结构设计原理课程设计

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1、水利与环境学院《路基路面工程》课程设计（2011—2012年度第一学期）姓名：学号：专业班级：道路桥梁与渡河工程二班任课教师：2011年12月20日1目录1设计资料11.1某公路钢筋混凝土简支梁桥主梁结构尺寸11.2计算内力11.2.1使用阶段的内力11.2.2施工阶段的内力21.3材料22已知数据33形梁正截面设计43.1正截面设计43.1.1有效高度43.1.2判定T形截面类型43.1.3求受压区高度43.1.4求受拉钢筋面积43.2截面复核53.2.1判定T形截面类型53.2.2求受压区高度53

2、.2.3正截面抗弯承力54T形梁斜截面设计64.1腹筋设计6234.1.1截面尺寸检查64.1.2检查是否需要配置箍筋64.1.3计算剪力图分配64.1.4箍筋设计84.1.5弯起钢筋及斜筋设计85全梁校核145.1斜截面抗剪承载力复核155.1.1A处斜截面抗剪承载力复核155.1.2所有斜截面抗剪承载力复核166应力、裂缝和变形验算176.1施工吊装时的正应力验算176.1.1梁跨中截面的换算截面惯性矩Icr计算176.1.2正应力验算186.2使用阶段裂缝宽度验算196.2.1带肋钢筋系数196

3、.2.2钢筋应力σss的计算206.2.3换算直径d的计算206.3使用阶段梁跨中挠度的验算206.3.1梁换算截面的惯性矩Icr和I0计算216.3.2计算开裂构件的抗弯刚度226.3.3受弯构件跨中截面处的长期挠度值236.3.4预拱度设置23231设计资料1.1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）：学号26~40：梁高h=1500mm。1.2计算内力1.2.1使用阶段的内力跨中截面计算弯矩（标准

4、值）结构重力弯矩：M1/2恒＝810.72+5×28=950.72kN－m；汽车荷载弯矩：M1/2汽＝697.28+5×28=837.28kN－m；（已计入汽车冲击系数）。人群荷载弯矩：M1/2人＝75.08kN－m；1/4跨截面计算弯矩（设计值）Md,1/4＝1867kN－m；（已考虑荷载安全系数）支点截面弯矩Md0=0，支点截面计算剪力（标准值）23结构重力剪力：V恒＝172.75+2.5×28=242.75kN；汽车荷载剪力：V汽＝165.80+2.5×28=235.80kN；（已计入汽车冲击系

5、数）。人群荷载剪力：V人＝18.60kN；跨中截面计算剪力（设计值）Vjm＝76.5kN；（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，汽车冲击系数1+μ＝1.292。1.2.2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Mk，1/2=585.90kN—m，吊点的剪力标准值V0=110.75kN。1.3材料主筋用HRB335级钢筋fsd＝280N/mm2；fsk＝335N/mm2；Es＝2.0×105N/

6、mm2。箍筋用R235级钢筋fsd＝195N/mm2；fsk＝235N/mm2；Es＝2.1×105N/mm2。构造钢筋按照规范要求取用。采用焊接平面钢筋骨架混凝土为C30fcd＝13.8N/mm2；fck＝20.1N/mm2；ftd＝1.39N/mm2；ftk＝2.01N/mm2；Ec＝3.00×104N/mm2。232已知数据由已知可以知道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kN1/4跨截面Md,1/4＝1867kNm（已考虑荷载安全系数）支点截面Md0=0，3T形梁正截面设计

7、3.1正截面设计3.1.1有效高度因采用焊接钢筋骨架，故设30+0.070.07h=30+0.071500=135mm,23则截面有效高度3.1.2判定T形截面类型kN故为第一类T形梁3.1.3求受压区高度2397.15得合适解为x=82mm<3.1.4求受拉钢筋面积现选择钢筋为，截面面积，钢筋叠高层数为5层，布置如图1。混凝土保护层厚度取35mm>d=32mm及30mm,钢筋间横向净距35-235.8=58mm>40mm及1.25d=40mm。故满足构造要求。3.2截面复核由图得23则实际有郊高度3

8、.2.1判定T形截面类型由于，故为第一类T形截面3.2.2求受压区高度3.2.3正截面抗弯承力又,故满足要求。4T形梁斜截面设计4.1腹筋设计4.1.1截面尺寸检查根据构造要求，梁最底层钢筋通过支座截面支点截面有效高度为.截面尺寸符合设计要求。234.1.2检查是否需要配置箍筋跨中段截面支座截面因,故可在梁跨中的某长度范围内按构造配置箍筋，其余区段应按计算配置腹筋。4.1.3计算剪力图分配在图2所示的剪力包络图中，支点处剪力计算值，跨中处剪力计算值。图2