A. 4根18實配鋼筋面積1017是怎麼計算來的
先求出1根公稱直經18mm的面積,用面積乘4根得4根公稱直經18mm的面積1017mm²。
圓面積公式:π回r²或πd²/4
π=3.1416;
r=18mm÷答2=9mm;
d=18mm;
πr²=3.1416×9²=254.4696(mm²);
πd²/4=3.1416×18²÷4=1017.8784÷4=254.4696(mm²);
254.4696mm²×4=1017.8784mm=1017mm²。
總合式:πr²×4=3.1416×9²×4==1017mm²。
這題還有個巧合:該圓面積公式:πd²/4是πd²除4,巧在根數也是4,這樣除4乘4可對消不計。只用πd²即得1017mm²,πd²=3.1416×18²=1017.8784=1017(mm²)。
B. 實配鋼筋面積怎麼算
單根鋼筋面積x根數
C. 柱下獨立基礎如何配鋼筋。請舉具體例子和全部計算過程。謝謝!
一、設計依據
《建築地基基礎設計規范》 (GB50007-2002)①
《混凝土結構設計規范》 (GB50010-2010)②
二、示意圖
三、計算信息
構件編號: JC-1 計算類型: 驗算截面尺寸
1. 幾何參數
台階數 n=1
矩形柱寬 bc=400mm 矩形柱高 hc=400mm
基礎高度 h1=400mm
一階長度 b1=800mm b2=800mm 一階寬度 a1=800mm a2=800mm
2. 材料信息
基礎混凝土等級: C30 ft_b=1.43N/mm2 fc_b=14.3N/mm2
柱混凝土等級: C30 ft_c=1.43N/mm2 fc_c=14.3N/mm2
鋼筋級別: HPB300 fy=270N/mm2
3. 計算信息
結構重要性系數: γo=1.0
基礎埋深: dh=1.500m
縱筋合力點至近邊距離: as=40mm
基礎及其上覆土的平均容重: γ=20.000kN/m3
最小配筋率: ρmin=0.100%
4. 作用在基礎頂部荷載標准組合值
F=500.000kN
Mx=0.000kN*m
My=0.000kN*m
Vx=0.000kN
Vy=0.000kN
ks=1.35
Fk=F/ks=500.000/1.35=370.370kN
Mxk=Mx/ks=0.000/1.35=0.000kN*m
Myk=My/ks=0.000/1.35=0.000kN*m
Vxk=Vx/ks=0.000/1.35=0.000kN
Vyk=Vy/ks=0.000/1.35=0.000kN
5. 修正後的地基承載力特徵值
fa=130.000kPa
四、計算參數
1. 基礎總長 Bx=b1+b2+bc=0.800+0.800+0.400=2.000m
2. 基礎總寬 By=a1+a2+hc=0.800+0.800+0.400=2.000m
A1=a1+hc/2=0.800+0.400/2=1.000m A2=a2+hc/2=0.800+0.400/2=1.000m
B1=b1+bc/2=0.800+0.400/2=1.000m B2=b2+bc/2=0.800+0.400/2=1.000m
3. 基礎總高 H=h1=0.400=0.400m
4. 底板配筋計算高度 ho=h1-as=0.400-0.040=0.360m
5. 基礎底面積 A=Bx*By=2.000*2.000=4.000m2
6. Gk=γ*Bx*By*dh=20.000*2.000*2.000*1.500=120.000kN
G=1.35*Gk=1.35*120.000=162.000kN
五、計算作用在基礎底部彎矩值
Mdxk=Mxk-Vyk*H=0.000-0.000*0.400=0.000kN*m
Mdyk=Myk+Vxk*H=0.000+0.000*0.400=0.000kN*m
Mdx=Mx-Vy*H=0.000-0.000*0.400=0.000kN*m
Mdy=My+Vx*H=0.000+0.000*0.400=0.000kN*m
六、驗算地基承載力
1. 驗算軸心荷載作用下地基承載力
pk=(Fk+Gk)/A=(370.370+120.000)/4.000=122.593kPa 【①5.2.1-2】
因γo*pk=1.0*122.593=122.593kPa≤fa=130.000kPa
軸心荷載作用下地基承載力滿足要求
因Mdyk=0, Mdxk=0
Pkmax=(Fk+Gk)/A=(370.370+120.000)/4.000=122.593kPa
七、基礎沖切驗算
1. 計算基礎底面反力設計值
因 Mdx=0 並且 Mdy=0
Pmax=Pmin=(F+G)/A=(500.000+162.000)/4.000=165.500kPa
Pjmax=Pmax-G/A=165.500-162.000/4.000=125.000kPa
2. 驗算柱邊沖切
YH=h1=0.400m, YB=bc=0.400m, YL=hc=0.400m
