1、1.设计资料1.1 主梁跨径和全长标准跨径: ml13标计算跨径: 2.5计一类环境,安全等级为二级。1.2 荷载(跨中截面)永久荷载标准值:汽车荷载标准值:人群荷载标准值:1.3 材料梁体采用车 C30 混凝土; ; ;MPafcd8.13Pafck1.20MPaftd39.1; 。ftk0.224/.3mNEc主筋采用 HRB335 钢筋; ;Pafsd280Pafsk3525/10.2Es箍筋采用 R235 钢筋; ;Mfsd195fsk225/.mNs采用焊接骨架。1.4 结构尺寸梁宽 b=180mm,翼缘板边厚 =100mm,梁高 h=1000mm,T 梁有效翼fh缘宽度 =1200
2、mm。具体尺寸如图 1-1 所示:fb图 1-1T 形梁截面尺寸2.设计任务2.1 设计计算书一份;2.2 施工图一张。包括梁的一般构造图、钢筋焊接骨架图、横截面图。3.设计计算书3.1 作用效应组合按承载能力极限状态计算时跨中截面弯矩组合设计值:mMMSrSrkQQikGknjicmiid194.5N 23)1.4075439.1.620(. )(21100 剪力设计值: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T 形梁有效宽度 。mbf120 2)判断 T 形梁截面类型假定 取 ,mhmas 130301.30 mhxf10hs8710kN5.1941357.9k
3、N )2870(2)(0 dffcd Mhb故属于第一类 T 型截面。3)求受压区高度根据方程:,)2(00xhbfMcd可得到:)87(13.194.56x解得:mhmxb4056.804) 求受拉钢筋的面积由 ,将 带入方程,得到 。sdfcdAxb x 250As5)选用钢筋拟采用 8 28+2 20 的钢筋,8 28 面积为 ,2 20 面496m积为 , 截面面积 。钢筋叠高层数为 5 层,布置如26m254mAs图 3-1 所示。混凝土保护层厚度取 30mm,钢筋间横向间距,故满足构造要求。dsn 352.140632018架立钢筋采用 2 20。901630图 3-1 纵筋配筋图
4、3.2.2 正截面抗弯承载力复核1)跨中截面配筋率,故 。则mas 98624910 mahs902810其配筋率为: %19.0/45.02%.3902185min0 sdts fbhA2)判断 T 形梁截面类型Nhffcd 16k13.8 As52045由于 ,故为第一类 T 形截面。fcdsdbf3)求受压区高度 mhmbfAxbcds 50926.0941208.35 4)正截面抗弯承载力dfcduMxhb00m13kN )294(2.8)(故跨中截面抗弯承载力满足要求。3.3 主梁斜截面承载力计算3.3.1 截面尺寸复核根据规范规定:在钢筋混凝土支点处,应至少有两根并不少于总数 1/
5、5 的下层受拉主筋通过。初步拟定梁底 2 28 的主筋深入支座。支点截面的有效高度mh59)203(0T 形梁受弯构件,其抗剪截面应符合 要求,dkcuVbhf0,-310. )(有:kNVbhfdkcu 36480 5981.510.50-,-3 )()(故截面尺寸符合设计要求。3.2.2 检查是否需要按计算设置腹筋符合条件 时,可不进行斜截面抗剪承载力dtdVbhf0-310.5)(计算,而仅按构造要求配置箍筋。跨中截面:kNbhftd 625190283.10.510.5-0-3 )()(支座截面:kftd. -30-3)()(故可在梁跨中的某长度范围内按构造配置箍筋,其余区段应按计算配
6、置腹筋。3.3.3 最大设计剪力及剪力分配1)确定构造配置箍筋长度在图 3-2 所示的剪力包络图中,支点处的剪力 V0 ,跨中处剪力计算值 V 。则有:2.48/5.1632/tan0L距支座中心 h/2 处截面剪力为:kNahV39.36t0 按构造配置最低数量箍筋的范围: mabhfl Ltd 102.48/)651(tn/)15.(2031 2)计算最大剪力和剪力分配距支座中心 h/2 处截面剪力为:kNahV392.48136tn20 混凝土和箍筋承担的剪力:kCS 09.6.弯起钢筋承担的剪力:kNVsb1364.0 图 3-2 剪力分配图3.3.4 箍筋设计根据规范:钢筋混凝土梁应
7、设置直径不小于 8mm 或 1/4 主筋直径的箍筋。现选用直径为 8mm 的双肢箍筋, 。26.103.52mAsv在等截面钢筋混凝土简支梁中,为了方便计算,计算公式中纵筋配筋率 及截面有效高度 可近似按支座截面和跨中截面的平均0h值取用,计算如下跨中截面: ,取 ,5.23.42/L 5.2/Lmh90支座截面: , 。0719800则平均值分别为 , 。.62.2箍筋间距 为vs290m )396.0( 298016.512)1.(.1.0. 262 20,623VbhAfs svkcuv 取 及hsv5.5400mm, ,满足规范要求。%81.02.1806.vsbA综合上述计算,在支座
8、中心向跨径长度方向的 1000mm 范围内,设计箍筋间距 ;至跨中截面统一的箍筋间距 。msv10 msv2503.3.5 弯起钢筋及斜筋设计设焊接钢筋骨架的架立钢筋(HRB335)为 20,钢筋重心到梁受压翼板上边缘的距离 。弯起钢筋的弯起角度为 45,弯mas41起末端与架立钢筋焊接。直接布置弯起钢筋,布置过程中,后一排的弯终点刚好落在前一排弯起点。在布置时发现第四排纵向钢筋弯起点对应的剪力值不为零,故需要设置斜筋(2 20) ,编号 2N6。同时根据要求,又在支座附近设置了弯起钢筋。 (见图 3-3) 。1)弯起钢筋的校核第一排弯起钢筋(2N2): kNVAfVsbsds 1360.41
9、83kN 5in20.7513满足要求。同时,第二、三排钢筋(2N3、2N4)也满足要求。第一排弯起钢筋水平投影长度 ;第二排弯起钢筋水平mlsb851投影长度 ;第三排弯起钢筋水平投影长度 。mlsb82 mlsb7983第四排弯起钢筋(2N5) ,已知第三排弯起钢筋弯起点到支座中心距离为 2484mm,可得:93kN45sin628010.7535sds AfVkNaVsb 35.48.20.tn10)248-3(5 ,第四排钢筋(2N5)满足要求,同时第五排钢筋(2N6)也5sbV都满足要求。第四排弯起钢筋水平投影长度 ;第五排弯起钢筋水mlsb724平投影长度 。mlsb7503.4 全梁承载力校核3.4.1 正截面和斜截面抗弯承载力校核简支梁弯矩包络图近视取为二次抛物线: ,)41(2/, lxMldx其中 x 为跨中到计算截面的距离。各排钢筋承担的弯矩计算如下:m295.4KN135451 uiMA.512 uim295.4KN1354513 uiMA.514 uim150.KN35462851 uiMA正截面抗弯能力及斜截面抗弯承载力校核见图 3-3。2N12N453s(1)=35s(2)=138s(3)942N102N32N42N52N6 0295.40.86.218.3369203136 62314图 3-3 梁的弯起钢筋布置图及弯矩包络图与抵抗弯矩图