課程設(shè)計(jì)裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支形梁設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)資料標(biāo)準(zhǔn)跨徑20m，計(jì)算跨徑19.50m，主梁全長(zhǎng)19.60m，28孔簡(jiǎn)支T形梁橋，橋梁橫斷面及尺寸如下圖，橋面凈空：凈-7+2×1.5m，設(shè)計(jì)荷載為公路—Ⅱ級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為1，主筋采用HRB400鋼筋，箍筋采用R335鋼筋，主梁采用C30混凝土，試針對(duì)該橋的一概主梁進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)。內(nèi)力計(jì)算經(jīng)比較彎矩以1號(hào)邊梁控制設(shè)計(jì)，剪力以2號(hào)梁控制設(shè)計(jì)。為安全考慮，全橋均按下列內(nèi)力設(shè)計(jì)：彎矩組合設(shè)計(jì)值：跨中截面剪力組合設(shè)計(jì)值：支點(diǎn)截面Vd.o=590.87kN跨中截面Vd.l/2=117.04kN正截面承載力設(shè)計(jì)1．查材料強(qiáng)度表HRB400鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fsk=400MPa，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值?sd=330MPa，相對(duì)界限受壓區(qū)高度ξb=0.53，HRB335鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值?sk=335MPa，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值?sd=280MPa，C30混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值?ck=30MPa，抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值?cd=13.8MPa,抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值?td=1.39MPa2．根據(jù)跨中截面正截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算要求，確定縱向受拉鋼筋數(shù)量。1）擬采用焊接鋼筋骨架配筋，設(shè)as=100mm，則ho=1500-100=1400mm2）翼緣計(jì)算寬度bf按下式計(jì)算，并取其中較小者：3.判斷截面類(lèi)型故應(yīng)按第一類(lèi)T形計(jì)算。4.由公式確定混凝土受壓區(qū)高度整理解得：5.將所得x值，代入公式求所需鋼筋截面面積6.選擇并布置鋼筋采用兩排焊接骨架，選用832，供給As=8×804.3=6434mm2。鋼筋截面重心至截面下,邊緣的距離as=35+2×35.8=106.6mm（式中35.8mm為32鋼筋的外徑），梁的實(shí)際有效高度h0：h0=1300－106.6=1193.4mm。配筋率滿(mǎn)足最小配筋率要求。斜截面抗剪承載力計(jì)算1．抗剪強(qiáng)度上、下限復(fù)核。對(duì)于腹板寬度不變的簡(jiǎn)支梁，其支點(diǎn)截面的剪力組合設(shè)計(jì)值，應(yīng)控制在抗剪強(qiáng)度上、下限之間：根據(jù)構(gòu)造要求，僅保持最下面的兩根鋼筋（232）通過(guò)支點(diǎn)，其余各鋼筋在跨間不同位置彎起。支點(diǎn)截面的有效高度h0=1300－106.6=1193.4mm，將有關(guān)數(shù)據(jù)代入上式得：計(jì)算結(jié)果表明，截面尺寸是足夠的，但需設(shè)置箍筋和彎起鋼筋。2．設(shè)計(jì)剪力圖分配。支點(diǎn)剪力組合設(shè)計(jì)值跨中剪力組合設(shè)計(jì)值其中部分可不進(jìn)行斜截面承載能力計(jì)算，箍筋按構(gòu)造要求配置。不需進(jìn)行斜截面承載能力計(jì)算的區(qū)段半跨長(zhǎng)度為距支點(diǎn)處的設(shè)計(jì)剪力值可由比例關(guān)系求得為Vd1=559.28kN，其中應(yīng)由混凝土和箍筋承擔(dān)的剪力組合設(shè)計(jì)值為應(yīng)由彎起鋼筋承擔(dān)的剪力組合設(shè)計(jì)值為:水平縱向鋼筋和和架立鋼筋筋設(shè)計(jì)1．箍筋設(shè)計(jì)由公式確定箍筋筋配筋率：：式中：P—縱向向鋼筋配筋筋率，按232（As=11609）伸伸入支點(diǎn)計(jì)計(jì)算a3—受壓翼緣影響系系數(shù)，取a3=1.11fsd.v—箍筋筋抗拉強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值，取取fsd..v=2880MPaa選用直徑為88mm的雙雙肢箍筋，單單肢箍筋的的截面面積積Asv1=50.33mm22，箍筋間間為取Sv=2000mm。