《混凝土結構設計原理》
課程設計計算書
姓名班級
組別學號
學院二零一四年十二月
鋼筋混凝土簡支t形梁橋主梁配筋設計
1.已知條件
橋梁跨徑及橋寬
標準跨徑:13.00m主梁全長:12.96m;
計算跨徑:12.50m橋面淨寬:1.35 m;
結構重要性係數。
材料規格
鋼筋:主筋採用hrb335鋼筋抗拉強度標準值
抗壓強度標準值相對界限受壓區高度
箍筋採用r235鋼筋抗拉強度標準值
抗壓強度標準值
混凝土:主梁採用c20混凝土抗拉強度標準值
抗壓強度標準值
計算受壓翼板的有效寬度:
故取受壓翼板的有效寬度
橫斷面尺寸
2.縱筋設計
(1)跨中彎矩組合設計值:
由得1.2462.5+1.241.4439.5+0.81.423.0=1343.8kn·m
(2)鋼筋選擇
根據跨中正截面承載能力極限狀態計算的要求,確定縱向受拉鋼筋數量。
採用焊接鋼筋骨架配筋,有,則梁的有效
高度即為。翼緣計算寬度=1200mm, =100mm,首
先判斷截面型別:由公式可有
1343.8 n·m 938.4 n·m
故應按第二類t形梁計算。
由公式確定混凝土受壓區高度:
展開整理後得到:
解得: =512mm>=100mm且》=0.56900=504mm
計算結果表明,上述按第二類求得的值是正確的,但不符合以混凝土極限
壓應變控制設計的限制條件,故考慮設定受壓鋼筋(取為架立鋼筋)。設由得
求得=22mm
故可選2 b22 , =760 則
由得 求得6354
採用雙面焊接骨架,選用 6b25(外徑28.4mm)和6b28(外徑31.6mm)
取混凝土保護層厚度c=35mm>d=28mm及30mm(一類環境)
鋼筋橫向間距sn=180-235+231.6=46.8mm(>40mm及1.25d=35mm)
滿足構造要求
(3)截面複核
供給面積 : =2945+3695=6640。
鋼筋截面重心至截面下邊緣的距離
梁的實際有效高度=1000-122=878mm。
判斷t形截面型別:
故屬於第二類t形截面
由得 9.2180x+9.2(1200-180)100+280760=2806640
解得 x=427mm >且<=504mm
截面的抗彎承載能力:
滿足要求)
3.腹筋設計
(1)截面尺寸檢查
上限值:支座截面有效高度=h-(35+31.6/2)=1000-51=949mm
=389.6kn>=363kn
符合下限值:
跨中截面
支座截面
由於(=62kn)< < (=363kn),則梁的跨中某長度範圍內按構
造配置鋼筋,其餘區段按計算配置腹筋。
(2)剪力圖分配
計算過程0.5l=(363-62)/6250
距支座中心線為=500處的剪力為363-500 (301/6250)=33kn
混凝土和箍筋承擔剪力:0.6v=0.6338.92=203.35kn
彎起鋼筋承擔剪力:0.4v=0.4338.92=135.57kn
設定彎起鋼筋區間長度:
0.4v/=135.57/(301/6250)=2815mm
按構造配置距跨中截面
83.76-63)/(301/6250)=431mm
剪力圖如下:
(3)箍筋設計
用直徑為8mm的雙肢箍筋,雙肢箍筋的截面面積
跨中截面》2.5取=2.5, =878mm
支點截面, =949mm
平均值p=(2.5+0.72)/2=1.61, =(878+949)/2=914mm
箍筋間距sv計算為:
構造要求≤h/2=500mm且≤400mm,取
從梁段至距支座中線h=1300mm範圍內,箍筋間距為100mm,
至跨中截面內的箍筋間距為200mm。
(4)彎起鋼筋及斜筋設計
彎起鋼筋計算表:
列各排彎起鋼筋起彎點相應正截面抗彎承載力mu
4.斜截面抗剪承載力的複核
(1)距支座處h/2處
距支座中心為h/2處的截面的橫座標為x=6250-500=5750mm,正截面的有效高度=949mm 。現取斜截面投影長度,則得到選擇的斜截面頂端位置a,其橫座標為x=5750-949=4801mm
a處正截面上的剪力
a處正截面的設計彎矩值
則實際廣義剪跨比m及斜截面投影長度c分別為
m==c=0.6m=0.61.980.949=1.127m>0.949m
