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第一章《結構設計原理》課程設計設計資料
t形簡支梁設計資料如下，見圖1-1及表1-1表1-2
圖1（尺寸單位：mm）
表1-1
(表中bi表示主梁間距)
表1-2
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①重要性係數=1.0
②支座至跨中各截面，彎矩假定按拋物線分布，而剪力按直線變化
③鋼筋均採用焊接骨架；
④箍筋採用r235級鋼筋，彎起鋼筋和斜筋採用與主筋相同等級的鋼筋。
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第二章荷載效應組合
2.1 基本組合
鋼筋混凝土簡支梁安全等級為二級，重要性係數=1.0。因恆載作用效應對結構承載能力不利，故取永久作用效應的分項係數=1.
2。汽車荷載效應的分項係數=1.4對於人群荷載，其他可變作用效應的分項係數=1.
4。本組合為永久作用與汽車荷載和人群荷載組合，故取人群荷載的組合係數為=0.80。
按承載能力極限狀態計算時作用效應值基本組合的設計值為
m= ()
=1.0 (1.21132.83+1.4963.47+0.81.4139.25)
=2864.214
2.2 短期效應組合
根據《公路橋規》，汽車荷載作用效應不計入衝擊係數，計算得到不計衝擊係數的汽車荷載彎矩標準值為m=808.60，汽車荷載作用效應的頻遇值係數=0.7，人群荷載作用效應的頻遇值係數=1.
0可得作用短期效應組合設計值m為
m=m+m+
1132.83+0.7808.60+1.0139.25
1838.1
2.3 作用長期效應組合
不計衝擊係數的汽車荷載彎矩標準值=808.60，汽車荷載作用效應的準永久值係數=0.4，人群荷載作用效應的準永久值係數=0.4
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可得作用長期效應組合設計值為
1132.83+0.4808.60+0.4139.25
1511.97
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第三章正截面承載力計算
3.1 截面設計
3.1.1 t形截面梁受壓翼板的有效寬度b
由圖1-1所示的t形截面受壓翼板厚度的尺寸，可得翼板平均厚度h=（160+80）/2=120mm
則可得b=l=19600=6533mm
b=2200mm
b=b+2c+12h=200+2+12120=1640mm
故取受壓翼板的有效寬度b=1640mm
3.1.2 鋼筋數量計算
由已知條件查得=16.1mpa, =1.52mpa, =280mpa, =0.56,彎矩計算值m=m=1.02864.214=2864.214。
為了便於進行計算，將圖1-1的實際截面換成3-1所示的計算截面，h=120mm，其餘尺寸不變
圖3-1（尺寸單位：mm）
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(1)因採用的是焊接鋼筋骨架，故設
=30mm+0.07h=30+0.071500=135mm，
則截面有效高度h=1500-135=1365mm
(2)t形截面型別判定 =4134.87
=4134.87
故屬於第一類t形截面
(3)求受壓區高度
由 可得 2864.214=16.1
整理後，可得到
解方程的合適解為，
(4)求受拉鋼筋面積a
將各已知值及代入式，可得到
現選擇鋼筋，截面面積鋼筋疊層數為6層,受拉區混凝土保護層厚度取c=35mm32mm及30mm鋼筋間橫向淨距為
，故滿足構造要求。鋼筋布置圖3-2如下
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圖3-2（尺寸單位：mm）
3.2 承載力複核
已設計的受拉鋼筋中，的面積為4826，的面積為2945，。
由圖3-2鋼筋布置圖，可求得，即
125mm
則實際有效高度
(1)判定t形截面型別
由式，計算
3.17
=2.18
由於，故為第一類t形截面
(2)求受壓區高度
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由，求得，即
(3)正截面抗彎承載力
由式，求得正截面抗彎承載力為
=又故截面複核滿足要求
3.3 水平縱向鋼筋的計算
因為故梁肋兩側需設水平縱向鋼筋，取
，5層鋼筋 ，間距s=200mm，符合規範要求。
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第四章斜截面承載力計算
4.1 腹筋設計
4.1.1 剪力包絡圖設計
(1)截面尺寸檢查
跨中截面
