结构设计原理课程设计钢筋混凝土t形梁.doc
《结构设计原理课程设计钢筋混凝土t形梁.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《结构设计原理课程设计钢筋混凝土t形梁.doc（43页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
重庆交通大学结构设计原理
《钢筋混凝土T形梁》
课程设计
姓名：
杨继才
专业班级：
隧轨
（2）班
学号：
10011119
学院：
土木建筑B
项目性质：
设计类
指导教师：
张敏
设计时间：
2012年10—11月
目录
1.设计资料 1
2.设计任务 2
3.设计计算书 3
3.1作用效应组合 3
3.1.1主梁作用效应标准值计算 3
3.1.2承载力极限状态计算时作用效应组合 5
3.1.3正常使用极限状态设计时作用效应组合 7
3.2主梁正截面承载力计算 8
3.2.1配筋计算 8
3.2.2正截面抗弯承载力复核 10
3.3主梁斜截面承载力计算 10
3.3.1截面尺寸复核 10
3.3.2检查是否需要按计算设置腹筋 11
3.3.3最大设计剪力及设计剪力分配 11
3.3.4箍筋设计 13
3.3.5弯起钢筋及斜筋设计 14
3.4全梁承载力校核 19
3.4.1正截面和斜截面抗弯承载力校核 19
3.4.2斜截面抗剪承载力复核 21
3.5使用阶段裂缝宽度和变形验算 33
3.5.1使用阶段裂缝宽度验算 33
3.5.2使用阶段的变形验算 35
4.总结 38
5.附录 39
5.1弯起钢筋坐标计算表 39
5.2正截面承载力验算过程计算表 40
5.3斜截面抗剪承载力复核计算表 41
6.图纸 42
1.设计资料
1.1主梁跨径和全长
标准跨径：
（墩中心距离）
计算跨径：
（支座中心线距离）
一类环境，安全等级为二级。
1.2永久荷载
一期荷载：
；二期荷载：
。
1.3可变荷载
公路—Ⅱ级，人群荷载不计；
荷载横向分布系数；
汽车冲击系数：
1.4材料
梁体选用C30混凝土
fcd＝13.8N/mm2；fck＝20.1N/mm2；ftd＝1.39N/mm2；
ftk＝2.01N/mm2；Ec＝3.00×104N/mm2。
主筋用HRB335级钢筋
fsd＝280N/mm2；fsk＝335N/mm2；Es＝2.0×105N/mm2。
箍筋用R235级钢筋
fsd＝195N/mm2；fsk＝235N/mm2；Es＝2.1×105N/mm2。
1.5计算方法
极限状态法。
1.6结构尺寸
梁宽200mm，翼缘板边缘厚120mm，根部厚180mm，梁高1500mm，T梁翼缘板宽度1580mm，二期工程高200mm。
具体尺寸如图1-6-1所示：
1580
1500
320
200
图1-6-1T形梁截面尺寸（单位：
mm）
1.7设计依据
（1）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60—2004）；
（2）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62—2004）；
（3）《混凝土结构设计原理》（第二版），叶见曙主编；
（4）《结构力学》（第5版），李廉锟主编。
2.设计任务
1.1设计计算书一份
（1）作用效应组合；
（2）绘出弯矩和剪力包络图
（3）进行抗弯、抗剪钢筋设计计算；
（4）结构应力、挠度、裂缝验算。
1.2配筋图一张
（1）主梁正截面钢筋配筋图
（2）行车道钢筋配筋图
3.设计计算书
3.1作用效应组合
3.1.1主梁作用效应标准值计算
1）荷载计算
故根据上面的面积和前面的资料可得
一期恒载：
二期荷载：
对于可变荷载，根据《公路桥涵设计通用规范》有关规定，可得公路—Ⅱ级的荷载如下：
2）截面弯矩影响线面积计算
表3-1-1-2影响线面积计算
项目
计算面积
影响线面积ω
ω=L/4×L/2=19.52/8=47.53
ω=3L/16×L/2=3×19.52/32=35.65
ω=1/2×L/2×1/2=19.5/8=2.438
ω=19.5/2=9.75
3）弯矩永久作用效应标准值计算
表3-1-1-3弯矩永久作用效应标准值计算表
截面
影响线面积
（1）
（2）
（3）
一期荷载标准值（4）=
（1）´
（2）
二期荷载标准值（5）=
（1）´（3）
M0
0
12.168
7.268
0
0.00
M1/4
35.65
12.168
7.268
433.77
259.09
M1/2
47.53
12.168
7.268
578.36
345.46
4）可变弯矩作用效应标准值计算
表3-1-1-4可变弯矩作用效应标准值计算表
截面
影响线面积
（1）
（2）
（3）
（4）
横向分布系数（5）
冲击系数（6）
标准值（7）=[
（1）´
（2）+（3）´（4）]´（5）´（6）
M0
0
7.875
7.268
178.5
0.4
1.126
0.00
M1/4
35.65
7.875
7.268
178.5
0.4
1.126
420.39
M1/2
47.53
7.875
7.268
178.5
0.4
1.126
560.52
5）剪力作用效应标准值计算
《公路桥涵设计通用规范》规定：
在计算剪力作用效应是，车道荷载的集中荷载应乘以1.2的系数。
故：
表3-1-1-5剪力可变作用效应标准值计算表
=12.168
