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《钢筋混凝土结构设计实例》全书内容涵盖面广,包括基础理论、构件设计、荷载计算、配筋优化等方面。书中通过大量实际工程案例,展示了不同类型的钢筋混凝土结构(如梁、板、柱、剪力墙等)的设计方法,并结合现行规范对每个案例进行详细解析。此外,还特别强调了抗震设计、耐久性设计以及经济性优化的重要性,使读者能够全面了解现代钢筋混凝土结构设计的核心要点。
本书的一大亮点是其实践性强,不仅提供了丰富的计算公式和图表,还对每一步设计过程进行了清晰说明,便于读者理解和应用。同时,书中还引入了一些先进的设计理念和技术手段,例如有限元分析、BIM技术在结构设计中的应用等,体现了行业发展的最新趋势。
【例题1一7》已知某工程如图1一9所示的T形截面独立梁,混凝上强度等级为C30(f =16.5N/mm²),钢筋为I级(f=310N/mm²),承受弯矩设计值M=110kN·m。求受拉钢筋截 面面积A。 【解】 1.判断T形截面的类型
苏州亚力三大桥钻孔灌注桩施工工艺M 110000000 16.5×600×5652 =0.035 fbh
M 110000000 0.982X310×565 =640 yafhg L
选用216+214,A=402+308=710mm² 3.验算适用条件
选用216+214,A,=402+308=710 3.验算适用条件
满足要求。 4.截面配筋 截面配筋如图1一9所示。
1.判断T形截面的类型 假设受拉钢筋排两层,故取
条件(1一27),故属于第二类T形截面。 2.计算与挑出翼缘相对应的受拉钢筋截面面积4及挑出翼缘和A.共同承担的弯
M1 401.08X106 16.5X300×640* 0.197 fbh
401.08×106 rafhg mr
4.求受拉钢筋截面面积A
=16.5×300×640²×0.544×(1—0.5×0.544) =802.96kN·m>M 所以满足适用条件(1一23)。 6.截面配筋如图1一10所示。 【例题1一9】 已知某工程T形截面独立梁,如图1一 11所示,b=500mm,b=250mm,h=80mm,h=600mm,混 凝土强度等级为C30(f=16.5N/mm²),钢筋1级(f= 310N/mm²),纵向受拉钢筋为5Φ20(A=1571mm²)。试求 梁所能承担的弯矩设计值M。
1.判断T形截面的类
属于第一类T形截面,故计算按截面宽度为6一500mm的矩形截面进行, 2.求弯矩设计值M
由式(1一19)、式(1一20)计算,得
A,=A+A=2274+1916=4190mm²
S,A. 310×1571 59 fbi 16.5X500 m
1.判断T形截面的类型
fenbfhg 13.5X400×80 f 310 =1394mm² 属于第二类T形截面,故应考虑T形截面的肋部混凝土受压 2.求弯矩设计值M 属于第二类T形截面,故应考虑T形截面的肋部混凝土受压。 2.求弯矩设计值M 250 由式(1一21)、式(1一22)计算,得 单位:mm 由式(1一21)、式(1一22)计算,得 1.1.4环形截面受弯承载力 图1一13沿剧边均匀配筋的环形截面 1.5×0.204=0.694 sinπa=sin(π×0.204)=0.5979 7 sinπa=0.2610 sinπa=sin(π×0.694)=0.8200 1 sinasinπa 2 元 π 办 fA fA+2.5fA 2 个 元 元 =16.5X72571X 2 =99.87kN·m≈100(kN·m) 修改,选用2012,A=2262mm²。 1.1.5圆形截面受弯承载力 由式(1一34),可得 中 A一一构件截面面积; A一全部纵向钢筋的截面面积; ”一圆形截面的半径; 纵向钢筋所在圆周的半径; 对应于受压区混凝土截面面积的圆心角 图1一14沿周边均匀配筋的圆形截面 (rad)与2π的比值; α—受拉纵向钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值,当α>0.625时,取 &=0。 14沿周边均匀配筋的圆 (rad)与2π的比值; 4 受拉纵向钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值,当α>0.625时,取 a=0。 将式(1一33)代入式(1一36),经整理,得 (1)沿周边均匀配置纵向钢筋; (2)纵向钢筋的数量不少于6根。 (2)纵向钢筋的数量不少于6根。 1.1.5.2设计实例 【例题1一13】.已知沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面梁,半径r=200mm.混凝土强 度等级为C30(fm=16.5N/mm²)配置8主16的纵向钢筋(A=1608mm²),钢筋Ⅱ级(f.