长沙理工大学结构设计原理课程设计

西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 1 页课 程 设 计 用 纸第一章结构设计原理课程设计设计资料T形简支梁设计资料如下，见图 1-1及表 1-1表 1-2图 1（尺寸单位：mm）表 1-1标准跨径(m)预制场长度(m)计算跨径(m)h(mm)bi(mm)b(mm)1h(mm)2(mm)20 19.96 19.60 1500 2200 200 80 160(表中 bi 表示主梁间距)表 1-2跨中弯矩（KN-m） 材料恒载 人群 汽车支点计算剪力V (KN)跨中计算剪力V (KN)砼标号主筋等级1132.83 139.25963.47808.60489.25 131.81 C35 HRB335西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 2 页课 程 设 计 用 纸重要性系数 =1.00支座至跨中各截面，弯矩假定按抛物线分布，而剪力按直线变化钢筋均采用焊接骨架；箍筋采用 R235 级钢筋，弯起钢筋和斜筋采用与主筋相同等级的钢筋。西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 3 页课 程 设 计 用 纸第二章 荷载效应组合2.1 基本组合钢筋混凝土简支梁安全等级为二级，重要性系数 =1.0。因恒载作0用效应对结构承载能力不利，故取永久作用效应的分项系数 =1.2。汽1G车荷载效应的分项系数 =1.4 对于人群荷载，其他可变作用效应的分1Q项系数 =1.4。本组合为永久作用与汽车荷载和人群荷载组合，故取人Qj群荷载的组合系数为 =0.80。c按承载能力极限状态计算时作用效应值基本组合的设计值为M = ( )0d0 njQjkni CkQGik SS211=1.0 (1.2 1132.83+1.4 963.47+0.8 1.4 139.25)=2864.214 mN2.2 短期效应组合根据公路桥规 ，汽车荷载作用效应不计入冲击系数，计算得到不计冲击系数的汽车荷载弯矩标准值为 M =808.60 ，汽车荷载作kQ1mN用效应的频遇值系数 =0.7，人群荷载作用效应的频遇值系数 =1.0112可得作用短期效应组合设计值 M 为sdM =M + M +sdGk1kQ12k=1132.83+0.7 808.60+1.0 139.25=1838.1 mN2.3 作用长期效应组合不计冲击系数的汽车荷载弯矩标准值 =808.60 ，汽车荷载作kQ1mN用效应的准永久值系数 =0.4，人群荷载作用效应的准永久值系数21西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 4 页=0.42课 程 设 计 用 纸可得作用长期效应组合设计值 为ld=ldminjQjkGikS112=1132.83+0.4 808.60+0.4 139.25=1511.97 N西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 5 页课 程 设 计 用 纸第三章 正截面承载力计算3.1 截面设计3.1.1 T 形截面梁受压翼板的有效宽度 b f由图 1-1 所示的 T 形截面受压翼板厚度的尺寸，可得翼板平均厚度 h =（160+80）/2=120mmf则可得 b = L= 19600=6533mm1f3b =2200mm2fb =b+2c+12h =200+2 +12 120=1640mm3f f0故取受压翼板的有效宽度 b =1640mmf3.1.2 钢筋数量计算由已知条件查得 =16.1MPa, =1.52MPa, =280MPa, =0.56,cdftdfsdfb弯矩计算值 M= M =1.0 2864.214=2864.214 mkN。0为了便于进行计算，将图 1-1 的实际截面换成 3-1 所示的计算截面，h =120mm，其余尺寸不变f图 3-1（尺寸单位：mm）西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 6 页课 程 设 计 用 纸(1)因采用的是焊接钢筋骨架，故设=30mm+0.07h=30+0.07 1500=135mm，sa则截面有效高度 h =1500-135=1365mm0(2)T形截面类型判定 =4134.87)2(0ffcdhbmN610=4134.87 mkN )24.8(kM故属于第一类 T形截面(3)求受压区高度由 )2(00 xhbfMcdud可得 2864.214 =16.161)1365(4x整理后，可得到 0972x解方程的合适解为 ，)2(81mhf )(2648舍 去fhmx(4)求受拉钢筋面积 A s将各已知值及 代入式 ，可得到mx2sdfcdAxbsdfcsb m73280164.现选择钢筋 ，截面面积 钢筋叠层数为 6层,受563221As拉区混凝土保护层厚度取 C=35mm 32mm及 30mm钢筋间横向净距为，故满足构造mdmSn 40325.2.408.0 及要求。钢筋布置图 3-2如下西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 7 页课 程 设 计 用 纸图 3-2（尺寸单位：mm）3.2 承载力复核已设计的受拉钢筋中， 的面积为 4826 ， 的面积为3262m562945 ， 。2mMPafsd80由图 3-2 钢筋布置图，可求得 ，即s294586)4.2851.3().351(46sa=125mm则实际有效高度 mh720(1)判定 T 形截面类型由式 ，计算sdfcdAbNhff 6 107.321640.=3.17 mkN mfsd 68.)9582(=2.18 由于 ，故为第一类 T 形截面sdfcdAhb(2)求受压区高度 x西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 8 页课 程 设 计 用 纸由 ，求得 ，即sdfcdAxb xfcds )120(821640.72mhf(3)正截面抗弯承载力由式 ，求得正截面抗弯承载力 为)2(00 xbfMcdud uM0hxfcu )281375(641. = mN8.= k2)4.86(mkN又 %.083.17520minbhAs故截面复核满足要求3.3 水平纵向钢筋的计算因为 故梁肋两侧需设水平纵向钢筋mh0.15.，取2620bAs，5 层钢筋 ，间距 S=200mm，符合规范要求。)3(81s西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 9 页课 程 设 计 用 纸第四章 斜截面承载力计算4.1 腹筋设计4.1.1 剪力包络图设计(1)截面尺寸检查跨中截面 kNVmkNMldld 81.3,214.862/2/, 支座截面 V590,混凝土等级 C35根据构造要求，梁最底层钢筋 通过支座截面，支座截面有效高32度 mh147)28.35(0由式 0,.bhfkcu 14705)1.(3=873.18kN )2.89(,kNVd截面尺寸符合设计要求(2) 检查是否需要根据计算配置箍筋跨中段截面03)15.0(bhftd kN209137552.)1.(3支座截面03).(ftd 4.).(3用 )2589(1581. 0,2/,0 kVbhfkNVdtdld 故可在梁跨中的某长度范围内按构造配置箍筋，其余区段应按计算配置腹筋。西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 10 页课 程 设 计 用 纸 2图 4-1(尺寸单位：mm)在图 4-1 所示的剪力包络图中，支点处剪力计算值 ，跨中kNV25.4890处剪力计算值 ，kNVl81.32/(3) 计算剪力图分配处03,0)5.(bhftdxdx k209137552.).