要複核的斜截面內縱向受拉鋼筋有2b28,相應的主筋配筋率為
=100=100
箍筋的配筋率(=250mm時)為
==則得到斜截面抗剪承載力為
(0.45×)b
故距支座中心為h/2處的斜截面抗剪承載力滿足設計要求。
(2)第一根彎起鋼筋彎起處
第一根彎起鋼筋彎起處的截面的橫座標為x=6250-842=5408mm,正截面的有效高度=943mm 。現取斜截面投影長度,則得到選擇的斜截面頂端位置a,其橫座標為x=5408-943=4465mm
a處正截面上的剪力
a處正截面的設計彎矩值
則實際廣義剪跨比m及斜截面投影長度c分別為
m==c=0.6m=0.62.520.943=1.425m>0.949m
要複核的斜截面相應的主筋4b28配筋率ρ為
ρ=100=100
箍筋的配筋率(=250mm時)為
==則得到斜截面抗剪承載力為
(0.45×)b
故第一根彎起鋼筋彎起處斜截面抗剪承載力滿足設計要求。
(3)第二根彎起鋼筋彎起處
第二根彎起鋼筋彎起處的截面的橫座標為x=6250-2492=3758mm,正截面的有效高度=905mm 。現取斜截面投影長度,則得到選擇的斜截面頂端位置a,其橫座標為x=3758-905=2853mm
a處正截面上的剪力
a處正截面的設計彎矩值
則實際廣義剪跨比m及斜截面投影長度c分別為
m== 取m=3
c=0.6m=0.630.905=1.629m>0.905m
要複核的斜截面相應的主筋6b28+2b25配筋率ρ為
ρ=100=100 取ρ=2.5
箍筋的配筋率(=250mm時)為
==則得到斜截面抗剪承載力為
(0.45×)b
故第二根彎起鋼筋彎起處斜截面抗剪承載力滿足設計要求。
(4)箍筋間距改變處
箍筋間距改變處的截面的橫座標為x=6250-1000=5250mm,正截面的有效高度=943mm 。現取斜截面投影長度,則得到選擇的斜截面頂端位置a,其橫座標為x=5250-943=4307mm
a處正截面上的剪力
a處正截面的設計彎矩值
則實際廣義剪跨比m及斜截面投影長度c分別為
m==c=0.6m=0.62.850.918=1.517m
要複核的斜截面相應的主筋6b28配筋率ρ為
ρ=100=100
箍筋的配筋率(=200mm時)為
==則得到斜截面抗剪承載力為
(0.45×)b
故箍筋間距改變處斜截面抗剪承載力滿足設計要求。
5.主梁裂縫寬度驗算
(根據《公路橋規》t形截面計算公式)
式中:(帶肋鋼筋),取
代入:滿足規範要求。
附:真t形截面開裂截面換算截面慣性矩:
6.主梁跨中撓度驗算
鋼筋混凝土和預應力混凝土受彎構件,在正常使用極限狀態下的撓度,可根據給定的構件剛度使用結構力學的方法計算。
(結構力學中簡支梁在均布荷載作用下跨中撓度計算w=5ql/384ei)
(1)計算截面幾何特性
開裂截面換算截面慣性矩
全截面換算截面面積
=全截面對上邊緣的靜距
結構設計原理課程設計
課程設計 南京工業大學交通學院 二0 一一年十二月 南京工業大學課程設計用紙第 1 頁 一.設計題目 預應力混凝土簡支 t 梁設計 二.設計資料 1.橋梁跨徑與橋寬標準跨徑 40m 墩中心距離 主梁全長 39.96m 計算跨徑 39.0m 橋面淨空 淨 14 2 1.75m 17.5m。2.設計荷載...
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專業 土木工程 路橋 姓名 學號 指導老師 一 設計資料 3 二 橫截面及尺寸擬定及毛截面幾何特性計算 3 三 主梁的內力計算 7 四 預應力筋用量計算 8 五 主梁截面幾何特性計算 10 六 跨中截面正截面承載力複核 12 七 截面抗剪承載力計算 13 八 預應力損失估算 15 九 應力驗算 22...
結構設計原理課程設計
課程名稱 結構設計原理 學院 建築工程學 專業 土木工程 學號年級 學生姓名 指導教師 一 設計題目3 二 設計資料3 三 設計內容4 四 資料參考4 五 主梁尺寸4 六 主梁全截面幾何特徵值8 七 鋼筋面積的估算及鋼束布置14 八 主梁截面幾何特性計算22 九 持久狀況截面承載能力極限狀態計算28...