钢筋混凝土牛腿的设计 共21页文档
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1.已知数据符号说明h1=300牛腿端部高度(mm)h2=1200牛腿底部高度(mm)as=50拉紧中心保护层(mm)b400牛腿宽度(mm)β=0.65裂缝控制系数,吊车梁用0.65,其他0.8a=200集中力作用点到下柱边缘距离(mm)c=500牛腿边缘到下柱边缘距离(mm),最小为0Fvk=1337竖向集中力标准值(kN)Fhk=50水平集中力标准值(kN)强度等级C50C15~C80选用钢筋HRB335ftk= 2.64Mpa ft=1.89Mpa fy=335Mpa(屈服强度标准值)Fv=1871.8按承载力极限估算竖向力设计值(kN)Fh=70按承载力极限估算水平拉力设计值(kN)ho=1450截面有效高度(mm)2.结构构造要求①左边=1337(kN)右边=1531.0(kN)满足要求②h1≥h/3,且≥200mm ③Fvk≤0.75fc*S fc=23.1Mpa 垫石S≥77171.7mm 2垫石边≥277.8mm(指导垫石尺寸)3.拉筋配筋计算考虑竖向力和水平拉力共同作用下拉筋面积如果a≤0.3ho,a=0.3hoa=435mmAs≥2222.8mm 2牛腿尺寸满足要求0.00254最小配筋率1472.507钢筋配置d=25请选择钢筋直径n'=3计算配筋根数,配筋不应少于4根12mm钢筋n=4实际配筋根数h1高度不满足要求ρmin=Max{0.20%, 0.45ft/fy}=最小配筋面积As=0/5.0)5.01(h a bh f F F F tk vk hk vk +-≤βyh y v s f F h f a F A 2.185.00+≥As=1963.5实际拉筋面积4.箍筋配筋一般水平箍筋应配置6~12mm钢筋,间距100~150mmd=12请选择箍筋直径层数=6箍筋在上部2h0/3范围内配置层数肢数=2箍筋肢数Ag=1357.2箍筋面积Ag≥As/2箍筋数量满足5.弯起钢筋当剪跨比 a / ho ≥ 0.3 时,宜设置弯起钢筋不需要配置弯起钢筋a/ho=0.137931配筋面积不少于拉筋的一般即可。
钢筋混凝土牛腿设计计算牛腿设计(下表中绿色数字由设计者填写)220KN10KN308KN 14KN0.8660mm425mm 根据公式841mm Fvk≤β*(1-0.5Fhk/Fvk)*ftk*b*h0/(0.5+a/h 530mm 初算高度=357.93530mm C30fc=14.3ftk= 2.01ft= 1.4340混凝土强度等级钢筋抗拉强度设计值fy = 360N/mm 纵筋合力点至近边距离as=水平拉力设计值Fh=裂缝控制系数β=牛腿宽度b=牛腿与下柱交接处的垂直截面高度h=牛腿的外边缘高度h1=外边缘初算最小高度=h-c基本的构造规定: 牛腿的端部高度,且不小于200mm牛腿底面斜角竖向力的作用点至下柱边缘的水平距离a=下柱边缘到牛腿外边缘的水平长度c= 牛腿外边缘与吊车梁外边的距离不宜小于70mm 作用于牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的竖向力值Fvk=作用于牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的水平拉力值Fhk=竖向力设计值Fv=0.002145满足最大配筋率要求!31929选用8根直径20面积为2513满足!327Asv = As / 2 =1257a/ho=0.87Asw = As / 2 =1257679113至340之间的范围内箍筋的直径宜为6~12mm,间距宜为100~150mm,且在上部 2ho / 3 =范围内的水平箍筋总截面面积不宜小于承受竖向力的受拉钢筋截面面积的二分之一当a / ho ≥ 0.3 时,宜设置弯起钢筋集中荷载作用点到牛腿斜边下端点连线的长度l =需要弯起钢筋!弯起钢筋宜位于牛腿上部l/6 至l/2最小配筋率ρmin=Max{0.20%, 0.45ft/fy}=牛腿顶面受压面的面积要求牛腿的配筋计算纵向受力钢筋的总截面面积按混凝土规范式 10.8.2 计算As ≥ Fv * a / 0.85 / fy / ho + 1.2 * Fh / fy 局部压力计算的横向受压长度必须≥。
