【西南交大】混凝土课程设计
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活 恒
= ������������ = 3.96 × 1.96 = 7.7616������������/������ = ������1 + ������2 = 2.744 + 12 = 14.744������������/������
①对于该梁来说,跨内荷载越大,伸臂部分荷载越小,则跨内正弯矩值越大。
内 伸 恒
= 1 × 14.744 = 14.744������������/������
= 14.744������������/������。
= 36.165������������/������。
该组合的弯矩图及剪力图(剪力图备后用)如图 1.1 所示:
图 1.1.1
3
图 1.1.2
②对于该梁来说,伸臂部分荷载越大,则支座截面负弯矩值越大。所以伸臂部 分荷载为不利荷载;跨内荷载大小并不影响支座截面负弯矩值,但要影响弯矩 包络图,也要影响跨内截面剪力。所以,分两种情况计算 。 情况一:将跨内荷载视为有利荷载,结合伸臂不利荷载,则 伸臂部分 a. 当可变荷载效应控制时(������������ = 1.2, ������������ = 1.4, ������������ = 0.7) S = 1.2 × 14.744 + 1.4 × 7.7616 + 1.4 × 0.7 × 7.7616 = 36.165������������/������ b. 当永久荷载效应控制时时(������������ = 1.35, ������������ = 1.4, ������������ = 0.7) S = 1.35 × 14.744 + 1.4 × 7.7616 × 0.7 = 27.511������������/������ 取S ′ = 36.165������������/������。
伸 内
该组合的弯矩图及剪力图(剪力图备后用)如图 1.3 所示:
图 1.3.1
图 1.3.2 这三种荷载组合下的弯矩包络图(图 1.4)和剪力包络图(图 1.5)为:
5
图 1.4
图 1.5 跨中截面抗弯配筋 (3)计算受拉钢筋面积 M=503.8kN∙m ������ 503.8 × 106 ������������ = 2 = 1.0 × 14.3 × 400 × 11602 = 0.065 ������1 ������ ������ ������ℎ0 ξ = 1 − √1 − 2������������ = 1 − √1 − 2 × 0.065 = 0.067
b. 当永久荷载效应控制时 S=������������ q 取较大值,即S 跨内部分 a. 当可变荷载效应控制时(������������ = 1.2, ������������ = 1.4, ������������ = 0.7) S=1.2 × 14.744 + 1.4 × 7.7616 + 1.4 × 0.7 × 7.7616 = 36.165������������/������ b. 当永久荷载效应控制时(������������ = 1.35, ������������ = 1.4, ������������ = 0.7) S=1.35 × 14.744 + 1.4 × 0.7 × 7.7616 = 27.511������������/������ 取较大值,即S
《混凝土结构设计原理》课程设计
本课程设计为《混凝土结构设计原理》课程大纲所要求的实践教学环节,占 总成绩的 10%,具体设计内容为一过街天桥的简支伸臂梁设计。
g=g1+g2
≈¼L 000
L
≈¼L
简支伸臂梁简图, 面荷载为除结构构件自重外的恒载 g1 (含栏杆、 装修等) 、 结构构件自重恒载 g2 和活载 q。 桥面宽度为 B,梁截面矩形。 设计内容:初选截面后(1)跨中和支座截面抗弯配筋; (2)左支座左右斜 截面配筋; (3)跨中挠度和裂缝验算; (4)支座截面裂缝验算; (5)伸臂端挠度 验算。不画完整施工图。 提示:伸臂段上的荷载对跨中弯矩等是有利荷载。 每个同学的设计数据不同,学号后 3 位数记为 abc。 有关数据: (1)跨度 L=(abc+150)*10 mm,伸臂端长度自定; (2)宽度 B=1ab0 mm ;
L 4
=2785mm;
由于该梁为两端简支,故计算跨度������0 = ������ = 11140������������ ,因������0 > 9������,故根据梁的
0 一般最小截面高度h = 1.2 × 12 = 1114mm,取 h=1200mm,取高跨比������ = 3,即
������
2
所以跨内荷载为不利荷载,伸臂部分荷载为有利荷载。因此当计算跨内最大正 弯矩时, 伸臂部分(������������ = 1.0, ������������ = 0) a. 当可变荷载效应控制时 S=������������ q
恒
+ ������������ q
活
= 1 × 14.744 + 0 = 14.744������������/������
2 因混凝土强度等级为 C30,所以������1 = 1.0。查《混规》有������ ������ = 14.3������/������������ ,������ ������ = 2 1.43������/������������2 ,������ ������ = 360������/������������ 。
ℎ
b=400mm,ℎ0 = ℎ − ������������ = 1200 − 40 = 1160������������,取混凝土重度γ = 25kN/������3 . (2)荷载弯矩设计值计算 自重恒载 g 2 = ������ℎ = 25 × 1.2 = 30������������/������2 将题目中的恒载与活载转换为均布线荷载 ������1 = g1 ������ = 1.4 × 1.96 = 2.744������������/������ ������2 = g 2 ������ = 30 × 0.4 = 12������������/������ q q
(3) g1 = 1Fra Baidu bibliotekc0kN/m2 ; (4) q = 3.abkN/m2 。
1
【解】基本数据准备: 按题目要求(有关数据) : (1) 跨度 L=11140mm,伸臂端长度 (2) 宽度 B=1960mm; (3) g1 =1.40kN/������2 ; (4) q=3.96kN/������2 ; (5) 混凝土强度等级为 C30,安全等级为二级,配置 HRB400 级纵向受拉钢 筋,������������ = 40������������。 1、 (1)基本数据准备
6
������������ = ������������ℎ0 = (4)验算适用条件
������1 ������������ 1 × 0.067 × 14.3 × 400 × 1160 ������ ������ℎ0 = = 1235������������2 ������ 360 ������
《混凝土结构设计原理》课程设计
姓名: 学号: 班级:
王昊 2016110964 土木 20 班
目录
