钢筋混凝土矩形截面简支梁计算
配筋计算例题
配筋计算例题
以下是一个配筋计算的例题：
题目：某矩形截面简支梁，截面尺寸b×h=200mm×500mm，混凝土强度等级为C25，钢筋采用HRB335级，承受弯矩设计值M=165kN·m。
环境类别为一类，安全等级为二级。
求所需配置的钢筋截面面积As。
解题步骤：
1.根据混凝土强度等级和钢筋级别，查表得到fc=11.9N/mm²，fy=300N/mm²，α1=1.0。
2.计算截面有效高度：ho=h-as=500-35=465mm（as取35mm）。
3.根据α1fcxho=fyAs，求得受压区高度x。
将已知数值代入公式，得到
1.0×11.9×200x=300As。
从中解出x的值。
4.验证x是否满足适用条件。
对于矩形截面，需满足x≤ξbh0。
其中ξb为相对界限受
压区高度，查表得到ξb=0.550。
将x的值代入公式进行验证。
5.计算所需配置的钢筋截面面积As。
利用公式As=M/(fy×ho×(1-0.5×(x/ho)))计算As，
将已知数值和求得的x值代入公式进行计算。
6.根据计算结果选择合适的钢筋直径和根数，使得实际配置的钢筋截面面积不小于计
算所需的截面面积。
同时考虑构造要求，确定最终的配筋方案。
注意：以上计算过程仅供参考，实际工程中还需考虑更多的因素和细节。
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bh 一般取为1/10-1/15L ，即600mm-400mm ，取600mmh/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cy s c yf 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h0mm 530.803157.645661mm300/6.910605.011250000010==⨯⨯⨯⋅==mm N mm N b f Mh 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 220540900300002.05107.44786596875.0300112500000mm mm h f MA 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 。
例题受弯构件正截面承载力计算精选全文 (2)
Mgk=gk l02/8=13.438×62/8=60.471kN. m
简支梁在活荷载标准值作用下的跨中弯矩为： Mqk=qk l02/8=12×62/8=54kN·m
由恒载控制的跨中弯矩为 γ0 （γGMgk+γQΨcMq k） =1.0×（1.35×60.471+1.4×0.7×54）=134.556kN·m
选配4 14（As=615mm2），如图所示。
【例3.2×】某教学楼钢筋混凝土矩形截面简支 梁，安全等级为二级，截面尺寸
b×h=250×550mm ， 承 受 恒 载 标 准 值 10kN/m
（不包括梁的自重），活荷载标准值12kN/m， 计算跨度=6m，采用C20级混凝土，HRB335级钢 筋。试确定纵向受力钢筋的数量。
=6.41mm＜ξbh0=0.614×55=33.77mm 不属超筋梁。 As=α1fcbx/fy=1.0×9.6×1000×6.41/210=293mm2 45ft/fy =0.45×1.10/210=0.24%＞0.2%，取 ρmin=0.24% ρmin bh=0.24%×1000×80=192mm2＜ As =293mm2
不属少筋梁。
受力钢筋选用φ8@180（As=279mm2），分布钢筋按构造要 求,选用φ6@250。
第三章 受弯构件正截面承载力计算
第六节 双筋矩形截面受弯构件 正截面承载力计算
一、双筋截面的适用情况
1） M ＞ 1fcbo2 h b(10.5 b)，但截面尺寸及材料强度
不能再增大和提高； 2）在不同荷载作用下，截面承受正、负弯矩作用 （如风荷载作用下的框架梁）； 3）为提高框架梁的抗震性能，在梁中必须配置一定 比例的受压钢筋。
矩形截面混凝土简支梁配筋设计书
钢筋混凝土梁设计书学院：交通学院专业：工程结构分析班级：1002班组员：**2010年12月根据已给材料分别查表得，f cd =11.5Mpa ，ftd=1.23Mpa ，fsd=280Mpa,ξb =0.56，γo=1.0，弯矩设计值M=。
