裝配式鋼筋混凝土簡支梁設(shè)計(jì)例題.ppt

裝配式鋼筋混凝土簡支梁設(shè)計(jì)例題,Add subtitle here,1）已知設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及要求,鋼筋混凝土簡支梁標(biāo)準(zhǔn)跨徑20m，計(jì)算跨徑19.5m,T形截面梁的尺寸如圖所示。橋梁處于類環(huán)境條件，安全等級(jí)為二級(jí)。梁體采用C30混凝土，HRB335級(jí)鋼筋，箍筋采用R235級(jí)鋼筋，直徑8mm。 簡支梁控制截面的彎矩組合設(shè)計(jì)值和剪力組合設(shè)計(jì)值為： 跨中截面：Md,l/2=2840kNm,Vd,l/2=135kN l/4跨截面：Md,l/4=2161kNm 支點(diǎn)截面： Md,0=0kNm,Vd,0=707kN 要求確定縱向受拉鋼筋的數(shù)量和進(jìn)行腹筋設(shè)計(jì),2,2)跨中截面的縱向受拉鋼筋計(jì)算 （1）T形截面梁受壓翼板的有效寬度bf 由圖所示的T形截面受壓翼板厚度的尺寸，可得翼板平均厚度,3,則可得到：,（本例相鄰主梁平均間距為2200mm）,故取受壓翼板的有效寬度,（2）鋼筋數(shù)量計(jì)算 查表得fcd=13.8Mpa, fsd=280Mpa,b=0.56,0=1,則彎矩計(jì)算值M=0Md=2840kNm 采用焊接鋼筋骨架，故設(shè)as=30+0.071500=135mm,則截面的有效高度 h0=1500-135=1365mm,4,故屬于第一類T型 截面,由公式,簡化整理得：求解二次方程得到合理解： X=70.3mmhf(=175mm) 將各已知值及X=70.3mm代入公式，可得,5,現(xiàn)選擇鋼筋為832（6434）+420（1256），截面面積As=7690mm2鋼筋疊高層數(shù)為6層，布置如圖所示,2200,222,150,200,截面配筋圖（尺寸單位：mm）,6,混凝土保護(hù)層厚度c取32mm。鋼筋間橫向凈距Sn=180-232-235.8=44.4mm40mm及1.25d=1.2532=40mm,故滿足構(gòu)造要求。 下面進(jìn)行截面復(fù)核 由鋼筋布置圖可求得,則實(shí)際有效高度h0=1500-119=1381mm,7,由于fcdbfhf fsdAs,故為第一類截面，由公式，求解x,即,由公式，求得正截面抗彎承載力：,又,故該截面復(fù)核滿足要求，設(shè)計(jì)安全,8,3）腹筋設(shè)計(jì),（1）截面尺寸檢查 根據(jù)構(gòu)造要求，梁最底層鋼筋232通過支座截面，支點(diǎn)截面有效高度為：,支點(diǎn)截面,跨中截面,故按正截面承載能力計(jì)算所確定的截面尺寸滿足抗剪方面的構(gòu)造要求。,9,（2）分析梁內(nèi)是否需要配置剪力鋼筋,跨中： 0.5010-3ftdbh0=0.501031.391801381=172.76kN 支點(diǎn)： 0.50103ftdbh0=0.501031.391801450.10=181.4kN 因,故可在梁跨中的某長度范圍內(nèi)按構(gòu)造配置箍筋，其余區(qū)段應(yīng)按計(jì)算配置箍筋,10,（3）計(jì)算剪力圖分配,在圖5-16所示的剪力包絡(luò)圖中，支點(diǎn)處剪力計(jì)算值V0=0Vd，0,跨中處剪力計(jì)算值Vl/2= 0Vd，l/2 確定構(gòu)造配置箍筋長度 l1=L/2(Vx-Vl/2)/(V0-Vl/2)=9750（1172.76135）/（707135）=664mm 在l1長度范圍內(nèi)可以按照構(gòu)造配置箍筋,11,（4）計(jì)算最大剪力和剪力分配,根據(jù)規(guī)范規(guī)定：最大剪力取用距支座中心h/2處截面的數(shù)值，并按混凝土和箍筋共同承擔(dān)不少于60%；彎起鋼筋承擔(dān)不超過40%，并且用水平線將剪力設(shè)計(jì)值包絡(luò)圖分割為兩部分。 距支座中心h/2處截面剪力混凝土和箍筋承擔(dān)的剪力 Vcs0.6Vd0.6663397.8KN 彎起鋼筋承擔(dān)的剪力 Vsb0.4Vd0.4663265.2KN 簡支梁剪力包絡(luò)圖取為斜直線。