钢筋混凝土结构课程设计计算书.doc

1、一、设计任务书（一） 、设计题目：钢筋混凝土三跨连续 T 形梁结构设计。（二） 、设计资料1桥梁截面，跨径及桥宽结构形式： 三跨连续 T 形梁（截面尺寸自行合理定义）计算跨径： m=26.72m桥面净空： 12 m2设计荷载公路-I 级，采用车道荷载，不计人群荷载等荷载横向分布系数 m=0.63材料混凝土：主梁用 C40 混凝土，桥面铺装统一采用 9cm 厚细石砼与 2cm 厚沥青砼组合，容重为 25kN/m3，23kN/m 3，普通钢筋：采用 HRB335 级和 R235 级钢筋；4材料性能参数：（1）混凝土强度等级为 C40，主要强度指标：强度标准值：f ck=26.8 MPa，f tk=

2、2.4 MPa强度设计值：f cd=18.4 MPa，f td=1.65 MPa弹性模量 ：E c=3.25104 MPa（2）普通钢筋a.纵向抗拉及构造普通钢筋采用 HRB335，其强度指标抗拉强度指标：f sk=335 MPa 抗拉强度设计值：f sd=280 MPa弹性模量：E s =2.0105 MPab.采用的 R235 钢筋，其强度指标抗拉强度指标：f sk=235MPa 抗拉强度设计值：f sd=195 MPa12m弹性模量：E s =2.1105 MPa5设计依据（1）交通部颁公路桥涵设计通用规范 JTG D602004 简称“规范” ；（2）交通部颁公路钢筋混凝土及预应力混凝

3、土桥涵设计规范 JTG D622004 简称“ 公预规” ；（3）房屋建筑制图统一标准。（三） 、设计要求1、结构计算书（详尽的计算过程，A4 打印）2、手绘结构图，2 号图纸 1 张，包括如下内容（1）主梁全梁纵向配筋图；（2）弯矩包络图与抵抗弯矩图（可取对称结构）；（3）剪力包络图与计算剪力分配图；（4）截面配筋图。二、设计计算书（一）拟定截面尺寸、荷载计算桥体采用 5 片并列同等型号 T 型梁，假定边板截面形状和大小均与中板相同。T 型梁具体尺寸如下图所示2000（1980）1600180单位：mm120180按图式尺寸计算出梁的横截面积及加铺层横截面积：梁的横截面积 S=0.561 ，

4、2m细石砼加铺层 =0.18 ，1S沥青混凝土面层 =0.04 ，22自重产生的均布荷载：g= =25kN/m30.561 23kN/m 3（0.18+0.04）iS2m=19.085kN/m，2m根据公路桥规的规定和计算跨径用线性内插法求得车道集中荷载标准值Pk=259.6kN，车道均布荷载标准值 qk=10.5kN/m，车道均布荷载：q=0.6q k=0.6 10.5 kN/m =6.3kN/m，车道集中荷载：P=0.6P k=0.6 259.6kN=155.76kN，（二）作弯矩图、剪力图 、弯矩包络图1、作出恒载作用下的弯矩图；将第一跨等分为四份1 2 3 4A 1/4L 1/2L 3

5、/4L B 3/2L C Dg=19.085kN/m813.5 887.5221.91183.3295.8恒载作用下的弯矩图（单位：kN ）2、作出各跨分别承受活载时的弯矩图q=6.3kN/m301.2 358.3171.3260.465.197.7均布活载作用在第一跨的弯矩图（单位：kN m）48.8 97.7146.5 195.3293.0q=6.3kN/m均布活载作用在第二跨的弯矩图（单位：kNm）16.3 32.6 48.865.197.7 q=6.3kN/m均布活载作用在第三跨的弯矩图（单位：kNm）P=155.76kN387.9193.8387.897.0145.4集中活载作用在第