支座截面
混凝土等級c35
根據構造要求，梁最底層鋼筋通過支座截面，支座截面有效高度
由式 873.18kn
截面尺寸符合設計要求
(2) 檢查是否需要根據計算配置箍筋
跨中段截面
支座截面
用故可在梁跨中的某長度範圍內按構造配置箍筋，其餘區段應按計算配置腹筋。
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圖4-1(尺寸單位：mm)
在圖4-1所示的剪力包絡圖中，支點處剪力計算值，跨中處剪力計算值，
(3) 計算剪力圖分配
處的截面距跨中截面的距離可由剪力包絡圖按比例求得為
在長度內可按構造要求布置箍筋。
同時，根據《公路橋規》規定，在製作中心線向跨徑長度方向不小於1倍樑高h=1500mm範圍內，箍筋的間距最大為100mm
距支座中心線為h/2處的計算剪力值()由剪力包絡圖按比例求得，為
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其中應由混凝土和箍筋承擔的剪力計算至少為0.6，應由彎起鋼筋（包括斜筋）承擔的剪力計算值最多為，設定彎起鋼筋區段長度為5066mm
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4.1.2 箍筋設計
採用直徑為8mm的雙肢箍筋，箍筋截面，
為方便計算斜截面內縱筋配筋百分率p及截面有效高度可近似按支座截面和跨中介面的平均值取用，計算如下
跨中截面 ，取，
支點截面 ，
則平均值分別為， mm
箍筋間距為
==428mm
但大於400mm
且，故不滿足規範規定。
故現取=200mm 計算的箍筋配筋率得，且小於和400mm。
綜合上述計算，在支座中心向跨徑長度方向的1500mm範圍內，設計箍筋間距=100mm；爾後至跨中截面統一的箍筋間距取=200mm
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4.1.3 彎起鋼筋及斜筋設計
設焊接鋼筋骨架的架立鋼筋為；鋼筋重心至梁受壓翼板上邊緣距離。
彎起鋼筋的彎起角度為45，彎起鋼筋末端與架立鋼筋焊接。
圖6其中 0.4；h/2=750mm；設定彎起鋼筋區段長為5066mm
彎起鋼筋計算表4-1
第一排彎筋（2n5）的彎起點1距支座中心距離為1325mm。彎筋與梁縱軸線交點距支座中心距離為1325-[1500/2-(35+35.81.5)]=664mm
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對於第二排彎起鋼筋，可得到
彎起鋼筋（2n4）的彎起點2距交點中心距離為
1325+=1325+1289=2614mm
分配給第二排彎起鋼筋的計算剪力值，由比例關係計算可得到：
得所需要提供的彎起鋼筋截面積為
1103mm
第二排彎起鋼筋與梁軸線交點距支座中心距離為
2614-[1500/2-(35+35.82.5)]=1989mm
同理=116.78
787mm
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=70.79
477=由表4-1可見，原擬定彎起鋼筋的彎起點距支座中心距離為6312mm，已大於5066+1500/2=5816mm，即在欲設定彎筋區域長度之外，保留此鋼筋仍做彎起處理，以加強鋼筋骨架施工時的剛度。
按照計算剪力初步布置彎起鋼筋如圖4-2
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圖4-2 （尺寸單位：mm；彎矩單位：）
由已知跨中截面彎矩計算值，支點中心處，按式做出梁的計算彎矩包絡圖，在截面處，因，，
則彎矩計算值為
2148.16
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鋼筋彎起後相應各正截面抗彎承載力表4-2
根據， 計算出各，
支座中心~1點 =1608， =1500-(35+35.8/2)=1447mm，
==17mm，
=647.7
1點~2點 =3217， =
長沙理工大學結構設計原理課後習題答案
第一章1 1 配置在混凝土截面受拉區鋼筋的作用是什麼？答 當荷載超過了素混凝土的梁的破壞荷載時，受拉區混凝土開裂，此時，受拉區混凝土雖退出工作，但配置在受拉區的鋼筋將承擔幾乎全部的拉力，能繼續承擔荷載，直到受拉鋼筋的應力達到屈服強度，繼而截面受壓區的混凝土也被壓碎破壞。1 2 試解釋一下名詞 混凝土...
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2023年長沙理工大學結構設計原理試卷 補
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