【鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理】裝配式鋼筋混凝土簡支T形梁主梁配筋課程設(shè)計優(yōu)秀作品(1)教學(xué)內(nèi)容

1、精品文檔精品文檔華北理工大學(xué)輕工學(xué)院QINGGONGCOLLEGE,HEBEIUNITEDUNIVERSITY結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程設(shè)計姓名：柳永超班級：12q交通工程學(xué)號：201224240118指導(dǎo)教師：丁幼松日期：2015.12.01課程設(shè)計任務(wù)書（一）設(shè)計資料已知標(biāo)準(zhǔn)跨徑為20m的公路裝配式鋼筋混凝土簡支T形梁，計算跨徑為19.5m,混凝Mdm -3500KN土強(qiáng)度等級為C30,主梁主筋采用HRB335級焊接鋼筋骨架，箍筋采用R235鋼筋?？缰袕漨,其中MGK=900KNm,MQ1K=1660.17KNmMQ2K=85.5KNm,（1+r=1.19支點(diǎn)彎矩Md0=0,其余截面的彎矩按照二次拋

2、物線變化。支點(diǎn)剪力Vd0=750KN，跨中剪力Vdm=115KNo本橋處于-類環(huán)境條件下,結(jié)構(gòu)安全等級二級。單位：mm（二）設(shè)計依據(jù)1 .交通部部標(biāo)準(zhǔn)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTGD62-2004）2 .交通部部標(biāo)準(zhǔn)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTGD60-2004）3 .工程結(jié)構(gòu)（白淑毅編）人民交通出版社2005（三）設(shè)計內(nèi)容1 .計算跨中截面受拉鋼筋面積，并進(jìn)行承載力復(fù)核。2 .設(shè)計主梁的腹筋。3 .驗(yàn)算主梁跨中撓度和裂縫寬度。4 .繪制主梁的鋼筋構(gòu)造圖。三設(shè)計指導(dǎo)1 .計算跨中截面受拉鋼筋的面積，并進(jìn)行承載力復(fù)核?；瘶?biāo)準(zhǔn)T形梁，判斷真假T形，計算并選擇、配置受拉主鋼筋，復(fù)核承

3、載力。2 .設(shè)計主梁的腹筋截面尺寸驗(yàn)算，檢查是否需要根據(jù)計算配置箍筋，分配剪力，箍筋設(shè)計，彎起筋及斜筋設(shè)計，檢驗(yàn)各排彎起鋼筋的彎起點(diǎn)是否符合構(gòu)造要求，全梁承載力復(fù)核，配縱向防裂筋，繪制主梁剪力分配及全梁彎矩包絡(luò)圖。3 .驗(yàn)算主梁跨中撓度和裂縫寬度計算跨中撓度，確定是否需要預(yù)拱度及大小。計算裂縫寬度，確定梁是否能正常使用。4 .繪制主梁的鋼筋構(gòu)造圖根據(jù)所配主梁的五種鋼筋給出一個工程數(shù)量表。四設(shè)計示例(一)設(shè)計資料某預(yù)制裝配式鋼筋混凝土簡支T形梁，標(biāo)準(zhǔn)后夸徑20m,計算跨徑為19.5m?；炷翉?qiáng)度等級為C30,主梁主筋采用HRB335級焊接鋼筋骨架，箍筋采用R235鋼筋。跨中彎矩Mdm=2100K

4、Nm,其中Mgk=500KNm,Mqik=1011.5KNm,Mq2K=75KNm,(1+R)=1.19,支點(diǎn)彎矩Md0=0,其余截面的彎矩按照二次拋物線變化。支點(diǎn)剪力Vd0=440KN，跨中剪力Vdm=84KN。本橋處于一類環(huán)境條件下，結(jié)構(gòu)s單位：mm（二）設(shè)計步驟一）基本數(shù)據(jù)C30混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值fcd=13.8N/mm2,邊長為150mm的混凝土試件抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu.k=30N/mm2,混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值ftk=2.01N/mm2,彈性模422重Ec=3.00X10N/mm,HRB335鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值fsd=280N/mm,抗壓強(qiáng)度設(shè)計值fsd=280N/mm2,彈

