武漢理工大學(xué)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)

武漢理工大學(xué)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書武漢理工大學(xué)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 M由可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合計(jì)算的截面最不利彎矩；汽車荷載考慮Q沖擊系數(shù)；因此，p0 con l l41395(40.214015.92536.1666.598)15.9251212.032MPaAA＝1212.032196066.5986162334558.35N p0 p0p l6s AyAy 1212.0321960382.466.598616382.4ep0ppl6ss＝ ＝p0AA1212.032196066.598616p0pl6s382.4mmN因此，Ap00cu pt kcNeM M MpW0 p0WouG1WouG2WouQou2334558.352334558.35382.4(399710)106 ＝ 706164 1.47108 1.47107＝4.78MPa＜0.5f0.526.813.4MPack預(yù)應(yīng)力鋼筋中的最大拉應(yīng)力： M M M(G1G2Q)y pmax pe EPI I I 0p 0 0 0(399710)106＝1157.1926382.46.561010＝1196MPa0.65f0.6518601209MPapk預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力為未超過(guò)限制，因此鋼筋滿足要求。十、使用階段的主應(yīng)力驗(yàn)算截面圖如下（單位：mm）：計(jì)算點(diǎn)取上梗肋處，預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件由載荷標(biāo)準(zhǔn)值和預(yù)應(yīng)力作用產(chǎn)生的混凝土主壓應(yīng)力和主拉應(yīng)力：cp tpcpcx cy(tp 2 N NeAp00p0Iop0cxcx cy)222MM MyG1IoG2 Qy00y計(jì)算主應(yīng)力點(diǎn)至換算截面的距離0I換算截面慣性矩0由豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土壓應(yīng)力cy在計(jì)算主應(yīng)力點(diǎn)，按作用（或荷載）標(biāo)準(zhǔn)值組合計(jì)算的剪力產(chǎn)生的混凝土剪應(yīng)力；當(dāng)計(jì)算截面作用由扭矩時(shí)，尚應(yīng)考慮由扭矩引起的剪應(yīng)力；對(duì)于等高度梁截面上任一點(diǎn)在作用（或荷載）標(biāo)準(zhǔn)值組合的剪應(yīng)力按下列公式計(jì)算 VS (VV)SG10G2 Q 0bI bI 0 0V、V――分別為一期恒載和二期恒載作用引起的剪力標(biāo)準(zhǔn)值 G1 G2V可變作用（或荷載）引起的剪力標(biāo)準(zhǔn)值組合；對(duì)于簡(jiǎn)支梁，V計(jì)算Q Q式為VVV Q Q1 Q2S――計(jì)算主應(yīng)力點(diǎn)以上（或以下）部分換算截面面積對(duì)界面重心軸的面0積矩b――計(jì)算主應(yīng)力點(diǎn)處構(gòu)件腹板的寬度計(jì)算主應(yīng)力點(diǎn)以上換算截面的重心至截面上緣距離為60mm，梗肋aa以上面積對(duì)截面重心軸xx的面積矩為SAy(1240140)(447.670)＝ 0 i26.56107mm3 N Ne MM MAp0p0Ip0y0G1IoG2Qy0cx0o 2334558.352334558.35382.4 (399710)106 (447140)(447.6140) 706164 6.561010 6.561010＝4.32MPa0cy VS (VV)S 766.56107G10G2Q0＝＝1.410-4MPabIbI5306.561010 0 0 因此有：cpcx cy(cx cy)22 2 2tp 4.320 4.320 4.32MPa＝ ( )2（1.410-4）2＝ 2 2 0.00048MPa由此可知，混凝土壓應(yīng)力4.32Mpa0.6f0.626.816.08MPa， cp ck故滿足《公路橋規(guī)》的要求。