YB1=B1=1.000m, YB2=B2=1.000m, YL1=A1=1.000m, YL2=A2=1.000m
YHo=YH-as=0.360m
2.1 因 (YH≤800) βhp=1.0
2.2 x方向柱對基礎的沖切驗算
x沖切位置斜截面上邊長 bt=YB=0.400m
x沖切位置斜截面下邊長 bb=YB+2*YHo=1.120m
x沖切不利位置 bm=(bt+bb)/2=(0.400+1.120)/2=0.760m
x沖切面積 Alx=max((YL1-YL/2-ho)*(YB+2*ho)+(YL1-YL/2-ho)2,(YL2-YL/2-ho)*(YB+2*ho)+(YL2-YL/2-ho)2
=max((1.000-0.400/2-0.360)*(0.400+2*0.360)+(1.000-0.400/2-0.360)2,(1.000-0.400/2-0.360)*(0.400+2*0.360)+(1.000-0.400/2-0.360)2)
=max(0.686,0.686)
=0.686m2
x沖切截面上的地基凈反力設計值 Flx=Alx*Pjmax=0.686*125.000=85.800kN
γo*Flx=1.0*85.800=85.80kN
γo*Flx≤0.7*βhp*ft_b*bm*YHo (6.5.5-1)
=0.7*1.000*1.43*760*360
=273.87kN
x方向柱對基礎的沖切滿足規范要求
2.3 y方向柱對基礎的沖切驗算
y沖切位置斜截面上邊長 at=YL=0.400m
y沖切位置斜截面下邊長 ab=YL+2*YHo=1.120m
y沖切面積 Aly=max((YB1-YB/2-ho)*(YL+2*ho)+(YB1-YB/2-ho)2,(YB2-YB/2-ho)*(YL+2*ho)+(YB2-YB/2-ho)2)
=max((1.000-0.400/2-0.360)*(0.400+0.360)+(1.000-0.400/2-0.360)2,(1.000-0.400/2-0.360)*(0.400+0.360)+(1.000-0.400/2-0.360)2)
=max(0.686,0.686)
=0.686m2
y沖切截面上的地基凈反力設計值 Fly=Aly*Pjmax=0.686*125.000=85.800kN
γo*Fly=1.0*85.800=85.80kN
γo*Fly≤0.7*βhp*ft_b*am*YHo (6.5.5-1)
=0.7*1.000*1.43*760*360
=273.87kN
y方向柱對基礎的沖切滿足規范要求
八、柱下基礎的局部受壓驗算
因為基礎的混凝土強度等級大於等於柱的混凝土強度等級,所以不用驗算柱下擴展基礎頂面的局部受壓承載力。
九、基礎受彎計算
因Mdx=0 Mdy=0 基礎軸心受壓, 根據公式【①8.2.7-4】【①8.2.7-5】推導:
MI_1=1/24*(Bx-bc)2*(2*By+hc)*Pjmax
=1/24*(2.000-0.400)2*(2*2.000+0.400)*125.000
=58.67kN*m
MII_1=1/24*(By-hc)2*(2*Bx+bc)*Pjmax
=1/24*(2.000-0.400)2*(2*2.000+0.400)*125.000
=58.67kN*m
十、計算配筋
10.1 計算Asx
Asx_1=γo*MI_1/(0.9*(H-as)*fy)
=1.0*58.67*106/(0.9*(400.000-40.000)*270)
=670.6mm2
Asx1=Asx_1=670.6mm2
Asx=Asx1/By=670.6/2.000=335mm2/m
Asx=max(Asx, ρmin*H*1000)
=max(335, 0.100%*400*1000)
=400mm2/m
選擇鋼筋⌰10@190, 實配面積為413mm2/m。
10.2 計算Asy
Asy_1=γo*MII_1/(0.9*(H-as)*fy)
=1.0*58.67*106/(0.9*(400.000-40.000)*270)
=670.6mm2
Asy1=Asy_1=670.6mm2
Asy=Asy1/Bx=670.6/2.000=335mm2/m
Asy=max(Asy, ρmin*H*1000)
=max(335, 0.100%*400*1000)
=400mm2/m
選擇鋼筋⌰10@190, 實配面積為413mm2/m。
D. 如何進行鋼筋混凝土樓板配筋計算
1.計算荷載(恆荷載,活荷載) 2.分析板的類型(單向板還是雙向板) 3.選擇板厚 4.導算荷載計算出彎矩 5.根據彎矩計算配筋 6.驗算裂縫、撓度及最小配筋率 7.調整鋼筋及板厚滿足要求。 具體怎麼計算 我給你個計算過程 不過建議你看教科書。
一、構件編號: LB-1
二、示意圖
三、依據規范
《建築結構荷載規范》 GB50009-2001
《混凝土結構設計規范》 GB50010-2002
四、計算信息
1.幾何參數
計算跨度: Lx = 4000 mm; Ly = 3000 mm
