哈工大威海结构设计原理课程设计(混凝土结构设计原理).docx

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1、哈尔滨工业大学（威海）道路与桥梁工程结构设计原理课程设计计算书姓名：学号：指导老师：二〇一五年月土木工程系计算跨径L=4.8m的钢筋混凝土矩形截面简支梁如图所示，b×h=305mm×600mm，C30混凝土；Ⅰ类环境条件，安全等级为二级；已知简支梁跨中截面弯矩组合设计值Md,L/2=192kN•m,剪力组合设计值为Vd,L/2=28.2kN,支点剪力组合设计值Vd,0=127.5kN，配置钢筋及弯起钢筋（HRB335级钢筋）箍筋（HPB235级钢筋）并演算弯起钢筋的受力，并画出配筋图。图4.8米钢筋混凝土简支梁尺寸（尺寸单位：mm）根据已

2、有的材料，分别由附表1-1和附表1-3查的fcd=13.8MPa，ftd=1.39MPa，fsd=280MPa，由表3-2知ξb=0.56。桥梁结构的重要性系数γ0=1，则弯矩计算值M=γ0Md=192kN•m。(一)正截面验算采用绑扎钢筋骨架，假设as=50mm，则有效高度h0=600-50=550mm。(1)求受压区高度x将各已知值代入式子，则可得到1×19.2×107=13.8×305x（550-x2）整理后计算得x1=101（mm）<ξbh0[=0.56×550=336(mm)]x2=448（mm）（舍去）(2)求所求钢筋的面积A

3、s将已知各值及x=101mm代入式子，可得到As=fcdbxfsd=13.8×305×=1518mm2(3)选择并布置钢筋由附表1-5查得可供使用的有4Ф22(As=1520mm)或者6Ф18(As=1527mm)或者8Ф16(As=1608mm)。考虑到双排布置，那么选用8Ф16(带肋钢筋，外径=18.4mm)，钢筋间净距sn=305-4×18.4-2×303=57.13mm>30mm及d=16mm按混凝土保护层厚度c=30mm计算，as=30+18.4+30/2=63.4（mm），则取as=65mm，则有效高度h0=535mm。截面主

4、筋布置图（尺寸单位mm）最小配筋率计算:45（ftd/fsd）=45（1.39/280）=0.22，既配筋率不应小于0.22%且不应小于0.2%，故取ρmin=0.22%。实际配筋率ρ=Asbh0=×535=0.99%>ρmin(1)复核受压区高度x=fsdAsfcdb=280×.8×305=107(mm)则正截面的抗弯承载力Mu=305×13.8×107×535-1072=21.7×107>192kN∙M满足承载力要求。(一)腹筋设计(1)截面尺寸检查根据构造要求，梁最底层钢筋2Ф16通过支座截面，支点截面有效高度为h0=h-30+18

5、.42=560.8mm。则0.51×10-3fcu,kbh0=0.51×10-330×305×560.8=477.79KN>γ0Vd0=127.5kN(2)检查是否需要根据计算配置箍筋跨中段截面0.5×10-3ftdbh0=0.5×10-31.39×305×536.6=113.75kN支座处截面0.5×10-3ftdbh0=0.5×10-31.39×305×560.8=118.86kN因γ0Vd,L2=28.2kn<0.5×10-3ftdbh0<γ0Vd,0=127.5kN，故可在梁跨中的某长度范围内按照构造配置箍筋，其余区段应按照计算配

6、置箍筋。(3)剪力分配支点处的剪力为V0=γ0Vd0，跨中的剪力VL/2=γ0Vd，L2。根据《公路桥规》规定，在支座中心线向跨径长度方向不小于一倍梁高h=600mm范围内，箍筋的间距最大为100mm。计算剪力分配图（尺寸单位：mm；剪力单位：kN）距离支座中心线为h/2处的计算剪力值（V’）由按比例求得为V'=LV0-hV0-VL2L=4800×127.5-600×（127.5-28.2）4800=115.1kN其中，应该由混凝土承担和箍筋承担的剪力计算值至少应为0.6V'=69.1KN；应由弯起钢筋承担的剪力计算值最多为0.4V'=4

7、6kN，设置弯起钢筋的计算长度为1112mm。(1)箍筋设计采用直径为8mm的双肢箍紧，箍筋的截面面积为100.6mm2.在等截面钢筋混凝土简支梁中，箍筋尽量做到等间距布置，为便于计算，按照（课本4-9式）设计箍筋，式中的斜截面内总配筋率p及截面有效高度h0可近似按支座截面和跨中截面的均值采用，计算如下。跨中截面pL/2=0.99，hL/2=535mm，支点截面p0=0.2475>0.22，h0=560.8mm。则平均值分别为p=0.619，h0=547.9。箍筋间距SV=α12α22(0.56×10-6)(0.6p+2)fcu,kAsv

8、fsvbh02v'2=1193mm确定箍筋间距sv的设计值应当考虑公路桥规的构造要求。若箍筋间距的计算取值为sv=250mm<12h=300mm及400mm，是满足要求的。计算箍筋的配箍率ρ=