混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理優(yōu)質(zhì)課程設(shè)計(jì)

1、申街大，羅混凝土課程設(shè)計(jì)題目:鐵路橋涵鋼筋砼簡(jiǎn)支梁設(shè)計(jì)指引教師:魏標(biāo)姓 名:班 級(jí)：土木實(shí)驗(yàn)1101班學(xué) 號(hào):一、設(shè)計(jì)概要一鋼筋混凝土工字型截面簡(jiǎn)支梁，承受均布二期恒載g=21kN/m（不含自重），均布活載q=76kN/m，計(jì)算跨度12m，截面尺寸如圖所示?；炷敛捎肅35，受力縱筋采用HRB335力縱筋采用HRB335級(jí)，箍筋采用Q235級(jí)按鐵路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（TB10002.3-）設(shè)計(jì)該梁。規(guī)定:(1)按抗彎強(qiáng)度擬定所需日勺縱筋勺數(shù)量。(2)設(shè)計(jì)腹筋，并繪制抵御彎矩圖和彎矩包絡(luò)圖，并給出各根彎起鋼筋勺彎起位置。(3)驗(yàn)算裂縫與否滿足規(guī)定。(4)驗(yàn)算撓度與否滿足規(guī)定。(5)繪梁概圖：以半立面、

2、剖面表達(dá)出梁各部尺寸。(6)繪主梁鋼筋圖：以半跨縱剖(1)按抗彎強(qiáng)度擬定所需日勺縱筋勺數(shù)量。(2)設(shè)計(jì)腹筋，并繪制抵御彎矩圖和彎矩包絡(luò)圖，并給出各根彎起鋼筋勺彎起位置。(3)驗(yàn)算裂縫與否滿足規(guī)定。(4)驗(yàn)算撓度與否滿足規(guī)定。(5)繪梁概圖：以半立面、剖面表達(dá)出梁各部尺寸。(6)繪主梁鋼筋圖：以半跨縱剖面、橫剖面表達(dá)出梁內(nèi)主筋、箍筋、斜筋、架立鋼筋、縱向水平及聯(lián) 系筋勺布置和主筋大樣圖。二、設(shè)計(jì)計(jì)算2.1設(shè)計(jì)計(jì)算數(shù)據(jù)混凝土 C35： q=U1L.2MPa，n=10 （其她構(gòu)件）HRB335 級(jí)鋼筋：q = 180MPa，r mi廣 .15%2.2內(nèi)力彎矩計(jì)算跨中最大彎矩:M= 8(g + q)l

3、2 = 1(21 + 25 + 36) x 122 = 2196KN -m2.3配備主筋彎矩較大，假設(shè)受拉鋼筋按兩排布置。8050,人=15712mm2,兩排布置，a = 50 + 50 + 50 = 125mm，h = 1775mm2.4正截面承載力驗(yàn)算先假定中性軸在翼板中，按b；xh日勺矩形計(jì)算。Au = -Au = -H bho157121900 x 1775=0. 00466nu = 10 x 0. 00466 = 0. 0466x = J(u)2 + 2叩-nuh = 30.04662 + 2 x 0.0466 - 0.0466 x 1775 =465.4mm h = 120mm中性

4、軸在腹板內(nèi)，與假定不符，應(yīng)重新計(jì)算x值。由 Sa=Sl1 一 .e .b x2 - (b -b)(x-h )2 + ex(b -b) x(x-h - ) = nA (h -x)i 2 iiii 3整頓得:x2 + 3607.5x - 2140853 = 0解得：x=518.9mmy =，其中，I是受壓區(qū)混凝土對(duì)X軸勺慣性矩，S是受壓區(qū)混凝土對(duì)X S軸勺靜矩。一. h 1 一 .eS = b h (x- -i-) - (b -b)(x-h )2 x + ex(b -b) x (x-h 一一)i i 2 ii 2 ii 2= 1900 x 120(518.9-60)+800 x (518.9-12

5、0)2+120 x 9600 x (518.9-180) 2,b,b x3 b x3 ,b x3 (b、一b)(x - h )3I = + 一(+r12412+ 2 384 x 105 + 120 * 800 x (518.9 -180)21900 x5 一(1900-300)(518.9-120)3)+1.1103x 101033=6.589 x 1010則有 y=221.9 mm內(nèi)力臂為：z = ho - x + y = 1775 - 518.9 + 221 .9 = 1478 mm2196 x2196 x10615712 x 1478=94.56N /mm 2 b = 180 N /mm

6、 2最外側(cè)鋼筋日勺拉應(yīng)力:b =b h 一 x 一 a =b 1900 一 518.9 一 75 = 98.3 N / mm 2 b = 180 N / mm 2 smax s h - x s 1775 一 518.994.56518.994.56518.9101775 一 518 .9=3.91 N /mm 2 b=8.5N /mm 2.應(yīng)力滿足規(guī)定，截面安全，所需850勺受拉鋼筋滿足規(guī)定。2.5斜截面承載力計(jì)算(1)剪應(yīng)力計(jì)算支座處最大剪力為1 T 1V = (g + q)l = _ (46 + 76) x 12 = 732 KN max 22假定z沿梁長(zhǎng)不變，并取最大彎矩處(跨中截面)內(nèi)

7、力臂z=1478mm。V _ 732 V _ 732 x 103 b _ 300 x 1478=1.651N / mm 2(2)繪剪應(yīng)力圖，擬定需要計(jì)算配腹筋勺區(qū)段當(dāng)混凝土為 C35 時(shí)，查得 g 1 = 2.25MPa , a 2 = 0.85MPa , a 3 = 0.42MPa。最大主拉應(yīng)力a=c = 1.651N/mm2 a伊，則必須進(jìn)行腹筋日勺計(jì) 算，在t。a伊3區(qū)段內(nèi)，則可由混凝土承受主拉應(yīng)力。由上圖可知，需要 計(jì)算設(shè)立腹筋勺區(qū)段長(zhǎng)度為：L= 6. x 65142)= 4.474 m1.651(3)箍筋勺設(shè)計(jì)箍筋按構(gòu)造規(guī)定選用，由于梁肋較寬b 350mm，故箍筋采用雙肢，選用Q235級(jí)鋼筋，直徑dk=10mm，間距S300mm，沿梁長(zhǎng)等間距布置。箍筋所承受 勺主拉應(yīng)力為：_ 尸七_(dá) 2 X 兀 X 102 x 130kbSk S = X T X 300 x 300=0. 2268MPa(4)斜筋設(shè)計(jì)剪應(yīng)力圖中需要斜筋承受勺面積Q。為:。=2 X (1.651 - 0.2268) + (0.42 - 0.2268) x 4474 = 3615N / mm所需斜筋總面積為：4 Q b 3615 x 300A =4260mm 2-.2a 2