裝配式T型梁設(shè)計(jì)

1、混凝土結(jié)構(gòu)理論課程設(shè)計(jì)裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T梁設(shè)計(jì)專 業(yè)：_土木工程_班 級(jí)：_08道路與橋梁工程_學(xué)生姓名：_ _學(xué) 號(hào)：_指導(dǎo)教師： _ _ 燕山大學(xué) 2011.11裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T形梁設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)資料3二、內(nèi)力計(jì)算4三、鋼筋選擇5四、跨中截面正截面承載力復(fù)核6五、斜截面抗剪承載力計(jì)算75.1抗剪強(qiáng)度上、下限復(fù)核75.2設(shè)計(jì)剪力圖分配（見(jiàn)圖）75.3箍筋設(shè)計(jì)85.4彎起鋼筋設(shè)計(jì)8六、全梁承載力校核10七、梁最大裂縫寬度驗(yàn)算11八、梁最大撓度驗(yàn)算118.1剛度計(jì)算118.2計(jì)算人群荷載和汽車荷載（不計(jì)沖擊力）作用下梁的撓度138.3計(jì)算結(jié)構(gòu)恒載彎矩作用下梁的撓度148.4荷載短期效應(yīng)組

2、合并考慮荷載長(zhǎng)期效應(yīng)影響產(chǎn)生的長(zhǎng)期撓度14一、設(shè)計(jì)資料橋面凈空：凈13+2×1m設(shè)計(jì)荷載：公路級(jí)汽車荷載 人群荷載 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)材料規(guī)格鋼筋：主筋采用HRB400鋼筋，查表得 抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 彈性模量 相對(duì)界面受壓區(qū)高度 箍筋采用HRB335鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值彈性模量混凝土：主梁采用C30混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 彈性模量結(jié)構(gòu)尺寸 T型主梁：標(biāo)準(zhǔn)跨徑25.00m 計(jì)算跨徑：24.50m 主梁全長(zhǎng)：24.96m橫斷面尺寸如圖：圖1.1 T形梁截面尺寸（尺寸單位：mm）二、內(nèi)力計(jì)算設(shè)計(jì)內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值見(jiàn)表：設(shè)計(jì)內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值

3、引起內(nèi)力的 荷載內(nèi)力值恒載（）車輛荷載（）人群荷載（）備注跨中彎矩1083.691020.74101.46車輛荷載引起的彎矩已計(jì)入沖擊系數(shù)，1+=1.19L/4處彎矩812.82788.7077.50支點(diǎn)剪力222.07310.84跨中剪力99.28彎矩組合設(shè)計(jì)值：跨中截面：L/4截面：剪力組合設(shè)計(jì)值：支點(diǎn)截面：跨中截面：三、鋼筋選擇根據(jù)跨中截面正截面承載力極限狀態(tài)計(jì)算要求，確定縱向受拉鋼筋數(shù)量。擬采用焊接鋼筋骨架配筋，設(shè)，則，。翼緣計(jì)算寬度按下式計(jì)算，并取其中較小者：；故取首先判斷界面類型：故應(yīng)按第二類T型梁計(jì)算。確定混凝土受壓區(qū)高度： 展開(kāi)整理后得，155.97mm且，=140mm將所得值

4、帶入下式求得所需鋼筋截面面積為： 采用二排焊接骨架，選用10C36 (外徑39.5mm)，供給,鋼筋截面重心至截面下邊緣的距離，梁的實(shí)際有效高度。截面最小寬度。四、跨中截面正截面承載力復(fù)核由下式確定混凝土受壓區(qū)高度，得：將值帶入下式 1.12843.10=3127.41 但兩者之間相差3.6%，可以認(rèn)為跨中截面的正截面承載能力是滿足要求的。五、斜截面抗剪承載力計(jì)算5.1抗剪強(qiáng)度上、下限復(fù)核對(duì)于腹板高度不變的等高度簡(jiǎn)支梁，距支點(diǎn)處的第一個(gè)計(jì)算截面的截面尺寸控制設(shè)計(jì)，應(yīng)滿足下列要求：根據(jù)構(gòu)造要求，僅保持最下面兩根鋼筋通過(guò)支點(diǎn)，其余各鋼筋在跨間不同位置彎起或折斷。支點(diǎn)截面的有效高度，將有關(guān)數(shù)據(jù)帶入上

5、式得：距支點(diǎn)處剪力的組合設(shè)計(jì)值737.18得：計(jì)算結(jié)果表明，截面尺寸滿足要求，但應(yīng)按計(jì)算要求配置箍筋和彎起鋼筋。5.2設(shè)計(jì)剪力圖分配（見(jiàn)圖）支點(diǎn)剪力組合設(shè)計(jì)值1.1701.66=771.83跨中剪力組合設(shè)計(jì)值1.1139.00=152.90其中=部分可不進(jìn)行斜截面承載力計(jì)算，箍筋按構(gòu)造要求配置。不需要進(jìn)行斜截面承載力計(jì)算的區(qū)段半跨長(zhǎng)度為：距支點(diǎn)處的設(shè)計(jì)剪力值為：0.6Vdl=0.6=442.31應(yīng)由晚期鋼筋承擔(dān)的剪力組合設(shè)計(jì)值為：0.4Vdl=0.4×737.18=294.875.3箍筋設(shè)計(jì)由公式確定箍筋配筋率：式中：縱向鋼筋配筋百分率，按2C36（As=2035.8 mm2）伸入支

