武汉理工大学。
混凝土结构原理课程设计。
专业班级:15春建筑工程技术。
课题名称:装配式钢筋混凝土简支t形梁桥主梁设计。
学号:150086053011
姓名: 潘锡峰。
指导老师。日期: 2016-8-9
1、设计资料。
1、 某钢筋混凝土简支梁桥,其主梁为t型截面,全长l=19。50m,计算跨径l=19m,一类工作环境条件,安全等级为二级,相邻两轴线间距离为1600m,截面尺寸如图(mm):(尺寸固定,除在计算中有特殊情况下可适当改变)
2、 简支梁控制截面的计算内力。
跨中截面: md,l/2=1940knm vd,l/2=77kn
1/4跨截面: md,l/4=1520knm
支点截面: md,0=0knm v d,0=402kn
3、 材料:混凝土强度等级:c25,主筋采用hrb400,箍筋采用r235钢筋,8,
2、设计要求:
1. 设计内容设:
1) 跨中截面的纵向受拉钢筋计算;
2) 腹筋设计: a:箍筋设计;
2.图纸内容:
1)主梁配筋图。
一)已知设计数据及要求。
钢筋混凝土简支梁全长l0=19.50m,计算跨径l=19m。
t形截面梁的尺寸如下图。桥梁处于一类环境,安全等级二级γ=1.1。
梁体采用c25号混凝土,抗压设计强度fcd=11.5mpa,抗拉设计强度ftd =1.23 mpa,主筋采用hrb400级钢筋,抗拉设计强度fsd=330mpa;箍筋采用r235级钢筋,直径φ8,抗拉设计强度fsd=195mpa。
简支梁控制截面的计算内力为。
跨中截面md,l/2=1940kn·m vd,l/2=77kn
1/4跨截面: md,l/4=1520kn·m
支点截面md,0=0v d,0=402kn
要求确定正截面钢筋数量及腹筋设计。
二)跨中截面的纵向受拉钢筋计算。
形截面梁受压一般翼板的有效宽度b=1600mm
2.钢筋数量计算。
由表查得 fcd=11.5mpa,ftd =1.23 mpa, fsd=330mpa,ξb=0.56, γ1.1,弯矩计算值m=γm=2134kn·m。
截面设计。因采用的是焊接钢筋骨架,故设a=30mm+0.07×1300=121mm,则截面有效高度h0=(1300-121)mm=1179mm。
判定t形截面类型。
f b h(h- h/2)=11.5×1600×120×(1179-120/2) =2470.75kn·mm>m=2134kn·mm
故属于第一类t形截面。
求受压区高度x
由γm<mu= f bx(h-x/2)得。
2134×106=11.5×1600x(1179-x/2)
整理后,得到 x=103<h=120mm
求受拉钢筋面积as
将各已知值及x=103 mm代入公式,得as ==11.5×1600×103/330=5743mm2
现在选择钢筋为8φ28+4φ18,截面积as=5944mm2,混凝土保护层厚度c=35mm,钢筋净距sn=200-2×35-2×31.6=66.8mm>40mm及1.
25d=1.25×31.6=35mm。
故满足构造要求
截面复核。已设计的受拉钢筋中,8φ28的面积为4926mm2, 4φ18的面积为1018 mm2 , fsd=330mpa,由图钢筋布置图,可求得 as=[4926×(35+2×31.6)+1018×(35+4×31.
6+20.5)]/4926+1018)=113mm
则实际有效高度h0=1300-113 =1187mm。
判定t形截面类型。
f b h=11.5×1600×120=2.21n·m f=330×(4926+1018)=1.96kn·m
可见f b h>f,故仍为第一类截面。
求受压区高度x
x= f/ f b=330(4926+1018)/(11.5×1600)=107mm<h=120mm。
正截面抗弯承载力。
求得正截面抗弯承载力mu为。
mu= f bx(h-x/2)=11.5×1600×107×(1187-107/2)
2231.6kn·m>m =2134kn·m
又ρ=as / bh0 =5944/(200×1187)=2.5%>ρmin=0.2%,故截面复核满足要求。
跨中截面主筋为8φ28+4φ18,焊接骨架钢筋叠高层数为6层,纵向钢筋面积as =5944 mm2,布置如图所示。
三)腹筋设计。
1. 截面尺寸检查。
根据构造要求,梁最底层钢筋2φ28通过支座截面,其面积为1232mm2、>0.2×5944=1188.8mm2。
支点截面有效高度h0=h-(35+31.6/2)=1249mm。
0.51)bh=(0.51)
kn>γv d,0
截面尺寸符合设计要求。
2.检查是否需要根据计算配置箍肋。
跨中截面 (0.5)fbh= (0.5)
支座截面 (0.5)fbh= (0.5)
因γv d,l/2 = 77kn <(0.5)fbh<γv d,0= 442.2 kn
故可在跨中的某长度范围内按构造配置箍肋,其余区段应按计算配置箍肋。
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