混凝土结构设计原理专业课程设计.doc

武汉理工大学

混凝土结构原理课程设计

专业班级：15春建筑工程技术
课题名称：装配式钢筋混凝土简支T形梁桥主梁设计
学号：1
姓名: 潘锡峰
指导老师:
日期： -8-9

1、设计资料
1、 某钢筋混凝土简支梁桥，其主梁为T型截面，全长L=19。50m，计算跨径L=19m，一类工作环境条件，安全等级为二级，相邻两轴线间距离为1600m，截面尺寸图(mm)：（尺寸固定，除在计算中有特殊情况下可合适改变）
2、 简支梁控制截面计算内力
跨中截面： Md,l/2=1940KNm Vd,l/2=77KN
1/4跨截面： Md,l/4=1520KNm
支点截面： Md,0=0KNm V d,0=402KN
3、 材料：混凝土强度等级：C25，主筋采取HRB400，箍筋采取R235钢筋，8，
2、设计要求：
1． 设计内容设：
（1） 跨中截面纵向受拉钢筋计算；
（2） 腹筋设计： a：箍筋设计；
2.图纸内容：
(1)主梁配筋图。
（一）已知设计数据及要求
钢筋混凝土简支梁全长L0=19.50m，计算跨径L=19m。
T形截面梁尺寸以下图。桥梁处于一类环境，安全等级二级γ=1.1。
梁体采取C25号混凝土，抗压设计强度fcd=11.5Mpa,抗拉设计强度ftd =1.23 Mpa,主筋采取HRB400级钢筋，抗拉设计强度fsd=330Mpa；箍筋采取R235级钢筋，直径Φ8，抗拉设计强度fsd=195Mpa。
简支梁控制截面计算内力为
跨中截面： Md,l/2=1940KN·m Vd,l/2=77KN
1/4跨截面： Md,l/4=1520KN·m
支点截面： Md,0=0 V d,0=402KN
要求确定正截面钢筋数量及腹筋设计。
（二）跨中截面纵向受拉钢筋计算
1.T形截面梁受压通常翼板有效宽度b=1600mm
2．钢筋数量计算
由表查得 fcd=11.5Mpa,ftd =1.23 Mpa, fsd=330Mpa,ξb=0.56, γ=1.1，弯矩计算值M=γM=2134KN·m。
⒈截面设计
⑴因采取是焊接钢筋骨架，故设a=30mm+0.07×1300=121mm，则截面有效高度h0=（1300-121）mm=1179mm。
⑵判定T形截面类型
f b h(h- h/2)=11.5×1600×120×（1179-120/2） =2470.75KN·mm＞M=2134KN·mm
故属于第一类T形截面。
⑶求受压区高度x
由γM＜Mu= f bx(h-x/2)得
2134×106=11.5×1600x（1179-x/2）
整理后，得到 x=103＜h=120mm
⑷求受拉钢筋面积As
将各已知值及x=103 mm代入公式，得As ==11.5×1600×103/330=5743mm2
现在选择钢筋为8Φ28+4Φ18，截面积AS=5944mm2，混凝土保护层厚度c=35mm，钢筋净距Sn=200-2×35-2×31.6=66.8mm＞40mm及1.25d=1.25×31.6=35mm。
故满足结构要求
⒉截面复核
已设计受拉钢筋中，8Φ28面积为4926mm2， 4Φ18面积为1018 mm2 , fsd=330Mpa,由图钢筋部署图，可求得 as=[4926×（35+2×31.6）+1018×（35+4×31.6+20.5）]/（4926+1018）=113mm
则实际有效高度h0=1300-113 =1187mm。
⑴判定T形截面类型
f b h=11.5×1600×120=2.21N·m f=330×（4926+1018）=1.96KN·m
可见f b h＞f，故仍为第一类截面。
⑵求受压区高度x
x= f/ f b=330（4926+1018）/（11.5×1600）=107mm＜h=120mm。
⑶正截面抗弯承载力
求得正截面抗弯承载力Mu为
Mu= f bx(h-x/2)=11.5×1600×107×（1187-107/2）
=2231.6kN·m＞M =2134kN·m
又ρ=As / bh0 =5944/（200×1187）=2.5%＞ρmin=0.2%，故截面复核满足要求。
跨中截面主筋为8Φ28+4Φ18，焊接骨架钢筋叠高层数为6层，纵向钢筋面积As =5944 mm2，部署图所表示。
（三）腹筋设计
1． 截面尺寸检验
依据结构要求，梁最底层钢筋2Φ28经过支座截面，其面积为1232mm2、＞0.2×5944=1188.8mm2。支点截面有效高度h0=h-（35+31.6/2）=1249mm。
(0.51)bh=(0.51)
KN>γV d,0
截面尺寸符合设计要求。
2.检验是否需要依据计算配置箍肋
跨中截面 (0.5)fbh= (0.5)
支座截面 (0.5)fbh= (0.5)
因γV d,l/2 = 77KN ＜(0.5)fbh＜γV d,0= 442.2 KN
故可在跨中某长度范围内按结构配置箍肋，其它区段应按计算配置箍肋。