=310 N/mm²),=165mm。试求该梁所能承受的弯矩设计值M。 【解】 1.求受压区混凝土相对面积α 由式(1一37)计算,得 4=πr²=π×200²=125664mm² A 310X1608 16.5X125664 =0.240 sinπa=sin(π×0.318)=0.841 sinπa 2 开 sinπa=sin(π×0.614)=0.937 T T 由式(1一34)计算,得 (πX0.318)=0.841 sun究a sin(πX0.318) =0.268 T 幂 n(πX0.614)=0.937 T T 34)计算,得 M= 2 π 元 2 ×16.5×200*×0.841310×1608×165×(0.26 3 =98.9kN·m 【例题1一14】如图1一14所示,已知圆形截面梁,半径r=400mm,纵向钢筋在圆周的 半径r,=365mm,混凝土强度等级为C25(f=13.5N/mm²),钢筋为Ⅱ级(f,=310N/mm²),承 受弯矩设计值M=1180kN·m。试求纵向钢筋A。 【解】 用选代法进行计算。 1.第一次送代 (1)假定钢筋用量A 求圆形截面面积A: A=πr²=πX400²=502655mm² 设纵向钢筋的截面面积为混凝土截面面积的2%,即 A,=0.02A=0.02X502655=10053mm² (2)求相对面积α和a (2)求相对面积a和a 将其代入式(1一37),得 (3)求sinπa,sina, sina sina (3)求sinπa,sinπa, SIOSU sinπα=sin(x×0.3343)=0.8675 sinza, sin(x×0.5814)= 0.9675 2.第二次送代 (1)求纵向钢筋的截面面积A 由式(1一35)计算,得 【2)求相对面积a和a f,A,310X12168 A13.5X502655 =0.5559 sinπa=sin(π×0.3398)=0.8760 sinπa=sin(π×0.5704)=0.9756 3.第三次选代 (1)求纵向钢筋的截面面积4 由式(1一35)计算,得 3.第三次选代 (1)求纵向钢筋的截面面积4 由式(1一35)计算,得 M sinπasinga 310×365×(0.2788+0.3106) =11888 mm fT。 Z .元 将其代入式(1一37),得 4.第四次送代 (1)求纵向钢筋的截面面积A 由式(1一35)计算,得 M一 famsinπa 1180X106— ×13.5X400×0.8749 3 310×365×(0.2785+0.3102) =11924 mm (2>求相对面积α和a =1+0.75 fA 1+0.75 fA² —0.5—0.625 fyA fA 2 fA fmA (3)求sinna,sinaa, sinna singa (3)求sinπa,sinaa, Sinna sinna sinπa=sin(π×0.3392)=0.875] sinπa=sin(π×0.5716)=0.9748 北 7 (1)求纵向钢筋的截面面积A 由式(1一35)计算、得 M一 ×13.5X400²×0.87513 3 {sinza sinwa 310×365X(0.2786+0.3103) =11916 fr T T (2)求相对面积a和 将其代入式(1一37),得 f,A, 310×11916 13.5X502665 0.5444 femA 6.计算结果列表 经过反复五次送代,终于得到满意的计算结果,如表上一1所示 7.选取钢筋截面面积 选取钢筋截面面积4=11916 mm² 选用47$18,A=11960mm²。 钢门窗安装工艺技术、安全交底记录模板1.1.6双向受弯构件的受弯承载力 1.1.6.1计算方法 1.基本计算公式 当仅考虑集中配置的纵向受拉钢筋的矩形和受压区在翼缘内的倒L形、T形截面钢筋混 凝土双向受弯构件,其正截面受弯承载力可采用混凝土受压区面积为矩形的近似假定,并根据 内、外弯矩作用平面相重合的条件确定,如图1一15所示,可按下列公式计算: 式中 一混凝土受压区面积假定为矩形时的受压区计算高度; b.一混凝土受压区面积假定为矩形时的受压区计算宽度; β一一弯矩作用平面与垂直平面的夹角; M、M,一分别为弯矩设计值在X轴和Y轴上的分量。 2.符合条件 式(1一38)至式(1一41)应符合下列条件: (1)对于矩形截面(图1一15a) 图1一15 矩形、倒L形和T形截面双向受弯构件混凝土受压区位置 (a)矩形截面;(b)倒L形截面;(c)T形截面;(d)β=0时的倒L形械面 M≤ COSA = fen t8f—M gb 26537-2011 钢纤维混凝土检查井盖bhotgB b,≤b bo≥hotgB b≤b r≤h 对夹角β=0且受拉钢筋合力点在腹板宽度中线上时的倒L形截面受弯构件,可不考虑翼 缘的作用,近似按腹板宽度5的矩形截面计算其正截面受弯承载力(图1一15d)。