1） 截面设计采用绑扎钢筋骨架，按一层钢筋配置，设mm a s 40=，则mm a h h 2600=-=（1）求受压区高度由M=f cd bx （ho -x 2）得，12.5×106=11.5×200x （260-x 2）x 2-520x+10869.565=0，得x 1=21.8184<ξb ho x 2=498.18（舍去）ξb ho=0.56×260=145.6mm(2)求所需钢筋数量As将x=21.8184mm 代入，f cd bx=f sd As 则，As=f cd bx/f sd =11.5×200×21.8184/280=179.22（3）选择并配置钢筋按一层4根配置，查表可供使用有4Φ 8（As=201 mm 2）与2Φ 6+2Φ10（As=214mm 2）都可以,选取4Φ8钢筋.取混凝土保护层厚度c=15mm>d,故s a =c+d/2=15+9.3/2=20mm 故取s a =20，则有效高度ho=300-20=280mm.最小配筋率： 45（ftd/fsd ）=45×（1.23/280）=0.19<0.2， ρmin=0.2% ，实际配筋率ρ=As bho =201/（200×280）=0.36%>ρmin （=0.2%）2）截面复核钢筋净距n s =(200-2×15-4×9.3）/3=44.47,符合n s >=30mm 及d=8mm 的要求。
受压区高度x =b f A f cd s sd /=280⨯201/11.5⨯200=24.46mm<0b h ξ=145.6mmm KN M r d .5.120=求界面抗弯承载力u Mu M =bx f cd (2/0x h -) =11.5⨯200⨯24.46⨯(280-24.46/2)=15.06KN.m>d m r 0=12.5KN.m故满足要求。
混凝土结构设计原理习题与答案
第三章 习题3-1 某四层四跨现浇框架结构的第二层内柱轴向压力设计值N=14×104N ，楼层高H=5.4m ，计算长度l 0=1.25H ，混凝土强度等级为C20，HRB400级钢筋。
试求柱截面尺寸及纵筋面积。
3-2 由于建筑上使用要求，某现浇柱截面尺寸为250㎜×250㎜，柱高4.0m ，计算高度l 0=0.7H=2.8m ，配筋为4Φ16（As ′=804㎜2）。
C30混凝土，HRB400级钢筋，承受轴向力设计值N=950KN 。
试问柱截面是否安全？ 3-3 已知一桥下螺旋箍筋柱，直径为d=500㎜，柱高5.0m ，计算高度l 0=0.7H=3.5m ，配HRB400钢筋10Φ16（As ′=2010㎜2），C30混凝土，螺旋箍筋采用R235，直径为12㎜，螺距为s=50㎜。
试确定此柱的承载力。
3-4 编写轴心受拉与轴心受压构件截面承载力计算程序。
第四章 习题4-1 一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸b ×h=250㎜×500㎜，混凝土强度等级C25，HRB335钢筋，弯矩设计值M=125KN ·m 。
试计算受拉钢筋截面面积，并绘配筋图。
4-2 一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸b ×h=200㎜×500㎜，弯矩设计值M=120 KN ·m ，混凝土强度等级C25。
试计算下列三种情况纵向受力钢筋截面面积As ：（1）当选用HPB235钢筋时；（2）改用HRB335钢筋时；（3）M=180KN ·m 时。
最后，对三种结果进行对比分析。
解:①当HRB235钢筋按一排布置: h 0=h-35=500-35=465mm.查表可知:对于混凝土强度等级C25可得f c =11.9N/mm.f y =210N/mm.ξb =0.614, α1=1.0.对于αs =20c M f bh 1α=621.01.0⨯10⨯11.9⨯200⨯465=0.2332. ξ=1-1-0.614.b <ξ=A s =c 0y f bh f 1αξ⨯=1.011.9210⨯⨯0.2695⨯200⨯465=1420.26mm 2. min A bh >ρ=0.2％⨯200⨯500=200mm 2选用6Φ18(A s =1527mm 2)钢筋.②当HRB335钢筋时,选假定受力钢筋按一排布置 h 0=h-35=500-35=465mm.查表可知:对于HRB335钢筋.f y =300N/mm 2. εb =0.550. α1=1.0.对于 αs=20c M f bh 1α=621.01.0⨯10⨯11.9⨯200⨯465=0.2332.ξ=1-b <ξ=0.550.A s =c 0y f bh f 1αε⨯=0.2695 1.011.9300⨯⨯200⨯465⨯=994.18mm 2min A bh >ρ=0.2％⨯200⨯500=200mm 2选用5Φ16(A s =1005mm 2)钢筋.③当M=180kN 时,选假定受力钢筋按一排布置.查表得f c =11.9N/mm2,f y =210N/mm2, εb =0.614, α1=1.0.对于αs=20c Mf bh 1α=621801.0⨯10⨯11.9⨯200⨯465=0.3498.