结构设计原理课程设计1
实际起弯点:
一方面为了保证斜截面抗弯强度,纵筋弯起点应设在按正截面抗弯承载
力计算充分利用该强度的截面(纵筋的充分利用点)以外(弯矩减小方向)不
小于 h0/2处。 另一方面为了保证正截面抗弯强度,纵筋弯起后与梁轴线的交点应位于 该纵筋不需要点以外(弯矩减小方向)。
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设计计算项目及要求-抵抗弯矩图的绘制
绘制步骤 实际截断点: 应从按正截面抗弯承载力计算充分利用该钢筋强度的截面至少延 伸(la+h0)长度。(la为受拉钢筋最小锚固长度) 同时应考虑从正截面抗弯承载力计算不需要该钢筋的截面至少延
伸20d(d为钢筋直径,环氧树脂涂层钢筋25d)。
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设计计算项目及要求-抵抗弯矩图的绘制
设计基本资料
结构形式:钢筋混凝土简支T梁 主梁跨径:分10、13、16、20m四种 荷载效应: 12组 T梁尺寸:四种见任务书 材料:C25,C30,C35,R235,HRB335,HRB400 结构重要性系数:0.9,1.0,1.1 主梁截面形式:采用“T”梁
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h
用下列三
12h 'f
翼板
承托 边梁梁肋 土木与建筑学院
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内梁梁肋 制作
设计计算项目及要求-正截面承载力计算
2.求h0
假设as,得到有效高度h0=h–as。 可假设as=30mm+(0.07~0.1)h 3.判定T形截面类型
/ h f / / 0 M f cd b f h f h0 2
n
m
n
Sld SGik 2 j M Qjk
i 1 j 1
m
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设计计算项目及要求-正截面承载力计算
一、截面设计:
1.确定翼缘的有效宽度:
公路桥规》规定,T形截面梁(内梁)的受压翼板有效宽度 者中最小值: (1)简支梁计算跨径的1/3。 (2)相邻两梁的平均间距。 (3) b 2bh 12h'f 。当 hh bh 1 3 时,取 b 6 hh ' b 、 、 此处, b h f 和 hh 分别如图示, hh为承托根部厚度。
二、截面复核
(4)求x
As f sd x b h0 f cd bf x f sd As f cd (bf b)hf f cd b b h0
(若为第一类) (若为第二类)
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设计计算项目及要求-正截面承载力计算
二、截面复核
(5)求Mu
x M u f cd b f (h0 ) 2 hf x M u f cd bx(h0 ) f cd (bf b)hf (h0 ) 2 2
梁 跨 中 梁中轴线
h
h/2
h/2
L/2
0.4V/
Vsb1
Vsb12
弯起钢筋承 担的剪力
V0
0.6V/
V/
Vsb3
l3
要按计算确定箍筋和弯筋 土木与建筑学院
l2
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要按计算确定 制作 箍筋
l1
不需弯筋,构造配箍筋
Vl/2
V下限
设计计算项目及要求-斜截面抗剪承载力计算
i V0 Vl 2 L2
先修课程
材力、理力、结力、 建筑材料、结构设 计原理、工程制图
桥涵水文、路工 学、基础工程、 桥梁工程、桥梁 施工
设计 条件 及 要求
已知 条件 设计 要求
荷载效应、跨径、 结构体系、跨径、桥位地形、河床、 尺寸、材料、安全 桥宽、截面形式、水文地质、气象 等级 施工方法 等资料 荷载效应组合、配 拱轴系数、内力 桥梁设计全过程 筋设计、强度应力 计算 、稳定 性算 刚度验算、工程图 土木与建筑学院 金霞飞 制作 绘制
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设计计算项目及要求-斜截面抗剪承载力计算
截面设计: 复核截面最小尺寸:
0Vd 0.51 10 3
f cu,k bh0 (kN )
否则修改截面尺寸或提高混凝土强度等级
计算剪力值的确定:
《公路桥规》规定: 最大剪力:取离支点中心线梁高一半处的剪力设计值 V ;60%由混凝土和
绘制每部分钢筋的抵抗弯矩图Mui
M u f sd As (h0 M ui Asi Mu As
f sd As ) 2 f cd b
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设计计算项目及要求-抵抗弯矩图的绘制
绘制步骤 找出纵筋的充分利用点和理论截断点(不需要点); ;
确定纵筋的实际起弯点和实际截断点。
V下限 Vl 2 i
0.6V / V下限 l2 i
V0 0.6V / l3 i
l1
L制作