1.跨中和支座截面抗弯配筋.............................................................................. 1 ⑴ 基本数据准备.......................................................................................... 2 ⑵ 各组合弯矩图、剪力图及包络图.......................................................... 3 ⑶ 计算纵向受拉钢筋面积.......................................................................... 6 ⑷ 验算适用条件.......................................................................................... 7 2.左支座左右斜截面配筋.................................................................................. 8 ⑴ 基本数据准备.......................................................................................... 8 ⑵ 对左支座左截面进行箍筋配置.............................................................. 8 ⑶ 对左支座右截面进行箍筋配置.............................................................. 8 3. 跨中挠度和裂缝验算....................................................................................... 9 ⑴ 基本数据准备.......................................................................................... 9 ⑵ 计算跨中截面的刚度............................................................................ 10 ⑶ 计算跨中挠度........................................................................................ 11 ⑷ 跨中裂缝验算........................................................................................ 12 4.支座截面裂缝验算........................................................................................ 12 ⑴ 基本数据准备........................................................................................ 12 ⑵ 支座截面裂缝验算................................................................................ 12 5.伸臂端挠度验算............................................................................................ 13 ⑴ 计算伸臂端刚度.................................................................................... 13 ⑵ 计算伸臂端挠度.................................................................................... 14
伸
跨内部分(������������ = 1.0, ������������ = 0) 取S ′ = 14.744������������/������。
内
该组合的弯矩图及剪力图(剪力图备后用)如图 1.2 所示:
图 1.2.1
4
图 1.2.2 情况二:将跨内荷载视为不利荷载,结合伸臂不利荷载,则 伸臂部分与跨内部分 取S " = S " = 36.165������������/������
= ������������ = 3.96 × 1.96 = 7.7616������������/������ = ������1 + ������2 = 2.744 + 12 = 14.744������������/������
①对于该梁来说,跨内荷载越大,伸臂部分荷载越小,则跨内正弯矩值越大。
内 伸 恒
= 1 × 14.744 = 14.744������������/������
= 14.744������������/������。
= 36.165������������/������。
该组合的弯矩图及剪力图(剪力图备后用)如图 1.1 所示:
图 1.1.1
3
图 1.1.2
②对于该梁来说,伸臂部分荷载越大,则支座截面负弯矩值越大。所以伸臂部 分荷载为不利荷载;跨内荷载大小并不影响支座截面负弯矩值,但要影响弯矩 包络图,也要影响跨内截面剪力。所以,分两种情况计算 。 情况一:将跨内荷载视为有利荷载,结合伸臂不利荷载,则 伸臂部分 a. 当可变荷载效应控制时(������������ = 1.2, ������������ = 1.4, ������������ = 0.7) S = 1.2 × 14.744 + 1.4 × 7.7616 + 1.4 × 0.7 × 7.7616 = 36.165������������/������ b. 当永久荷载效应控制时时(������������ = 1.35, ������������ = 1.4, ������������ = 0.7) S = 1.35 × 14.744 + 1.4 × 7.7616 × 0.7 = 27.511������������/������ 取S ′ = 36.165������������/������。
伸 内
该组合的弯矩图及剪力图(剪力图备后用)如图 1.3 所示:
图 1.3.1
图 1.3.2 这三种荷载组合下的弯矩包络图(图 1.4)和剪力包络图(图 1.5)为:
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图 1.4
图 1.5 跨中截面抗弯配筋 (3)计算受拉钢筋面积 M=503.8kN∙m ������ 503.8 × 106 ������������ = 2 = 1.0 × 14.3 × 400 × 11602 = 0.065 ������1 ������ ������ ������ℎ0 ξ = 1 − √1 − 2������������ = 1 − √1 − 2 × 0.065 = 0.067
b. 当永久荷载效应控制时 S=������������ q 取较大值,即S 跨内部分 a. 当可变荷载效应控制时(������������ = 1.2, ������������ = 1.4, ������������ = 0.7) S=1.2 × 14.744 + 1.4 × 7.7616 + 1.4 × 0.7 × 7.7616 = 36.165������������/������ b. 当永久荷载效应控制时(������������ = 1.35, ������������ = 1.4, ������������ = 0.7) S=1.35 × 14.744 + 1.4 × 0.7 × 7.7616 = 27.511������������/������ 取较大值,即S
《混凝土结构设计原理》课程设计
本课程设计为《混凝土结构设计原理》课程大纲所要求的实践教学环节,占 总成绩的 10%,具体设计内容为一过街天桥的简支伸臂梁设计。
g=g1+g2
≈¼L 000
L
≈¼L
简支伸臂梁简图, 面荷载为除结构构件自重外的恒载 g1 (含栏杆、 装修等) 、 结构构件自重恒载 g2 和活载 q。 桥面宽度为 B,梁截面矩形。 设计内容:初选截面后(1)跨中和支座截面抗弯配筋; (2)左支座左右斜 截面配筋; (3)跨中挠度和裂缝验算; (4)支座截面裂缝验算; (5)伸臂端挠度 验算。不画完整施工图。 提示:伸臂段上的荷载对跨中弯矩等是有利荷载。 每个同学的设计数据不同,学号后 3 位数记为 abc。 有关数据: (1)跨度 L=(abc+150)*10 mm,伸臂端长度自定; (2)宽度 B=1ab0 mm ;