板厚: h = 100 mm
2.材料信息
混凝土等級: C25 fc=11.9N/mm2 ft=1.27N/mm2 ftk=1.78N/mm2 Ec=2.80×104N/mm2
鋼筋種類: HRB335 fy = 300 N/mm2 Es = 2.0×105 N/mm2
最小配筋率: ρ= 0.200%
縱向受拉鋼筋合力點至近邊距離: as = 20mm
保護層厚度: c = 10mm
3.荷載信息(均布荷載)
永久荷載分項系數: γG = 1.200
可變荷載分項系數: γQ = 1.400
准永久值系數: ψq = 1.000
永久荷載標准值: qgk = 5.000kN/m2
可變荷載標准值: qqk = 3.000kN/m2
4.計算方法:彈性板
5.邊界條件(上端/下端/左端/右端):簡支/簡支/簡支/簡支
6.設計參數
結構重要性系數: γo = 1.00
泊松比:μ = 0.200
五、計算參數:
1.計算板的跨度: Lo = 3000 mm
2.計算板的有效高度: ho = h-as=100-20=80 mm
六、配筋計算(lx/ly=4000/3000=1.333<2.000 所以按雙向板計算):
1.X向底板鋼筋
1) 確定X向板底彎矩
Mx = 表中系數(γG*qgk+γQ*qqk)*Lo2
= (0.0317+0.0620*0.200)*(1.200*5.000+1.400*3.000)*32
= 4.048 kN*m
2) 確定計算系數
αs = γo*Mx/(α1*fc*b*ho*ho)
= 1.00*4.048×106/(1.00*11.9*1000*80*80)
= 0.053
3) 計算相對受壓區高度
ξ = 1-sqrt(1-2*αs) = 1-sqrt(1-2*0.053) = 0.055
4) 計算受拉鋼筋面積
As = α1*fc*b*ho*ξ/fy = 1.000*11.9*1000*80*0.055/300
= 173mm2
5) 驗算最小配筋率
ρ = As/(b*h) = 173/(1000*100) = 0.173%
ρ<ρmin = 0.200% 不滿足最小配筋要求
所以取面積為As = ρmin*b*h = 0.200%*1000*100 = 200 mm2
採取方案d8@200, 實配面積251 mm2
2.Y向底板鋼筋
1) 確定Y向板底彎矩
My = 表中系數(γG*qgk+γQ*qqk)*Lo2
= (0.0620+0.0317*0.200)*(1.200*5.000+1.400*3.000)*32
= 6.274 kN*m
2) 確定計算系數
αs = γo*Mx/(α1*fc*b*ho*ho)
= 1.00*6.274×106/(1.00*11.9*1000*80*80)
= 0.082
3) 計算相對受壓區高度
ξ = 1-sqrt(1-2*αs) = 1-sqrt(1-2*0.082) = 0.086
4) 計算受拉鋼筋面積
As = α1*fc*b*ho*ξ/fy = 1.000*11.9*1000*80*0.086/300
= 273mm2
5) 驗算最小配筋率
ρ = As/(b*h) = 273/(1000*100) = 0.273%
ρ≥ρmin = 0.200% 滿足最小配筋要求
採取方案d8@180, 實配面積279 mm2
七、跨中撓度計算:
Mk -------- 按荷載效應的標准組合計算的彎矩值
Mq -------- 按荷載效應的准永久組合計算的彎矩值
1.計算荷載效應
Mk = Mgk + Mqk
= (0.0620+0.0317*0.200)*(5.000+3.000)*32 = 4.920 kN*m
Mq = Mgk+ψq*Mqk
= (0.0620+0.0317*0.200)*(5.000+1.000*3.000)*32 = 4.920 kN*m
2.計算受彎構件的短期剛度 Bs
1) 計算按荷載荷載效應的標准組合作用下,構件縱向受拉鋼筋應力
σsk = Mk/(0.87*ho*As) (混凝土規範式 8.1.3-3)
= 4.920×106/(0.87*80*279) = 253.393 N/mm
2) 計算按有效受拉混凝土截面面積計算的縱向受拉鋼筋配筋率
矩形截面積: Ate = 0.5*b*h = 0.5*1000*100= 50000mm2
ρte = As/Ate (混凝土規範式 8.1.2-4)
= 279/50000 = 0.558%
3) 計算裂縫間縱向受拉鋼筋應變不均勻系數ψ
ψ = 1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk) (混凝土規範式 8.1.2-2)
= 1.1-0.65*1.78/(0.558%*253.393) = 0.282
4) 計算鋼筋彈性模量與混凝土模量的比值 αE
αE = Es/Ec = 2.0×105/2.80×104 = 7.143
5) 計算受壓翼緣面積與腹板有效面積的比值 γf