设计计算项目及要求-斜截面抗剪承载力计算
' 箍筋设计:取混凝土和箍筋共同的抗剪能力 Vcs 0.6V
0.6V ' 13 0.45 103 bh0
设计计算项目及要求-荷载效应组合
承载能力极限状态组合:
基本组合:
S 0 ( Gi SGik Q1SQ1k c Qj SQjk )
i 2 n
正常使用极限状态组合:
短期效应组合: 长期效应组合:
S sd SGik 1 j SQjk
i 1 j 1
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设计计算项目及要求
设计原则 荷载效应组合 正截面承载力计算 斜截面抗剪承载力计算 抵抗弯矩图的绘制 裂缝宽度验算 挠度验算
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设计计算项目及要求-设计原则
承载能力极限状态:
作用效应最不利组合(基本组合)设计值必须小于或等于结构抗力 的设计值。
V
/ 2
取整并满足构造要求
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设计计算项目及要求-斜截面抗剪承载力计算
弯起钢筋设置设计:
构造要求:《公桥规》 JTG-D62规定
①对称成对弯起; ②梁的支点处,应至少有两根并且不少于总数 1/5的下层受拉主钢筋通过; ③起钢筋一般与梁纵轴成45°角;圆弧半径不宜小于 20倍钢筋直径; ④简支梁第一排(对支座而言)弯起钢筋的末端弯折 点应位于支座中心截 面处,以后各排弯起钢筋的末端弯折点(弯终点)应落在或超过前一排弯起钢 筋弯起点截面。
n d n d
i i
2
i i
As bh0 (b f b)h f
Ms 0.87 As h0
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设计计算项目及要求-斜截面抗剪承载力计算
截面复核:(要求至少复核两个截面) 计算截面位置的选取:(要求至少复核两个截面) 离支座中心h/2处,起弯点处或箍筋间距改变处 斜截面水平投影长度c:
Md c 0.6m h 0 0.6 Vd
斜截面顶端位置的确定方法:以底端位置向跨中方向量取距离为h0的截面 认为验算斜截面顶端就在此正截面上 由斜截面投影长度,可确定与斜截面相交的纵向受拉钢筋配筋率,弯起 钢筋数量。
举例:
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设计计算项目及要求-裂缝最大宽度的验算
最大裂缝宽度的计算: 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规定:对矩形、 T 形 和工字形截面的钢筋混凝土受弯、轴心受拉、偏心受压、偏心受拉构 件的其最大裂缝宽度(mm)按下式计算:
w fk
30 d c1c2 c3 Es 0.28 10
箍筋共同承担; 40%由弯起钢筋(按 45º 弯起)承担;用水平线将剪力设计 值包络图分割
Vd , x Vd ,l 2 (Vd ,0 Vd ,l 2 )
2x L
验算是否需要按计算配置腹筋: 0Vd 0.50103 ftd bh0 (kN) 若满足,按构造配置箍筋,否则按计算配置腹筋
箍筋共同承担; 40%由弯起钢筋(按 45º 弯起)承担;用水平线将剪力设计 值包络图分割
验算是否需要按计算配置腹筋: 0Vd 0.50103 ftd bh0 (kN) 若满足,按构造配置箍筋,否则按计算配置腹筋
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设计计算项目及要求-斜截面抗剪承载力计算
支座中心线
结构设计原理课程设计指导书
钢筋混凝土简支T梁设计
长沙理工大学土木与建筑学院 桥梁系:金霞飞 jinxiaf@
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主要教学内容
课程设计意义 设计基本资料 设计计算项目及要求 工程图纸绘制
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课程设计意义
本学期 设计题目 钢筋混凝土T梁 下学期 预应力砼 连续T梁、钢筋 混凝土拱桥 桥梁工程 毕业设计 自定结构
则为第一类T形截面 ,否则为第二类。
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设计计算项目及要求-正截面承载力计算
4.求As
分别根据判别类型按照第一类或者第二类T形截面计算 5. 选择钢筋直径、根数并布置,校核as 6、按构造要求确定水平纵向钢筋的数量:
直径:一般采用(6~8)mm的光圆钢筋,也可以用带肋钢筋; 面积:梁内水平纵向钢筋的总截面积可取用(0.001~0.002)bh,b为梁 肋宽度,h为梁截面高度 ; 间距:其间距在受拉区不应大于梁肋宽度,且不应大于200mm;在受压区 不 应 大 于 300mm 。 在 梁 支 点 附 近 剪 力 较 大 区 段 水 平 纵 向 钢 筋 间 距 宜 为
0 Sd R
正常使用极限状态: