装配式钢筋混凝土简支梁设计

PAGEPAGE17混凝土结构理论论论课程设设计装配式钢筋混凝凝凝土简支T梁设计专业：土木工程程程班级：学生姓名：学号：：：指导教师：____燕山大学201111.9装配式钢筋混凝凝凝土简支T形梁设计计HYPERLINK\l"_Toc309724622"一、设计资料111HYPERLINK\l"_Toc309724623"二、内力计算333HYPERLINK\l"_Toc309724624"三、钢筋选择333HYPERLINK\l"_Toc309724625"四、跨中截面正正正截面承承载力力复核5HYPERLINK\l"_Toc309724626"五、斜截面抗剪剪剪承载力力计算算5HYPERLINK\l"_Toc309724627"5.1抗剪强度度度上、下下限复复核5HYPERLINK\l"_Toc309724628"5.2设计剪力力力图分配配（见见图）6HYPERLINK\l"_Toc309724629"5.3箍筋设计计计6HYPERLINK\l"_Toc309724630"5.4弯起钢筋筋筋设计7HYPERLINK\l"_Toc309724631"六、全梁承载力力力校核9HYPERLINK\l"_Toc309724632"七、梁最大裂缝缝缝宽度验验算99HYPERLINK\l"_Toc309724633"八、梁最大挠度度度验算100HYPERLINK\l"_Toc309724634"8.1刚度计算算算10HYPERLINK\l"_Toc309724635"8.2计算人群群群荷载和和汽车车荷载（不不计计冲击力力）作作用下梁梁的挠挠度12HYPERLINK\l"_Toc309724636"8.3计算结构构构恒载弯弯矩作作用下梁梁的挠挠度12HYPERLINK\l"_Toc309724637"8.4荷载短期期期效应组组合并并考虑荷荷载长长期效应应影响响产生的的长期期挠度122HYPERLINK\l"_Toc309724638"九设计依据1333一、设计资料⑴桥面净空：净—13+2××11m⑵设计荷载：公路—Ⅱ级汽车车荷载人群荷荷荷载结构重重重要性系系数⑶材料规格钢筋：主筋采用HRBBB400钢筋，查查表表得抗拉强强强度标准准值抗拉强强强度设计计值弹性模模模量相对界界界面受压压区高高度箍筋采采采用HRB33335钢筋抗拉强度标准值值值抗拉强度设计值值值弹性模量混凝土：主梁采用C3000混凝土抗压强度标准值值值抗压强度设计值值值抗拉强度标准值值值抗拉强强强度设计计值弹性模模模量⑷结构尺寸T型主主主梁：标标准跨跨径21.0000m计算跨跨跨径：20.5500m主梁全全全长：20.9966m横断面尺寸如图图图：图1.1TTT形梁截面面尺尺寸（尺尺寸单单位：mm）二、内力计算设计内力标准值值值见表：：设计内力标准值值值引起内力的的荷载载载内力值恒载（）车辆荷载（）人群荷载（）备注跨中弯矩1197.81128.2112.1车辆荷载引起的的的弯矩已已计入入冲击系系数，1+μ=1.1199L/4处弯矩898.4871.885.7支点剪力245.4343.6跨中剪力109.7弯矩组合设计值值值：跨中截面：L/4截面：剪力组合设计值值值：支点截面：跨中截面：三、钢筋选择根据跨中截面正正正截面承承载力力极限状状态计计算要求求，确确定纵向向受拉拉钢筋数数量。拟采用焊接钢筋筋筋骨架配配筋，设设，则，。翼缘计计算算宽度按下下式式计算，并并取取其中较较小者者：；；故取首先判断界面类类类型：故应按第二类TTT型梁计算算。确定混凝土受压压压区高度度：解得202.8887mm且，=120mmmm将所得值带入下下下式求得得所需需钢筋截截面面面积为：：采用四排焊接骨骨骨架，选选用1232(外径35.88mmm)，供给,钢筋截面面重重心至截截面下下边缘的的距离离，梁的实实际际有效高高度。截截面最小小宽度度。四、跨中截面正正正截面承承载力力复核由下式确定混凝凝凝土受压压区高高度，得得：将值带入下式1.1314222.399=334566.663承载力满足要求求求。五、斜截面抗剪剪剪承载力力计算算5.1抗剪强度度度上、下下限复复核对于腹板高度不不不变的等等高度度简支梁梁，距距支点处的的第第一个计计算截截面的截截面尺尺寸控制制设计计，应满满足下下列要求求：根据构造要求，仅仅保持最下面面两根钢筋通通过支点，其其余各钢筋在在跨间不同位位置弯起或折折断。支点截截面的有效高高度，将有关关数据带入上上式得：距支点处剪力的的的组合设设计值值809..669得：计算结果表明，截截面尺寸满足足要求，但应应按计算要求求配置箍筋和和弯起钢筋。5.2设计剪力力力图分配配（见见图）支点剪力组合设设设计值1..11775..552=88533.077跨中剪力组合设设设计值1..11153..558=11688.944其中=部分可不进行斜斜斜截面承承载力力计算，箍箍筋筋按构造造要求求配置。