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1、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:150086053011姓名:潘锡峰指导老师:日期:2016-8-91、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,截面尺寸如图(mm):(尺寸固定,除在计算中有特殊情况下可适当改变)2、简支梁控制截面的计算内力跨中截面:Md,l/2=1940KNmVd,l/2=77KN1/
2、4跨截面:Md,l/4=1520KNm支点截面:Md,0=0KNmVd,0=402KN3、材料:混凝土强度等级:C25,主筋采用HRB400,箍筋采用R235钢筋,8,2、设计要求:1.设计内容设:(1)跨中截面的纵向受拉钢筋计算;(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形截面梁的尺寸如下图。桥梁处于一类环境,安全等级二级γ=1.1。梁体采用C25号混凝土,抗压设计强度fcd=11.5Mpa,
3、抗拉设计强度ftd=1.23Mpa,主筋采用HRB400级钢筋,抗拉设计强度fsd=330Mpa;箍筋采用R235级钢筋,直径Φ8,抗拉设计强度fsd=195Mpa。简支梁控制截面的计算内力为跨中截面:Md,l/2=1940KN·mVd,l/2=77KN1/4跨截面:Md,l/4=1520KN·m支点截面:Md,0=0Vd,0=402KN要求确定正截面钢筋数量及腹筋设计。(二)跨中截面的纵向受拉钢筋计算1.T形截面梁受压一般翼板的有效宽度b=1600mm2.钢筋数量计算由表查得fcd=11.5Mpa
4、,ftd=1.23Mpa,fsd=330Mpa,ξb=0.56,γ=1.1,弯矩计算值M=γM=2134KN·m。⒈截面设计⑴因采用的是焊接钢筋骨架,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fbh(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=fbx(h-x/2)得2134×106=11.5×
5、1600x(1179-x/2)整理后,得到x=103<h=120mm⑷求受拉钢筋面积As将各已知值及x=103mm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。故满足构造要求⒉截面复核已设计的受拉钢筋中,8Φ28的面积为4926mm2,4Φ18的面积为1018mm2,fsd=
6、330Mpa,由图钢筋布置图,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fbh=11.5×1600×120=2.21N·mf=330×(4926+1018)=1.96KN·m可见fbh>f,故仍为第一类截面。⑵求受压区高度xx=f/fb=330(4926+1018)/(11.5×1600)=107mm<h=120mm。⑶正截面抗弯承载力求得正截面
7、抗弯承载力Mu为Mu=fbx(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=5944mm2,布置如图所示。(三)腹筋设计1.截面尺寸检查根据构造要求,梁最底层钢筋2Φ28通过支座截面,其面积为1232mm2、>0.2×5944=1188.8mm2。支点截面有
8、效高度h0=h-(35+31.6/2)=1249mm。(0.51)bh=(0.51)KN>γVd,0截面尺寸符合设计要求。2.检查是否需要根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γVd,l/2=77KN<(0.5)fbh<γVd,0=442.2KN故可在跨中的某长度范围内按构造配置箍肋,其余区段应按计算配置箍肋。