(完整word版)長沙理工大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)

1、 課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙(完整 word 版)長沙理工大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)T 形簡支梁設(shè)計(jì)資料如下，見圖 1-1 及表 1-1 表 1-2圖 1（尺寸單位：mm）表 1-1hb80160(表中 b 表示主梁間距)i表 1-2跨中彎矩（KN-m）支點(diǎn)計(jì) 跨中計(jì)材料1 (完整 word 版)長沙理工大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)恒載人群VV主筋等級(jí)(KN)(KN)963.47808.60489.25 131.81 C35 HRB335課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙重要性系數(shù)=1.002 課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙(完整 word 版)長沙理工大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)鋼筋混凝土簡支梁安全等級(jí)為二級(jí)，重要性系數(shù) =

2、1.0。因恒載作用效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力0不利，故取永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)=1.2。汽車荷載效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù) =1.4 對(duì)于人群荷載，G1Q1其他可變作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù) =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Qj=0.80。c=nn M ( )0d0Q1 Q1kCi1j2=2864.214根據(jù)公路橋規(guī)，汽車荷載作用效應(yīng)不計(jì)入沖擊系數(shù)，計(jì)算得到不計(jì)沖擊系數(shù)的汽車荷載，汽車荷載作用效應(yīng)的頻遇值系數(shù)=0.7，人群荷載作用效11=1.012Gk11Q1k12=1838.1kN m3 (完整 word 版)長沙理工大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)不計(jì)沖擊系數(shù)的汽車荷載彎矩標(biāo)準(zhǔn)值=808.60，汽車

3、荷載作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù)kN mQ1k =0.4，人群荷載作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù) =0.421課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙22可得作用長期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值為ldmn=Sldi1j1=1132.83+0.4 808.60+0.4 139.25=1511.97kN m4 課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙(完整 word 版)長沙理工大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)3.1.1 T 形截面梁受壓翼板的有效寬度 bf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）f/2=120mm113則可得 b = L=3f 1f 2 0f 3ff=280MPa, =0.56, 彎 矩 計(jì) 算 值

4、fffcdtdbM0d為了便于進(jìn)行計(jì)算，將圖 1-1 的實(shí)際截面換成 3-1 所示的計(jì)算截面，h =120mm，其余尺f5 (完整 word 版)長沙理工大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)圖 3-1（尺寸單位：mm）課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙(1)因采用的是焊接鋼筋骨架，故設(shè)=30mm+0.07h=30+0.07 1500=135mm，as則截面有效高度 h =1500-135=1365mm0hh)=4134.87106N mmff0=4134.87kN m M ( 2864.214kN m)故屬于第一類 T 形截面 M0ducdf0 xx2x2x ，ffs代入式x 82mmfsdsx 16.1164082

5、Af280fs，截面面積鋼筋疊層數(shù)為 6 層,受拉區(qū)混凝土保護(hù)層厚度取2s6 (完整 word 版)長沙理工大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)，故滿足構(gòu)造要求。鋼筋布置圖3-2 如下S 200 235.8 58mm40mm及1.25d 1.2532 40mmn課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙圖 3-2（尺寸單位：mm），f 280MPa 。sd2as4826(35 1.535.8) 2945(35 335.8 1.5 28.4)4826 2945由式，計(jì)算ffsds6cdff7 (完整 word 版)長沙理工大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)=3.17kN mf A (4826 2945)280 2.1810 N mm6s

6、ds=2.18kN m由于，故為第一類 T 形截面f bcdh f Affsds(2)求受壓區(qū)高度x課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙由，求得 ，即xfsdsf Axff，求得正截面抗彎承載力 為M0ducdf0ux82Mx(h16.1164082 (1375 )22uf02888.28 1062888.28kN m M ( 2864.214kN m)0.2%A又2.83%sbh0故截面復(fù)核滿足要求故梁肋兩側(cè)需設(shè)水平縱向鋼筋，取2Amms2s8 課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙(完整 word 版)長沙理工大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)4.1.1 剪力包絡(luò)圖設(shè)計(jì)M 131.81kN支座截面d,0通 過 支 座 截 面 ，

