混凝土结构设计原理课程设计报告中南林业科技大学.doc

-钢筋混凝土简支梁桥预制T形主梁设计学院：土木工程与力学学院专业班级：学生*：*：课程名称：构造设计原理任课教师：. z.-钢筋混凝土简支梁桥T形主梁设计目录第一章钢筋混凝土简支梁桥预制T形主梁设计资料2 1.1 主要概况21.2 计算参数2 1.3 材料要求2第2章 作用效"合2 2.1 承"能力极限""算"作用效"合2第3章 截面尺寸"定3 3.1 、的"定3 3.2 翼"板的"算"度bf 4第4章 主梁正截面抗"承"力"算4 4.1 截面" 4 4.2 截面复核5 第5章 主梁斜截面抗剪承"力"算6 5.1 截面尺寸"查6 5.2 "查是否需要根据"算配置箍筋6 5.3 "剪力"分配7 5.4 箍筋" 8 5.5 "起"筋及斜筋" 8第6章 全梁承"力复核11 6.1 正截面和斜截面抗"承"力校核11 6.2 斜截面抗剪承"力复核13. z.-第一章 "筋混凝土"支梁"T形主梁""料1.1 主要概""准尺寸：20.00m；"算跨"：L=19.50m；主梁全"：L0=19.96m；"构平安等"：二"；"境等"。£0 =1.0。1.2 "算"1"矩包""足曲"程：跨中截面"算"矩"准值："构重力"矩：汽"荷"矩：已"入汽""系"人群荷"矩：2剪力包""足直"程：支"截面"算剪力"准值："构重力剪力：汽"荷"剪力：已"入汽""系"人群荷"剪力：跨中截面"算剪力"值：汽""系"1+=1.2921.3 材料要求主筋：HRB335" fsd=280MPa ；箍筋：R235" fsd=195MPa ；焊接骨架；混凝土：C30 fcd=13.8MPa ftd=1.39MPa ；fcu,k=30MPa ；第2章 作用效"合2.1 承"能力极限""算"作用效"合根据"公路"涵"通用"JTG D6020044·1·6"定：按承"力极限""算"采用的根本"合"永久作用的"值效"与可"作用"值效"相"合，其效"合表"式"：跨中截面"矩"合"值：1.0×1.2×810.72+1.4×697.28+0.8×1.4×75.082033.15kN·m"入程：可得：*指任意截面至跨中截面距离=1524.86kN·m ；=0 ；支座中心"截面的剪力"合"值：1.0×1.2×172.75+1.4×165.80+0.8×1.4×18.60460.25kN"入程：76.5+¡Ñ2×l/4÷l268.38kN所以跨中截面：=2033.15kN·m ；=76.50kN ；跨截面：=1524.86kN·m ；=268.38kN ；支座中心截面：=0 ；=460.25kN ；第3章 截面尺寸"定3.1 、的"定梁肋"度b常取150200mm,所以可取b=190mm；"制的T形截面梁，其截面高度h与跨"L之比一般"h/L=1/111/16，所以可取h=1/15L=1300mm；T形截面梁翼"臂端厚度不"小于100mm，所以可取=100mm；梁肋"翼"厚度不宜小于梁高h的1/10，所以可取=140mm；3.2 翼"板的"算"度b'f根据"公路"筋混凝土及"力混凝土"涵""JTG D622004第4·2·2"定：T形截面受"构件位于受"的翼"算"度，"按以下三者中最小值取用。翼"板的平均厚度h'f =(100+140)/2=120mm；"于"支梁"算跨"的1/3 b'f=L/3=19500/3=6500mm"相"梁""的距离 b'f = S=1580mm "b+2bh+12h'f，此"b"梁的腹板"，bh"承托"度，h'f"不"承托的翼"厚度。 b'f=b+12h'f=190+12×120=1630mm故取b'f=1580mm.