混凝土吊车梁牛腿计算牛腿设计700KN26KN980KN36.4KN 0.8500mm270mm 根据公式550mm Fvk≤β*(1-0.5Fhk/Fvk)*ftk*b*h0/(0.5+a/h0)800mm 初算高度=759.0974mm300mm411.15mm C30fc=14.3ftk= 2.01ft= 1.43400.002145130.53611510.925选用3根直径20面积为942.4778不满足!506.6667Asv = As / 2 =471.2389a/ho=0.355263Asw = As / 2 =471.2389844.3341140.7223至422.167之间的范围内弯起钢筋宜位于牛腿上部l/6 至 l/2需要弯起钢筋!纵向受力钢筋的总截面面积按混凝土规范式 10.8.2 计算As ≥ Fv * a / 0.85 / fy / ho + 1.2 * Fh / fy=范围内的水平箍筋总截面面积不宜小于承受竖向力的受拉钢筋截面面积的二分之一箍筋的直径宜为6~12mm ,间距宜为100~150mm ,且在上部 2ho / 3 =当a / ho ≥ 0.3 时,宜设置弯起钢筋集中荷载作用点到牛腿斜边下端点连线的长度l =牛腿的外边缘高度h1=外边缘初算最小高度=h-c*tg45=牛腿顶面受压面的面积要求横向受压长度必须≥牛腿的配筋计算混凝土强度等级钢筋抗拉强度设计值fy = 300N/mm 纵筋合力点至近边距离as=最小配筋率ρmin=Max{0.20%, 0.45ft/fy}=竖向力设计值Fv=水平拉力设计值Fh=裂缝控制系数β=竖向力的作用点至下柱边缘的水平距离a=下柱边缘到牛腿外边缘的水平长度c=牛腿与下柱交接处的垂直截面高度h=牛腿宽度b= 牛腿外边缘与吊车梁外边的距离不宜小于70mm作用于牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的竖向力值Fvk =作用于牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的水平拉力值Fhk =基本的构造规定: 牛腿的端部高度,且不小于200mm牛腿底面斜角。
大跨度钢筋混凝土箱梁端牛腿设计任务书、基本资料牛腿尺寸见附图示。
荷载:汽车荷载:公路—I级挂梁为13M跨实心板,80cm板厚,10cm桥面铺装;桥面全宽8.0M,牛腿用C30砼,HRB335级钢筋,四氟板式橡胶支座,卩=0.05、设计计算内容牛腿截面强度验算:(一)竖截面I —I的验算1 •按偏心受拉构件验算截面强度;2•按受弯构件验算抗弯抗剪强度;(二)最弱斜截面验算(按偏心受拉截面)(三)45°斜截面验算(按轴心受拉截面)三、要求1•按计算值配置:水平、竖直、斜向钢筋,并画出配筋示意图。
2•提交详细计算书及配筋示意图,最好为打印件。
pop}I "13. 2周内完成。
50 L 700 I 50PS0图1 牛腿尺寸图(cm)牛腿设计计算书1、横向分布系数的计算可将挂梁假定为由两片相等的实心板梁组成(矩形板)1.1、杠杆原理法:汽车荷载:m oq「q )(1.7069 1.0862 0.6379 0.0172)=1.72412 21.2、用偏压法计算:抗弯惯性矩:bh3 1230.8 4.012= 0.1706666抗扭惯性矩:由%=%.8 =5可查表得:c = 0.293.I矩形-0.29 4 0.8 -0.59392计算修正系数12I ti二nl 矩形,n=2,取G=0.425E, '、a i= 2 22= 8m2121 . nl GI矩形12EP11122a i2a12=0.1611 ,2 13 0.425E0.593921 -12E 汉0.1706666 汉8 -0.5 0.1611 0.5=0.58= 0.5—0.1611 0.5=0.42da rui也A c寸r? ...--Ji0-58 cjB ,n十 _一_-・_ 一_一_-—H■―L-.-”一=——4——--1 1m cq q (0.6931 0.5938 0.5220 0.4228) = 1.11582、内力计算:2.1、恒载内力计算:恒载集度取板的一半计算行车道板(容重25kN/m2)g^ 0.8 4.0 25kN/m = 80kN/m混凝土铺装(容重24kN/m2)g p =0.07 4.0 24kN / m =6.72kN / m沥青表面处理(容重22kN/m 2)g l = 0.03 4.0 22kN / m = 2.64kN / m 一块板上的恒载集度g^g b g p g^(80 6.72 2.64) = 89.36kN /m由行车道板和铺装层产生的内力:1 1支点剪力:Q;。