不不需需要进行行斜截截面承载载力计计算的区区段半半跨长度度为：：距支点处的设计计计剪力值值为：：应由混凝土和箍箍箍筋承担担的剪剪力组合合设计计值为：：0.6Vdl===4855.881应由弯起钢筋承承承担的剪剪力组组合设计计值为为：0.4Vdl===3233.8885.3箍筋设计计计由公式确定箍筋筋筋配筋率率：式中：纵向钢筋筋筋配筋百百分率率，按3C32（As=241122.6mmm2）伸入支支点点计算，可可得得：p=10000=1000=1100=00..8033受压翼缘缘缘影响系系数，取1.1箍筋抗拉拉拉强度设设计值值，取=22880MPPa=0.002888选用直径为1000mm的双肢箍箍筋筋，单肢肢箍筋筋的截面面面积积=78..554mmm2,箍筋间距距为为：取。在支撑截面处自自自支座中中心至至一倍梁梁高的的范围内内取。5.4弯起钢筋筋筋设计根据《桥规》（JTGDD62）规定，计计计算第一一排弯弯起钢筋筋时，取取用距支支座中中心处h/2处，应由由弯弯起钢筋筋承担担的那部部分剪剪力组合合设计计值，即即。第一排弯起钢筋筋筋的截面面面积积由公式式求得得：由纵筋弯起3CCC32提供的。计算第二排弯起起起钢筋时时应取取第一排排弯起起钢筋起起弯点点处（即即距支支座中心心，其其中44mmm为架立钢钢筋筋的净保保护层层厚度，22.77mmm为架立钢钢筋筋的外径径，30mm为纵向钢钢筋筋的净保保护层层厚度，35.88mmm为纵向钢钢筋筋的外径径），应应由弯起起钢筋筋承担的的那部部分剪力力组合合设计值值，由由图按比比例关关系求得得。第二排弯起钢筋筋筋的截面面面积积为：=由纵筋弯起的222C32钢筋，加加焊C25钢筋，提提供供的。计算第三排弯起起起钢筋时时，应应取第二二排弯弯起钢筋筋弯点点处（即即距支支座中心心），应应由弯起起钢筋筋承担的的那部部分剪力力组合合设计值值，从从图按比比例关关系求得得。第三排弯起钢筋筋筋的截面面面积积为：=由纵筋弯起的CCC36钢筋，加加焊2C25钢筋，提提供供的。计算第四排弯起起起钢筋时时，应应取应取取第三三排弯起起钢筋筋弯点处处（即即距支座座中心心），应由由弯弯起钢筋筋承担担的那部部分剪剪力组合合设计计值，从从图按按比例求求得。第四排弯起钢筋筋筋的截面面面积积为：=由纵筋弯起2CCC32钢筋，提提供供的：计算第五排弯起起起钢筋时时，应应取第四四排弯弯起钢筋筋弯点点处（即即距支支座中心心），应应由弯起起钢筋筋承担的的那部部分剪力力组合合设计值值，从从图按比比例求求得。第五排弯起钢筋筋筋的截面面面积积为：=由纵筋弯起C3332和加焊的2C20钢筋提供供的的：计算第六排弯起起起钢筋时时，应应取第五五排弯弯起钢筋筋弯点点处（即即距支支座中心心），应应由弯起起钢筋筋承担的的那部部分剪力力组合合设计值值，从从图按比比例求求得。第六排弯起钢筋筋筋的截面面面积积为：=第六排弯起钢筋筋筋采用加加焊3C20的钢筋，提提提供的：：计算第第第七排弯弯起钢钢筋时，x=650033.8mmm,,应由弯起起钢钢筋承担担的那那部分剪剪力组组合设计计值从从图按比比例求求得=12244.711，第第七排弯弯起钢钢筋的截截面面面积：第七排弯起钢筋筋筋采用加加焊的的3C20钢筋，提提供供的。六、全梁承载力力力校核跨中截面所能承承承受的弯弯矩设设计值，将将其其分成12等分，按按每每次弯起起的钢钢筋截面面面积积之比，近近似似求得钢钢筋弯弯起后各各截面面所能承承受的的弯矩设设计值值。从全梁承载力校校校核图（见见附附图）可可以看看出，钢钢筋弯弯起后各各截面面的正截截面抗抗弯承载载力是是足够的的。各各钢筋的的弯起起点距其其充分分利用点点的距距离（即即图中中及两点间的的水水平距离离）均均大于h/2，故斜截截面面抗弯承承载力力也满足足要求求。七、梁最大裂缝缝缝宽度验验算配筋率：受拉钢筋的应力力力：短期荷载作用：：：长期荷载作用：：：现，，则最大裂缝宽度度度为：因此，最大裂缝缝缝宽度符符合要要求。八、梁最大挠度度度验算8.1刚度计算算算截面混凝土受压压压区高度度为：：得到：故为第二类T形形形截面。这时换算截面受受受压区高高度为为：故开裂截面的换惯惯惯性矩为：：T梁的全截面换换换算截面面面积积为：受压区高度为：：：全截面换算惯性性性矩计算为为：：全截面抗弯刚度度度：开裂截面抗弯刚刚刚度：全截面换算截面面面受拉区区边缘缘的弹性性抵抗抗矩为：：全截面换算受拉拉拉区边缘缘的弹弹性抵抗抗矩为为：塑性影响系数为为为：开裂弯矩：开裂构件的抗弯弯弯刚度为为：8.2计算人群群群荷载和和汽车车荷载（不不计计冲击力力）作作用下梁梁的挠挠度符合《公桥规》要要求。8.3计算结构构构恒载弯弯矩作作用下梁梁的挠挠度8.4荷载短期期期效应组组合并并考虑荷荷载长长期效应应影响响