结构计算TSSD.docx

1、结构计算TSSD受弯构件纵向受拉钢筋计算项目名称_日 期_设 计 者_校 对 者_一、构件编号: L-1二、设计依据 混凝土结构设计规范 GB50010-2002 三、计算信息 1. 几何参数 截面类型: 矩形 截面宽度: b=400mm 截面高度: h=800mm 2. 材料信息 混凝土等级: C20 fc=9.6N/mm2 ft=1.10N/mm2 钢筋种类: HRB335 fy=300N/mm2 最小配筋率: min=0.200 纵筋合力点至近边距离: as=35mm 3. 受力信息 M=500.000kN*m 4. 设计参数 结构重要性系数: o=1.0四、计算过程 1. 计算截面有效

2、高度 ho=h-as=800-35=765mm 2. 计算相对界限受压区高度 b=1/(1+fy/(Es*cu)=0.80/(1+300/(2.0*105*0.0033)=0.550 3. 确定计算系数 s=o*M/(1*fc*b*ho*ho)=1.0*500.000*106/(1.0*9.6*400*765*765)=0.222 4. 计算相对受压区高度 =1-sqrt(1-2s)=1-sqrt(1-2*0.222)=0.255b=0.550 满足要求。 5. 计算纵向受拉筋面积 As1*fc*b*ho*/fy=1.0*9.6*400*765*0.255/300=2497mm2 6. 验算最

3、小配筋率 =As/(b*h)=2497/(400*800)=0.780 =0.780min=0.200, 满足最小配筋率要求。受弯构件箍筋计算项目名称_日 期_设 计 者_校 对 者_一、构件编号: L-1二、设计依据 混凝土结构设计规范 GB50010-2002 三、计算信息 1. 几何参数 截面类型: 矩形 截面宽度: b=400mm 截面高度: h=800mm 2. 材料信息 混凝土等级: C30 fc=14.3N/mm2 ft=1.43N/mm2 箍筋种类: HRB335 fyv=300N/mm2 箍筋间距: s=100mm 最小配箍率: min=0.200 纵筋合力点至近边距离: a

4、s=40mm 3. 荷载信息 V=500.000kN 4. 设计参数 结构重要性系数: o=1.0四、计算过程 1. 计算截面有效高度和腹板高度 ho=h-as=800-40=760mm hw=ho=760mm 2. 确定受剪面是否符合条件 当hw/b=760/400=1.9004 时 V0.25*c*fc*b*ho/o 【10.7.5-1】 =0.25*1.0*14.3*400*760/1.0=1086.800kN 截面符合条件。 3. 确定是否需要按构造箍筋 0.7*ft*b*ho/o=0.7*1.43*400*760/1.0=304.304kNV=500.000kN 需进行计算配置箍筋。

5、 4.计算箍筋面积 o*V0.7*ft*b*ho+1.25*fyv*(Asv/s)*ho 【10.7.4-2】 Asv=(o*V-0.7*ft*b*ho)*s/(1.25*fyv*ho) =(1.0*500.000*103-0.7*1.43*400*760)*100/(1.25*300*760) =69mm2 5. 验算最小配箍率 =Asv/(b*s)=69/(400*100)=0.172 =0.172min=0.200,不满足最小配箍率要求。 取As=min*b*s=0.200*400*100=80mm2 。轴心受压构件纵向受压钢筋计算项目名称_日 期_设 计 者_校 对 者_一、构件编号:

6、 ZH-1二、依据规范: 混凝土结构设计规范 (GB 50010-2002)三、计算参数 1.几何参数: 截面形状: 矩形 截面宽度: b=400mm 截面高度: h=400mm 构件的计算长度: lo=5000mm 2.材料信息: 混凝土强度等级: C30 fc =14.3N/mm2 钢筋类型: HRB335 fy=300N/mm2 3.设计参数: 结构重要性系数: o=1.0 纵筋最小配筋率: min=0.600% 4.荷载信息: 轴向力设计值: N=2000.000kN四、计算过程 1.确定稳定系数: lo/b=5000/400=12.500 查混凝土结构设计规范(GB 50010-20

7、02)表7.3.1得, = 0.943 2.计算纵筋面积As: 截面面积A=bh=400*400=160000mm2 As= (o*N/0.9-fc*A)/fy = (1.0*2000.000*1000/(0.9*0.943)-14.3*160000)/300=233mm2 纵筋配筋率=As/A=(233/160000)%=0.145%3%,结果符合标准。 3.验算纵筋配筋率: =As/A=(233/160000)%=0.145% min=0.600% min 纵筋配筋率不满足要求受扭构件配筋计算项目名称_日 期_设 计 者_校 对 者_一、构件编号: L-1二、依据规范: 混凝土结构设计规范