6、一跨中点的弯矩图（单位：kNm）775.672.7 145.5218.2 290.9678.7集中活载作用在第二跨中点的弯矩图（单位：kNm）P=155.76kN24.3 48.5 72.797.0145.5均布活载作用在第三跨的弯矩图（单位：kNm）P=155.76kN3、将梁的左半部分分为 4 等分，将每个等分点截面上的恒载弯矩值与所有活载正弯矩组合叠加，或所有活载负弯矩组合叠加，即得各截面的最大（小）弯矩值。各点的最大最小弯矩值计算如下： mkNM1.8067.24.15832.1min 5497i k3.5.6.3min mkNB 1.3089.2871920413821i M64.5

7、.79.5.4min k.1361ax mN 27.8.2384.1872.m k5.94.1993axMB 0.37.65.m mkN58023418.254ax4、将各截面的最大弯矩值和最小弯矩值在同一图中，按同一比例用竖标表示。并分别以曲线相连，即得弯矩包络图。 弯矩包络图（单位：kNm）1977.82766947.5 1193.01715.5806.10724.5244.33008.1325.7、剪力包络图1、作出恒载作用下的弯矩图；g=19.085kN/m71.247.6285.2237.6恒载作用下的剪力图（单位：kN ）1902、作活载作用下 A、B 支座截面的剪力为最大的剪力图

8、6888.913.12.6均布活载作用在第一跨的剪力图（A 支座剪力最大） （单位：kN ）q=6.3kN/mg=19.085kN/m60.1168.919.4均布活载作用在第一、二跨的剪力图（B 支座剪力最大） （单位：kN）65.35.2集中活载作用在第一跨中点时支座 A 的剪力最大，最大值为 62.3kN；支座 B 剪力最小，最小值为-93.4集中活载作用在第二跨中点时支座 B 的剪力最大，最大值为 77.9kN；支座 A 剪力最小，最小值为-11.73、将恒载作用下的剪力值与各支座处的最大（最小）剪力值组合叠加就得到各支座截面最大（最小）剪力值，各截面的最大最小剪力计算如下： kNVA

9、 4.103.6284.1902.max 57inkB .2.9.5.max 左 NV 3641684281in 左 kB .7.637.max右 5293in右 kNV4.19.14.04max 702in将各截面的最大剪力值和最小剪力值在同一图中，按同一比例用竖标表示。并分别以直线相连，即得剪力包络图。剪力包络图（单位：kN）119.8127.5239.5421.3201.4367.2127.4141.3104.5410.4从弯矩包络图中可知抗弯最不利截面为 1/4L-1/2L 间的某截面、L 处、3/2L 处，其中第一个最不利截面的弯矩值与 1/2L 处截面的弯矩值相差不大，可以把 1/

10、2L 作为第一个最不利截面。进行抗弯纵筋设计时把这三个截面分别作为控制截面进行设计。从剪力包络图中可知抗剪的最不利截面为支座 A 处、支座 B 左和支座 B 右处截面。进行抗剪腹筋设计时把这三个截面作为控制截面进行设计。（三）抗弯控制截面的抗弯纵筋设计第一跨 1/2L 处、截面设计1、 T 形截面受压翼板有效宽度 fbmhf 15028bf 34931f2 mhff 19805201823 故取有效宽度 =1980mmfb2、判定 T 形截面类型采用焊接钢筋骨架可设 =30+0.07h=30+0.071600=156mmsa有效高度： =1600-156=1444mm0h=18.4198015

11、0（1444-150/2）)2(0ffcdb=7481 M（=2766 ）mkNkN故属于第一类 T 形截面。3、求受压区高度由式 得，)2(00 xhbfMcdud2766 =18.41980x(1444- )，61整理得： -2888 +151845=0，2x解得：x=51.7mm28mm(钢筋直径)，则钢筋横向净距： =180-230-nS231.6=56.840mm 及 1.2528=35mm，故此配置满足构造要求。、截面复核mas 8.1246.30实际有效高度： 2.1475.0h1.判定 T 形截面类型 kNbffcd 6.1984.mAs 0.273可知 ，故为第一类 T 形截面sdfcdh2.求受压区高度 x由 得sdfcdb mhfAx fcds 1508.561904.87323.正截面抗弯承载力 mkNkxhbfMcdu 2769.238.6.14758.6.20抗弯承载力满足要求。配筋率 0min00 .1475839bhAs