中南大學(xué)12米鋼筋混凝土梁設(shè)計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上12米鋼筋混凝土鐵路簡支梁計算任務(wù)書 班級：學(xué)號：姓名：2011/12/30目 錄12899131215161617181920（九） 為繪制彎矩包絡(luò)圖和材料圖計算跨中截面最大M值20（十） 跨中截面裂縫寬度檢算 .20（十一）跨中撓度檢算.21專心-專注-專業(yè)鋼筋混凝土鐵路簡支梁設(shè)計第一部分 課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計資料1、結(jié)構(gòu)型式及基本尺寸采用分片形式T形截面。梁梗中心距道碴槽寬每片梁頂寬計算跨度梁全長梁高跨中腹板厚180cm390cm192cm12.00m12.50m1.55m30cm2、橋上線路與人行道橋上線路為平坡、直線、單線鐵路，道碴橋面；設(shè)雙側(cè)帶欄桿的人行道。

2、3、材料混凝土：250號鋼筋：T20MnSi及A3。板內(nèi)：受力鋼筋10；分布鋼筋8。梁內(nèi)：縱向受力鋼筋20；箍筋及縱向水平鋼筋8；架立筋14。4、荷載活載：列車活載:中活載 ；人行道活載：距梁中心2.45米以內(nèi)10kPa； 距梁中心2.45米以外4kPa；恒載：人行道板重1.75kPa; 欄桿及托架重（集中作用于欄桿中心）0.76kN/m（順橋）； 道碴及線路設(shè)備重10kPa； 道碴槽板及梁體自重，按容重25 kN/m3計算。板自重可近似按平均厚度計算。5、規(guī)范 鐵路橋涵設(shè)計規(guī)范TB2005 鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范TB10002.3-2005二設(shè)計計算內(nèi)容第一部分 道碴薄

3、板的設(shè)計和計算一荷載計算與組合 1.恒載（1）板的自重（按平均厚度） （按矩形估算） 板平均高度 （2）道碴及線路設(shè)備重：（3）外擋碴墻重 外擋碴墻的幾何尺寸如圖所示：作用點： 取為99mm。（4）人行道板重：（5）欄桿及托架重：綜上可得恒載的計算圖示如下：道碴槽板恒載受力示意圖 尺寸單位：cm恒載引起的內(nèi)力計算：在順跨度方向取米寬的板帶進(jìn)行計算。E截面：A截面：B截面：C截面：D截面：2.活載（1）列車活載特種列車產(chǎn)生的“中活載”如下：在橫向分布：按1：1擴(kuò)散，枕下道碴厚，枕長。故橫向分布至。在縱向分布：考慮相鄰枕軌間的影響，由實驗，在縱向分布至頂長。即如下圖所示： 道碴槽板的列車活載按特種

4、活載。計算活載沖擊系數(shù) 為軌底至梁頂高度。 外懸臂板長 內(nèi)懸臂板長 兩者差值較小，取其平均值: 橫向分布于板頂3.14m范圍內(nèi)（對稱于梁中線）（2）人行道靜活載距梁中心2.45m以內(nèi)：; 距梁中心2.45m以外：.（3）活載內(nèi)力組合（分有車、無車情況討論）：活載組合：有車-列車活載+2.45m以外的人行道活載，即 ，板與人行道荷載分布圖如下：活載組合：無車-全部的人行道活載，即，板與人行道荷載分布圖如下：結(jié)合前面部分的恒載計算有：板與人行道荷載分布表 板自重道碴及線路設(shè)備重2.45m以內(nèi)2.45m以外人行道步板重列車活載擋碴墻重欄桿及托架重q1(KNm/)q2(KN/m)qP(kPa)Q1(k

