空心板设计计算汇总文档格式.docx
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I类环境条件
结构安全等级：
二级。
1.某公路钢筋混凝土简支空心板桥空心板设计结构尺寸。
标准跨径：
13.00m；
计算跨径：
12.640m；
空心板全长：
12.96m；
T犬4-A誥
2.计算内力
（1）使用阶段的内力
13m板3号板
弯矩M（KN.m）
剪力V（KN）
1/4截面
1/2截面
支点截面
1
结构自重
282.12
389.50
123.16
2
汽车荷载
254.30
338.82
128.24
55.88
3
人群何载
35.88
41.17
16.56
5.01
（表中汽车荷载内力已计入汽车冲击系数）
（2）施工阶段的内力
简支空心板在吊装时，其吊点设在距梁端a=500mm处，13m空心板自重在跨中截面的弯矩标准值Mk,i/2=190.42kN・m,吊点的剪力标准值Vo=71.98kN。
3.材料
主筋用HRB335级钢筋
2252
fsd=280N/mm;
fsk=335N/mm;
Es=2.0X0N/mm。
箍筋用R235级钢筋
fsd=195N/mm;
fsk=235N/mm;
Es=2.1为0N/mm。
混凝土强度等级为C30
fcd=13.8N/mm2;
fck=20.1N/mm2;
ftd=1.39N/mm2;
242
ftk=2.01N/mm;
Ec=3.00为0N/mm。
四、设计内容
1、进行荷载组合，确定计算弯矩，计算剪力
2、采用承载能力极限状态计算正截面纵向主钢筋数量
3、进行斜截面抗剪承载力计算
4、全梁承载力校核
5、短暂状况下应力计算
6、进行正常使用极限状态的变形及裂缝宽度验算；
7、绘制钢筋配筋图
&
工程数量表的绘制
五、提交成果和设计要求
1、设计计算说明书（手写稿和打印稿并提供电子版，打印稿采用A4纸，采用统一打印封面左侧装订。
.计算书要程序分明，文字通顺，书写工整，引出资料来源）；
2、空心板的配筋图（A3，图面整洁、紧凑，符合工程制图要求）；
3、设计时间一周；
4、按老师规定题目计算，不得自行更改题目。
《混凝土基本构件设计理论》课程设计指导书课程设计的内容为装配式钢筋混凝土空心板设计计算，具体内容有：
（一）结构主要尺寸的估算
（二）板与梁的设计计算
1．根据题目所规定的设计活荷载，用影响线计算出跨中和L/4截面处的弯矩，跨中和支点处的剪力，并据此绘出弯矩和剪力包络图。
按极限状态法计算时，要按荷载的分项安全系数进行荷载组合，求得控制截面的设计荷载效应Md和Qd。
2．设计跨中截面钢筋按极限状态计算正截面强度时，首先注意材料的强度值的取用，弯矩与剪力的单位取值要与之一致，按T梁截面的受压区翼缘的计算宽度，进行鉴别T形梁的计算类型，并进行设计，同时对设计好的T形梁进行正截面强度复核。
3．抗剪配筋计算
按极限状态法计算时，进行斜截面的抗剪钢筋设计，最大设计剪力Vd,要取用距支座中心h/2处的数值，其中混凝土与箍筋共同承担至少60%，弯起钢筋承担不超过40%，腹筋设计好后要进行斜截面抗剪强度和抗弯强度验算。
4．绘制主梁配筋布置图按极限状态设计时，要进行全梁承载能力校核，详见教材有关内容规定。
5．裂缝宽度验算：
要求在计算荷载作用下，验算主梁跨中截面处的裂缝宽度，wfk必须小于规范中的容许值。
6．挠度验算：
计算由设计荷载产生的挠度不得大于规范规定值。
7．作一根主梁的材料用量表，计算各种编号、钢筋的总用量，以及混凝土用量。
8．将以上设计计算的成果，绘制成空心板纵横断面的配筋图作施工用，图中还列有钢筋和混凝土的用量表，各编号钢筋的大样图。
9．整理计算说明书。
计算书要求程序分明，列出算式，说明引用规范与资料来源，文字要通顺，书写清晰。
钢筋混凝土简支空心板设计
1、计算内力设计值
1承载能力极限状态设计时作用效应的基本组合
跨中截面：
佻Md,i/2=1.0（1.2x38950+1.4x33882+0.8x1.4x41.17）=987.8584cN.m
YoVd,"
（1.2x0+1.4x55.8+0.8x1.4x51.0）=83.944kN
1/4跨截面：
丫0Md,l/4=1.0（1.2汇28212+1.4汉254.30+0.81.4疋35.88）=734.749kN.m
支点截面：
Y0Vd,0=1.0（1.2X23.16+1.4汇128.24十0.8如.4如6.56）=346.0992kN
2正常使用极限状态设计时作用效应组合
1）作用短期效应组合
Msi/2=389.50+07尤338.82+1.0汉41.17=613.112kN.m
1.3
Ms,l/4=282.12254.3+1.0x35.88=454.93kN.m
2）作用长期效应组合
0.4