即： 剪力分配見圖5-16所示。,12,箍筋設(shè)計(jì),鋼筋混凝土梁應(yīng)設(shè)置直徑不小于8mm或1/4主筋直徑的箍筋。其配筋率sv，R235鋼筋不應(yīng)小于0.18%， 現(xiàn)初步選用8的雙肢箍筋 n2；Asv150.3mm2。 Asv=nAsv1250.3100.6mm2,13,p中100中1007690/（1801381）3.12.5，取p中2.5 p支100支1001608/（1801450.10）0.622.5 p平（p中+p支）/2（2.5+0.62）/21.56 h0平（h0中+h0支）/2（1381+1450.10）/21416mm,14,現(xiàn)取跨中部分箍筋的間距為170mm,則滿足規(guī)范Sv=170mmh0/2=750mm及400mm 配箍率驗(yàn)算: 在支座中心向跨徑方向長度相當(dāng)于不小于一倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距不宜大于100mm,取Sv=100mm。,15,彎起鋼筋及斜筋設(shè)計(jì),設(shè)焊接鋼筋骨架的架立鋼筋HRB335級(jí)為222，鋼筋中心至梁受壓一般上緣距離為as=56mm,c=43mm. 計(jì)算第一排彎起鋼筋A(yù)sb1時(shí)，對(duì)于簡支梁和連續(xù)梁近邊支點(diǎn)梁段，取用距支點(diǎn)中心h/2處由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力值Vsb1； 計(jì)算第一排彎起鋼筋以后的每一排彎起鋼筋A(yù)sb2Asbi時(shí)，取用前一排彎起鋼筋下面彎點(diǎn)處由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力Vsb2Vsbi。,16,彎起鋼筋彎起角度為45度，彎起鋼筋末端與架立鋼筋焊接，為了得到每對(duì)彎起鋼筋分配到的剪力，由前述彎起鋼筋的構(gòu)造規(guī)定，來得到各排彎起鋼筋彎起點(diǎn)計(jì)算位置。首先要計(jì)算彎起鋼筋上下彎點(diǎn)之間垂直距離hi,17,第一排彎起鋼筋的水平投影長度為： h1=1500-(32+35.81.5)+(43+25.1+35.80.5)=1328mm 彎筋的彎起角為45度，則第一排彎筋（2N5）的彎起點(diǎn)1距支座中心的距離為1328mm. 彎筋與梁縱軸線交點(diǎn)1距支座中心的距離為1328-1500/2-（32+35.81.5）=664mm 分配給第一排彎起鋼筋的剪力Vsb1=0.4V=265.2kN,所需要提供的彎起鋼筋面積,18,對(duì)于第二排彎起鋼筋，可得到： h2=1500(32+35.82.5)+(43+25.1+35.80.5)=1293mm 分配給第二排彎起鋼筋的剪力，由比例關(guān)系計(jì)算可得 Vsb2=231.29kN 所需要提供的彎起鋼筋面積,彎筋與梁縱軸線交點(diǎn)2距支座中心的距離為 2621-1500/2-（32+35.82.5）=1993mm,19,現(xiàn)擬彎起N1N5鋼筋，將計(jì)算的各排彎起鋼筋彎起點(diǎn)截面hi以及至支座中心的距離xi、分配的剪力計(jì)算值Vsbi，所需的彎起鋼筋面積Asbi值列入表5-2 彎起鋼筋計(jì)算表,20,由表5-2可見，原擬定彎起N1鋼筋的彎起點(diǎn)距支座中心的距離為6323mm，大于4520.5+h/2=4520.5+750=5270.5mm 在欲設(shè)置彎起鋼筋的區(qū)域長度范圍之外，暫不參與彎起鋼筋的計(jì)算。 彎起鋼筋N5提供的彎起面積小于截面所需的鋼筋面積，因此需要在與N5相同的彎起位置加焊接斜筋2N10（2 16），使得總彎起面積1609+402=2011mm2 1786mm2,21,22,23,現(xiàn)在按照同時(shí)滿足梁跨間各正截面和斜截面抗彎要求，確定彎起鋼筋的彎起點(diǎn)位置。 鋼筋彎起后相應(yīng)各正截面抗彎承載能力,24,將正截面抗彎承載能力用各平行線表示,25,26,27,750,4520.5,3815.5,664,135,173