5、N)Q2(kN)4.725101041.7592.21.4650.76活載引起的內(nèi)力計算：在順跨度方向取米寬的板帶進(jìn)行計算。綜合以上計算，彎矩和剪力如下表控制力M=恒載M+ max 活載M，活載M控制力Q=恒載Q+ max 活載Q，活載Q 彎矩表如下截面EABCD恒載彎矩(kN·m)1.8197.16711.3104.0371.631活載彎矩(kN·m)1.7476.03916.22725.92810.620活載彎矩(kN·m)2.9977.5589.51300控制力M(kN·m)4.81614.72527.53729.96512.251剪力表如下截面E

6、ABCD恒載剪力(kN)2.615 13.35717.333 10.903 6.927活載剪力(kN)2.24 25.288 50.179 69.143 44.299活載剪力(kN)7.24 7.24 7.24 00控制力Q(kN)9.85538.64567.51280.04651.226二板厚檢算 板的凈保護(hù)層厚度取為34cm，板的受力鋼筋采用HRB335,查鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范TB10002.3-2005,得混凝土標(biāo)號為250,查TB10002.3-2005得，取截面EABCDM（）4.81614.72527.53729.96512.251(cm)5.1889.07

7、113.812.9408.274（cm）7.78811.67115.00515.54010.874（cm）1215242415由上表可以看出每一個控制截面均成立，因此板厚檢算合格。三配筋并檢算最小配筋率（查規(guī)范有）由截面EABCDZcm）8.2721091218.83218.83210.912323.4749.7812.4884.0623.7配筋（間距cm）4628099429426930.4910.6520.4320.4320.559四混凝土壓應(yīng)力、鋼筋拉應(yīng)力檢算查規(guī)范TB10002.32005有n=15，b=1000mm EABCDM(KN.m)4.81614.72527.53729.96

8、512.251Q(KN)9.85538.64567.51280.04651.2260.004910.006520.004320.004320.00559941242142141244628099429426930.073650.09780.06480.06480.083850.31710.35520.30100.30100.334229.812144.038864.410964.410941.43563.84356.11714.44114.83275.3665124.0056166.4967151.8336165.2212160.43660.11720.35350.35070.41580.46

9、49結(jié)論：五檢算裂縫寬度查規(guī)范TB10002.32005有： 鋼筋混凝土T形受彎構(gòu)件截面受拉邊緣的裂縫寬度計算公式：其中：鋼筋表面形狀影響系數(shù)。對于螺紋鋼筋；活載引起的彎矩；恒載作用引起的彎矩。全部計算荷載作用引起的總彎矩-系數(shù)，對光面鋼筋取0.5，對帶肋鋼筋取0.3（該處取0.3）。r-中性軸至受拉邊緣的距離與中性軸至受拉鋼筋重心的距離之比，對梁和板，r可分別采用1.1和1.2；為受拉鋼筋的直徑受拉鋼筋重心處鋼筋應(yīng)力鋼筋的彈性模量，取受拉鋼筋有的效配筋率，其中：、-單根、兩根一束、三根一束的受拉鋼筋根數(shù)；、-考慮成束鋼筋的系數(shù)，對單根鋼筋=1.0，兩根一束=0.85，三根一束=0.70板中均

10、為單根鋼筋，受拉鋼筋重心至混凝土邊緣的距離計算列表如下：截面K1M1M2MK2As供(MPa)E0.82997181948161.375462124.00560.094260.162A0.875587167147251.397809166.49670.12430.188B0.81622911310275391.327924151.83360.13300.166C0.8259284037299651.327924165.22120.13300.174D0.8106201631122511.327693160.43660.115440.180根據(jù)計算，裂縫寬度滿足要求。第二部分、主梁的計算（取一片