8、 (GB 50010-2002)三、计算信息 1.几何参数: 截面类型: 矩形 截面宽度: b=250mm 截面高度: h=550mm 2.材料信息: 混凝土强度等级: C20 fc=9.6N/mm2 ft=1.10N/mm2 受扭纵筋和箍筋的配筋强度比值: =1.00 纵筋种类: HRB335 fy=300N/mm2 箍筋种类: HPB235 fyv=210N/mm2 箍筋肢数: n=2 箍筋间距: s=100mm 最小配筋率: tl,min=0.400% 最小配箍率: sv,min=0.200% 纵筋合力点至近边距离: as=40mm 混凝土保护层厚度: c=30mm 3.荷载信息: 扭矩

9、设计值: T=20.000kN*m 4.其它信息: 结构重要性系数: o=1.0四、计算过程 1.计算受扭构件的截面受扭塑性抵抗矩: Wt=b2*(3*h-b)/6=2502*(3*550-250)/6=14.583*106mm3 2.计算截面有效高度和腹板高度: ho=h-as=550-40=510mm hw=ho=510mm 3.确定受扭截面是否符合条件: 当hw/b=510/250=2.0404时 T=20.000kN*m(0.25*c*fc*0.8*Wt)/o=(0.25*1.0*9.6*0.8*14.583*106)/1.0=28.000kN*m 截面符合要求 4.确定是否需要按构造

10、配筋: T=20.000kN*m(0.7*ft*Wt)/o=(0.7*1.10*14.583*106)/1.0=11.229kN*m 矩形需按计算配置抗扭钢筋。 5.计算截面核心部分的面积和周长: bcor=b-2c=250-2*30=190mm hcor=h-2c=550-2*30=490mm Acor=bcor*hcor=190*490=93100mm2 Ucor=2*(bcor+hcor)=2*(190+490)=1360mm 6.计算受扭配筋面积: 单肢受扭箍筋面积: Asv1=(T-0.35*ft*Wt)*s/(1.2*sqrt()*fyv*Acor) =(20.000*106-0.

11、35*1.10*14.583*106)*100/(1.2*sqrt(1.00)*210*93100) =61.32mm2 全部受扭纵筋面积: Astl=*fyv*Ast1*Ucor/(fy*s) =1.00*210*61.32*1360/(300*100) =584mm2 7.验算最小配筋(箍)率: 最小配箍率: sv=n*Asv1/(b*s)=2*61.32/(250*100)=0.491%sv,min=0.200% 满足最小配箍率要求 最小配筋率: tl=Astl/(b*h)=584/(250*550)=0.425%tl,min=0.400% 满足最小配筋率要求深受弯构件纵向受拉钢筋计算项

12、目名称_日 期_设 计 者_校 对 者_一、构件编号: L-1二、设计依据 混凝土结构设计规范 GB50010-2002 三、计算信息 1. 几何参数 梁宽: b=600mm 梁高: h=2000mm 梁的计算跨度: lo=3600mm 2. 材料信息 混凝土等级: C30 fc=14.3N/mm2 ft=1.43N/mm2 钢筋种类: HRB335 fy=300N/mm2 最小配筋率: min=0.200 纵筋合力点至近边距离: as=0.1h=0.1*2000=200mm 3. 荷载信息 M=500.000kN*m 4. 设计参数 结构重要性系数: o=1.0四、计算过程 1. 判断深受弯

13、构件类型： lo/h=3600/2000=1.8002, 属于深梁。 2. 计算梁截面有效高度： ho=h-as=2000-200=1800mm 3. 计算内力臂长度 (loh) 3.1 计算截面受压区高度 d=0.8+0.04*lo/h=0.8+0.04*3600/2000=0.872 【10.7.3-3】 z=d*(ho-0.5x) 【10.7.3-2】 a1*fc*b*x=fy*As; 【7.2.1-2】 M=fy*As*z 【10.7.3-1】 =fy*As*ad*(ho-x/2); =a1*fc*b*x*ad*(ho-x/2); 令A=a1*fc*b*ad=1.00*14.3*600

14、*0.872=7481.76mm2 x=(A*hosqrt(A2*ho2-2*A*M)/A =(7481.76*1800sqrt(7481.762*18002-2*7481.76*500.000*106)/7481.76 =37.518mm 因为x0.2ho=0.2*1800=360mm, 所以取 x=360mm。 3.2 计算内力臂长度 z=d*(ho-0.5x)=0.872*(1800-0.5*360)=1412.64mm 【10.7.3-2】 4. 计算纵向受拉钢筋 As=M/(fy*z)*o=500.000*106/(300*1412.64)*1.0=1180mm2 【10.7.3-1