7、 支 座 截 面 有 效 高 度35.8h h (35 02(0.5 10 ) f bh (0.510 ) 35 20014473300d ,0(0.5 10 ) f bh (0.510 )1.52 2001375 209kN33td0(0.5 10 ) f bh (0.510 )1.52 2001447 219.94kN330用( 131.81 ) (0.5 10 )kN ( 489.25 )f bh V kNtdV30d ,l / 200d ,09 (完整 word 版)長沙理工大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)故可在梁跨中的某長度范圍內(nèi)按構(gòu)造配置箍筋，其余區(qū)段應(yīng)按計(jì)算配置腹筋。課 程 設(shè) 計(jì) 用

8、紙圖 4-1(尺寸單位：mm)V 489.25kN ，跨中處剪力計(jì)算值0V 131.81kN，l / 2處的截面距跨中截面的距離可V V (0.5103 ) f bh (0.510 )1.52 2001375 209kN3x0d ,xtd010 (完整 word 版)長沙理工大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)V209 131.81L Vl 19800 2116mmxl / 22 V V489.25 131.810l / 2在長度內(nèi)可按構(gòu)造要求布置箍筋。l1同時(shí)，根據(jù)公路橋規(guī)規(guī)定，在制作中心線向跨徑長度方向不小于1 倍梁高 h=1500mm 范圍內(nèi)，箍筋的間距最大為 100mm距支座中心線為 h/2 處的

9、計(jì)算剪力值()由剪力包絡(luò)圖按比例求得，為V課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙V 461.89kN00L其中應(yīng)由混凝土和箍筋承擔(dān)的剪力計(jì)算至少為 0.6，應(yīng)由彎起鋼筋（包括斜筋）承，設(shè)置彎起鋼筋區(qū)段長度為 5066mm11 課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙(完整 word 版)長沙理工大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)采用直徑為 8mm 的雙肢箍筋，箍筋截面，SVSV1可近似按支座截面和跨中界面的平均跨中截面l / 2支點(diǎn)截面0.56%，1.53，p 22為Sv6S v2=262=428mm12A且bSSVV0.25% 0.18% ，且小于和 400mm。 750mmShv綜合 上述計(jì)算 ，在 支座中心 向跨徑長 度方向的 1

10、500mm 范圍內(nèi) ，設(shè)計(jì)箍 筋間距SSvv12 課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙(完整 word 版)長沙理工大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)設(shè)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22。s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 61333.33VV)iA Sbi25066184.76fssd12345ix(mm)iSbi(A mmSbi)1244 1103 78747798217498221608 9821608(232) (232) (225) (225) (225)彎筋與梁軸交點(diǎn)到支座中664xc1第一排彎筋（2N5）的彎起點(diǎn) 1 距支座中心距離為 1325mm。

11、彎筋與梁縱軸線交點(diǎn)1 距支座中13 (完整 word 版)長沙理工大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)心距離為 1325-1500/2-(35+35.8 1.5)=664mmx1課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙對(duì)于第二排彎起鋼筋，可得到2彎起鋼筋（2N4）的彎起點(diǎn) 2 距交點(diǎn)中心距離為1325+ =1325+1289=2614mm2，由比例關(guān)系計(jì)算可得到：VSbi1得)為=1103mm=A sb22fsb2sd2 2614-1500/2-(35+35.8 2.5)=1989mmx 3323184.76=116.78V kN5066sb3A 2314 (完整 word 版)長沙理工大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)1500 (

12、35 35.8 3 28.4 1.5) (43 25.1 28.4 0.5) 1233mm h 4x x h 5108mm課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙434kN5066mm2280 0.70741500 (35 35.8 3 28.4 2.5) (43 25.1 28.4 0.5) 1204mm5545184.76=5066280 0.707鋼 筋 的 彎 起 點(diǎn) 距 支 座 中 心 距 離 為 6312mm ， 已 大 于5066+1500/2=5816mm，即在欲設(shè)置彎筋區(qū)域長度之外，保留此鋼筋仍做彎起處理，以加強(qiáng)鋼筋骨架施工時(shí)的剛度。15 課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙(完整 word 版)長沙理工大