=7.268
=7.875
=214.2
=1.126
=0.4
截面
面积
恒载
最大活载
最小活载
0
9.75
0.00
0.00
1.000
9.750
189.50
131.06
34.58
1/8
7.3125
-0.125
-0.152
0.875
7.465
142.13
110.35
13.88
1/4
4.875
-0.250
-0.609
0.750
5.484
94.75
89.65
-6.83
3/8
2.4375
-0.375
-1.371
0.625
3.809
47.38
68.94
-27.53
1/2
0
-0.500
-2.438
0.500
2.438
0.00
48.24
-48.24
3.1.2承载力极限状态计算时作用效应组合
根据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60—2004）4·1·6条规定：
按承载力极限状态计算时采用的基本组合为永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合，其效应组合表达式为：
跨中截面设计弯矩
支点截面设计剪力
其截面的弯矩作用效应组合分别如下表3-1-2-1所示：
表3-1-2-1弯矩作用效应组合表
截面
一期荷载
二期荷载
可变荷载
最大弯矩组合
最小弯矩组合
0
0
1.2
0
1.2
0
1.4
1.0
0
0
1/4
433.77
1.2
259.09
1.2
420.39
1.4
1.0
1,420
831
1/2
578.36
1.2
345.46
1.2
560.52
1.4
1.0
1,893
1,109
3/4
433.77
1.2
259.09
1.2
420.39
1.4
1.0
1,420
831
1
0
1.2
0
1.2
0
1.4
1.0
0
0
由上表可得该梁的弯矩包络图如下：
图3-1-2-1弯矩包络图（单位：
kN.m）
其截面的剪力作用效应组合分别如下表3-1-3-2所示：
表3-1-1-3-2剪力作用效应组合表
截面
恒载
最大活载
最小活载
最大剪力组合
最小剪力组合
0
189.50
1.2
131.06
0.00
1.4
1.0
411
227
1/8
142.13
1.2
110.89
-12.60
1.4
1.0
326
153
1/4
94.75
1.2
91.81
-26.28
1.4
1.0
242
77
3/3
47.38
1.2
73.81
-41.04
1.4
1.0
160
-1
1/2
0.00
1.2
56.88
-56.88
1.4
1.0
80
-80
5/8
-47.38
1.2
41.04
-73.81
1.4
1.0
1
-160
3/4
-94.75
1.2
26.28
-91.81
1.4
1.0
-77
-242
7/8
-142.13
1.2
12.60
-110.89
1.4
1.0
-153
-326
1
-189.50
1.2
0.00
-131.06
1.4
1.0
-227
-411
由上表可得该梁的剪力包络图如下图3-1-2-2所示：
图3-1-3-2剪力包络图（单位：
kM）
3.1.3正常使用极限状态设计时作用效应组合
根据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60—2004）4·1·7条规定：
公路桥涵结构按正常使用极限状态设计时，应根据不同的设计要求，分别采用不同效应组合
1）作用效应短期组合
作用效应短期组合为永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合，其效应组合表达式为：
2）作用长期效应组合
作用长期效应组合为永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合，其效应组合表达式为：
3.2主梁正截面承载力计算
3.2.1配筋计算
1）翼缘板的计算宽度
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62—2004）第4·2·2条规定：
T形截面受弯构件位于受压区的翼缘计算宽度，应按下列三者中最小值取用。
翼缘板的平均厚度h′f=（120+1800）/2=150mm
①对于简支梁为计算跨径的1/3。
b′f=L/3=19500/3=6500mm
②相邻两梁轴线间的距离。
b′f=1600mm
③b+2bh+12h′f，此处b为梁的腹板宽，bh为承托长度，h′f为不计承托的翼缘厚度。
b′f=b+12h′f=200+2×0+12×150=2000mm
故取b′f=1600mm
2）判断T形截面的类型
设as=30+0.7×1500=135mm，h0=h－as=1500－135=1365mm；
故属于第一类T形截面。
3）求受拉钢筋的面积As
可得：
解得：
4）求受拉钢筋的面积As
拟采用828+420的钢筋，As=3927+1256=5183mm2。
钢筋叠高层数为6层，布置如图所示。
混凝土保护层厚度取40mm，钢筋间横向净距
故满足构造要求。
其配筋图如图3-2-1-4所示：
1580
1500
1
1
200
180
120
6
6
2
3
5
4
5
4
3
2
7
7
（焊接）
图3-2-1-4纵筋配筋图（单位：
mm）
3.2.2正截面抗弯承载力复核
1）跨中
升级会员 