第4章 主梁正截面抗"承"力"算4.1 截面""因采用的是焊接"筋骨架，故"as=30+0.07h=30+0.07×1300=121(mm),"截面有效高度h0=1300121=1179(mm). " 判定T形截面"型=13.8×1580×120×(1179120/2) =2927.84×106 N·mm) =2927.84kN·m >(=2033.15kN·m)故"于第一"T形截面。 "求受"高度。"求受拉"筋面" As。"各值及*=81.94mm"入下式，可得到 ""筋"8"32，截面面"As=6434mm2。"筋"高""4"，布置如"。混凝土保"厚度取c=35mm>d=32mm及附表1-7中"定的30mm；"筋"向"距sn=1902×352×35.8=48.4mm>40mm及1.25d=1.25×32=40mm ,故"足构造要求。4.2 截面复核已"的受拉"筋中，8"32的面"6434mm2，fsd=280MPa.可求得""有效高度h0=1300106.60=1193.40mm"判定T形截面"型=13.8×1580×120=2616.48kN6434×280=1801.52kN由于，故"第一"T形截面。"求受"高度*<h'f (=120mm)"正截面抗"承"力Mu又，故截面复核"足要求，正截面抗"承"力"足要求。第五章主梁斜截面抗剪承"力"算5.1 截面尺寸"查根据"公路"筋混凝土及"力混凝土"涵""JTG D622004第9·3·10"定：在"筋混凝土梁的支"，"至少有"根并不少于"1/5的下"受拉的主筋通"。所以根据要求，梁最底"2"32的主筋通"支座截面，支"截面有效高度" h0=h-(35+35.8/2)=1300-52.9=1247.10(mm)其它"筋已"起 =661.89kN >0Vd,0(=460.25kN)截面尺寸符合"要求。5.2"查是否需要根据"算配置箍筋根据"公路"筋混凝土及"力混凝土"涵""JTG D622004第5·2·10"：矩形、T形和工字形截面受"构件，符合以下"件""不需要"行斜截面抗剪承"力"算，而"按构造要求配置箍筋。跨中段截面： 0.50×10-3ftdbh0=0.50×10-3¡Ñ1.0×1.39×190×1193.40=157.59kN>=76.50kN 支"截面： 0.50×10-3ftdbh0=0.50×10-3¡Ñ1.0×1.39×190×1247.10=164.68kN<=460.25kN 故可在跨中的*"度"的截面局部可按构造配置箍筋，其余"段按"算配置腹筋。5.3 "剪力"分配 "确定构造配置箍筋"度在"1所示的剪力包"中，支"剪力"算值460.25kN ,跨中"剪力"算值=76.50kN 。0.50×10-3ftdbh0=157.59kN的截面距跨中截面的距离可由剪力包"按比例求得，"在"度"可按构造要求布置"筋。"算最大剪力和剪力分配根据"公路"筋混凝土及"力混凝土"涵""JTG D622004第5·2·11"：最大剪力取用距支座中心h/2"截面的"值，并按混凝土和箍筋共同承"不少于60%；"起"筋承"不超"40%，并且用水平"剪力"值包"分割"局部。距支座中心"h/2"的"算剪力值V)由剪力包"按比例求得，"434.67kN混凝土和箍筋承"的剪力至少"：Vcs0.6V'0.6×434.67260.80KN"起"筋承"的剪力最多"：Vsb0.4V'0.4×434.67.87KN插入剪力分配"5.4 箍筋"采用直"8mm的"肢箍筋，箍筋截面面"=n=2×50.3=100.6mm2。在等截面"筋混凝土"支梁中，箍筋"量做到等距离布置。"算"便，按式"箍筋"，式中的斜截面"筋配筋率p及截面有效高度可近似按支座截面和跨中截面的平均值取用，"算如下：跨中截面=2.84>2.5 ，所以取pL/2=2.5 ,h0=1193.40mm支"截面，所以取p0=0.68 ,h0=1247.10mm"平均值分"箍筋"距sv" =322.04(mm)确定箍筋"距的"值尚"考"公路""的构造要求。