) + 1 sdA1 s (ho一ai s)=23.69M N虽然Mu够大，但钢筋间距Sn= (120-2x20-3x13.9) /2=19.15mm(d=12mm)且 n 30mm印 s=C+9.3/2=34.65mm 取 s=35mmx= sds- sd1 s) /cdb=77.4mm 2 s=70mm MuHcdbx(h_X/2)、4 Jr_*方案二取受压一层钢筋为2o78.4mmC=30mm n=32.2 d 且 30mmMu二 f cdbx (oX/2) + /i s(jAi s (o一s)因为X oo所以超筋且第三层受拉钢筋接近中性轴作用不大综上所述方案二最好腹筋设计斜截面设计取正截面设计二方案进行设计3/L=667mmVd=Md/(667-50)=20.9 KN由于箍筋套大于8mm，且小于主筋1/4,取8为箍筋，R335最小配筋率(P sv)min=0.12%这里我们选择粘接力高的带肋钢筋，能有效的防止裂缝扩大截面尺寸检查上限h 1小11o=140mm(0.51 X 1 / 103) (/cu,k)bho =42.84)V vd=20.9 KN.截面尺寸符合检查是否需要根据计算配箍筋上限(0.5X1 / 103) /td b ho=14.53WV oVd=20.9KN.只需按构造配箍筋即可箍筋的设计Asv=50.3P=2.5ho=140 V , = Vd=20.9间距 Sv=a 21a 2 3(0.56x10-6)(2-10.6p)(/cu.k)Asv/svbh2 o=899mm考虑公路桥规支座中心沿跨径不小于1倍h=2.00范围内、最大间距为100.若取 Sv=4001/2h=100，不符合取 Sv=100 则p sv=0.41%(p sv) min=0.12%且 Sv=1 / 2h且从距端面C=30mm开始布置，间距Sv=100mm，其中距支点200mm 处 Sv=50mm弯起钢筋设计由于只有4根主筋，初步判定，不便设计弯起钢筋。Mu =fsdAsZ+ E fsvAsvZsv=fsdAs (ho x / 2 ) + E fsvAsvZsvMuVoMd当在最不利截面中、仅靠主箍筋抗弯时E fsvAsv ZsvVOMd(5)取距支座h/2=100mm处，现取斜截面投影长度C=0.6Md/Vd=370 mm斜截面抗剪复核：取计算截面I 一 1截面，左端距支座2/h=100 mmP=2.5p sv=Asv / bsv=2.5%0.12%代入 Vu=a 1a 1a 1 (0.45x10-3)bho (2+0.6p) (/cu.k) %/sv p sv % =92.04 y 0Vd=20.9.满足设计要求取II-I截面，左端距支座h=200 mmp sv=1.25%代入 Vu=a 1a 1a 1 (0.45x10-3)bho (2+0.6p) (/cu.k) %/svp sv史65.28 Y 0Vd=20.9斜截面抗弯复核Y 0Md=12.9 fsd As Zs为主筋抗弯值. Y 0MdWfsd As Zs+Z fsv Asv Zsv 满足设计要求裂缝计算：1.施工吊装时的应力计算。（1）梁跨中截面的换算截面惯性矩Icri =-bx3 + a A (h - x)2 = 2.9 x 107 mm4cr 3 ES S 0广 E2 x 105aE =占=21= 7.143c Mt -12M正应力验算 厂很 G1xMt .混凝土边缘正应力气=一虹CKcr(h0 - X)Mtr受拉钢筋的面积重心处= a fk 0.75 Js EScr2.裂缝密度的验算 (1)带肋钢筋系数C=1.0 荷载短期效应组合变钜计算值MsV 11MQ*MQ2=132N荷载长期效应的合弯矩计算值MC=MG+V 21MQ1+W 22MQ2系数 C2=1+0.5M/Ms=1.022 取 C2=1短期荷载作用度取C2=1系数C3,非板式受弯构件C3=1.0P=452/ (120X140)钢筋应力 tMv = 240.0MP ss 0.87h Aa=2.7%N2%取 P=2% d=12mmW =CCCES最大裂缝宽度(30 + d ) = 0.105 0.2mm 满足要求 0.28 + 10p梁跨中绕度的验算计算开裂物件的抗弯刚度全截面抗弯刚度 B0 = .95 Ec 10 = 3.46 X1012 N mm 2I = _Lbh3+bh（2h-x）2+（a -i） A （h -x）2=1.3 x1Qmm4 开裂截面抗弯刚度Bcr=EC：cr全截面换算截面受拉区边缘的弹性抗矩WO=：o/（hX）= 9.56 x 103 mm 3全截面换算截面的面积，重心轴以上部分面积对重心轴面积矩S = 2bX2 = 2.45 x105mm3塑性影响系数r=2S0/W0抗弯刚度 b =B0mg- = 8.14x1011 n mm2M x M x B(Mcr 尸+1-( Mcr) B0SScr4绕度值 对C25扰度长期增长系数n 0 =1.60e 5 12 M n使用阶段w广&.七=9.76 mm自重作用下七485 l 2 M x n = 0 .22 mm B。按可变荷载频遇值计算长期绕度值WQ=WWG=9.54mm