15、】 5. 验算配筋率 =As/(b*h)=1180/(600*2000)=0.098 【10.7.13】 =0.098min=0.200，不满足最小配筋率要求， 取As=min*b*h=0.200*600*2000=2400mm2 。深受弯构件水平分布钢筋计算项目名称_日 期_设 计 者_校 对 者_一、构件编号: L-1二、设计依据 混凝土结构设计规范 GB50010-2002 三、计算信息 1. 几何参数 梁宽: b=600mm 梁高: h=2000mm 梁的计算跨度: lo=3600mm 2. 材料信息 混凝土等级: C30 fc=14.3N/mm2 ft=1.43N/mm2 水平分布钢

16、筋种类: HRB335 fyh=300N/mm2 水平分布钢筋间距: Sv=100mm 竖向分布钢筋种类: HRB335 fyv=300N/mm2 竖向分布钢筋间距: Sh=100mm 水平分布钢筋最小配筋率: sh,min=0.200 竖向分布钢筋最小配筋率: sv,min=0.200 纵筋合力点至近边距离: as=0.1h=0.1*2000=200mm 3. 荷载信息 V=500.000kN 4. 配筋信息 Asv=500mm2 5. 设计参数 结构重要性系数: o=1.0四、计算过程 1. 判断深受弯构件类型 lo/h=3600/2000=1.8002, 属于深梁。 2. 计算梁截面有效

17、高度和腹板高度 ho=h-as=2000-200=1800mm hw=ho=1800mm 3. 确定计算跨度 lo/h=3600/2000=1.8002.0, 取lo/h=2.000。 4. 确定受剪面是否符合条件 当hw/b=1800/600=3.0004 时 V(1/60)*(10+lo/h)*(c*fc*b*ho)/o 【10.7.4-1】 =(1/60)*(10*2.000)*(1.0*14.3*600*1800)/1.0=3088.800kN 截面符合条件。 5. 确定是否需按构造配筋 0.7*(8-lo/h)*ft*b*ho/(3*1000)+1.25*(lo/h-2)*fyv*A

18、sv*ho/(3*Sh*1000)/o =0.7*(8-2.000)*1.43*600*1800/(3*1000)+1.25*(2.000-2)*300*500*1800/(3*100*1000)/1.0 =2511.803V=500.000kN 不需进行配筋计算，仅需按构造要求配箍。 Ash=sh,min*b*Sv=0.200*600*100=120mm2板的冲切承载力验算项目名称_日 期_设 计 者_校 对 者_一、构件编号: B-1二、依据规范: 混凝土结构设计规范 (GB 50010-2002)三、计算参数 1.几何参数: 柱的长边尺寸: a=400mm 柱的短边尺寸: b=400mm

19、 板的截面高度: h=200mm 板的截面有效高度: ho=180mm 2.材料信息: 混凝土强度等级: C30 ft=1.43N/mm2 3.荷载信息: 局部荷载设计值: Fl=200.000kN 4.其他信息: 结构重要性系数: o=1.0四、计算过程 1.计算s: s=a/b=400/400=1.0002,取s=2.000。 2.确定板柱结构中柱类型的影响系数s: 对于中柱 s=40。 3.计算临界截面的周长Um: Um=(a+ho)*2+(b+ho)*2=(400+180)*2+(400+180)*2=2320mm 4.计算影响系数: 1=0.4+1.2/s=0.4+1.2/2.000

20、=1.000 2=0.5+s*ho/(4*Um)=0.5+40*180/(4*2320)=1.276 =min(1, 2)=min(1.000,1.276)=1.000 5.计算截面高度影响系数h: h=200800,取h=1.0。 6.验算冲切承载力(不配筋): 0.7*h*ft*Um*ho=0.7*1.0*1.43*1.000*2320*180=418.018kN o*Fl=200.000kN0.7*h*ft*Um*ho=418.018kN，冲切承载力满足规范要求。局部受压承载力验算项目名称_日 期_设 计 者_校 对 者_一、构件编号: B-1二、依据规范: 混凝土结构设计规范 (GB

21、50010-2002)三、计算参数 1.几何参数: 计算底面积分布形状: 四边矩形 局部受压区长度: a=300mm 局部受压区宽度: b=300mm 混凝土局部受压净面积: Aln=Al 2.材料信息: 混凝土强度等级: C30 fc=14.3N/mm2 间接钢筋种类: HPB235 fy=210N/mm2 间接钢筋间距: s=50mm 3.配筋信息: 焊接网片长度: L1=500mm 方格网沿L1方向的钢筋根数: n1=8 方格网沿L1方向的单根直径: d1=8mm As1=50.3mm2 焊接网片长度: L2=500mm 方格网沿L2方向的钢筋根数: n2=8 方格网沿L2方向的单根直径