假设箍筋"距"算值取sv=300mm=0.5h=650mm及400mm ,是"足要求的。但采用"8"肢箍筋，箍筋配筋率，故不"足"定。"取sv=250mm"算的箍筋配筋率0.21%>0.18%,且小于0.5h=650mm和400mm.同"，根据"公路""定，在支座中心"向跨"度向不小于一倍梁高h=1300mm"，箍筋的"距最大"100mm."合上述"算，在支座中心向跨"度向的1300mm"，"箍筋"距sv=100mm；至跨中截面"一的箍筋"距取sv=250mm.5.5 "起"筋及斜筋"根据"公路"筋混凝土及"力混凝土"涵""JTG D622004第5·2·11"："算第一排"起"筋Asb1"，"于"支梁和"梁近"支"梁段，取用距支"中心h/2"由"起"筋承"的那局部剪力值Vsb1；"算第一排"起"筋以后的每一排"起"筋Asb2Asbi"，取用前一排"起"筋下面""由"起"筋承"的那局部剪力Vsb2Vsbi。一排"起"筋截面"按以下公式"算：需"置"起"筋的"段"度距支座中心初步"定架立"筋"2"22，"保""40mm，"架立"筋重心至梁受"翼"板上"距离"=40+25.1/2=53mm。"起"筋的"起角度"45°，"起"筋末端与架立"筋焊接。插入抗剪"算初步布置的"起"筋". z.-第一排"起"筋的面"：初步"用由主筋"起2"32，Asb11608mm2。第一排"起"筋的"起"1距支座中心距离"*1：*1=1300(35+35.8×1.5)+(40+25.1+35.8×0.5)=1128.30mm第一排"起"筋与梁""交"1距支座中心的距离"*c：1128.301300/2(3535.8×1.5)=567mm第一排"起"筋"起"的剪力第二排"起"筋的面"：初步"用由主筋"起2"32，Asb21608mm2。第二排"起"筋的"起"2距支座中心距离"*2：*2=1128.30+1300(35+35.8×2.5)+(40+25.1+35.8×0.5)=2220.80mm第二排"起"筋与梁""交"2距支座中心的距离"*c：2220.801300/2(3535.8×2.5)=1695.30mm第二排"起"筋"起"的剪力第三排"起"筋的面"：初步"用由主筋"起2"32，Asb31608mm2。第三排"起"筋的"起"3距支座中心距离"*3：*3=2220.80+1300(35+35.8×3.5)+(40+25.1+35.8×0.5)=3277.50mm第三排"起"筋与梁""交"3距支座中心的距离"*c：3277.501300/2(3535.8×3.5)=2787.80mm第三排"起"筋"起"的剪力按照抗剪"算初步布置"起"筋如上"所示。第6章 全梁承"力复核6.1 正截面和斜截面抗"承"力校核"起"筋"算表"起"123hi(mm)1128.301092.501056.70距支座中心距离(mm)1128.302220.803277.50分配的"算剪力值(kN).87155.04112.04需要的"筋面"(mm2)1170.901044.09745.51可提供的"筋面"(mm2)1608(232)1608(232)1608(232)"筋与梁"交"到支座中心距离(mm)567.001695.302787.80各排"筋"起后相"各正截面抗"承"力"算表梁"段截面"筋有效高度h0(mm)T形截面"受"高度*(mm)抗"承"力Mui(kN·m)支座中心1"2"321247.10第一"20.65556.861"2"4"321229.20第一"41.311088.562"3"6"321211.30第一"61.971594.833"梁跨中8"321193.40第一"82.622075.43根据"公路"筋混凝土及"力混凝土"涵""JTG D622004第9·3·11"：受拉"起"筋的"起"，"在按正截面抗"承"力"算充分利用"筋"度的截面以外不小于h0/2"，"起"筋可在按正截面受"承"力"算不需要"筋截面面"之前"起，但"起"筋与梁中心"的交"位于按"算不需要"筋的截面之外。