矩形截面,γf=0
6) 計算縱向受拉鋼筋配筋率ρ
ρ = As/(b*ho)= 279/(1000*80) = 0.349%
7) 計算受彎構件的短期剛度 Bs
Bs = Es*As*ho2/[1.15ψ+0.2+6*αE*ρ/(1+ 3.5γf')](混凝土規範式8.2.3--1)
= 2.0×105*279*802/[1.15*0.282+0.2+6*7.143*0.349%/(1+3.5*0.0)]
= 5.303×102 kN*m2
3.計算受彎構件的長期剛度B
1) 確定考慮荷載長期效應組合對撓度影響增大影響系數θ
當ρ'=0時,θ=2.0 (混凝土規范第 8.2.5 條)
2) 計算受彎構件的長期剛度 B
B = Mk/(Mq*(θ-1)+Mk)*Bs (混凝土規範式 8.2.2)
= 4.920/(4.920*(2.0-1)+4.920)*5.303×102
= 2.651×102 kN*m2
4.計算受彎構件撓度
fmax = f*(qgk+qqk)*Lo4/B
= 0.00663*(5.000+3.000)*34/2.651×102
= 16.203mm
5.驗算撓度
撓度限值fo=Lo/200=3000/200=15.000mm
fmax=16.203mm>fo=15.000mm,不滿足規范要求!
八、裂縫寬度驗算:
1.跨中X方向裂縫
1) 計算荷載效應
Mx = 表中系數(qgk+qqk)*Lo2
= (0.0317+0.0620*0.200)*(5.000+3.000)*32
= 3.175 kN*m
2) 光面鋼筋,所以取值vi=0.7
3) 計算按荷載荷載效應的標准組合作用下,構件縱向受拉鋼筋應力
σsk=Mk/(0.87*ho*As) (混凝土規範式 8.1.3-3)
=3.175×106/(0.87*80*251)
=181.756N/mm
4) 計算按有效受拉混凝土截面面積計算的縱向受拉鋼筋配筋率
矩形截面積,Ate=0.5*b*h=0.5*1000*100=50000 mm2
ρte=As/Ate (混凝土規範式 8.1.2-4)
=251/50000 = 0.0050
因為ρte=0.0050 < 0.01,所以讓ρte=0.01
5) 計算裂縫間縱向受拉鋼筋應變不均勻系數ψ
ψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk) (混凝土規範式 8.1.2-2)
=1.1-0.65*1.780/(0.0100*181.756)
=0.463
6) 計算單位面積鋼筋根數n
n=1000/dist = 1000/200
=5
7) 計算受拉區縱向鋼筋的等效直徑deq
deq= (∑ni*di2)/(∑ni*vi*di)
=5*8*8/(5*0.7*8)=11
8) 計算最大裂縫寬度
ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte) (混凝土規範式 8.1.2-1)
=2.1*0.463*181.756/2.0×105*(1.9*20+0.08*11/0.0100)
=0.1145mm ≤ 0.30, 滿足規范要求
2.跨中Y方向裂縫
1) 計算荷載效應
My = 表中系數(qgk+qqk)*Lo2
= (0.0620+0.0317*0.200)*(5.000+3.000)*32
= 4.920 kN*m
2) 光面鋼筋,所以取值vi=0.7
3) 計算按荷載荷載效應的標准組合作用下,構件縱向受拉鋼筋應力
σsk=Mk/(0.87*ho*As) (混凝土規範式 8.1.3-3)
=4.920×106/(0.87*80*279)
=253.393N/mm
4) 計算按有效受拉混凝土截面面積計算的縱向受拉鋼筋配筋率
矩形截面積,Ate=0.5*b*h=0.5*1000*100=50000 mm2
ρte=As/Ate (混凝土規範式 8.1.2-4)
=279/50000 = 0.0056
因為ρte=0.0056 < 0.01,所以讓ρte=0.01
5) 計算裂縫間縱向受拉鋼筋應變不均勻系數ψ
ψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk) (混凝土規範式 8.1.2-2)
=1.1-0.65*1.780/(0.0100*253.393)
=0.643
6) 計算單位面積鋼筋根數n
n=1000/dist = 1000/180
=5
7) 計算受拉區縱向鋼筋的等效直徑deq
deq= (∑ni*di2)/(∑ni*vi*di)
=5*8*8/(5*0.7*8)=11
8) 計算最大裂縫寬度
ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte) (混凝土規範式 8.1.2-1)
=2.1*0.643*253.393/2.0×105*(1.9*20+0.08*11/0.0100)
=0.2216mm ≤ 0.30, 滿足規范要求