22、: d2=8mm As2=50.3mm2 4.荷载信息: 局部压力设计值: Fl=2000.000kN 5.设计参数: 结构重要性系数: o=1.0四、计算过程 1.计算局部受压的计算底面积 Al=a*b=300*300=90000mm2 Ab=(a+2b)*3b=(300+2*300)*3*300=810000mm2 Aln=Al=90000mm2 2.计算混凝土局部受压时的强度提高系数 l=sqrt(Ab/Al)=Sqrt(810000/90000)=3.000 3.验算局部受压区的截面尺寸 【7.8.1-1】 1.35*c*l*fc*Aln=1.35*1.0*3.000*14.3*900

23、00/1000=5212.350kN o*Fl=1.0*2000.000=2000.000kN1.35*c*l*fc*Aln=5212.350kN 局部受压区的截面尺寸符合规范要求 4.计算间接钢筋体积配筋率 Acor=(L1-sqrt(4*As2/)*(L2-sqrt(4*As1/) =(500-sqrt(4*50.3/)*(500-sqrt(4*50.3/) =242064mm2 v=(n1*As1*L1+n2*As2*L2)/(Acor*s)=(8*50.3*500+8*50.3*500)/(242064*50)%=0.032% 5.计算配置间接钢筋的局部受压承载力提高系数 cor=sq

24、rt(Acor/Al)=sqrt(250000/90000)=1.667 6.验算局部受压承载力 【7.8.3-1】 0.9*(c*l*fc+2*v*cor*fy)*Aln =0.9*(1.0*3.000*14.3+2*1.00*0.032%*1.667*210)*90000/1000 =5298.934kN o*Fl=1.0*2000.000=2000.000kN0.9*(c*l*fc+2*v*cor*fy)*Aln=5298.934kN 局部受压承载力满足规范要求单桩水平承载力设计值计算项目名称_日 期_设 计 者_校 对 者_一、构件编号: ZH-1二、依据规范: 建筑桩基技术规范(JG

25、J 9494)三、计算信息 1.桩类型: 桩身配筋率0.65%灌注桩 2.桩顶约束情况: 铰接、自由 3.截面类型: 圆形截面 4.桩身直径: d=800mm 5.材料信息: 1)混凝土强度等级: C20 ft=1.10N/mm2 Ec=2.55*104N/mm2 2)钢筋种类: HRB335 Es=2.0*105N/mm2 3)钢筋面积: As=2614mm2 4)净保护层厚度: c=50mm 6.其他信息: 1)桩入土深度: h=10.000m 2)桩侧土水平抗力系数的比例系数: m=14.000MN/m4 7.受力信息: 桩顶竖向力: N=2000.000kN四、计算过程: 1.计算桩身

26、配筋率g: g=As/(*d*d/4) =2614/(*800*800/4)=0.520% 2.计算桩身换算截面受拉边缘的表面模量Wo: 扣除保护层的桩直径do=d-2*c=800-2*50=700mm 钢筋弹性模量Es和混凝土弹性模量Ec的比值 E=Es/Ec=2.0*105/2.55*104=7.843 Wo=*d/32*d*d+2*(E-1)*g*do*do =*0.800/32*0.800*0.800+2*(7.843-1)*0.520%*0.700*0.700 =0.053m3 3.计算桩身换算截面积An: An=*d*d/4*1+(E-1)*g =*0.800*0.800/4*1+

27、(7.843-1)*0.520% =0.521m2 4.计算桩身抗弯刚度EI: 桩身换算截面惯性矩Io=Wo*d/2=0.053*0.800/2=0.021m4 EI=0.85*Ec*Io=0.85*2.55*104*1000*0.021=459549.678kN*m2 5.确定桩的水平变形系数: 对于圆形桩，当直径d1m时: bo=0.9*(1.5*d+0.5)=0.9*(1.5*0.800+0.5)=1.530m =(m*bo/EI)(1/5) 【5.4.5】 =(14000.000*1.530/459549.678)(1/5)=0.542 (1/m) 6.计算桩顶（身）最大弯矩系数m: 桩的换算埋深h=0.542*10.000=5.416 查桩基规范表5.4.2得:m=0.768 7.其余参数: 圆形截面:桩截面模量塑性系数m=2.00 竖向压力:桩顶竖向力影响系数 N=0.5 8.单桩水平承载力设计值Rh: Rh=*m*ft*Wo*(1.25+22*g)*(1 N*N/m/ ft / An)/m 【5.4.2-1】 =0.542*2.000*1.10*0.053*(1.25+22*0.520%)*(1+0.5*(2000.000)/2.000/1.10/0.521)/0.768 =210.186kN