钢筋混凝土柱牛腿设计手册《钢筋混凝土柱牛腿设计手册》是一本关于钢筋混凝土柱牛腿设计的专业书籍,旨在为结构工程师和设计师提供有关钢筋混凝土柱牛腿的一般规定、截面尺寸确定与承载力计算、构造要求与配筋图例等方面的详细信息。
以下是对该手册内容的详细介绍:一、一般规定手册首先介绍了钢筋混凝土柱牛腿的一般规定,包括牛腿的定义、分类、应用范围和设计要求。
牛腿是指在钢筋混凝土柱子上设置的用于支撑梁或其他上部结构的加强部件。
根据牛腿在柱子上的位置和形式,可分为多种类型,如梁承式牛腿、悬臂式牛腿等。
牛腿的设计需要遵循相关规范和标准,如《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)等。
二、截面尺寸确定与承载力计算手册的第二部分详细介绍了如何确定牛腿的截面尺寸和进行承载力计算。
这部分内容主要包括牛腿的受力分析、截面尺寸的确定、承载力计算方法和计算公式等。
在受力分析中,需要考虑牛腿所承受的弯矩、剪力、扭矩等力,并确定相应的计算系数。
在截面尺寸的确定中,需要根据承载力计算结果和牛腿的受力特性,选择合适的截面尺寸。
承载力计算需要考虑混凝土和钢筋的强度、配筋率、构造要求等因素,并遵循相关规范和标准进行计算。
三、构造要求与配筋图例手册的第三部分主要介绍了牛腿的构造要求和配筋图例。
这部分内容主要包括牛腿的构造要求、钢筋的种类和规格、配筋原则、配筋图例等。
在构造要求中,需要遵循相关规范和标准,如《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)等,确保牛腿的构造安全、稳定、可靠。
在配筋图例中,提供了不同类型牛腿的配筋示例,以供设计师参考和借鉴。
四、其他相关内容除了上述主要内容外,手册还包含了一些其他相关内容,如牛腿的施工要点、质量验收标准、常见问题及解决方法等。
这些内容有助于设计师和工程师更好地了解和掌握钢筋混凝土柱牛腿的设计、施工和质量控制等方面的知识。
总之,《钢筋混凝土柱牛腿设计手册》为结构工程师和设计师提供了有关钢筋混凝土柱牛腿设计的详细信息和实用指导。
200mmas==10.7立柱独立牛腿10.7.1立柱上的牛腿(当a ≤h 0时)的截面尺寸,应符合下列要求:(1)牛腿的裂缝控制应满足:式中F vs ———由荷载标准值按荷载效应短期组合计算作用于牛腿顶部的竖向值;F hs ———由荷载标准值按荷载效应短期组合计算作用于牛腿顶部的水平拉力β———裂缝控制系数,对水电站厂房立柱的牛腿,取β=0.70;对承受静荷载β———裂缝控制系数,对水电站厂房立柱的牛腿,取β=0.70;对承受静荷载用的牛腿,取β=0.80;a———竖向力作用点至下柱边缘的水平距离,应考虑安装偏差20mm;竖向力用点位于下柱截面以内时,取a=0;b———牛腿宽度;h0———牛腿与下柱交接处的垂直截面有效高度;取h0=h1-a s+ctanα,在此h、a、c及α的意义见图10.7.1,当α>45°时,取α=45°。
(2)牛腿外边缘高度h1不应小于h/3,且不应小于200mm。
(3)吊车梁外边缘至牛腿外缘的距离不应小于100mm。
(4)牛腿顶面在竖向力设计值F v作用下,其局部受压应力不应超过0.9f c,否则应采取加大受压面积、提高混凝土强度等级或配置钢筋网片等有效措施。
10.7.2独立牛腿中由承受竖向力所需的受拉钢筋和承受水平拉力所需的锚筋组成的受力钢筋的总截面面积A s应按下列公式计算:当a<0.3h0时,取a=0.3h0。
式中γd———钢筋混凝土结构的结构系数,按表4.2.1取值;F v———作用在牛腿顶部的竖向力设计值;F h———作用在牛腿顶部的水平拉力设计值。
受力钢筋宜采用变形钢筋。
承受竖向力所需的受拉钢筋的配筋率(以截面bh0计)不应小于0.2%,也不大于0.6%,且根数不宜少于4根,直径不应小于12mm。
受拉钢筋不得下弯作弯起钢筋。
受拉钢筋的锚固长度应符合10.2.3中对梁的上部钢筋的有关规定承受水平拉力的锚筋应焊在预埋件上,且不应少于2根,直径不应小12mm。