Mi—=389.50338.820.441.17=510.220kN.m
Ms」/4=282.12+石X254.3+0.4X35.88=374.718kN.m
2、截面转化
将空心板截面换算成等效的工字形截面的方法，先根据面积、惯性矩不变的原则，
将空心板圆孔折算成bkhk的矩形孔，则有
按面积相等bkhk=D2
4
按惯性矩相等—bkhkD
1264
3、跨中截面的纵向受拉钢筋的计算
1）T形截面梁受压翼板的有效宽度
简支梁计算跨径的1/3bf,=L/3=12640/3=4213mm
相邻两梁的平均间距b；
2=1190mm
b2bh12hfbf3=b2c12hf=530012105=1790mm
T形截面梁的受压翼板有效宽度为以上三者中最小值，故取受压翼板的有效宽度
bf=1190mm
2）跨中截面配筋计算及截面复核
（1）截面设计
1判定T形截面类型：
设as=74mm，则截面有效高度h°
二h-a$=550-74=476mm
则fcdbfh'
fh0-hf/2=13.81190105476-104.8/2
=730.24kN.m<
Md」/2（=987.8584kN.m）
故属于第二类T形截面
2求受压区高度
由公式M=fcdbxh0-x/2fcdbf-bhfho-hf/2
得：
987.8584106=13.8518.9x476-x/213.81190-518.9104.8476-104.8/2
解方程的合适解为x=219.5mm>
h'
f（=104.8mm）
<
血（=0.56476）=266.56mm
）
3求受拉钢筋面积A
把x=219.5mm代入公式Qbxfedbf「bhf二fsdAs
即13.8518.9219.513.8104.81190-518.9A280A
得As-9079.89mm
现选择9①25+6①25,截面面积A=9244mm2，钢筋布置如图
（1）所示,
混凝土保护层厚度取c=35mm>
25mm
钢筋间横向净距Sn为
rn
n
满足要求
（2）截面复核
由图示配筋可计算得as
*35.8'
'
'
35.8
4826江35+1+4418汇35+I
2）I2
as51.13mm
7190
取as二51mm，则实际有效高度h0二h-as二550-51二499mm
①判定T形截面类型
fcdbfhf-13.81190104.8=1721kN
fsdAs二2809244二2588kN
由于fcdbfhfvfsdAs，故为第二类T形截面
2求受压区高度x
由公式fcdbxfedbf-bhf=fsdAs
13.8518.9x13.81190-518.9104.8=2809244
得x=225.91mm>
hf（=104.8mm）
bh0（二0.56499二279.44mm）
3正截面抗弯承载力
由Mu=fcdbxh0-x/2i亠Qbf-bhfh0-hf/2
=13.8518.9225.91（499-225.91/2）13.8（1190-518.9）104.8499-104.8/2
得=1058kN.m>
Md,l/2987.8584kN.m）
又As92440.036>
0.002
bh0518.9x499
故截面复核满足要求。
4、腹筋设计
1）截面尺寸检查，验算上下限
0.51x10」ffUTbho=0.51x10」汶鶯环乂518.9^499
二723.28kN_0Vd,0（二346.0992kN）
0.510^ftdbh0-0.510；
1.39518.9499
=179.96kN乞0Vd，U346.0992kN）
表明截面尺寸满足要求，但应配置弯起（斜）钢筋和箍筋
2）计算剪力分配图
绘剪力包络图，如图所示，支点处剪力计算值.VohYoVd,。
，跨中处剪力计算值
V|/2二0Vd，l/20
Vx=%Vd,x=（0.5X10，）ftdbh。
=179.96kN的截面距跨中截面的距离可由剪力包
络图按比例求得，为
12640184.18-83.944
x
2351.38-83.944
在h长度内可按构造布置要求箍筋。
同时，根据《公路桥规》规定，在支座中心线向跨径长度方向不小于1倍的梁高
h=550mr范围内，箍筋的间距最大为100mm
距支座中心线为h/2处的计算剪力值V'
由剪力包络图按比例求得，为
LV0-h（V0-Vl/2）12640346.0992-550346.0992-83.944
V00—334.69kN
L12640
其中应由混凝土和箍筋承担的剪力计算值至少为06/=200kN；
应由弯起（斜）钢筋承担的剪力计算值为0.4V'
=133.876kN，设置弯起钢筋区段长度为3267.5mm
3）箍筋设计
米用直径8mm的双肢箍筋，箍筋截面积Asv二n乓“=2
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