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1、课程设计课程名称：混凝土结构设计原理设计题目：钢筋混凝土T形截面简支梁设计号级 道路桥梁与渡河工程3班指导老师严传坤西南交通大学 20XX年6月目录钢筋混凝土简支梁设计任务书题目：钢筋混凝土简支梁设计1.设计资料某钢筋混凝土简支梁，构件处于正常坏境（环境类别为一 类），安全等级为二级，试设计该梁并绘制其配筋详图。每位同学的跨度取值为：根据学号尾数在11m20m Z间选取。（如：学号尾数为7的同学，其选用跨度为17m）其他条件及要求：材料：釆用C30混凝土，纵筋采用HRB400钢筋；箍筋采用HPB300钢筋。荷载：面活载标准值条=35册/",恒载仅考虑自重,其标准值按照2XN后的容重进

2、行计算。 截面尺寸：取翼缘宽度巧=1000“，其他尺寸根据荷载大小自行拟定。2 设计任务1拟定梁的截面尺寸。2. 进行内力（M、V）计算，作内力图。（按可变荷载控制进行荷载组合）3. 正截面承载力计算，选配纵向受力钢筋并复核。设计翼缘 板上边缘的横向钢筋以保证悬臂板的横向抗弯承载力。4. 腹筋设计，要求必须设置不少于两批弯起钢筋。5. 斜截面抗剪、正截面抗弯和斜截面抗弯承载力的复核, 必要时对腹筋进行修改或调整。6. 作配筋图，要求能完整准确地表达配筋情况。7. 验算该梁的裂缝宽度和挠度。3设计内容査表：c = 20niin y（）T 0/t=L43 N/mzn 1 b = -h = -X 7

3、57.04 = 189.26mm 厶=14.3 N/mm2心=360 N/mm2 fry=360 N/mzn2 fyv=270 N/mm2 匕=1.0fb=°5183.1拟定截面尺寸伸缩缝宽：A=aAt=1.2x 10s X 13 X 1044初步拟定截面尺寸为：b X h = 200mm X 800mm h= 150mm b'f = lOOOznm,为布筋需要，将布筋区进行马蹄形加宽 X 40 = 6.24mm 基本锚固长度：%b = 0.14 X 詈 X 25 = 881.12mm（先假设钢筋直径为25imn）计算 跨度： y M % = 13000 6.24 881.1

4、2 =12112.64mm净跨：=2tab = 13000 - 6.24-2 X 704.90=11231.52mm1 1h = £。= X 12112.64 = 757.04mm16 ° 16如图:brf = 1000mmh'f = 150mm3.2内力计算B jji 8h = 800mij1_» ( /ZN(=% - ('b=200nunqk = 3SkN/m gk = 8.2SkN/m/ 、，J/、八L 1 1 Jz X 1 i1 1 1 iST、:. - Z. :/> 己 " £#05活载：qk =二 qk X b

5、ff = 35kN/m2 X 1000 X IO-3 =35kN/m恒载：g厂二 q X A=2SkN/m3 X 0.33=8.25kN/mYq =1.4Yg = 12活载设计值：q=YQq)c = 1.4 X 35 = 49kNjm恒载设计值：g=YG9k = 1-2 X 8.25 = 99kNm弯矩设计值计算:梁上无偶然荷载，只需考虑荷载的基木组合。按照荷载基木组合的原则，应考虑活荷载为主的荷载组合和恒荷载为主的荷载组合两种情况，选其中较大者进行配筋计算，题目要求“按可变荷载控制进行荷载组合”设计使用年限为50年Ko = 1.0 Yl - 10当以活荷载为主时 = 1.4 yG = 1.2