在在支承截面面處自支座座中心至梁梁高一半（即即h\2）范范圍內(nèi)取ssv=100mmm。2．彎起鋼筋設(shè)計(jì)計(jì)根據(jù)《橋規(guī)》規(guī)規(guī)定，計(jì)算算第一排彎彎起鋼筋時(shí)時(shí)，取用距距支座中心心h/22處，應(yīng)由由彎起鋼筋筋承擔(dān)的那那部分剪力力組合設(shè)計(jì)計(jì)值，即Vsb11=0.44Vd1==223..712kkN。第一排彎起鋼筋筋的截面面面積由公式式求得：由縱筋彎起2332，提供供的Asb11=16099mm22。計(jì)算第二排彎起起鋼筋時(shí)，應(yīng)應(yīng)取第一排排彎起鋼筋筋起彎點(diǎn)處處（即距支支座中心xx1=h1=13000－(444+22++35+22×35.88)=11127.44mm，其其中44mmm為架立鋼鋼筋的凈保保護(hù)層厚度度，22mmm為架立立鋼筋的外徑，335mm為為縱向鋼筋筋的凈保護(hù)護(hù)厚度，334.5mmm為縱向向鋼筋的外外徑），應(yīng)應(yīng)由彎起鋼鋼筋承擔(dān)的的那部分剪剪力組合設(shè)設(shè)計(jì)值，由由圖按比例例關(guān)系求得得Vsb2=2200.0059kNN。第二排彎起鋼筋筋的截面面面積為:=1145.99由縱筋彎起2332，提供供的Asb22=16099mm2計(jì)算第三排彎起起鋼筋時(shí)，應(yīng)應(yīng)取第二排排彎起鋼筋筋起彎點(diǎn)處處[即距支座座中心11127.44+13300－(44+222+355+3×35.88)=22219mmm，應(yīng)由彎彎起鋼筋承承擔(dān)的那部部分剪力組組合設(shè)計(jì)值值，從圖按按比例關(guān)系系求得VVsb3=1147.4456。第三排彎起鋼筋筋的截面面面積為由縱筋彎起2332，提供供的Assb3=11609mm2計(jì)算第四排彎起起鋼筋時(shí),,應(yīng)取第三三排彎起鋼鋼筋起彎點(diǎn)點(diǎn)處[即距支座座中心，應(yīng)應(yīng)由彎起鋼鋼筋承擔(dān)的的那部分剪剪力組合設(shè)設(shè)計(jì)值，從從圖按比例例關(guān)系求得得。第四排彎起鋼筋筋的截面面面積為加焊232，提提供的AAsb4=16099mm23.架立筋設(shè)計(jì)計(jì)按構(gòu)造要求進(jìn)行行配筋，取取焊接鋼筋筋骨架（HHRB3335）直徑徑為22mmm的兩根根，鋼筋重重心至梁受受壓翼板上上邊緣距離離為56mmm。全梁承載力校核核跨中截面所能承承受的彎矩矩設(shè)計(jì)值Mdu=23944.09kkN.m，將其按按每次彎起起的鋼筋截截面面積之之比分成4等份份，近似求求得鋼筋彎彎起（或剪剪斷）后各各截面所能能承受的彎彎矩設(shè)計(jì)值值。從圖可以看出，鋼鋼筋彎起后后各截面的的正截面抗抗彎承載能能力是足夠夠的。各鋼鋼筋的彎起起點(diǎn)距其充分利利用點(diǎn)的距距離均大于于h0/2，故斜斜截面抗彎彎承載能力力亦滿(mǎn)足要要求。具體數(shù)據(jù)參見(jiàn)全全梁承載力力校核圖形形梁跨中撓度的驗(yàn)驗(yàn)算在進(jìn)進(jìn)行梁變形形計(jì)算時(shí)。應(yīng)應(yīng)取梁與相相鄰橫向連連接后的截截面的全寬寬度受壓翼翼板計(jì)算，即即=1500，是110mmm1．T形梁換算截截面的慣性性矩和計(jì)算對(duì)T形梁的開(kāi)裂截面面，由公式式得到即：=250.611034==110mmm梁跨中截面面為第二類(lèi)類(lèi)T形截面。這這時(shí)，受壓壓區(qū)高度由由公式確定定，即：==11103..345556==8007622.66667==317.264490=110mmm開(kāi)裂截面的換算算截面慣性性矩為：=T梁的全截截面換算截截面面積為為：==4261168.22受壓區(qū)區(qū)高度為：：全截面面換算慣性性矩為：=9.118132．計(jì)算開(kāi)裂構(gòu)件的的抗彎剛度度全全截面抗彎彎剛度：開(kāi)裂截面面抗彎剛度度全截面換換算截面受受拉區(qū)邊緣緣的彈性抵抵抗矩為：：全截截面換算截截面的面積積矩為：==1.0554塑性性影響系數(shù)數(shù)為：開(kāi)開(kāi)裂彎矩開(kāi)開(kāi)裂構(gòu)件的的抗彎剛度度為：===1.199325113．受彎彎構(gòu)件跨中中截面處的的長(zhǎng)期撓度度值短短期荷載效效應(yīng)組合下下跨中截面面彎矩標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值=14388.14KKN.m，結(jié)結(jié)構(gòu)自重作作用下跨中中截面彎矩矩標(biāo)準(zhǔn)值==912..5KN..m。對(duì)C300混凝土，撓撓度長(zhǎng)期增增長(zhǎng)系數(shù)受彎構(gòu)構(gòu)件在使用用階段的跨跨中截面的的長(zhǎng)期撓度度值為：==74.77065mmm在結(jié)構(gòu)構(gòu)自重作用用下跨中截截面的長(zhǎng)期