混凝土结构的设计基本原理课程的设计书.docVIP

中南大学 混凝土结构设计基本原理 课程设计书 姓 名： 班 级： 学 号： 指导老师： 目 录 第一部分 课程设计任务书 设计资料 2 第二部分 主梁的设计计算 （一）荷载计算与组合 4 （二）截面内力计算 4 （三）纵向受力主筋计算 5 （四）腹筋计算，弯矩包络图和材料图 7 （五）跨中截面裂缝宽度计算 8 （六）跨中截面挠度计算 9 第三部分 道碴槽板的设计计算 （一）荷载计算与组合 10 （二）截面内力计算 10 （三）配筋计算 11 （四）钢筋、混凝土应力检算 11 （五）裂缝宽度验算 12 第四部分 材料表 材料表 14 第一部分 课程设计任务书 1. 设计内容： 一钢筋混凝土工形截面简支梁，承受均布恒载g=48kN/m(含自重)，均布活载q=76kN/m，计算跨度16m（具体见下表），截面尺寸所示。箍筋采用Q235级。要求： （1）按抗弯强度确定所需的纵筋的数量。 （2）设计腹筋，并绘制抵抗弯矩图和弯矩包络图，并给出各根弯起钢筋的弯起位置。 （3）验算裂缝是否满足要求。 （4）验算挠度是否满足要求。 （5）绘梁概图：以半立面、剖面表示出梁各部尺寸。 （6）绘主梁钢筋图：以半跨纵剖面、横剖面表示出梁内主筋、箍筋、斜筋、架立筋、纵向水平及联系筋的布置和主筋大样图。 C35 HRB335 16 14 12 15 C40 HRB335 16 14 12 15 C45 HRB400 16 14 12 15 C50 HRB400 16 14 12 15 3.参考规范： 《铁路桥涵设计规范（TB10002.3-2005）》 均布活载 总荷载 如下图： 主梁荷载分布图（mm） 二．截面内力计算 跨中弯矩 1.A截面 剪力 弯矩 2.B截面 剪力 弯矩 3.C截面 剪力 弯矩 4.D截面 剪力 弯矩 5.E截面 剪力 弯矩 三．纵向受力主筋计算 梁的净保护层厚度取为35mm，梁的受力钢筋采用HRB335，查规范TB10002.3--2005，得,，混凝土采用C35,查规范TB10002.3--2005得，（弯曲受压）,；取(桥跨结构)。 由规范TB10002.3--2005，此梁有梗肋，且梗肋坡度为，板与梗肋相交处板的厚度为可按T形截面计算。 1.配筋试算（控制截面为E截面） 梁高较高，为1900mm，假设受力主筋按二排布置，取 ,则 取mm 采用14Φ28，实际，布置两排 验算应力 假定中性轴在翼板，按的矩形计算 中和轴在腹板内。与假定不符，重新计算x值。由得 解得 由以上计算，跨中主筋、混凝土应力均满足规范要求。 四、腹筋计算，弯矩包络图和材料图 1.需计算配置的腹筋区段长度 查规范TB10002.3—2005有：对于C35混凝土 有箍筋及斜筋时主拉应力的最大容许值 无箍筋及斜筋时主拉应力的最大容许值 梁部分长度中全由混凝土承受的主拉应力最大值 由于是等截面梁，所以最大剪应力发生在A支座处， 主拉应力， 在与之间，取一半按计算配置腹筋。由下图（Mpa）（mm）： 需按计算配置腹筋的区段为L腹= 2.箍筋设计 箍筋采用Q235，按规范，并采用双肢箍筋（nk=2）。直径，间距，沿梁长等间距分布。所以箍筋承担的主拉应力为： 箍筋除了承受斜拉力外，还起到联系受压区和受拉区的作用，并将受拉主筋和架立钢筋联成钢筋骨架以便利施工，因此，即使按计算不需设置箍筋的区段，通常也要按构造要求设置箍筋。箍筋的最终布置见附图。 3.斜筋设计 弯起纵筋根数，取n=6。 布置斜筋时，应使各斜筋承受斜拉力的大小相等，或与其截面积成正比,这样就必须相应地确定各斜筋起弯点的位置。斜筋起弯点的确定，本设计中采用作图法（详见附图）。 4，弯矩包络图和材料图 布置好斜筋后，还应检查纵筋弯起后所余部分能否满足各截面抗弯的要求，通常画出材料图和弯矩包络图，当材料图和弯矩包络图选用相同的比例尺并重叠画在一起时，要求前者覆盖住后者（详见附图）。 梁截面纵筋所容许承载的最大弯矩： 梁一般截面剪力验算（由对称原理，只需验算1/2梁）： E截面剪力为零，不需验算；C截面主拉应力为0.7278，只需按构造配筋。 五、跨中截面裂缝宽度计算 与上翼缘板裂缝宽度的计算公式相同，假设该桥环境为一般大气且无防护措施，即，可得 即该桥满足裂缝宽度要求 六、跨中截面挠度计算 1.查规范TB10002.3—2005有。 2.钢筋混凝土受弯构件挠度计算公式： 式中 —与荷载形式，支撑条件有关的系数，如均载简支梁跨中； —计算受弯构件挠度的弹性模量，； —混凝土的受压弹性模量； —换算截面的惯性矩，对于静定结构，不计受拉混凝土，计入钢筋，对于静不定结构，包括全部混凝土，不计钢筋