6、點(diǎn)計(jì)算，可得：p=100=100=100=0.485-受壓翼緣影響系數(shù)，取1.1-箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取=280MPa=0.0013選用直徑為10mm的雙肢箍筋，單肢箍筋的截面面積=78.5mm2,箍筋間距為：取。在支撐截面處自支座中心至一倍梁高的范圍內(nèi)取。5.4彎起鋼筋設(shè)計(jì)根據(jù)橋規(guī)（JTG D62）規(guī)定，計(jì)算第一排彎起鋼筋時(shí)，取用距支座中心處h/2處，應(yīng)由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力組合設(shè)計(jì)值，即。第一排彎起鋼筋的截面面積由公式求得：由縱筋彎起2C36提供的。計(jì)算第二排彎起鋼筋時(shí)（設(shè)凈保護(hù)層為30mm,上部架立鋼筋為2B20）應(yīng)取第一排彎起鋼筋起彎點(diǎn)處（即距支座中心，其中 30mm為架立鋼筋的凈

7、保護(hù)層厚度，22mm為架立鋼筋的外徑，30mm為縱向鋼筋的凈保護(hù)層厚度，39.5mm為縱向鋼筋的外徑），應(yīng)由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力組合設(shè)計(jì)值，由圖按比例關(guān)系求得。第二排彎起鋼筋的截面面積為：=由縱筋彎起的2C36鋼筋提供的。計(jì)算第三排彎起鋼筋時(shí)，應(yīng)取第二排彎起鋼筋彎點(diǎn)處（即距支座中心），應(yīng)由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力組合設(shè)計(jì)值，從圖按比例關(guān)系求得。第三排彎起鋼筋的截面面積為：=由縱筋彎起的2C36鋼筋，提供的。計(jì)算第四排彎起鋼筋時(shí)，應(yīng)取應(yīng)取第三排彎起鋼筋彎點(diǎn)處（即距支座中心），應(yīng)由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力組合設(shè)計(jì)值，從圖按比例求得。第四排彎起鋼筋的截面面積為：=由縱筋彎起1C36和加焊的1B2

8、0鋼筋，提供的：計(jì)算第五排彎起鋼筋時(shí)，應(yīng)取第四排彎起鋼筋彎點(diǎn)處（即距支座中心），應(yīng)由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力組合設(shè)計(jì)值，從圖按比例求得。第五排彎起鋼筋的截面面積為：=由縱筋彎起1C36和加焊的1B20鋼筋提供的：計(jì)算第六排彎起鋼筋時(shí)，應(yīng)取第五排彎起鋼筋彎點(diǎn)處（即距支座中心），應(yīng)由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力組合設(shè)計(jì)值，從圖按比例求得。第六排彎起鋼筋的截面面積為：=第六排彎起鋼筋采用加焊2B20的鋼筋，提供的： 計(jì)算第七排彎起鋼筋時(shí)，x=5199.5mm,應(yīng)由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力組合設(shè)計(jì)值從圖按比例求得=1.86，第七排彎起鋼筋的截面面積：第七排彎起鋼筋采用加焊的2B20鋼筋，提供的。六、全梁承

9、載力校核跨中截面所能承受的彎矩設(shè)計(jì)值，將其分成12等分，按每次彎起的鋼筋截面面積之比，近似求得鋼筋彎起后各截面所能承受的彎矩設(shè)計(jì)值。從圖？可以看出，鋼筋彎起后各截面的正截面抗彎承載力是足夠的。各鋼筋的彎起點(diǎn)距其充分利用點(diǎn)的距離（即圖？中及兩點(diǎn)間的水平距離）均大于h/2，故斜截面抗彎承載力也滿足要求。七、梁最大裂縫寬度驗(yàn)算配筋率：受拉鋼筋的應(yīng)力：短期荷載作用：長(zhǎng)期荷載作用：現(xiàn)，則最大裂縫寬度為：因此，最大裂縫寬度符合要求。八、梁最大撓度驗(yàn)算8.1剛度計(jì)算截面混凝土受壓區(qū)高度為：得到：故為第二類T形截面。這時(shí)換算截面受壓區(qū)高度為：故開(kāi)裂截面的換慣性矩為：T梁的全截面換算截面面積為：受壓區(qū)高度為：全截面換算慣性矩計(jì)算為：全截面抗彎剛度：開(kāi)裂截面抗彎剛度：全截面換算截面受拉區(qū)邊緣的彈性抵抗矩為：全截面換算受拉區(qū)邊緣的彈性抵抗矩為：塑性影響系數(shù)為：開(kāi)裂彎矩：開(kāi)裂構(gòu)件的抗彎剛度為：8.2計(jì)算人群荷載和汽車荷載