13、學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)圖 4-2（尺 2864.214kN m ，支點(diǎn)中心處 0 ，按式M0004x12， 19.6m)xL4L2)=2148.16 mkN19.6216 課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙(完整 word 版)長沙理工大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)鋼筋彎起后相應(yīng)各正截面抗彎承載力表 4-2梁區(qū)段 截面縱筋 有效高度 T 形截 受壓高度 抗 彎 承 載 力h (mm) 面類別(mm)Mx0ui1447第一類 17647.7142914111271.91872.22226.32570.42903.6140013881375，x f AMuis0fsdsui=1608As0=x17 (完整 word

14、 版)長沙理工大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)17=647.7M 2801608(1447 )ui mkN21 點(diǎn)2 點(diǎn)=3217， =Amm2 h 1500 (35 35.81.0) 1429mms02803217=34mm，=1271.9x16.1164034M 2803217 (1429 )ui mkN22 點(diǎn)3 點(diǎn)=4826， =Amm2 h 1500 (35 35.81.5) 1411mms0280 4826=51mm，x16.1164051=1872.2M 280 4826(1411 )ui mkN23 點(diǎn)4 點(diǎn)=5808Amm2課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙s4826(35 35.81.5) 9

15、82(35 35.83 28.4 0.5) 1400mm=x16.1164062=2226.3 mkN2=6790As=1500 1388mm=x16.1164072=2570.4M 280 6790 (1388 )ui mkN2=7771As=1500 1375mm4826 2945280 7771=x16.1164082=2903.6M 280 7771(1375 )ui mkN218 (完整 word 版)長沙理工大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)將表 4-2 的正截面抗彎承載力在圖 4-2 上用各平行直線表示出來，它們與彎矩包絡(luò)圖 4-2Mui4x的交點(diǎn)分別為i、j、q ，以各2值代入式，可得到

16、跨中截面i j q、 、MMM(1)d,xd ,l / 2L2ui距離值?，F(xiàn)以圖 4-2 中所示彎起鋼筋彎起點(diǎn)初步位置來逐個(gè)檢查是否滿足公路橋規(guī)的要求第一排彎起鋼筋（2N5）；其充分利用點(diǎn)“m”的橫坐標(biāo) =7307mm，而 2N5 的彎起點(diǎn) 1 的橫坐標(biāo)x=9800-1325=8475mm，說明 1 點(diǎn)位于 m 點(diǎn)左邊，x1且（=8475-7307=1168mm）x x1/ 2=（1429/2=714.5mm）滿足要求。h課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙0， 而 2N5 鋼 筋 與 梁 中 軸 線 交 點(diǎn)的 橫 坐 標(biāo)n1x1( 9800 664 9136mm) x( 8621mm)，亦滿足要求。xl（

17、=9800-2614=7186mm） （=5767mm），xx2且x x2其不需要點(diǎn) m 的橫坐標(biāo)，而 2N4 鋼筋與梁中軸線交點(diǎn)x( 9800 1989 7811mm) x( 7307mm)，亦滿足要求。kx19 (完整 word 版)長沙理工大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)（=9800-3875=5925mm） （=4625mm），xx2且（=5925-4625=1300mm）x x3/ 2=（1400/2=700mm）滿足要求。h0其不需要點(diǎn) 的橫坐標(biāo)，而 2N3 鋼筋與梁中軸線交點(diǎn)x 5767mm3 的橫坐標(biāo)lx3( 9800 3254 6546mm) x( 5767mm)，亦滿足要求。第四排

18、彎起鋼筋（2N2）；其充分利用點(diǎn)“ ”的橫坐標(biāo) =3139mm，而 2N2 的彎起點(diǎn) 4 的橫坐標(biāo)xj（=9800-5108=4692mm） （=3139mm），xx4且（=4692-3139=1553mm）x x4/ 2=（1388/2=694mm）滿足要求。h0其不需要點(diǎn) 的橫坐標(biāo)，而 2N2 鋼筋與梁中軸線交點(diǎn)的橫坐標(biāo)kx 4625mm4，亦滿足要求。x4( 9800 4543 5257mm) x( 4625mm)課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙由上述檢查結(jié)果可知圖 4-2 所示彎起鋼筋彎起點(diǎn)初步位置滿足要求。有 2N2、2N3、2N4 和 2N5鋼筋彎起點(diǎn)形成的抵抗彎矩圖。20 (完整 word

