简支梁设计计划书.doc
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简支梁设计计划书
一、截面设计
取混凝土保护层厚度c=30mm
受拉主筋层距为30mm
受拉主筋净距=120-2×30-2×13.9=32mm (B12的外径为13.9mm)
==59mm
=h-=200-59=141mm
=452
图1.2 钢筋布置图 单位:mm
1.受压区高度计算
bx=
x===66mm
2.配筋率计算
==2.67%
3.正截面抗弯承载力计算
=bx(-)) =13.7KN.m
二、箍筋设计
简支梁全长2000mm,设计支座距离梁边缘50mm,支座宽度为50mm,则梁跨径L=1900mm.加载点位于跨,逐级加载,加载点距支座中心距离a==633mm 剪跨比m===4.5
梁的抗剪设计值===21.6KN
=1.0×21.6=21.6KN
由《结构设计原理》查得 =35M
图1.3 梁的弯矩图、剪力图
检查截面尺寸:
上限值:(0.51×)b
=0.5×××120×141
=51.0KN
下限值:(0.5×)b
=0.5××1×1.52×120×120×141
=12.9KN
截面尺寸满足《公路桥规》要求,但需要按计算设置箍筋
计算箍筋间距
采用A8的双肢箍筋,箍筋截面积=n=101
由《结构设计原理》附表1-3查得=195MPa
由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG D62-2004)中(5.2.11-1)式计算箍筋间距
=
取=1.0,=1.1,P=100=2.672.5 故P=2.5
取混凝土和箍筋共同承担最大剪力计算值系数ξ=1
代入数据处理得=505mm 取≤100mm
箍筋布置
箍筋配筋率为===0.84%
在支座中心向跨径方向一倍梁高h=200mm内取=54mm 其余的取=100mm
近梁端第一根箍筋设置在距端面一个混凝土保护层厚度30mm处,斜截面抗剪承载力
=(0.45×)b
=48.8KN
由弯矩图、剪力图知加载点处截面为斜裂缝顶端,斜截面投影长度c=0.6=0.6a=0.6×0.633=378mm
为斜截面顶端正截面的剪力组合设计值,为斜截面顶端正截面弯矩组合设计值,=a即加载点距支座中心的距离
所以裂缝穿过4根箍筋和2根主筋
由图1.4算得
斜截面抗弯承载力为
=28.1KN.m
图1.4 箍筋布置图 单位:mm
图1.5 受力主筋端部弯钩图 单位:mm
图1.6 架立筋端部弯钩图 单位:mm
三、裂缝及挠度计算
由钢筋的布置算得A8的总质量为5.2kg,体积为0.00067 B12的总质量为7.3Kg,体积为0.00093,由布置钢筋而减少的混凝土质量为(0.00067+0.00093) ×2400=3.8kg
素混凝土梁的质量为 m=0.048×2400=115.2kg
简支梁质量M=115.2+5.2+7.3-3.8=123.9kg
自重的均布荷载q==0.6KN/m
因梁的自重在跨中引起的弯矩==×0.6×=0.3KN.m
1.最大裂缝宽度计算
由《结构设计原理》附表1-2,1-4查得=2.0×MPa
=3.15×MPa
截面换算系数 ==6.35
换算截面面积 =bx+
=120×66+6.35×452
=10790.2
换算截面惯性矩 =b+
=×120×+6.35×452×
、、的确定,对于带筋钢筋=1.0
跨中荷载长期效应组合 ==0.3KN
跨中荷载短期效应组合 =+=0.3+13.7=14KN
=1+0.5=1+0.5=1.01 =1.0
=2.67%0.02,所以取=0.02
由荷载短期效应组合引起的开裂截面纵向受拉钢筋在使用荷载作用下的应力 ===252.5MPa
最大裂缝宽度 =()
=0.11mm
2.挠度计算
换算截面对中和轴的惯性矩
=b+bh+(-1)
全截面抗弯刚度 =0.95=24.35×N.
开裂截面抗弯刚度 ==8.71× N.
全截面换算截面受拉区边缘的弹性抵抗矩为
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