ξ=12s 1--α=1-120.3498-⨯=0.452b <ξ=0.614.A s =c 0y f bh f 1αε⨯=0.45211.9210⨯200⨯465⨯=2382mm 2. min A bh >ρ=0.2％⨯200⨯500=200mm 2选用8Φ20钢筋(A s=2513mm 2).由上述①③②可知:⑴由其它条件不变,仅改变受拉钢筋等级,则受拉钢筋强度高时,钢筋面积小,否则,钢筋面积大;⑵其它条件不变,荷载太小,钢筋面积大,否则,钢筋面积小. 4-3 某大楼中间走廊单跨简支板（图4-50），计算跨度l=2.18没，承受均布荷载设计值g+q=6KN ·㎡（包括自重），混凝土强度等级C20，HRB235钢筋。
参考例题混凝土结构设计原理(建工)教学课件
第四章 例题【例4.1】已知某钢筋混凝土矩形截面简支梁，安全等级为二级，处于一类环境，截面尺寸b ×h =250mm×600mm ，弯矩设计值M =220kN ⋅m 。
混凝土强度等级为C25，纵筋为HRB335级钢筋，试求该梁所需受拉钢筋面积并画出截面配筋简图。
【解】（1）确定基本参数查附表1-2和附表1-5及附表1-10~1-11可知，C25混凝土f c =11.9N/mm 2，f t =1.27N/mm 2；HRB335级钢筋f y =300N/mm 2；α1=1.0，ξb =0.550。
查附表1-14，一类环境，C25混凝土，假定受拉钢筋单排布置，若箍筋直径d v =6mm ，则a s =35+5=40mm ，h 0=h –40=560mm查附表1-18，%191.030027.145.045.0%2.0y t min =⨯=>=f f ρ。
（2）计算钢筋截面面积由式（4-11）可得9.1525602509.110.11022021156026=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯--⨯=mm 30856055.00b =⨯=<h ξmm 由式（4-6-1）可得（3）选配钢筋及绘配筋图查附表1-20，选用（A s =1520mm 2）。
截面配筋简图如图4-20所示。
图4-20 例4.1截面配筋简图【例4.2】已知某旅馆走廊为简支在砖墙上的现浇钢筋混凝土平板（图4-21（a ）），安全等级为二级，处于一类环境，承受恒荷载标准值g k =3.0kN/m 2，活荷载标准值q k =2.0kN/m 2。
选用（1）确定基本参数查附表1-2和附表1-5及附表1-10~1-11可知，C25混凝土f c =11.9N/mm 2，f t =1.27N/mm 2；HPB300级钢筋f y =270N/mm 2；α1=1.0，ξb =0.576。
查附表1-13，一类环境，C25混凝土，c =15+5=20mm ，若板受拉钢筋直径d =10mm ，则a s =c +d /2=25mm查附表1-18，%2.0%212.027027.145.045.0y t min >=⨯==f f ρ。
钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算—单筋矩形截面梁计算
受压混凝土的应力－应变关系
计算原则
2）等效矩形应力图
简化原则：受压区混凝土的合力大小不变；受压区混凝土的合力作用点不变。
等效矩形应力图形的混凝土受压区高度 x 1xn ，等效矩形应力图形的应力值 为 1 fc， 1、1 的值见下表。
表 1、1 值
混凝土强 度等级
≤C50
C55
C60
C65
C70
C75
（2）求跨中截面的最大弯矩设计值。
因仅有一个可变荷载，故弯矩设计值应有取下列两者中的较大值：
M 1 1.2g 1.4q l 2
8
1 1.2 5 1.4 10 5.02 62.5
8
M 1 1.35g 1.4 0.7q l 2
8
1 1.35 5 1.4 0.7 10 5.02 51.7
需要加固、补强
计算原则
1）基本假定
01 平截面假定。
02
钢筋的应力 s 等于钢筋应变 s 与其弹性模量 Es 的乘积，但不得大
于其强度设计值 fy，即
s sEs fv
03 不考虑截面受拉区混凝土的抗拉强度。
计算原则
04
受压混凝土采用理想化的应力－应变关系，当混凝土强度等级为
C50及以下时，混凝土极限压应变 cu=0.0033。
（1）受拉钢筋为4 25，As=1964 mm2； （2）受拉钢筋为3 18，As=763 mm²。
单筋矩形截面梁计算
解 查表得：
fc 9.6N/mm2
ft 1.10N/mm2
f y 300N/mm2 c 1.0
b 0.550
c 30mm
单筋矩形截面梁计算
（1）
d
25
h0 h c 2 450 30 2 408
建筑结构第五章复习题答案
第五章 受弯构件正截面承载力计算《建筑结构》第五章习题：共用条件：一类环境使用，结构安全等级为二级。
