A. 4根18实配钢筋面积1017是怎么计算来的
先求出1根公称直经18mm的面积,用面积乘4根得4根公称直经18mm的面积1017mm²。
圆面积公式: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。
总合式:πr²×4=3.1416×9²×4==1017mm²。
这题还有个巧合:该圆面积公式:πd²/4是πd²除4,巧在根数也是4,这样除4乘4可对消不计。只用πd²即得1017mm²,πd²=3.1416×18²=1017.8784=1017(mm²)。
B. 实配钢筋面积怎么算
单根钢筋面积x根数
C. 柱下独立基础如何配钢筋。请举具体例子和全部计算过程。谢谢!
一、设计依据
《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002)①
《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2010)②
二、示意图
三、计算信息
构件编号: JC-1 计算类型: 验算截面尺寸
1. 几何参数
台阶数 n=1
矩形柱宽 bc=400mm 矩形柱高 hc=400mm
基础高度 h1=400mm
一阶长度 b1=800mm b2=800mm 一阶宽度 a1=800mm a2=800mm
2. 材料信息
基础混凝土等级: C30 ft_b=1.43N/mm2 fc_b=14.3N/mm2
柱混凝土等级: C30 ft_c=1.43N/mm2 fc_c=14.3N/mm2
钢筋级别: HPB300 fy=270N/mm2
3. 计算信息
结构重要性系数: γo=1.0
基础埋深: dh=1.500m
纵筋合力点至近边距离: as=40mm
基础及其上覆土的平均容重: γ=20.000kN/m3
最小配筋率: ρmin=0.100%
4. 作用在基础顶部荷载标准组合值
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. 修正后的地基承载力特征值
fa=130.000kPa
四、计算参数
1. 基础总长 Bx=b1+b2+bc=0.800+0.800+0.400=2.000m
2. 基础总宽 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. 基础总高 H=h1=0.400=0.400m
4. 底板配筋计算高度 ho=h1-as=0.400-0.040=0.360m
5. 基础底面积 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、计算作用在基础底部弯矩值
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、验算地基承载力
1. 验算轴心荷载作用下地基承载力
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
轴心荷载作用下地基承载力满足要求
因Mdyk=0, Mdxk=0
Pkmax=(Fk+Gk)/A=(370.370+120.000)/4.000=122.593kPa
七、基础冲切验算
1. 计算基础底面反力设计值
因 Mdx=0 并且 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. 验算柱边冲切
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方向柱对基础的冲切验算
x冲切位置斜截面上边长 bt=YB=0.400m
x冲切位置斜截面下边长 bb=YB+2*YHo=1.120m
x冲切不利位置 bm=(bt+bb)/2=(0.400+1.120)/2=0.760m
x冲切面积 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冲切截面上的地基净反力设计值 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方向柱对基础的冲切满足规范要求
2.3 y方向柱对基础的冲切验算
y冲切位置斜截面上边长 at=YL=0.400m
y冲切位置斜截面下边长 ab=YL+2*YHo=1.120m
y冲切面积 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冲切截面上的地基净反力设计值 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方向柱对基础的冲切满足规范要求
八、柱下基础的局部受压验算
因为基础的混凝土强度等级大于等于柱的混凝土强度等级,所以不用验算柱下扩展基础顶面的局部受压承载力。
九、基础受弯计算
因Mdx=0 Mdy=0 基础轴心受压, 根据公式【①8.2.7-4】【①8.2.7-5】推导:
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、计算配筋
10.1 计算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
选择钢筋⌰10@190, 实配面积为413mm2/m。
10.2 计算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
选择钢筋⌰10@190, 实配面积为413mm2/m。