5、性模量ES=2.0父105N/mm2,R235鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值fsd=195N/mm2,彈性模量Es=2.1父105N/mm2。=0.56,尸0=1.0?？缰姓孛驿摻钤O(shè)計hf1.化標(biāo)準(zhǔn)T形梁100 140二二120mm3l 二219500 6500mm31580主梁間距為1600mmb2bn12h/-18012120-1620mm取bf=1600mm單位：mm2.跨中主筋設(shè)計設(shè)as=110mmh0=1300-110=1190mm判斷真假T形fcdbf h/f (h0hf120)=13.81600120(1190)2=2994.04KNm>2100KNm為假T形截面設(shè)計由'Md

6、=fcdbfx(h0-1)求x2100106-13.81600x(1190-.2_x2380x190217.3913=0由 fsdAS =fcdbfx 求 Asfcdbfxfsd13,8 1600 832 二6545.14mm2280mm選 832+2 中 16, As=6835.8mm2x=83mm<hf=120mm三）跨中正截面承載力復(fù)核主筋凈保護(hù)層取35mm18as6433.6(35234.5)402.2(35434.5)683.8=108.6mmh0=has=1300108.6=1191.4mm判斷真假T形fcdbfhf=13.81600120=2649.6KN>fsdAs

7、=2806835.8=1914.02KN為假T形截面由fcdbfx=fsdAs求xfsdA x 丁 fcdbf280 6835.813.8 1600=86.69mm< hf=120mmx<4h0=0.56M1191.4=667.18m(不是超筋梁)/x、由Mdu=fcdbfx(h0-)求Mdu86.69Mdu=13.8160086.69(1191.4-)=2197.5.KNm>°Md=2100KNm跨中正截面主梁配筋為適筋梁。四)腹筋設(shè)計1 .截面尺寸驗(yàn)算梁底通過支座中心直線主筋2中32,AS=1608.4mm2>6835.8父20%.=1367.16mm2,

8、符合構(gòu)造要求。支座中心截面h°=1300(35+34.5/2)=1247.75mm0.51103.facubh0-0.5110、301801247.75-627.38KN>Vd0=440KN截面尺寸符合要求。2 .檢查是否需要根據(jù)計算配置箍筋跨中截面：0.5110“ftdbh0=0.5110，1.381801191.4=147.97KN支點(diǎn)截面：0.5110“ftdbh0=0.511031.381801247.75=154.97KN3Vdm84KN<0.5110ftdbh0<Vd0=440KN由此可知，靠近跨中截面有一段長度范圍內(nèi)可按構(gòu)造配置箍筋，其余區(qū)段按計算配置

9、箍筋。按構(gòu)造配置箍筋的梁段為1752mm。3 .分配剪力距支座中心線h/2=650mm處計算剪力V；=416.27KN,作為計算剪力進(jìn)行分配。其中由混凝土和箍筋共同承擔(dān)60%為249.76KN,由彎起鋼筋及斜筋承擔(dān)40%為166.51KN。設(shè)置彎起鋼筋及斜筋的區(qū)段為5211mmo尺寸單位：mm,剪力單位：KN4 .箍筋設(shè)計選中8的雙肢箍筋，Asv=nAsvi=2父50.3=100.6mm2由Vcs=%5。30.45Ml0，bh0y(2+0.6p)JKU；0v，fsv設(shè)計箍筋,式中p及ho用支座截面和跨中截面的平均值h0=1191.4mmh0=1247.75mm6835.8跨中截面：P=100：