L 4
=2785mm;
由于该梁为两端简支,故计算跨度������0 = ������ = 11140������������ ,因������0 > 9������,故根据梁的
0 一般最小截面高度h = 1.2 × 12 = 1114mm,取 h=1200mm,取高跨比������ = 3,即
������
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所以跨内荷载为不利荷载,伸臂部分荷载为有利荷载。因此当计算跨内最大正 弯矩时, 伸臂部分(������������ = 1.0, ������������ = 0) a. 当可变荷载效应控制时 S=������������ q
恒
+ ������������ q
活
= 1 × 14.744 + 0 = 14.744������������/������
2 因混凝土强度等级为 C30,所以������1 = 1.0。查《混规》有������ ������ = 14.3������/������������ ,������ ������ = 2 1.43������/������������2 ,������ ������ = 360������/������������ 。
ℎ
b=400mm,ℎ0 = ℎ − ������������ = 1200 − 40 = 1160������������,取混凝土重度γ = 25kN/������3 . (2)荷载弯矩设计值计算 自重恒载 g 2 = ������ℎ = 25 × 1.2 = 30������������/������2 将题目中的恒载与活载转换为均布线荷载 ������1 = g1 ������ = 1.4 × 1.96 = 2.744������������/������ ������2 = g 2 ������ = 30 × 0.4 = 12������������/������ q q
(3) g1 = 1Fra Baidu bibliotekc0kN/m2 ; (4) q = 3.abkN/m2 。
1
【解】基本数据准备: 按题目要求(有关数据) : (1) 跨度 L=11140mm,伸臂端长度 (2) 宽度 B=1960mm; (3) g1 =1.40kN/������2 ; (4) q=3.96kN/������2 ; (5) 混凝土强度等级为 C30,安全等级为二级,配置 HRB400 级纵向受拉钢 筋,������������ = 40������������。 1、 (1)基本数据准备
6
������������ = ������������ℎ0 = (4)验算适用条件
������1 ������������ 1 × 0.067 × 14.3 × 400 × 1160 ������ ������ℎ0 = = 1235������������2 ������ 360 ������
《混凝土结构设计原理》课程设计
姓名: 学号: 班级:
王昊 2016110964 土木 20 班
目录
1.跨中和支座截面抗弯配筋.............................................................................. 1 ⑴ 基本数据准备.......................................................................................... 2 ⑵ 各组合弯矩图、剪力图及包络图.......................................................... 3 ⑶ 计算纵向受拉钢筋面积.......................................................................... 6 ⑷ 验算适用条件.......................................................................................... 7 2.左支座左右斜截面配筋.................................................................................. 8 ⑴ 基本数据准备.......................................................................................... 8 ⑵ 对左支座左截面进行箍筋配置.............................................................. 8 ⑶ 对左支座右截面进行箍筋配置.............................................................. 8 3. 跨中挠度和裂缝验算....................................................................................... 9 ⑴ 基本数据准备.......................................................................................... 9 ⑵ 计算跨中截面的刚度............................................................................ 10 ⑶ 计算跨中挠度........................................................................................ 11 ⑷ 跨中裂缝验算........................................................................................ 12 4.支座截面裂缝验算........................................................................................ 12 ⑴ 基本数据准备........................................................................................ 12 ⑵ 支座截面裂缝验算................................................................................ 12 5.伸臂端挠度验算............................................................................................ 13 ⑴ 计算伸臂端刚度.................................................................................... 13 ⑵ 计算伸臂端挠度.................................................................................... 14
伸
跨内部分(������������ = 1.0, ������������ = 0) 取S ′ = 14.744������������/������。
内
该组合的弯矩图及剪力图(剪力图备后用)如图 1.2 所示:
图 1.2.1
4
图 1.2.2 情况二:将跨内荷载视为不利荷载,结合伸臂不利荷载,则 伸臂部分与跨内部分 取S " = S " = 36.165������������/������