钢筋混凝土结构设计原理装配式钢筋混凝土简支T形梁主梁配筋课程设计优秀作品

华北理工大学轻工学院

QINGGONG COLLEGE, HEBEI UNITED UNIVERSITY

结构设计原理

课程设计

姓 名： 柳永超

班 级： 12q交通工程

学 号：

指导教师： 丁幼松

日 期：

课程设计任务书

（一）设计资料

已知标准跨径为20m的公路装配式钢筋混凝土简支T形梁，计算跨径为19.5m，混凝土强度等级为C30，主梁主筋采用HRB335级焊接钢筋骨架，箍筋采用R235钢筋。跨中弯矩 ，其中, ，，，支点弯矩，其余截面的弯矩按照二次抛物线变化。支点剪力,跨中剪力。本桥处于一类环境条件下，结构安全等级二级。

单位：mm

（二）设计依据

1.交通部部标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》

（JTG D62-2004）

2.交通部部标准《公路桥涵设计通用规范》 （JTG D60-2004）

3.《工程结构》（白淑毅编）人民交通出版社 2005

（三）设计内容

1.计算跨中截面受拉钢筋面积，并进行承载力复核。

2.设计主梁的腹筋。

3.验算主梁跨中挠度和裂缝宽度。

4.绘制主梁的钢筋构造图。

三 设计指导

1.计算跨中截面受拉钢筋的面积，并进行承载力复核。

①化标准T形梁，

②判断真假 T形，

③计算并选择、配置受拉主钢筋，

④复核承载力。

2.设计主梁的腹筋

①截面尺寸验算，

②检查是否需要根据计算配置箍筋，

③分配剪力，

④箍筋设计，

⑤弯起筋及斜筋设计，

⑥检验各排弯起钢筋的弯起点是否符合构造要求，

⑦全梁承载力复核，

⑧配纵向防裂筋，

⑨绘制主梁剪力分配及全梁弯矩包络图。

3.验算主梁跨中挠度和裂缝宽度

①计算跨中挠度，确定是否需要预拱度及大小。

②计算裂缝宽度，确定梁是否能正常使用。

4.绘制主梁的钢筋构造图

根据所配主梁的五种钢筋给出一个工程数量表。

四 设计示例

（一）设计资料

某预制装配式钢筋混凝土简支T形梁，标准跨径20m，计算跨径为19.5m。混凝土强度等级为C30，主梁主筋采用HRB335级焊接钢筋骨架，箍筋采用R235钢筋。跨中弯矩，其中，，，，支点弯矩，其余截面的弯矩按照二次抛物线变化。支点剪力,跨中剪力。本桥处于一类环境条件下，结构安全等级二级。

单位：mm

（二）设计步骤

一）基本数据

C30混凝土轴心抗压强度设计值，边长为150mm的混凝土试件抗压强度标准值，混凝土轴心抗拉强度标准值，弹性模量，HRB335钢筋抗拉强度设计值，抗压强度设计值，弹性模量，R235钢筋抗拉强度设计值，弹性模量。。

二）跨中正截面钢筋设计

1.化标准T形梁

主梁间距为1600mm

取

单位：mm

2.跨中主筋设计

设

判断真假T形

>

为假T形截面设计

由 求x

x=83mm<

由 求

选8Ф32+2Ф16，=6835.8mm2

单位：mm

三）跨中正截面承载力复核

主筋净保护层取35mm

=108.6mm

h0=h－as=1300－108.6=1191.4mm

判断真假T形

>

为假T形截面

由 求x

<

x <（不是超筋梁）

由 求

>

跨中正截面主梁配筋为适筋梁。

四）腹筋设计

1.截面尺寸验算 梁底通过支座中心直线主筋2Ф32，

=1608.4mm2 >, 符合构造要求。

支座中心截面h0=1300－（35+34.5/2）=1247.75mm

>Vd0=440KN

截面尺寸符合要求。

2.检查是否需要根据计算配置箍筋

跨中截面：

支点截面：

Vdm84KN<< Vd0=440KN

由此可知，靠近跨中截面有一段长度范围内可按构造配置箍筋，其余区段按计算配置箍筋。

按构造配置箍筋的梁段为1752mm。

3.分配剪力

距支座中心线h/2=650mm处计算剪力，作为计算剪力进行分配。其中由混凝土和箍筋共同承担60%为249.76KN，由弯起钢筋及斜筋承担40%为166.51KN。