大跨度钢筋混凝土箱梁梁端牛腿设计一、基本资料牛腿尺寸见附图所示。
荷载:汽车荷载:公路I 级,荷载组合=1.2恒载+1.4汽车荷载挂梁为13m 跨实心板,80cm 板厚,10cm 桥面铺装桥面全宽:8.0m (双车道),牛腿用30#砼(C30),II 级钢筋,四氟板式橡胶支座,05.0=μ 二、设计计算内容牛腿截面强度验算:计算支座外力R 和H 恒载为:()kN R 8.579231.0813258.081341=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=恒 汽车荷载为: ()()kN R 086.40021315.10112122.11124.01q m y P m 1k i k k k =⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+=Ω++=∑ξμ)(汽车则荷载组合为:kN R R R 88.1255086.4004.18.5792.14.12.1=⨯⨯+⨯=+=汽车恒组合 支座摩阻力为:kN R R 79.6288.125505.005.0=⨯=⨯=组合摩汽车制动力为:kN l q P R k k 85.34%10)(1=⨯+=kN R 5.8221652== kN R 5.82=∴制取综上所述:支座外力R =1255.88kN ,H =82.5kN(一) 竖截面I-I 的验算作用于竖截面I-I 的内力为:kN H N 5.820===ϑkNR Q 88.12550===ϑm kN h H M ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯+⨯=++==70.40705.0265.05.823.088.1255)2(Re 0εϑ 1. 按偏心受拉构件验算截面根据题意,知截面尺寸为mm b 8253002/350350'=++=,h =650mm ,计算纵向力kN N j 5.82=,弯矩m kN M j ⋅=70.407,mPa R a 5.17=,mPa R R g g 340'==,取a=a ’=40mm, 则偏心距为:mm a h mm N M e j j28540265024942105.821070.407360=-=->=⨯⨯== 属于大偏心受拉的情况。
=as=200mm10.7立柱独立牛腿10.7.1立柱上的牛腿(当a ≤h 0时)的截面尺寸,应符合下列要求:(1)牛腿的裂缝控制应满足:式中F vs ———由荷载标准值按荷载效应短期组合计算作用于牛腿顶部的竖向值;F hs ———由荷载标准值按荷载效应短期组合计算作用于牛腿顶部的水平拉力β———裂缝控制系数,对水电站厂房立柱的牛腿,取β=0.70;对承受静荷载β———裂缝控制系数,对水电站厂房立柱的牛腿,取β=0.70;对承受静荷载用的牛腿,取β=0.80;a———竖向力作用点至下柱边缘的水平距离,应考虑安装偏差20mm;竖向力用点位于下柱截面以内时,取a=0;b———牛腿宽度;h0———牛腿与下柱交接处的垂直截面有效高度;取h0=h1-a s+ctanα,在此h、a、c及α的意义见图10.7.1,当α>45°时,取α=45°。
(2)牛腿外边缘高度h1不应小于h/3,且不应小于200mm。
(3)吊车梁外边缘至牛腿外缘的距离不应小于100mm。
(4)牛腿顶面在竖向力设计值F v作用下,其局部受压应力不应超过0.9f c,否则应采取加大受压面积、提高混凝土强度等级或配置钢筋网片等有效措施。
10.7.2独立牛腿中由承受竖向力所需的受拉钢筋和承受水平拉力所需的锚筋组成的受力钢筋的总截面面积A s应按下列公式计算:当a<0.3h0时,取a=0.3h0。
式中γd———钢筋混凝土结构的结构系数,按表4.2.1取值;F v———作用在牛腿顶部的竖向力设计值;F h———作用在牛腿顶部的水平拉力设计值。
受力钢筋宜采用变形钢筋。
承受竖向力所需的受拉钢筋的配筋率(以截面bh0计)不应小于0.2%,也不大于0.6%,且根数不宜少于4根,直径不应小于12mm。
受拉钢筋不得下弯作弯起钢筋。
受拉钢筋的锚固长度应符合10.2.3中对梁的上部钢筋的有关规定承受水平拉力的锚筋应焊在预埋件上,且不应少于2根,直径不应小12mm。