結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)-裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T梁設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)---裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T梁設(shè)計(jì)南昌工程學(xué)院結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目：裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T梁設(shè)計(jì)1）已知設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及要求：梁全長(zhǎng)L=18m，計(jì)算跨徑L=17.5。橫截面如圖（1）所示。采用C30號(hào)混凝土，受拉鋼筋為HRB335鋼筋，箍筋為R235鋼筋。圖（1）梁控制截面的計(jì)算內(nèi)力為：跨中截面：M=1078.07kN·m，Q=76.64kN；1/4跨截面：M=828.3kN·m；支點(diǎn)截面：M=0，Q=284.39kN；要求確定縱向受拉鋼筋數(shù)量和進(jìn)行腹筋設(shè)計(jì)。2）跨中截面的縱向受拉鋼筋計(jì)算（1）T型截面梁受壓翼板的有效高度b'f由圖所示的T型截面受壓翼板厚度的尺寸，可得翼板平均厚度h'，fh'80140100mm。則可得到：2f17500=5834mmb'L/3f13b'1600mmf2b'b2b12h'1802*012*1101500mmf3hf（2）鋼筋數(shù)量計(jì)算由附表查得f13.8MPa，f1.39MPa，f280MPa。cdtdsd查表4-2得ξ0.56。（相對(duì)界限受壓區(qū)高度）1，則彎距計(jì)算值b0MM1078.07kNm。0d采用焊接鋼筋骨架，故設(shè)a300.071000100mm，則截面有效高度為：shha1000100900mmosfb'h'(hh'f)=13.8*1500*110*(900-110/2)=1924.07KN·M>M(=1078.072cdff0KN·M)故屬于第一類T型截面。由公式MMfb'x(hx)可得到20ducdf01078.07106=13.81500x(900-x/2)求解二次方程得到合理解：x=59.9<h'mm(=100mm)f將各已知值x=59.9及代入式fb'xfA中，可得到cdfsdsAfb'x=13.8*1500*59.94428mm2280cdffssd現(xiàn)選擇鋼筋圖（2）625（2945）+618（1527），截面面積A=4472mm2。鋼筋疊高層書為6層，s混凝土保護(hù)層厚度c取30mm>d=25mm，且滿足附表1-8中的規(guī)定。鋼筋間橫向凈距S=180－215－228.4=73.2mm>31.25mm及n1.25d=1.2525=31.25mm。故滿足構(gòu)造要求。下面進(jìn)行截面復(fù)核。由圖（2）鋼筋布置圖可求得：a=294（530.1.528.4）152（730328.41.520.5）=98mm29451527s則實(shí)際有效高度h。=1000－98=902mmfb'h'=13.81500110=2.28KN·mcdfffA=2804428=1.24KN.msds由于fb'h'fA，故為第一類截面。cdffsdsfsdAs=fb‘280*447260.5mm13.8*1500x=cdf由式MMfb'x(hx)求的抗彎承載力：20ducdf0Mfb'x(hx)=13.8150060.5(902－60.5/2)2ucdf0=1091.74KN·M>M(1078.07KN·M)又A4472=2.7%180*9020.2%，故截面復(fù)核滿足要求，設(shè)計(jì)安全。sbhmin03.腹筋設(shè)計(jì)（1）截面尺寸檢查根據(jù)構(gòu)造要求，梁最底層鋼筋225通過支座截面，支點(diǎn)截面有效高度為：h。=1000－(30+28.4/2)=955.8mm(0.51103)fbh=0.5110-330180955.8cu,k0=480。6KN>V(284.39kN)0d,0截面尺寸符合設(shè)計(jì)要求。（2）檢查是否需要計(jì)算配置箍筋跨中段截面：(0.5103)fbh0.51101.39180902=112。84KN-3td0支座截面：(0.5103)fbh0.51101.39180955。8=119。57KN-3td0因V(76.64kN)(0.5103)fbhV(284.39kN)，故可在梁跨中的某0d,1/2td00d,0長(zhǎng)度范圍內(nèi)按構(gòu)造配置箍筋，其余區(qū)段按計(jì)算配置箍筋。（3）計(jì)算剪力圖分配值VV，跨中出剪力計(jì)算值VV。