长沙理工大学结构设计原理设计例题解决方案.doc

 PAGE 29 .课 程 设 计 用 纸 第一章《结构设计原理》课程设计设计资料 T形简支梁设计资料如下，见图1-1及表1-1表1-2. 图1（尺寸单位：mm） 表1-1 标准跨径(m)预制场长度(m)计算跨径(m)h (mm)bi (mm)b (mm) (mm) (mm)2019.9619.601500220020080160(表中bi表示主梁间距) 表1-2 跨中弯矩（KN-m）支点计算剪力V (KN)跨中计算剪力V (KN)材料恒载人群汽车砼标号主筋等级1132.83139.25963.47 808.60489.25131.81C35HRB335课 程 设 计 用 纸 ①重要性系数=1.0 ②支座至跨中各截面，弯矩假定按抛物线分布，而剪力按直线变化 ③钢筋均采用焊接骨架； ④箍筋采用R235级钢筋，弯起钢筋和斜筋采用与主筋相同等级的钢筋。.. . . . . 课 程 设 计 用 纸 第二章 荷载效应组合 2.1 基本组合 钢筋混凝土简支梁安全等级为二级，重要性系数=1.0。因恒载作用效应对结构承载能力不利，故取永久作用效应的分项系数 EQ =1.2。汽车荷载效应的分项系数=1.4对于人群荷载，其他可变作用效应的分项系数=1.4。本组合为永久作用与汽车荷载和人群荷载组合，故取人群荷载的组合系数为=0.80。 按承载能力极限状态计算时作用效应值基本组合的设计值为 M=() =1.0(1.21132.83+1.4963.47+0.81.4139.25) =2864.214 2.2 短期效应组合 根据《公路桥规》，汽车荷载作用效应不计入冲击系数，计算得到不计冲击系数的汽车荷载弯矩标准值为M=808.60，汽车荷载作用效应的频遇值系数=0.7，人群荷载作用效应的频遇值系数=1.0 可得作用短期效应组合设计值M为 M=M+M+ =1132.83+0.7808.60+1.0139.25 =1838.1 2.3 作用长期效应组合 不计冲击系数的汽车荷载弯矩标准值=808.60，汽车荷载作用效应的准永久值系数=0.4，人群荷载作用效应的准永久值系数=0.4 课 程 设 计 用 纸 可得作用长期效应组合设计值为 = =1132.83+0.4808.60+0.4139.25 =1511.97 课 程 设 计 用 纸 第三章 正截面承载力计算 3.1 截面设计 3.1.1 T形截面梁受压翼板的有效宽度b 由图1-1所示的T形截面受压翼板厚度的尺寸，可得翼板平均厚度h=（160+80）/2=120mm 则可得b=L=19600=6533mm b=2200mm b=b+2c+12h=200+2+12120=1640mm 故取受压翼板的有效宽度b=1640mm 3.1.2 钢筋数量计算 由已知条件查得=16.1MPa, =1.52MPa, =280MPa,=0.56,弯矩计算值M=M=1.02864.214=2864.214。 为了便于进行计算，将图1-1的实际截面换成3-1所示的计算截面，h=120mm，其余尺寸不变 图3-1（尺寸单位：mm） 课 程 设 计 用 纸 (1)因采用的是焊接钢筋骨架，故设 =30mm+0.07h=30+0.071500=135mm， 则截面有效高度h=1500-135=1365mm (2)T形截面类型判定 =4134.87 =4134.87 故属于第一类T形截面 (3)求受压区高度 由 可得 2864.214=16.1 整理后，可得到 解方程的合适解为 ， (4)求受拉钢筋面积A 将各已知值及代入式，可得到 现选择钢筋，截面面积钢筋叠层数为6层,受拉区混凝土保护层厚度取C=35mm32mm及30mm钢筋间横向净距为 ，故满足构造要求。钢筋布置图3-2如下 课 程 设 计 用 纸 图3-2（尺寸单位：mm） 3.2 承载力复核 已设计的受拉钢筋中，的面积为4826，的面积为2945，。 由图3-2钢筋布置图，可求得，即 =125mm 则实际有效高度 (1)判定T形截面类型 由式 ，计算 =3.17 =2.18 由于，故为第一类T形截面 (2)求受压区高度 课 程 设 计 用