19、 版)長沙理工大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)圖 4-3(尺寸單位：mm；彎矩單位：kN m)21 課 程 設(shè) 計(jì) 用(完紙整 word 版)長沙理工大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)選定斜截面頂端位置h由圖 4-2 可得到距支座中心為 處截面的橫坐標(biāo)為，2正截面有效高度=1447mm，現(xiàn)取斜截面投影長度=1447mm，則得到選擇的斜截面頂c h0端位置 A，其橫坐標(biāo)x 9050 1447 7603mm(2)及相應(yīng)的彎矩 計(jì)算如下Mxx2xx0L=131.81 (489.25 131.81)409.12kN196004x2)M M (1xL24 76032=kN m) 1140.27），則實(shí)際廣義剪跨比 m 及

20、斜截面投影長432M=1.953，mx409.1214290c 0.6mh 0.61.951429022 (完整 word 版)長沙理工大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)40.5tan (h / c) tan (1429 / 1672) 110斜截面內(nèi)縱向受拉鋼筋有，相應(yīng)的主筋配筋率 為232(2N6)課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙Ap 100sbh0箍筋的配筋率為svv100.60.252%svminv (0.45 10 )bh(0.75 10 )f33u1230s=33kN V 409.12kN0 xxxu0 x23 課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙(完整 word 版)長沙理工大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)保證正截面和斜

21、截面抗彎承載力構(gòu)造要求分析表(單位：mm)h0342L點(diǎn) 跨 中 中距 跨中21i距距(mm)x(mm)3Lx22i4(mm)(mm91367811654652574025730751576746253139047372924 (完整 word 版)長沙理工大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)由圖 4-3 和表 3 可知，各排彎起鋼筋的彎起點(diǎn)位置距該排鋼筋充分利用點(diǎn)的距離大于/ 2，h0且各排彎起鋼筋與梁中軸線交點(diǎn)均位于該排鋼筋不需要點(diǎn)外，即均能保證正截面和斜截面的抗彎強(qiáng)度，滿足公路橋規(guī)的要求。此外，梁底有的主鋼筋不彎起直接通過支點(diǎn)截面，而這兩根主鋼筋的截面面積為2321608，與跨中截面主筋632 62

22、5 的總截面積為 7771之比為 20.7%，大于 20%，滿mm2mm2足公路橋規(guī)的要求。25 課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙(完整 word 版)長沙理工大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)(1) 帶肋鋼筋系數(shù)c1=1.0，荷載短期效應(yīng)組合彎矩計(jì)算值為1838.1，荷載長期效應(yīng)組kN mM s合彎矩計(jì)算值為MlM系數(shù)，非板式受彎構(gòu)件 取 1.0, =c cE 210 MPac 1 0.55l1838.12M33ss1838.1106M198MPa=sss0s(3) 換算直徑 d 的計(jì)算den d632 6 2522=2=ieii對(duì)于焊接鋼筋骨架 d=1.3 28.9=37.57mmde7771Abh20013

23、750的計(jì)算30 d30 37.57()W c c c(ss0.28 102105 0.28 10 0.021 2 3Esf26 課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙(完整 word 版)長沙理工大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)全寬度受壓翼板b 2200mm， 120hmmff換算系數(shù)53.15104Es(1)求 T 梁換算截面慣性矩、IIcr01由()得bx22fEs0f梁跨中截面為第二類 T 形截面。這時(shí)，受壓區(qū) 高度x2A 1447Es0fffb則2f開裂截面換算截面慣性矩bx3 As(h x) 7.241010 mmfff2433Es0 ( 1)As 581575mmEs20f 1f12bh22ffEs0 x A027 (完整 word 版)長沙理工大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)1h1I 0bh bh( x) (b b)h33212212ffh (b b)h (x