10、-100=3.191801191.4支座截面：P=100：=1001608.4=0.721801247.753.190.72平均值：P=1.96:二2.521191.41247.75h0=1219.58mm2箍筋間距Sv計算為：0.210上(20.6p)；fcu.kASvfsvbhoZZ-2249.7612121.120.2106(20.61.96).30100.61951801219.582249.762=354.4mm構(gòu)造要求Sv<h/2=650mm<400mm取Sv=250mmsv100.6180 250= 0.22% 1min= 0.18%100mm。從梁段至距支座中線h=

11、1300mm范圍內(nèi)，箍筋間距為：14家10口975060608OJF1箍筋配量為：1188g96Q，8OJ/-/2832118單位:mm5.彎起筋及斜筋設(shè)計選2中22作為架立筋，設(shè)置彎起筋及斜筋區(qū)段長度為5211mmo第一排彎起鋼筋提供2中32,Asbi=1608.4mm2Vsbi=166.51KNAsb1Vsbi166.51_3Z'：3'Z_00.7510fsdsin%0.7510280sin452=1121.5mm所提供的232滿足要求。52119750“巴2J尺寸單位：mm,剪力單位：KN345345l01=1300-(35243534.5)-1137mm34.5650-

12、(3524)=573.75mm第二排彎起鋼筋提供2中32,Asb2=1608.4mm2Vsb2=148.73KNAsb2 2=1001.75mmVsb2148.73-3Z'：-=-3-'00.7510fsdsin%0.7510280sin45所提供的232滿足要求。34.534.5112=1300-(352435234.5-)-1102.5mm2212'-650-(352434.5"-F)=573.75mm第三排彎起鋼筋提供2中32,Asb2=1608.4mm2Vsb3=108.48KNAsb3Vsb3二3"；_0.75 10fsd sin 3108

13、.48 3 ；_00.75 10280 sin 452=730.65mm所提供的232滿足要求。2334 5= 1300-(35 24 34535 3 34.5-) -1068mm223'-650-(35 24.當(dāng)2=573.75mm第四排彎起鋼筋提供2中16,Asb4=402.2mm2Vsb4=69.49KNAsb4VSb40.75 10“ fsd sin 369.49230 : 468.04mm0.75 10280 sin 45所提供的2中16不滿足要求，另選用2中22作為斜筋A(yù)sb4=760.2mm2可以滿足要求l34=1300-(35242435434.524)=1044mm第

14、五排彎起鋼筋提供2中16,Asb4=402.2mm2Vsb5=31.38KNAsb5V Sb50.75 10“fsdsin/31.380.75 10 飛 280 sin45° 2=211.35mm所提供的216滿足要求。1818l45=1300-(352435434.5)=1050mm185=650-(3524)=582mml05=11371102.51068104410505401.5mm5211mm不需要第六排彎起鋼筋。6.檢查各排彎起鋼筋的彎起點(diǎn)是否符合構(gòu)造要求支點(diǎn)中心截面處(0),判斷真假T形fcdbfhf=13.81600120=2649.6KNfsdAs=2801608.

15、4=450.35KN為假T形面。由fcdbfx=fsd父人求x(b=bf)。280 1608.413.8 1600=20.4mm :二 hf=120mm二bh0=0.561247.75-698.74mmx由Mdu=fcdbfh。一萬)求Mdu(b=bf)Mduo=13.8160020.4(1247.75-等)=557.43 KN m>Md0=0du尺寸單位：mm,彎矩單位：KN.m.1截面處，由M x4a2= Mdmax(14T)求作用效應(yīng)49.22Md1'=2100(1-r)=230.24KNm:Mdu0=557.43KNm19.52二1截面滿足構(gòu)造要求1截面處：判斷真假T形f

16、cdbfh/=13.81600120-2649.6KNfsdAs=2801608.42-900.7KN假T形截面由fcdbx=fsdxAs求x(b=bf)280 1608.4 2x =一/fcdbf13.8 1600=40.8mm :二 hf = 120mmx:二bh0=0.561230.5=689.08mm由Mdu求 Mdu1 (b = bf)一.xfcdbx(h0)2Mdu1=13.8160040.8(1230.5一歲)-1901.1KNm48.62Md1=2100(1-)=466.2KNm19.51截面滿足構(gòu)造要求2,'48一'2截面處：Md2=2100M(1)=686.

