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钢筋混凝土单筋矩形截面梁例题

例题1:已知:矩形截面钢筋混凝土简支梁,计算跨度为6000mm , as=35mm 。

其上作用均布荷载设计值25 kN/m (不包括梁自重),混凝土强度等级选C20,钢筋HRB335级。

( fc =9.6 N/mm2 , ft =1.1 N/mm2 , fy =300 N/mm2 )
试设计此梁。

[解]
(1)基本数据fc=9.6N/mm2,fy=300N/mm2 M=1/8ql 2=25N/mm ×6000mm ×6000mm/8=112500000N.mm
(2)假定梁宽b
h 一般取为1/10-1/15L ,即600mm-400mm ,取600mm
h/b=2.0-3.5 则b=300mm (符合模数要求)
(3)假定配筋率
受弯构件 0.2与45ft/fy 较大值
45ft/fy=45×1.1/300=0.165 取0.2
(4)计算有关系数
c
y s c y
f f bh A f f αραξ=⋅=0=0.2%×300÷(1×9.6)=0.0625 ])1(1[5.02s ξα--==0.5×[1-(1-0.0625)2]=0.0605
(5)令M=Mu 计算h0
mm 530.803157.645661mm
300/6.910605.011250000010==⨯⨯⨯⋅==mm N mm N b f M
h c s αα (6)计算梁高
h=h0+35=838mm ,取h=900mm
则h/b=3满足h/b=2.0~3.5的要求
(7)计算受拉钢筋
0625.02-1-1==s αξ (第(4)部分已计算结果)
96875.00625.05.015.012211122-11=⨯-=-=---=+=
ξααγs s s 220540900300002.05107.447865
96875.0300112500000mm mm h f M
A s y s =⨯⨯<=⨯⨯==γ 取2540mm A s =
(8)选配钢筋
(9)验算适用条件
(10)这样调整后,截面尺寸b 、h 变为已知情形,再按例题3计算As 。

例题2已知:矩形截面梁尺寸b =200mm 、h =450mm ,as=35mm 。

混凝土强度等级C70,钢筋HRB335级,实配4根20mm 的钢筋。

( fc =31.8 N/mm2 , ft =2.14 N/mm2 , fy =300 N/mm2 )
试计算该梁能承受的极限弯矩
[解]
(1)确定基本数据
fc =31.8 N/mm2,fy =300 N/mm2,h0=h-35=415mm
(2)计算配筋率
002.001514.0415
200101040>=⨯⨯⨯⨯==πbh A s ρ (3)计算相对受压区高度
14878.08
.3196.030001514.0=⨯⨯==c y
f f αρξ (4)验算适用条件
1)2
m in m in 2180450200002.01256mm bh A mm A s s =⨯⨯==≥=ρ,
2)查表得512.014878.0=≤=b ξξ
满足适用条件要求
(5)计算承载力弯矩并校核
m kN bh f M c u ⋅=⨯-⨯⨯⨯⨯⨯=-=7.116)149.05.01(149.04152008.3196.0)5.01(2201ξξα
例题3已知:矩形截面梁截面尺寸b =200mm 、h =500mm ,as=35mm 。

设计弯矩为220 kN ·m ,混凝土强度等级选C30,钢筋HRB400级。

( fc =14.3 N/mm2 , ft =1.43 N/mm2 , fy =360 N/mm2 )
求:截面配筋As
[解]
(1)确定基本数据
fc =14.3 N/mm2,fy =360 N/mm2,h0=h-35=465mm
(2)计算有关系数
35575.0mm 465200/3.141102203
226201s =⨯⨯⨯⋅⨯==mm N mm N bh f M c αα 4629.02-1-1==s αξ 76855.04629.05.015.012211122-11=⨯-=-=---=+=ξααγs
s
s
(3)计算受拉钢筋
226
0500500200002.0205246576855.030010220mm mm h f M A s y s =⨯⨯>=⨯⨯⨯==γ 满足要求
(4)选配钢筋
(5)验算适用条件
1)b ξξ≤ 2)min ,s s A A ≥。

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