圖（3）支點(diǎn)處剪力計(jì)算00d,01/20d,1/2VV(0.5103)fbh112.84KN的截面距跨中截面的距離可由剪力包絡(luò)x0d,xtd0圖比例求得，為L(zhǎng)VVx2VV112.8476.641524.67mm284.3976.64l11/2=875001/2在l長(zhǎng)度范圍內(nèi)可以按照構(gòu)造配置箍筋。1同時(shí)，根據(jù)《公橋規(guī)》規(guī)定，在支座中心線向跨徑長(zhǎng)度方向不小于1倍梁高h(yuǎn)=1000mm范圍內(nèi)，箍筋距支座中心線為h/2處的計(jì)算剪力值（V'）由剪力包絡(luò)圖按V'LVh(VV)=17500284.39-100（0284.39-76.64）=272。52KN間距最大為100mm。比例求得，為：001/2L17500其中應(yīng)混凝土和箍筋承擔(dān)的剪力計(jì)算值為0.6V'=163。5kN；應(yīng)有彎起鋼筋（包括斜筋）承擔(dān)的剪力計(jì)算值最多為0.4V'=109，設(shè)置彎起鋼筋輕區(qū)段長(zhǎng)度為4590。6mm（如圖（4）所示）（4）箍筋設(shè)計(jì)采用直徑為8mm的雙肢鋼筋，箍筋截面積A=nA=250。3=100。6mm2。svsv在等截面鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁中，箍筋盡量做到等間距布置。設(shè)計(jì)箍筋時(shí)，式中的斜截面內(nèi)縱筋配筋百分率p及截面有效高度h可近似按支座截面和跨中截面0的平均值取用，計(jì)算如下?？缰薪孛妫簆=2.7>2.5，取p=2.5，h=902mm1/21/20支點(diǎn)截面：p=0.57，h=955.8mm00則平均值分別為p=1.535，h=928.9mm0a2a2(0.56103)(20.6p)fAfbh2箍筋間距S13cu,ksvsv0(V')2v=444.77mm考慮《公橋規(guī)》的構(gòu)造要求。若箍筋間距計(jì)算值取vS=291mm1h=500mm及400mm，滿足規(guī)范要求。箍筋20配筋率Asv=100.60.186%0.18%（鋼筋），故滿足規(guī)范規(guī)定。R235bS180*300vsv綜合上述計(jì)算，在支座中心向跨徑方向的1000mm范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)箍筋間距S=100mm；然后跨中截面統(tǒng)一的箍筋間距取S=300mm。vv（5）彎起鋼筋及斜筋設(shè)計(jì)設(shè)焊接鋼筋骨架的架立鋼筋（HRB335）為222，鋼筋重心至梁受壓翼板上緣距離為a=56mm?！畇彎起鋼筋的彎起角度為45，彎起鋼筋末端與架立鋼筋焊接。為了得到每對(duì)彎起鋼筋的剪力，由各排彎起鋼筋的末端折點(diǎn)應(yīng)落在前一排彎起鋼筋彎起點(diǎn)的構(gòu)造規(guī)定，來得到各排彎起鋼筋的彎起點(diǎn)計(jì)算位置。首先要計(jì)算彎起鋼筋上、下彎起之間垂直距離h，1現(xiàn)擬訂彎起N1~N5鋼筋，將計(jì)算的各排彎起鋼筋彎起點(diǎn)截面的h以及至支1座中心距離中心截面處。彎筋的彎起角為45，彎起鋼筋的彎起點(diǎn)距支座中心距離等值見下表。根據(jù)《公橋規(guī)》的要求,簡(jiǎn)支梁的第一排彎起鋼筋(對(duì)支座而言)的末端彎折點(diǎn)應(yīng)位于支座中心截面處.這時(shí)h=1000-[(30+28.4*1.5)+(43+25.1+28.4*0.5)]=84.51mm1彎筋的彎起角為45,則第一排彎起鋼筋（2N5）彎起點(diǎn)距支座中心為845.1mm第二排彎起鋼筋（2N4）=816.7h100[(3028.4*1.5)]2841.5+816.7=1661.8mmx2分配給第二排彎起鋼筋的計(jì)算剪力值v，由比例關(guān)系得sb2得=100.8KN4590.6500845.1vsv24590.6109vsb2所需要提供彎起鋼筋面積（）為vsb2A1333.33(v)1333.33100.8679mm2sb2fsin450sd2800.707sb2距支座中心距離為：第二排彎起鋼筋與梁軸線交點(diǎn)210002x1661.8[c2(3028.42.5)]1262.8mm對(duì)于第三排彎起鋼筋h1000[(3028.4320.50.5)(4325.120.50.5)]796.2mm3x845.1816.7796.22458mm3分配給第三排彎起鋼筋的計(jì)算剪力值v，由比例得：sb3得=81.4KN4590.65001661.8vsb34590.6109vsb3所需要提供彎起鋼筋面積（）為vsb3A1333.33(v)1333.3381.4548.26mm2sb3fsin450sd2800.707sb3距支座中心距離為：第三排彎起鋼筋與梁軸線交點(diǎn)210002x2458[c3(3028.4320.50.5)]2083.45mm對(duì)于第四排彎起鋼筋=1000-[（30+28.4*3+20.5*1.5）+h4（43+25.1+20.5*0.5