l0=6000mm
主梁的计算简图如下图:
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4)内力设计值及包络图A)弯矩设计值
弯矩M=k1Gl0+k2Ql0公式中系数k1,k2查表得M1,max=0.244*106.55*6.3+0.289*155*6.3=446kN.mMB,max=-0.267*106.55*6.3-0.311*155*6.3=-483kN.mM2,max=0.067*106.55*6+0.200*155*6=229kN.mB)剪力设计值
剪力V=k3G+k4Q公式中系数k3,k4查表得VA,max=0.733*106.55+0.822*155=210kNVBL,max=-1.267*106.55-1.311*155=-338kNVBR,max=1.0*106.55+1.222*155=296kNC)弯矩、剪力包络图
①第1、3跨有活荷载,第2跨没有活荷载
由附表19知,支座B或C的弯矩值为
MB=MC=-0.267*106.55*6.64-0.133*155*6.64=-287kN.m
在第1跨内以支座弯矩MA=0,MB=-287kN.m的连线为基线,作G=86kN,Q=152kN的简支梁弯矩图,得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为:
1/3(G+Q)l0+MB/3=1/3*(86+152)*6.64-287/3=431kN.m(与前面计算的M1max=431kN.m相近。
)1/3(G+Q)l0+2MB/3=1/3*(86+152)*6.64-2*287/3=335.1kN.m
在第2跨内以支座弯矩MB=MC=-287kN.m的连接为基线,作G=86kN,Q=152kN的简支弯矩图,得集中荷载作用点处的弯矩值:
1/3Gl0+MB=1/3*86*6.6-287=-97.8kN.m②第1、2跨有活荷载,第3跨没有活荷载
第1跨内:
在第1跨内以支座弯矩MA=0,MB=-287kN.m的连线为基线,作G=86kN,Q=152kN的简支梁弯矩图,得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为:
1/3(G+Q)l0+MB/3=1/3*(86+152)*6.64-466/3=371.0kN.m1/3(G+Q)l0+2MB/3=1/3*(86+152)*6.64-2*466/3=216kN.m
在第2跨内以支座弯矩MC=-0.267*86*6.64-0.089*152*6.64=-242.3kN.m。
以支座弯矩MB=-287kN.m,MC=-242.3kN.m的连接为基线,作G=86kN,Q=152kN的简支弯矩图,得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处的弯矩设计值分别为:
1/3(G+Q)l0+MC+2/3(MB-MC)=1/3*(86+152)*6.64-242.3-2/3*(287-242.3)=254.7kN.m1/3(G+Q)l0+MC+1/3(MB-MC)=1/3*(86+152)*6.64-242.3-1/3*(257.6-242.3)=280kN.m③第2跨有活荷载,第1、3跨没有活荷载
MB=MC=-0.267*86*6.64-0.133*152*6.64=-286.7kN.m,第2跨两集中荷载作用点处的弯矩:
1/3(G+Q)l0+MB=1/3*(86+152)*6.4-286.7=221kN.m
第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩设计值分别为:
1/3Gl0+1/3MB=1/3*86*6.64-1/3*286.7=94.8kN.m1/3Gl0+2/3MB=1/3*86*6.64-2/3*286.7=-0.8kN.m弯矩包络图如图:
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剪力包络图:
①第1跨
VA,max=0.733*86+0.822*152=187.9kN;过第1个集中荷载后为:
187.9-86-152=-50kN;过第2个集中荷载后为:
-44.1-86-119=-249.1kN。
VBL,max=-1.267*86-1.311*152=-308.3kN;过第1个集中荷载后为:
-308.3+86+152=-70.3kN;过第2个集中荷载后为:
-70.3+86+152=167.7kN。
②第2跨
VBR,max=1.0*86+1.222*152=271.7kN;过第1个集中荷载后为:
271.7-86=185.7kN;当活荷载仅取作用在第2跨时,VBR=1.0*86+1.0*152=238kN;过第1个集中荷载后为:
238-86-152=0kN,剪力包络图如图所示:
5)承载力计算
正截面受弯承载力
跨内按T形截面计算,因b'f/h0=100/615=0.16>0.1,翼缘计算宽度按l/3=6.9/3=2.3m和b+sn=6.m中较小值确定,取b'f=2.3m。
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B支座边的弯矩设计值MB=MBmax-V0b/2=398.2-231.4*0.40/2=351.7kN。
纵向受力给你钢筋除B支座截面为两排外,其余均为一排。
跨内截面经判别都属于第一类T形截面。
正截面受弯承载力的计算过程如下表所示:
主梁正截面承载力计算
截面1B弯矩设计值(kN.m)367.7-398.2αs=M/α1fcbh02或0.0360.042αs=M/α1fcb'fh02γs=[1-(1-2αs)1/2]/20.980.98AS=M/γsh0fy16951913选配配筋(mm2)4φ257φ20
As=1963As=2200
2
193.40.0190.998823φ20As=942
-68.40.0070.9963102φ20As=628
计算结果表明,ξ均小于0.518,满足要求;取中间跨跨中截面验算,其承载负弯矩时的最小配筋率,AS、bh=628/(250*650)=0.39%,此值比0.45ft/fy=0.45*(1.27/360)=0.158%大,同时大于0.2%,满足要求。
斜截面受剪承载力计算包括:
截面尺寸的复核,腹筋计算和最小配箍率验算。
验算截面尺寸:
hw=h0-h'f=590-100=490mm,hw/b=490/250=1.96<4,截面尺寸按下式验算:
0.25βcfcbh0=0.25*1*9.6*250*590=354.0kN>Vmax=265.0kN。
故截面尺寸满足要求。
SV=2*50.24/(250*150)=0.26%>0.3*ft/fyv=0.3*1.27/210=0.18%,满足要求。
次梁传来的集中力Fl=62.5+80.8=143.3kN,h1=650-500=150mm,附加箍筋布置范围
筋的排数,m=900/200+1=6排,次梁两侧各布置3排,另加吊筋216,Asb=402mm,由2fyAsbsin
因主梁的腹板高度大于450mm,需在梁侧设置纵向构造钢筋,每侧纵向构造钢筋的截面面积不小于腹板面积的0.1%,且其间距不大于200mm。
现每侧配置214,308/(300*570)=0.18%>0.1%,满足要求。
主梁边支座下需设置梁垫,计算从略。
五总结
本次设计中首先要解决的问题是对所做题目的理解。
简单的文字描述总是生涩难懂,但倘若联系实际生活,再来看问题时,一切开始显得清晰,再加上老师的指点,便可以把自己究竟该作何工作搞清楚。
这也给我一启示,我们要解决的诸多问题都源自生活,若要解决它,联系实际是个很不错的选择。
通过本次课程设计,我对混凝土结构有了较为深入的了解,虽然只是对一个问题的简单模拟,但麻雀虽小五脏俱全,我对相关问题的解决已经有了一定的认识,对混凝土结构这门课程也有了更为透彻的感悟。
本次课程设计,锻炼了我分析问题和解决问题的能力,为今后相关问题的解决积累了宝贵经验,也增强了自己的耐心与自信,受益匪浅。