17、2KNm<M=Mdu1=1090.1KNmd，1952du2du1'2截面滿足構(gòu)造要求2截面處：判斷真假T形電耳耳二13.8X1600X120=2649.6KN>x4二280X16084X3=13511KK假T形截面fsdAfcdbf2801608.4313.81600=61.2mm:hf=120mmx<bh0=0.561213.25=679.42mm-13.8 1600 61.2 (1213.25du261.2.)=1598.1KN mMd2=2100(戶85K7N4m2截面滿足構(gòu)造要求3截面處：_246.9Md3，=2100(1)=1048.3KNm19.52,二

18、Mdu3'-Mdu2-1598.1KNm_'.3截面滿足構(gòu)造要求。3截面處：判斷真假T形精品文檔1801.4KNfcdbfhf=13.81600120=2649.6KNfsdA=2801608.44假T形截面fsdAsx -/fcdbf2801608.44'=81.6mm；hf=120mm13.81600fx；bh0=0.561960-669.76mmMdu3=13.8160081.6(1196-816)-2081.4KNm46.24Md3=2100(1包>11K512m19.名3截面滿足構(gòu)造要求。_244.825截面處：Md5,=2100x(1)=1591KNm

19、19.52:二Mdu5,-Mdu3=2081.4KNm5截面處滿足構(gòu)造要求。五）全梁承載力復(fù)核全梁承載力滿足要求，不需要復(fù)核。六）水平縱向防裂筋設(shè)計選1048作為防裂鋼筋3精品文檔七）主梁跨中撓度驗(yàn)算1、計算截面幾何特性開裂截面換算截面慣性矩'3bfx單位：mmcr12esAsG-x)2,3bfxEsAUh。-x)2精品文檔31600 86.69(6.67 -1) 6835.8 1191.4_26.676835.8(1191.4-86.69)=559.9108mm4全截面換算截面面積A=bh(bf-b)hf(：es-1)As二1801300(1600-180)120(6.67-1)68

20、35.8一2=443159mm全截面對上邊緣的靜距'h,hf，S°a=bh(bf-b)hf(：Es-1)Ash02222=1801300-(1600-180)1-0-=208.5106mm3全截面換算截面重心至受壓邊緣的距離y。=Sa=2085=470.5mmA443159全截面換算截面重心至受拉邊緣的距離1233精品文檔y0=h-y0-1300-470.5=829.5mmieon全截面換算截面慣性矩.''3bfy。12,''/。'2bfy。()2(bf-b)(yo-hf)312'(y°hf)-(bf-b)(y。-hf

21、)(2(Es-1)As(h0-yo)y02byo(二)一2，2'2bfy。(bf-b)(y。-hf)精品文檔精品文檔by03,2子(：Es-1)As(ho-yo)1600470.53(1600-180)(470.5-120)3180829.53(6.67-1)6835.8(1191.4-470.5)3_84=895.5610mm全截面換算截面重心軸以上部分面積對重心軸的面積矩y02,hfSo=b臺"加2萬)180470.51(1600180)120(-7-0.2=89.87106mm3全截面換算截面對受拉邊緣彈性抵抗矩W0I0895.5610883=1.08108mm3V。829.52.計算構(gòu)件剛度全截面抗彎剛度:Bq=0,95EcIn=0.95x3x104x895.56x10B=2552.3x1012N,開裂截面抗彎剛度:B1T=ECI=3xio4x559.9X10B=1679.7X1013N-mm2MqiK荷載短期效應(yīng)組合：Ms=MGK0.7QKMQk1011.5=5000.7-751.19=1170KNm開裂彎矩：Mcr='ftkW0=1.662.011.08108=360.4KNm其中的二山70W01.0810-1.662552.31012360.4:*；360.4；2552.3x1012(1170)1-11170；j169