【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

【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(1)二课程设计任务书（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》（JTGD62-2004）2.交通部部标准《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）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：mm2.跨中主筋设计设判断真假T形>为假T形截面设计由求xx=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=108.6mmh0=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：KN4.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：mm5.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=1608.4mm2Vsb1=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=1608.4mm2Vsb2=148.73KN所提供的2Ф32满足要求。第三排弯起钢筋提供2Ф32，Asb2=1608.4mm2Vsb3=108.48KN所提供的2Ф32满足要求。第四排弯起钢筋提供2Ф16，Asb4=402.2mm2Vsb4=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=402.2mm2Vsb5=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xx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x2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x3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