正截面抗"承"力及斜截面抗"承"力校核"下"。插入全梁承"力校核"第一排"起"筋2N3"排"筋的充分利用"K的"坐"*=6645.71mm，而"排"筋的"起"的"坐"*1=9750-1128.30=8621.70mm，"明"起"1位于充分利用"K左"，且*1-*=8621.706645.71=1975.99mm>h0/2=1229.20/2=614.60mm，"足斜截面抗"承"力要求。其不需要"L的"坐"*=8308.18mm，而"排"起"筋与梁"交"1的"坐"=9750-567=9183mm>*=8308.18mm，"明梁的正截面承"力亦"足要求。第二排"起"筋2N2"排"筋的充分利用"J的"坐"*=4527.05mm，而"排"筋的"起"的"坐"*2=9750-2220.80=7529.20mm，"明"起"2位于充分利用"J左"，且*2-*=7529.204527.05=3002.15mm>h0/2=1211.30/2=605.65mm，"足斜截面抗"承"力要求。其不需要"K的"坐"*=6645.71mm，而"排"起"筋与梁"交"2的"坐"=9750-1695.30=8054.70mm>*=6645.71mm，"明梁的正截面承"力亦"足要求。第三排"起"筋2N1"排"筋的充分利用"I的"坐"*=0mm，而"排"筋的"起"的"坐"*3=9750-3277.50=6472.50mm，"明"起"3位于充分利用"I左"，且*3-*=6472.500=6472.50mm>h0/2=1193.40/2=596.70mm，"足斜截面抗"承"力要求。其不需要"J的"坐"*=4527.05mm，而"排"起"筋与梁"交"3的"坐"=9750-2787.80=6962.20mm>*=4527.05mm，"明梁的正截面承"力亦"足要求。"上述分析判"可知，初步确定的"起"筋的"起"位置的正截面抗"承"力和斜截面承"力均"足要求。由2N1、2N2"筋"起"形成的抵抗"矩"大于"矩包"，故"一步"整"筋的"起"位置，在"足""起"筋"起"要求前提下，使抵抗"矩"接近"矩包"；"在在"起"筋之"，增"直"16mm的斜筋，"而"整"起"筋"起"。插入"整后的"起"筋及斜筋的位置和"矩包"及抵抗"矩"6.2 斜截面抗剪承"力复核1距支座中心h/2"的斜截面抗剪承"力复核：距支座中心h/2"截面的"坐"*=9750-650=9100(mm),正截面有效高度h0=1247.10mm。"取斜截面投影"度"h0=1247.10mm，"得到"的斜截面"端位置A(P111"的"4-28，其"坐"*=9100-1247.10=7852.90(mm)A"正截面上的剪力及相"的"矩"算如下：A"正截面有效高度h0=1229.20mm=1.22920m主筋"4"32 ，"""剪跨比m及斜截面投影"度c分"要复核的斜截面如"4-28所示AA斜截面"表示，斜角斜截面"向受拉主筋有2"322N4，相"的主筋配筋率p"箍筋的配筋率sv=250mm"" 与斜截面相交的"起"筋有2N32"32和2N22"32；斜筋有2N52"16。按式4-5"定的"位要求。"以上"算值代入式4-5，"得到AA斜截面抗剪承"力"：故距支座中心h/2"的斜截面抗剪承"力"足"要求。2受拉"起"筋"起"斜截抗剪承"力复核：第一排"起"筋"起"截面的"坐"*=9750-1128.30=8621.70mm，正截面有效高度h0=1247.10mm。"