结构设计原理课程设计---钢筋混凝土简支T形梁桥一片主梁设计.doc

结构设计原理课程设计任务书 普通钢筋混凝土T梁 一、设计题目：钢筋混凝土简支T形梁桥一片主梁设计。 二、设计资料 1、某公路钢筋混凝土简支梁桥主梁结构尺寸。 标准跨径：20.00m； 计算跨径：19.50m； 主梁全长：19.96m； 梁的截面尺寸如下图(单位 mm)： 梁高1500。 2、计算内力 （1）使用阶段的内力 T形梁截面尺寸 跨中截面计算弯矩（标准值） 结构重力弯矩：M1/2恒=820.82+46=866.82 KN.m 汽车荷载弯矩：M1/2汽=549.29+46=595.29 KN.m 人群荷载弯矩：M1/2人=78.04 KN.m 1/4跨截面弯矩：（设计值） Md.1/4=1867.00 KN.m；（已考虑荷载安全系数） 支点截面弯矩 Md0=0 KN.m, 支点截面计算剪力（标准值） 结构重力剪力：V恒=162+46=208 KN; 汽车荷载剪力：V汽=129+46=175 KN; 人群荷载剪力：V人=18 KN; 跨中截面计算剪力（设计值） Vj1/2=76.50KN；（已考虑荷载安全系数） 主梁使用阶段处于一般大气条件的环境中。结构安全等级为二级。汽车冲击系数1+μ=1.192. (2)施工阶段的内力 简支梁在吊装时，其吊点设在距梁端a=400mm处，而梁自重在跨中截面的弯矩标准值结构重力剪力：Mk.1/2=585.90KN.m,在吊点的剪力标准值结构重力剪力：V0=110.75KN.m。 3、材料 主筋用HRB335级钢筋 fsd=280 N/m㎡；fsk=335 N/m㎡。 箍筋用R235等级钢筋 fsd=195N/m㎡；fsk=235N/m㎡;ES=2.1×N/。 采用焊接平面钢筋骨架 混凝土为C30 fcd=13.8N/m㎡;fck=20.1N/m㎡; ftd=1.39N/m㎡; ftk=2.01N/m㎡;Ec=3.00×10N/m㎡. 三、设计要求 进行T形梁正截面设计计算； 进行T形梁斜截面设计计算； 进行T形梁的变形及裂缝宽度验算； 计算书要程序分明，文字流畅，书写工整，引出资料来源； 图面整洁、紧凑，符合工程制图要求。 四、提交成果 设计计算说明书； 一片T形梁配筋图（2号或3号）。 结构设计原理课程设计 计算跨中弯矩与支点截面剪力 跨中弯矩 计入冲击系数时汽车荷载弯矩： 承载能力极限状态设计时作用效应组合 作用短期效应组合 作用长期效应组合 由以上可得：，所以取 支点截面剪力 计入冲击系数时汽车荷载剪力： 承载能力极限状态设计时作用效应的基本组合 作用短期效应组合 作用长期效应组合 由以上可得：，所以 已知设计数据 已知钢筋混凝土简支梁全长=19.96，计算跨径L=19.50m。T形截面梁的尺寸如图（a）所示，桥梁处于I类环境条件，安全等级为二级，=1。梁体采用C30混凝土，轴心抗压强度设计值=13.8MPa，轴心抗拉强度设计值=1.39MPa。主筋采用HRB335钢筋，抗拉强度设计值=280MPa；箍筋采用R235钢筋，抗拉强度设计值=195MPa。 简支梁控制截面的弯矩组合设计值和剪力组合设计值: 跨 中 截 面：， 1/4跨 截 面： 支 点 截 面：， 跨中截面受拉钢筋计算 截面设计 设： 则： 判断T梁类型 由于 故该T梁属于第一类T形截面。 求受压区高度 整理得： 解得方程合适解为： 求受拉钢筋面积 现选择钢筋632+418，截面面积，分布如图：混凝土保护层厚度取35mmd=32mm及规范规定的30mm，钢筋间横向间距及，故满足要求。 截面复核 已设计的受拉钢筋中，632的面积为4862，418的面积的为1018，，由图可知： 则实际有效高度： 判定T形截面类型 由于，故属于第一类截面。 求受压区高度 正截面抗弯承载力 所以正截面复核满足设计要求。 腹筋设计