D. 如何进行钢筋混凝土楼板配筋计算
1.计算荷载(恒荷载,活荷载) 2.分析板的类型(单向板还是双向板) 3.选择板厚 4.导算荷载计算出弯矩 5.根据弯矩计算配筋 6.验算裂缝、挠度及最小配筋率 7.调整钢筋及板厚满足要求。 具体怎么计算 我给你个计算过程 不过建议你看教科书。
一、构件编号: LB-1
二、示意图
三、依据规范
《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001
《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002
四、计算信息
1.几何参数
计算跨度: Lx = 4000 mm; Ly = 3000 mm
板厚: h = 100 mm
2.材料信息
混凝土等级: C25 fc=11.9N/mm2 ft=1.27N/mm2 ftk=1.78N/mm2 Ec=2.80×104N/mm2
钢筋种类: HRB335 fy = 300 N/mm2 Es = 2.0×105 N/mm2
最小配筋率: ρ= 0.200%
纵向受拉钢筋合力点至近边距离: as = 20mm
保护层厚度: c = 10mm
3.荷载信息(均布荷载)
永久荷载分项系数: γG = 1.200
可变荷载分项系数: γQ = 1.400
准永久值系数: ψq = 1.000
永久荷载标准值: qgk = 5.000kN/m2
可变荷载标准值: qqk = 3.000kN/m2
4.计算方法:弹性板
5.边界条件(上端/下端/左端/右端):简支/简支/简支/简支
6.设计参数
结构重要性系数: γo = 1.00
泊松比:μ = 0.200
五、计算参数:
1.计算板的跨度: Lo = 3000 mm
2.计算板的有效高度: ho = h-as=100-20=80 mm
六、配筋计算(lx/ly=4000/3000=1.333<2.000 所以按双向板计算):
1.X向底板钢筋
1) 确定X向板底弯矩
Mx = 表中系数(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) 确定计算系数
αs = γo*Mx/(α1*fc*b*ho*ho)
= 1.00*4.048×106/(1.00*11.9*1000*80*80)
= 0.053
3) 计算相对受压区高度
ξ = 1-sqrt(1-2*αs) = 1-sqrt(1-2*0.053) = 0.055
4) 计算受拉钢筋面积
As = α1*fc*b*ho*ξ/fy = 1.000*11.9*1000*80*0.055/300
= 173mm2
5) 验算最小配筋率
ρ = As/(b*h) = 173/(1000*100) = 0.173%
ρ<ρmin = 0.200% 不满足最小配筋要求
所以取面积为As = ρmin*b*h = 0.200%*1000*100 = 200 mm2
采取方案d8@200, 实配面积251 mm2
2.Y向底板钢筋
1) 确定Y向板底弯矩
My = 表中系数(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) 确定计算系数
αs = γo*Mx/(α1*fc*b*ho*ho)
= 1.00*6.274×106/(1.00*11.9*1000*80*80)
= 0.082
3) 计算相对受压区高度
ξ = 1-sqrt(1-2*αs) = 1-sqrt(1-2*0.082) = 0.086
4) 计算受拉钢筋面积
As = α1*fc*b*ho*ξ/fy = 1.000*11.9*1000*80*0.086/300
= 273mm2
5) 验算最小配筋率
ρ = As/(b*h) = 273/(1000*100) = 0.273%
ρ≥ρmin = 0.200% 满足最小配筋要求
采取方案d8@180, 实配面积279 mm2
七、跨中挠度计算:
Mk -------- 按荷载效应的标准组合计算的弯矩值
Mq -------- 按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值
1.计算荷载效应
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.计算受弯构件的短期刚度 Bs
1) 计算按荷载荷载效应的标准组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力
σsk = Mk/(0.87*ho*As) (混凝土规范式 8.1.3-3)
= 4.920×106/(0.87*80*279) = 253.393 N/mm
2) 计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率
矩形截面积: Ate = 0.5*b*h = 0.5*1000*100= 50000mm2
ρte = As/Ate (混凝土规范式 8.1.2-4)
= 279/50000 = 0.558%
3) 计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ
ψ = 1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk) (混凝土规范式 8.1.2-2)
= 1.1-0.65*1.78/(0.558%*253.393) = 0.282