取斜截面投影"度"h0=1247.10mm，"得到"的斜截面"端位置B(P111"的"4-28，其"坐"*=8621.70-1247.10=7374.60(mm)B"正截面上的剪力及相"的"矩"算如下： B"正截面有效高度h0=1229.20mm=1.22920m主筋"4"32 ，"""剪跨比m及斜截面投影"度c分"要复核的斜截面如"4-28所示BB斜截面"表示，斜角斜截面"向受拉主筋有2N42"32，相"的主筋配筋率p"箍筋的配筋率sv=250mm"" 与斜截面相交的"起"筋有2N32"32、2N22"32；斜筋有2N52"16。按式4-5"定的"位要求。"以上"算值代入式4-5，"得到BB斜截面抗剪承"力"：h0"端正截面有效高度故第一排"起"筋"起"的斜截面抗剪承"力"足"要求。第二排"起"筋"起"截面的"坐"*=9750-1128.30-900-900=6821.70mm，正截面有效高度h0=1211.30mm。"取斜截面投影"度"h0=1211.30mm，"得到"的斜截面"端位置C(P111"的"4-28，其"坐"*=6821.70-1211.30=5610.40(mm)C"正截面上的剪力及相"的"矩"算如下：C"正截面有效高度h0=1211.30mm=1.21130m主筋"6"32 ，"""剪跨比m及斜截面投影"度c分"要复核的斜截面如"4-28所示CC斜截面"表示，斜角斜截面"向受拉主筋有4"322N4和2N3，相"的主筋配筋率p"箍筋的配筋率sv=250mm"" 与斜截面相交的"起"筋有2N22"32、2N12"32；斜筋有2N62"16、2N52"16。按式4-5"定的"位要求。"以上"算值代入式4-5，"得到CC斜截面抗剪承"力"：h0"端正截面有效高度故第二排"起"筋"起"的斜截面抗剪承"力"足"要求。第三排"起"筋"起"截面的"坐"*=9750-1128.30-4×900=5021.70mm，正截面有效高度h0=1193.40mm。"取斜截面投影"度"h0=1193.40mm，"得到"的斜截面"端位置D(P111"的"4-28，其"坐"*=5021.70-1193.40=3828.30(mm)D"正截面上的剪力及相"的"矩"算如下： D"正截面有效高度h0=1193.40mm=1.19340m主筋"8"32 ，"""剪跨比m及斜截面投影"度c分"要复核的斜截面如"4-28所示DD斜截面"表示，斜角斜截面"向受拉主筋有6"322N4、2N3和2N2，相"的主筋配筋率p"箍筋的配筋率sv=250mm"" 与斜截面相交的"起"筋有2N12"32；斜筋有2N62"16。按式4-5"定的"位要求。"以上"算值代入式4-5，"得到DD斜截面抗剪承"力"：h0"端正截面有效高度故第三排"起"筋"起"的斜截面抗剪承"力"足"要求。3箍筋"距有改"斜截抗剪承"力复核：箍筋"距有改"截面的"坐"*=9750-1300=8450(mm),正截面有效高度h0=1229.20mm。"取斜截面投影"度"h0=1229.20mm，"得到"的斜截面"端位置E(P111"的"4-28，其"坐"*=8450-1229.20=7220.80(mm)E"正截面上的剪力及相"的"矩"算如下：E"正截面有效高度h0=1229.20mm=1.22920m主筋"4"32 ，"""剪跨比m及斜截面投影"度c分"要复核的斜截面如"4-28所示EE斜截面"表示，斜角斜截面"向受拉主筋有2"322N4，相"的主筋配筋率p"箍筋的配筋率sv=250mm"" 与斜截面相交的"起"筋有2N32"32、2N22"32；斜筋有2N52"16。按式4-5"定的"位要求。"以上"算值代入式4-5，"得到EE斜截面抗剪承"力"：故箍筋"距有改"斜截面抗剪承"力"足"要求。"上述"算可知，梁的各斜截面抗剪承"力均"足要求。. z.