11、梁進(jìn)行計算）一、荷載與內(nèi)力1、恒載 （1）道碴、線路設(shè)備、人行道板、欄桿托架重 （2）主梁自重 自重：窄段：寬段：梁兩段3米為寬腹板，則：平均：不均勻性： 由橋規(guī)第3.2.1條四，不均勻性均未超過平均值的，故可按均布荷載計算。由式中q=45.3101,L=12m。截面支座L/82.75L/43L/8L/2271.8606203.89545147.135.930367.9651500356.576.611.68635764.815.58182.活載（普通中活載）沖擊系數(shù)： 其中 （梁的計算長度）綜上可得，活載作用下的內(nèi)力計算公式為：式中：-加載范圍相應(yīng)的影響線的面積；-活載的換算荷載，由橋規(guī)可查

12、的。支點截面處：彎矩： 剪力： L/8截面處：彎矩： 剪力： 變截面（距支座2.75m）：彎矩： 剪力： 1/4L處：彎矩： 剪力： 3/8L處：彎矩： 剪力： 1/2L處彎矩： 剪力： 3，內(nèi)力組合：剪力支座L/82.75L/43L/8L/2恒載271.8606203.89545147.257135.930367.965150活載580.2432425.4230375.936359.156265.266180.844控制應(yīng)力852.1038629.31845523.193495.0863333.23115180.844彎矩支座L/82.75L/43L/8L/2恒載0356.8170576.6

13、11.68635764.815.5818活載01060.951115.521180.5481452.8991518.509控制應(yīng)力01417.7671691.1792.234352217.2334.0908二、 主拉應(yīng)力驗算：因尚未進(jìn)行配筋，故此處只能進(jìn)行近似計算，目的在于檢算截面尺寸，即判斷梁端附近腹板是否需要加厚以及變截面位置是否合適。支座截面： ，則 如果梁端附近腹板不加厚，即采用則：故梁端附近腹板需要加厚當(dāng)加厚為時，取，則 故滿足變截面窄側(cè)： ，則 窄側(cè)故滿足三，檢算道碴槽板厚度與寬度是否符合主梁按T型梁計算的要求。板厚：有梗肋，坡度1：3 窄腹板段： 寬腹板段： 故板厚滿足規(guī)范要求。

14、板寬：內(nèi)、外懸臂梁板不對稱，檢算懸臂藏毒較大的外懸臂板： 故板厚滿足規(guī)范要求。四、跨中截面主筋設(shè)計：取 取HRB335的鋼筋，則單根鋼筋的面積為：取 所以配筋圖五，跨中截面主拉應(yīng)力及主筋應(yīng)力檢算。在主梁橫截面圖中，擋碴墻有斷縫，不參加T型梁抗彎，又排水墻混凝土標(biāo)號低，且與板頂混凝土整體性查，也不參與抗彎計算，內(nèi)邊墻略去，故主梁的抗彎強(qiáng)度計算，重新求平均厚度。已知準(zhǔn)確的則假定，由整理 解的與假設(shè)相符。 混凝土與鋼筋均滿足強(qiáng)度要求。六，剪應(yīng)力圖繪制。計算公式：1， 跨中截面：已知準(zhǔn)確的 2， 變截面：估計有25%的主筋被彎起，即截面處約有主筋，結(jié)合截面主筋布置圖， 則變截面的主筋布置如下圖窄側(cè)： 寬側(cè)：3， 支座截面，估計又60%的主筋已彎起，即支座截面約有縱筋配筋圖對比前面的“二”的主拉應(yīng)力的近似計算，可知計算結(jié)果接近，由于此處計算較前述的計算結(jié)果更精確，故用此處的計算結(jié)果繪制剪應(yīng)力圖，并以此作為箍筋和斜筋設(shè)計的依據(jù)。半跨剪應(yīng)力圖總，支座與變截面間及變截面與跨中截面近似直線相連。如圖：七，箍筋設(shè)計：任務(wù)書已定箍筋采用，則每肢截面積，根據(jù)構(gòu)造要求，取肢數(shù)，間距。寬腹板段：窄腹板段：表示于剪力示意圖上。八，斜筋設(shè)計：斜筋的直徑與主筋的直徑相同，即采用，這每根截面面積，分別計算窄段腹板和