）]=2083.45mm,分配給第四排彎起鋼筋的計(jì)算剪力值vsb4由比例得：4590.65003233.7v4590.6sb4109得=44.1KNvsb4則A1333.33(v)1333.3344.1297mm2sb42800.707fsin450sdsb41000x3233.7[c4(3028.4320.51.5)]2879.65mm2對(duì)于第五排彎起鋼筋h=1000-[（30+28.4*3+20.5*2.5）+5（43+25.1+20.5*0.5）]=755.2mmx3233.7755.23988.9mm5分配給第四排彎起鋼筋的計(jì)算剪力值vsb5由比例得：4590.65003988.9v4590.6sb5109得=26.16KNvsb5則A1333.33(v)1333.3326.16176.2mm2sb52800.707fsin450sdsb51000x3988.9[c5(3028.4320.52.5)]3655.35mm2又以上可知，彎起N1鋼筋的彎起點(diǎn)距支座中心的距離為3988.9mm<4590.6+h/2=5090.6mm由此需要焊接斜筋來使其滿足設(shè)計(jì)要求=745mmh6x3988.97454733.9mm6分配給第六排焊接鋼筋的計(jì)算剪力值vsb6由比例得：4590.65004733.9v4590.6sb6109得=8.47KNvsb6且A1333.33(v)1333.338.4757.05mm2sb62800.707fsin450sdsb6即281000x4733..9[c6(3028.4320.53)]4410.6mm2焊接第七排斜筋：==745mmhh76x4733.97455478.9mm65478.9mm>4590.6+500=5090.6mm即在彎起長(zhǎng)度范圍之外，故不需焊接彎起鋼筋計(jì)算表彎1334567起點(diǎn)845816.796.2775.7755.2745745.17hixi845166124583233.3988.47335478.1.879.9.9Vs109100.81.444.126.168.47bi8需735679548.2297176.257.0要65Asbi提982982509509509101供AsbiXc41712622083.2879.3655.4410’.7.8456535.6彎起鋼筋N3提供的彎起面積小于截面所需的鋼筋面積,因此需要在N3相同的彎起位置加焊接斜筋,使得總彎起面積28509+101=610>548.26從而滿足要求mm2按照計(jì)算剪力初步布置彎起鋼筋.如圖如圖（5）圖5由已知跨中截面彎距計(jì)算值為MrM11078.07KN*M10d22支點(diǎn)中心處MrM,0000d,做出梁的彎距如圖按照計(jì)算剪力初步布置彎起鋼筋如圖5各排彎起鋼筋彎起后,響應(yīng)正截面抗彎承載力Mu計(jì)算如下表;鋼筋彎起后各正截面抗彎承載能力梁區(qū)截面縱筋有效T型受壓抗彎承段高度截區(qū)高載能力面度類別支座225中心-1955.8第13.3261.3一類1--2425941.6第26.6511.2一類927.4第39.9747.5一2--3625類3--4625+218919.62第46.8868.3一類4--5625+418911.19第53.6981.3一類5--6625+618902第60.51091.74一類6—625902第60.51091.74梁跨+618+218一中類現(xiàn)在以圖5中所示彎起鋼筋彎起點(diǎn)初步位置來,逐個(gè)檢查是否滿足<<公橋規(guī)>>的要求第一排彎起鋼筋（2N5）其充分利用點(diǎn)L的橫坐標(biāo)X=6345而N5的的彎起點(diǎn)1的橫坐標(biāo)X1=8750－845=7905說明L點(diǎn)位于1點(diǎn)右邊且X1－X=1560>h/2=470.80滿足要求其不需點(diǎn)M的橫坐標(biāo)X=7616X1’=8750-845/2=8327.5>X=7616滿足要求第二排彎起鋼筋（2N4）而N5與梁中軸線交點(diǎn)1’橫坐標(biāo)其充分利用點(diǎn)K的橫坐標(biāo)X=4813而N4的的彎起點(diǎn)2的橫坐標(biāo)X2=7905-817=7088說明K點(diǎn)位于2點(diǎn)右邊且X2－X=2257>h/2=463.7滿足要求0其不需點(diǎn)L的橫坐標(biāo)X=6345而N4與梁中軸線交點(diǎn)2’橫坐標(biāo)X2’=8750-(845+817/2)=7496.5>6345滿足要求第三排彎起鋼筋（2N3）第四排彎起鋼筋（2N2）第五排彎起鋼筋（2N1）經(jīng)驗(yàn)算,均符合規(guī)定,滿足要求4．截面抗剪承載能力復(fù)核圖6對(duì)于鋼筋混凝土剪支梁斜截面抗剪承載力的復(fù)核按照<<公橋規(guī)>>關(guān)于復(fù)核截面位置和復(fù)核的方法進(jìn)行要求以距離支座中心為h/2處斜截面抗剪承載力的復(fù)核（1）選定截面頂端位置由圖可知,距支座中心為h/2處截面的橫坐標(biāo)為x=8750—500=8250