设置弯起钢筋及斜筋的区段为5211mm。

尺寸单位：mm，剪力单位：KN

4.箍筋设计

选Ф8的双肢箍筋，

由设计箍筋，

式中p及h0用支座截面和跨中截面的平均值

跨中截面： h0=1191.4mm

支座截面： h0=1247.75mm

平均值：

mm

箍筋间距sv计算为：

=354.4mm

构造要求≤h/2=650mm

≤400mm

取

从梁段至距支座中线h=1300mm范围内，箍筋间距为100mm。

箍筋配量为：单位：mm

5.弯起筋及斜筋设计

选2Ф22作为架立筋，设置弯起筋及斜筋区段长度为5211mm。

第一排弯起钢筋提供2Ф32，Asb1=1608.4mm2

Vsb1=166.51KN

所提供的2Ф32满足要求。

尺寸单位：mm, 剪力单位：KN

第二排弯起钢筋提供2Ф32，Asb2=1608.4mm2

Vsb2=148.73KN

所提供的2Ф32满足要求。

第三排弯起钢筋提供2Ф32，Asb2=1608.4mm2

Vsb3=108.48KN

所提供的2Ф32满足要求。

第四排弯起钢筋提供2Ф16，Asb4=402.2mm2

Vsb4=69.49KN

所提供的2Ф16不满足要求，另选用2Ф22作为斜筋Asb4=760.2mm2可以满足要求

第五排弯起钢筋提供2Ф16，Asb4=402.2mm2

Vsb5=31.38KN

所提供的2Ф16满足要求。

不需要第六排弯起钢筋。

6.检查各排弯起钢筋的弯起点是否符合构造要求

支点中心截面处（0），判断真假T形

为假T形面。

由 求x 。

由 求

=557.43

尺寸单位：mm, 弯矩单位：KN.m

截面处， 由 求作用效应

截面满足构造要求

1截面处：判断真假T形

假T形截面

由 求x

x

由 求

1截面满足构造要求

截面处：

截面满足构造要求

2截面处：判断真假T形

假T形截面

x

2截面满足构造要求

截面处：

截面满足构造要求。

3截面处：判断真假T形

假T形截面

x

3截面满足构造要求。

截面处：

截面处满足构造要求。

五）全梁承载力复核

全梁承载力满足要求，不需要复核。

六）水平纵向防裂筋设计

选108作为防裂钢筋

七）主梁跨中挠度验算

1、计算截面几何特性

开裂截面换算截面惯性矩

单位：mm

全截面换算截面面积

全截面对上边缘的静距

全截面换算截面重心至受压边缘的距离

全截面换算截面重心至受拉边缘的距离

单位：mm

全截面换算截面惯性矩

全截面换算截面重心轴以上部分面积对重心轴的面积矩

全截面换算截面对受拉边缘弹性抵抗矩

2.计算构件刚度

全截面抗弯刚度：

开裂截面抗弯刚度：

荷载短期效应组合：

开裂弯矩：

其中

3.荷载短期效应作用下跨中挠度

长期挠度：

设预拱度

消除自重影响后的长期挠度

计算挠度满足要求。

八)主梁裂缝宽度验算

荷载短期效应组合：

荷载长期效应组合：

取

主梁裂缝宽度未超规定最大裂缝宽度。

附：真T形截面开裂截面换算截面惯性矩：

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/bb9848695b0102020740be1e650e52ea5518cef7.html