钢筋混凝土简支T形梁桥一片主梁设计任务书.docVIP

设计题目：钢筋混凝土简支T形梁桥一片主梁设计。 设计资料 某公路钢筋混凝土简支梁桥主梁结构尺寸。 标准跨径：20.00m； 计算跨径：19.50m； 主梁全长：19.96m； 梁的截面尺寸如下图(单位mm)：梁高1500。 计算内力 （1）使用阶段的内力 跨中截面计算弯矩（标准值） 结构重力弯矩：M1/2恒=844.72KN.m 汽车荷载弯矩：M1/2汽=573.28KN.m 人群荷载弯矩：M1/2人=75.08KN.m 1/4跨截面弯矩：（设计值） Md.1/4=1500.00KN.m；（已考虑荷载安全系数） 支点截面弯矩 Md0=0.00KN.m, 支点截面计算剪力（标准值） 结构重力剪力：V恒=196.75KN; 汽车荷载剪力：V汽=163.80KN; 人群荷载剪力：V人=18.60KN; 跨中截面计算剪力（设计值） Vj1/2=76.50KN；（已考虑荷载安全系数） 主梁使用阶段处于一般大气条件的环境中。结构安全等级为二级。汽车冲击系数1+μ=1.192. (2)施工阶段的内力 简支梁在吊装时，其吊点设在距梁端a=400mm处，而梁自重在跨中截面的弯矩标准值结构重力剪力：Mk.1/2=585.90KN.m,在吊点的剪力标准值结构重力剪力：V0=110.75KN.m。 3、材料 主筋用HRB335级钢筋 fsd=280N/m㎡;fsk=335N/m㎡;ES=2.0×10N/m㎡. 箍筋用R235等级钢筋 fsd=195N/m㎡;fsk=235N/m㎡;ES=2.1×10N/m㎡. 采用焊接平面钢筋骨架 混凝土为C30 fcd=13.8N/m㎡;fck=20.1N/m㎡; ftd=1.39N/m㎡; ftk=2.01N/m㎡;Ec=3.00×10N/m㎡. 设计要求 进行T形梁正截面设计计算； 进行T形梁斜截面设计计算； 进行T形梁的变形及裂缝宽度验算； 计算书要程序分明，文字流畅，书写工整，引出资料来源； 图面整洁、紧凑，符合工程制图要求。 提交成果 设计计算说明书； 一片T形梁配筋图（2号或3号）。 正截面设计 由设计资料和查表得：fsd=280N/㎡; fcd=13.8N/㎡；ftd=1.39N/㎡; ξb=0.56, γ0=1.0,弯矩计算值M=γ0Md.由基本组合值表达式（2-28），得到跨中截面的弯矩组合设计值Md为： M=γ0Md=γ0(ΣγgiSgik+γQik+ψcΣγQjSjk) =1.2×844.72+1.4×683.35+0.8×1.4×75.08 =2054.44KN.m 为便于计算，现将（图1-1）的实际T形截面换算成（图1-2）所示的计算截面，hf′=(90+150)/2=120mm，其余尺寸不变。 截面设计 因采用的是焊接钢筋骨架，故设as=30+0.07h=30+0.07×1500=135mm,则截面有效高度h0=1500-135=1365mm. 判断T形截面类型： 应用公式（3-45）得 M≦fcdbf′hf′(h0-) = 13.8×1600×120×(1365-120÷2) =3457.73KN.m﹥2054.44KN.m 故属于第一类T形截面。 求受压区高度 由表达式（3-41），可得到 γ0Md≦MU=fcdbf′x(h0-x/2) 2054.44×=13.8×1600×x(1365-x/2) 解方程得合适解为： x=70.00mm≦hf′(=120mm) x=2660mm（舍去） 求受拉钢筋的面积As 将各已知值及x=70.00mm代入表达式（3-40）得： AS=fcdbf′x/fsd=13.8×1600×70.00÷280 =5520 现选择钢筋为6Ф32+4Ф20，截面面积AS=6082 钢筋叠高层数为5层，布置如图（1-3）。 混凝土保护层厚度取40mm﹥d=32mm及附表1-8中规定的30mm,钢筋间横向净距Sn=200-2×40-2×35.8=48.4mm﹥40mm及1.25d=1.25×32=40mm 。故满足构造要求。 截面复核 已知设计的受拉钢筋中，6Ф32的面积为4826 4Ф20的面积为1256，由图（1-3）钢筋布置图可以求得as，即： 则实际有效高度h0=1500-109=1391mm。 （1）判断截面类型 由表达式（3-46）计算 fcdbf′hf′=13.8×1600×120 =2.56KN fsdAS=(4826+1256) ×