6、跨中截面最大弯矩设计值M = QYoYQYLQk + YG9ko2 = - X 1.0 X (1.4 X 1.0 X 35 +1.2 X 8.25) X 12.112642 = 1080.2/cN m因此弯矩设计值Mg产M=1080.2kNm弯矩图剪力设计值计算：剪切破坏一般出现在支座内边缘处，故应选择该截面用净跨长进 行抗剪配筋计算。由活荷载为主时，Yo = 10 Yl = 1.0 Yq = 1.4 yG = 1.2, 该截而的剪力设计值= YoYQYLQk + YGkn | X 1.0 X (1.4 X 1.0 X 35 +1.2 X 8.25) X 11.23152 = 330.8kN因

7、此剪力值Kna*=U = 330.8kN' Knoxax剪力图3.3正截面承载力计算考虑双排布筋，拟定as = 65mm/io=h-as=800-65=735nmiMFgfcbfkf （ho 一 ?） = 1° X 14.3 X 1000 X 150 X（735 -号）=1415.7 kN m> M = 1080.2WV m所以，属第一类T型截面计算纵向受拉钢筋截面面积:a m i°8°.2 q 398s ab' fh2Q 1.0X14.3X103X1000X10-3X（735x10-3）2'g= 1 - 71 - 2a=l - VI

8、 - 2 X 0.1398=0.151< =0.518 A = 6mm2$fy360pmin=0.2%> 0.45 盘=1.79 X 10"3fyAs > pmtnbh = 0.2% X 200 X 800 = 320mm2选828进行配筋（I£正截面复核：As = 4926mm22fyAs=360X 10 X n X (I) = 360 X 4926=1773AkN<aJcb,fh,f = 2145kN属第一类T型截而fvAs360X4926Ja1fcb, f 1.0X14.3X1000-124mm<hr f = 150mmM“=«

9、4s(ho - )=36OX 4926 X (735 - 56.95) =1202.4kN m>1080.2kN m截而安全3.4翼缘板承载力计算及配筋qk = 3SkN/m 族=25 X 0.15 X (Z - AZ) = 48.73/cN/m2M= Y0(jQYLqk + Ycdk) X于=1.0 x (1.4 X 1.0 X 35 +1.2 X 48.73) X 0.08 = 8.6kN m取色=35h0 = 150 35 = 1157mnifcbx (h0 -|) = M x = 0.4mmAs = = 208.2mm2fy所需钢筋而积很小，所以只需考虑构造配筋即可 此翼缘板采用

10、82003.5腹筋设计界面限制条件：0.3 pQfcbhQ = 0.3 X 1.0 X 14.3 X 200 X 735 =630.63/cN >V = 330.8/cN混凝土抗剪承载力：Vc = acvftbh0 = 0.7 X 1.43 X 200 X 735 =147.147kN V330.8WV最、配箍率：psv)min = 0.24 X 务=0.24 X 字=0.13%Jyv270选用双肢箍8200PSV = =0.25% > psv>min = 0.13% 符合最小配箍率 要求A% =匕 + %严 Sbho + fyV -f h0 = 147.147 + 99.7

11、2 = 246.9WV<V=330.8kN配置弯起筋:取冬=45°4; > f = SD0.8fy sinas二(330-8-2469)x1?3 - 264加加0.8x360Xsin4S匕/|字1: <3、/ 、<将抵抗正弯矩的1号钢蝴弯起128 (心1=兀(驴=615.8mm2 )，弯起筋水平投影长度为:m=h 2(as + 28) = 800 2X93 = 614mm，支座边沿到第一批弯起筋上弯点的距离取 n=200nmi<smajv=250niinr以支座边沿到第一批弯起筋下弯点的距离 为 S = 200 + 614 = 814mm验算弯起点斜截面

12、：% =扌 X (q + 9)( X 103 - 2s1 X 103)=扌 X 58.9 X 9.6 =282.8kN > 0s=246.9/cN所以需要设置第二批弯起筋，将抵抗正弯矩的2号钢筋弯廻128 (Asb2=n()2 = 615.8mm2),则该批弯起筋下弯点到支座边沿的 距离为：s2 2S = 1628mm验算弯起点斜截面：5 =扌 X (q + gXln X 103 - 2s2 X 103)=扌 X 58.9 X 8 =234.9/cN < 0s=246.9/cN该截而满足受剪承载力要求，所以该梁只需配置两批弯起筋。3.6斜截面抗剪承载力复核如=650 一 200 =

13、 3.25 < 4 b0.30/cbho = 0.3 X 1.0 X 14.3 X 200 X 735=630.63/c/V >330.8WV所以截而尺寸和混凝土强度等级适合psv,min = 0.24 X 佥=0.24 X 甥=0.13%二 °-25% > Psuwin = 0-13%满足要求，也满足构造要求=兀(£)2 = 615.8mm2yui = ycs + ySb = ycs + o.8sb sin 45° = 246.9 + 0.8 x 360 x 615.8 X 0.71 X 10"3 = 372.3kN >V =

14、330.8kN所以斜截面抗剪承载力满足要求。市于弯起钢筋为同种型号，且梁的 支座边缘处剪力最大，所以支座边缘处斜截面抗剪承载力合格，则整 根梁均合格。3.7正截面抗弯承载力复核第一批弯起筋弯起点设计弯矩：M斗 X （q +9） S X （» + 学）（习 + 学）（q+g）=1 X 58.9 X 12.11 X 1.3 1.3 X 58.9 X = 401.2WV - m2 2第一批弯起筋弯起点的抵抗弯矩:MU1 = -Mu = -X 1202.4 = 901.8WV m > Mx44第二批弯起筋弯起点设计弯矩：“2 =扌 X （q +。）-X（S2 + 竽）一 （s2 + 竽

15、）（q + 0） 2 2 =-X 58.9 X 12.11 X 2.1 - 2.1 X 58.9 X = 611.9kN m2 2第二批弯起筋弯起点的抵抗弯矩：Mu2 = f f X 1202.4 = 1052.1WV m > M2所以正截而抗弯承载力符合要求。3.8斜裁面抗弯承载力复核、s3 = - s2 = 3987.8mm > = 367.5mm3 2 z2第二批弯起筋弯起点的抵抗弯矩：7 7Mu2 = -Mu = - X 1202.4 = 1052.1/cTV m8 8M2 弓X(q + 9)%X-X(q + g) 扌当Mu2 = M2时，解得 X=5.08ms4=X -s

16、.- = 5.08 0.814 0.441 = 3825mm >匕=4 1 2 2367.5mm故斜截而抗弯符合要求。3.9验算裂缝宽度和挠度梁的最大裂缝宽度验算ftk 2.01A/mm2 如祝0.4查表：Es = 2 X 10sA/mm2aCr = 19匹-=0,sZs = 0.87xZ4926 - 342.9N/M2te=O.Sbh + (bf - b)hf = 0.5 X 200 X 800 + (400 - 200) X 200 =1.2 X 10smm2As 4926 c c 取1.0九=矿五而=0.041 1_沁=11_竺空竺=ioipteas0.041X342.9max+

17、0.08 啦)p*丿79 X 1.0 X 翥(1.9X23+ 0.08 X =0.32< a)iim = 0.4故最大裂缝宽度符合要求梁的最大挠度验算:As 4926Pte =0.041Ate 1.2 X 10sM1080.2=342.9/V/mm2O.87hoAs 0.87X735X4926zs4926八 ap =0.034bh0 200X735°65血Ptes°s =屮=11_v v0.6Sx2.01TTr/ i c1.1= 1.01 取 1.00.041X342.93000.2ho = 0.2 X 735 = 147 <= 150 取= 0.2/io = 147mmbh0他=咤=6.67_ Wf-bWf _ (1000200)x147 _ 0 g Y f“200X735Ec 3X104Mk = -(gk + qk)l02 = -(8.25 + 35) X 11.232 = 682kN m8 8Mq =-(gk + q严W = -(8.25 + 35 X 0.5) X 11.232 = 406kN m 8 8计算短期刚度:EsAsh022X1OSX4926 X 7352B* l f c c 6aEp 厂 c cc 6x 6.67 X 0.034 l.l'W + 0.2 + 1 + 3 5“1A5 X 10 + °2 +