5-25 一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸 200mm ×500mm ，弯矩设计值 M=120kN · M 。
混凝土强度等级 C25，试计算其纵向受力钢筋截面面积：①当选用 HPB235级钢筋时；②改用 HRB400级钢筋时；最后画出相应配筋截面图。
解：依题意查得参数：γ 0=1， fc=11.9N/mm 2， ft=1.27N/mm 2，c=25mm ，2○1 fy=210N/mm ，ξ b =0.614 ； a s =65mm 。
h 0=500-65=435mm先按单筋矩形截面计算，M120 1060.266s200 43521 f c bh 0211.91 12 s 112 0.266 0.32b0.614As=M/[fyh 0（1-0.52ξ） ]= 1560.65 mm ，2min=0.45ftbh/fy=0.452选 5? 20， As=1571mm ＞× 1.27 × 200×500*210=272mm2＞0.02bh=0.002 ×200×500=200mm,○2 fy=360N/mm 2，ξ b =0.517 ；a s =40mm ，h 0=500-40=460mm先按单筋矩形截面计算，M120 1060.238s46021 f c bh 0211.9 2001 12 s 1 12 0.238 0.28b0.517As=M/[fyh 0（1-0.5 ξ） 6× 460×（2]=120 ×10 /[360 1-0.5 × 0.28 ） ]= 842.61 mm ，选 2223#20，As=941mm ，或 4#18，As=1018mm ＞ min=272 mm○○1 25-26 某大楼中间走廊单跨简支板，计算跨度 2.18m ，承受均布荷载设计值 g ＋q=6kN/m 2（包括自重），混凝土强度等级 C20， HPB235级钢筋。
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4Φ20钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸b×h =200mm ×450mm ， 计算跨度L 0=6m ，承受均布线荷载：活荷载:楼面板2kN/m ，屋面板1.5 kN/m.
永久荷载标准值：钢筋混凝土的重度标准值为25kN/m 3，故梁自重标
准值为25×0.2×0.45=2.25 kN/m 。
墙自重18×0.24×3=12.96 kN/m ，楼板：25×0.08×2.25=4.5kN/m. 楼盖板25×0.06×2.25=3.375kN/m.
查表得f c =12.5N/mm 2，f t =1.3N/mm 2，f y =360N/mm 2，ξb =0.550，α1=1.0，结构重要性系数 γ0=1.0，可变荷载组合值系数Ψc=0.7
１.计算弯矩设计值M
故作用在梁上的恒荷载标准值为：
g k =2.25+12.96+4.5+3.375=23.085kN/m
简支梁在恒荷载标准值作用下的跨中弯矩为：
M gk =1/8g k l 02=1/8×23.085×62=103.88kN.m
简支梁在活荷载标准值作用下的跨中弯矩为：
M qk =1/8q k l 02=1/8×62×(2+1.5*0.4)=11.7kN·m
由恒载控制的跨中弯矩为：
γ0（γG M gk + γQ Ψc M qk ）=1.0×（1.35×103.88+1.4×0.7×11.7）
=151.70kN·m
由活荷载控制的跨中弯矩为：
γ0（γG M gk +γQ M qk ） =1.0×（1.2×13.88+1.4×11.7）=141.03kN·m
取较大值得跨中弯矩设计值M =151.70kN·m 。
1.确定截面有效高度h 0
假设纵向受力钢筋为单层，则h 0=h -35=450-35=415mm
假设纵向受力钢筋为单层，则h 0=h -35=450-35=415mm
2.计算x ，并判断是否为超筋梁
=4.15-((4.152-2*151.70*106/1.1*12.5*200))^0.5
=166.03mm<0.518*415=214.97
不属超筋梁。
3. =1.0×12.5×200×166.03/360=1153mm 2
0.45f t /f y =0.45×1.3/360=0.16%＜0.2%，取ρmin =0.2%
A s ，min =0.2%×200×450=144mm 2＜ A s =1153mm
2
M u =f y A s （h 0-x/2）=360×1153×（415-166.03/2）=137.×106N·mm=111.88kN·m＞M=105kN·m
该梁安全。
4.选配钢筋
选配4Φ20（As=1256mm 2），。