4) 计算钢筋弹性模量与混凝土模量的比值 αE
αE = Es/Ec = 2.0×105/2.80×104 = 7.143
5) 计算受压翼缘面积与腹板有效面积的比值 γf
矩形截面,γf=0
6) 计算纵向受拉钢筋配筋率ρ
ρ = As/(b*ho)= 279/(1000*80) = 0.349%
7) 计算受弯构件的短期刚度 Bs
Bs = Es*As*ho2/[1.15ψ+0.2+6*αE*ρ/(1+ 3.5γf')](混凝土规范式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.计算受弯构件的长期刚度B
1) 确定考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ
当ρ'=0时,θ=2.0 (混凝土规范第 8.2.5 条)
2) 计算受弯构件的长期刚度 B
B = Mk/(Mq*(θ-1)+Mk)*Bs (混凝土规范式 8.2.2)
= 4.920/(4.920*(2.0-1)+4.920)*5.303×102
= 2.651×102 kN*m2
4.计算受弯构件挠度
fmax = f*(qgk+qqk)*Lo4/B
= 0.00663*(5.000+3.000)*34/2.651×102
= 16.203mm
5.验算挠度
挠度限值fo=Lo/200=3000/200=15.000mm
fmax=16.203mm>fo=15.000mm,不满足规范要求!
八、裂缝宽度验算:
1.跨中X方向裂缝
1) 计算荷载效应
Mx = 表中系数(qgk+qqk)*Lo2
= (0.0317+0.0620*0.200)*(5.000+3.000)*32
= 3.175 kN*m
2) 光面钢筋,所以取值vi=0.7
3) 计算按荷载荷载效应的标准组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力
σsk=Mk/(0.87*ho*As) (混凝土规范式 8.1.3-3)
=3.175×106/(0.87*80*251)
=181.756N/mm
4) 计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率
矩形截面积,Ate=0.5*b*h=0.5*1000*100=50000 mm2
ρte=As/Ate (混凝土规范式 8.1.2-4)
=251/50000 = 0.0050
因为ρte=0.0050 < 0.01,所以让ρte=0.01
5) 计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ
ψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk) (混凝土规范式 8.1.2-2)
=1.1-0.65*1.780/(0.0100*181.756)
=0.463
6) 计算单位面积钢筋根数n
n=1000/dist = 1000/200
=5
7) 计算受拉区纵向钢筋的等效直径deq
deq= (∑ni*di2)/(∑ni*vi*di)
=5*8*8/(5*0.7*8)=11
8) 计算最大裂缝宽度
ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte) (混凝土规范式 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, 满足规范要求
2.跨中Y方向裂缝
1) 计算荷载效应
My = 表中系数(qgk+qqk)*Lo2
= (0.0620+0.0317*0.200)*(5.000+3.000)*32
= 4.920 kN*m
2) 光面钢筋,所以取值vi=0.7
3) 计算按荷载荷载效应的标准组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力
σsk=Mk/(0.87*ho*As) (混凝土规范式 8.1.3-3)
=4.920×106/(0.87*80*279)
=253.393N/mm
4) 计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率
矩形截面积,Ate=0.5*b*h=0.5*1000*100=50000 mm2
ρte=As/Ate (混凝土规范式 8.1.2-4)
=279/50000 = 0.0056
因为ρte=0.0056 < 0.01,所以让ρte=0.01
5) 计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ
ψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk) (混凝土规范式 8.1.2-2)
=1.1-0.65*1.780/(0.0100*253.393)
=0.643
6) 计算单位面积钢筋根数n
n=1000/dist = 1000/180
=5
7) 计算受拉区纵向钢筋的等效直径deq
deq= (∑ni*di2)/(∑ni*vi*di)
=5*8*8/(5*0.7*8)=11
8) 计算最大裂缝宽度
ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte) (混凝土规范式 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, 满足规范要求