混凝土主拉應(yīng)力0.00048Mpa0.5f0.52.41.2MPa，故只需按 tp tk照構(gòu)造配置箍筋。十一、錨固區(qū)局部承壓驗(yàn)算錨固區(qū)局部承壓計(jì)算圖（單位：mm）（1）局部承壓區(qū)尺寸要求配置間接鋼筋的混凝土構(gòu)件，其局部受壓區(qū)尺寸應(yīng)滿足下列錨下混凝土抗裂計(jì)算的要求：F1.3fA 0ld s cdln——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，取1.0；0F局部承壓面積上的局部壓力設(shè)計(jì)值，后漲法錨頭局壓區(qū)應(yīng)取1.2倍ld張拉時(shí)的最大壓力，所以局部壓力設(shè)計(jì)值為F1.213959801640520N；ld混凝土局部承壓修正系數(shù)，取1.0；sf張拉錨固時(shí)混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，混凝土強(qiáng)度在達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)cd度的90%時(shí)張拉，此時(shí)相當(dāng)于0.9×C40=C36,取C35，則其f=16.1MPa；cd混凝土局部承壓提高系數(shù)，lblbAAAAA為扣除孔洞后面積，A為不扣除孔洞的面積；對(duì)于具有喇叭管ln,l ln, l并與墊板連成整體的錨具，A可以取墊板面積扣除喇叭管尾端內(nèi)孔面積；本題lnA20020040000mm2l采用此類錨具，內(nèi)孔直徑70mm，所以 π702 A20020036151mm2ln 4A局部受壓計(jì)算面積；局部受壓面是邊長(zhǎng)200mm的正方形，由《公路b橋規(guī)》中計(jì)算方法，局部承壓計(jì)算底面為400mm480mm的矩形，則 A 160000A400400160000mm2，b 2，因此b A 40000l1.3fA1.31.0216.1361511664609N>F(1640520N)，因此，s cdln 0ld局部承壓區(qū)尺寸滿足要求。（2）局部抗壓承載力計(jì)算配置間接鋼筋的局部受壓構(gòu)件，其局部抗壓承載力計(jì)算公式為lAAF0.91.3fkfA且必須滿足corlAAld s cd vcorsd ln corcor2302土核心面積，這里配置螺旋鋼筋，得Aπ 41548mm2，cor 4 A 41548cor 1.031；k為間接鋼筋影響系數(shù)，查表可取2.0；為cor A 40000 svl鋼筋體積配筋率，局部承壓區(qū)配置HRB335級(jí)鋼筋，單根剛進(jìn)的截面積 4A 478.5478.54mm2，所以ssl0.0413；C35混凝土的抗壓強(qiáng)度svds19040cor16.1MPa，帶入公式可以求得F0.9(1216.120.04131.03280)361511822.7KNF（1640520N)）u 0ld故局部抗壓承載力計(jì)算通過(guò)。十二、主梁變形（撓度）計(jì)算（1）荷載短期效應(yīng)作用下主梁撓度驗(yàn)算ML2 簡(jiǎn)支梁撓度驗(yàn)算式為 s Ms0.95EIc0①可變荷載作用引起的撓度5現(xiàn)將可變荷載作為均布荷載作用在主梁，則主梁跨中撓度系數(shù)，荷48載短期效應(yīng)的可變荷載值為M339KNm，由可變荷載引起的簡(jiǎn)支梁跨中截Qs面的撓度為 ML2 5 399106195002 w s ＝ 7.8mm()Qs0.95EI 480.953.251046.561010c0考慮長(zhǎng)期效應(yīng)的可變荷載引起的撓度值為ww＝ Ql ,Ms Qs L 195001.437.811.154mm＜ 32.5mm，滿足要求。 600 600②考慮長(zhǎng)期效應(yīng)的一期恒載、二期恒載撓度w(ww) G1,Ms G1 G2 5 (7100)1061950021.4319.86mm()480.953.251046.561010（2）預(yù)加力引起的上拱度計(jì)算N()A＝1157.19219602268096.32N p0 con lI lII pMNe2268096.32382.48.67108Nmmpe p0p0則主梁上拱度（跨中截面）為：1 LMMLMpe4dl＝Mpel2 pe xdx＝ pe00.95EI 00.95EI 80.95EI c0 c0 c08.67108195002＝20.35mm()80.953.251046.561010考慮長(zhǎng)期效應(yīng)的預(yù)加力引起的上拱值為