米鋼筋混凝土梁設(shè)計(jì)

1、10 米鐵路橋涵鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書班級(jí)：土木 1107班學(xué)號(hào)：1208110916 姓名：曾子翔2014年 01月 05 日1 / 17 1 3 7 7 8 8 10 10 11 跨中截面撓度計(jì)算12 目錄1 3 7 7 8 8 10 10 11 跨中截面撓度計(jì)算12 第一部分 課程設(shè)計(jì)計(jì)劃書設(shè)計(jì)資料第二部分 主梁的設(shè)計(jì)計(jì)算1、 荷載與內(nèi)力2、 檢算主拉應(yīng)力3、 跨中截面主筋計(jì)算4、 跨中截面砼及主筋正應(yīng)力的檢算5、 繪制剪應(yīng)力圖6、 箍筋設(shè)計(jì)7、 斜筋設(shè)計(jì)8、 為繪制彎矩包絡(luò)圖和材料圖， 計(jì)算跨中截面容許承受的最大容許彎矩 11 9、 跨中截面裂縫寬度計(jì)算10、1 / 17

2、2 / 17 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書L10.50 12.50 16.50 fcEctp 1335MPa2.0 105MPan=15。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)f2.1 105MPa(m)1.40 1.55 1.90 20.0MPa3.20 104MPa； 彈 性 模 量；主力或主力加附加力作用下，抗拉容許應(yīng)力pk；主力或主力加附加力作用下，抗拉容許應(yīng)力梁全長(zhǎng)30.0 30.0 30.0 ；極限抗拉強(qiáng)度；抗彎容許應(yīng)力1.98MPa 235MPaLfct ;s；彈性 模量課程設(shè)計(jì)任務(wù)書L10.50 12.50 16.50 fcEctp 1335MPa2.0 105MPan=15。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于

3、個(gè)人學(xué)習(xí)f2.1 105MPa(m)1.40 1.55 1.90 20.0MPa3.20 104MPa； 彈 性 模 量；主力或主力加附加力作用下，抗拉容許應(yīng)力pk；主力或主力加附加力作用下，抗拉容許應(yīng)力梁全長(zhǎng)30.0 30.0 30.0 ；極限抗拉強(qiáng)度；抗彎容許應(yīng)力1.98MPa 235MPaLfct ;s；彈性 模量s02.2MPabtp 2 分別為(m)；10.0MPa分別為梁高；容許主拉應(yīng)力0.73MPah;(m)tp 1跨中腹板厚b0.37MPa(。cm)第一部分設(shè)計(jì)資料1、結(jié)構(gòu)型式及基本尺寸采用分片式 T形截面；每片梁頂寬 192cm。具體見(jiàn)圖 1。表 1 簡(jiǎn)支梁的基本尺寸計(jì)算跨度

4、10.00 12.00 16.00 2、橋上線路與人行道橋上線路為平坡、直線、單線鐵路、道碴橋面雙側(cè)帶欄桿的人行道。3、材料混凝土：C30，極限抗壓強(qiáng)度彈性模量鋼筋：受 力 鋼 筋 HRB335： 抗 拉 強(qiáng) 度 標(biāo) 準(zhǔn) 值 fpkEc180Mpa或 230Mpa；鋼筋與混凝土的彈性模量比分布 及構(gòu) 造鋼 筋 HPB235：抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值Ec130Mpa或 160Mpa；文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)梁內(nèi)鋼筋選擇參考： 縱向受力筋 B20；箍筋及縱向水平鋼筋 B12；斜筋 B20；1 / 17 中活載；距梁中心 2.45m以內(nèi)10g1（TB 10002.3-2005）KPa中活載；距梁中心 2

5、.45m以內(nèi)10g1（TB 10002.3-2005）KPa；19.6kN/m；梁體4、荷載活載：列車活載人行道活載距梁中心 2.45m以外 4KPa 。恒載：道碴、線路設(shè)備、人行道板、欄桿及托架重自重，按容重 25kN/m3 計(jì)算。5、規(guī)范鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范 （TB 10002.1-2005）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(jì)規(guī)范6、參考截面 見(jiàn)圖 1。圖 1 梁體橫截面圖 (單位：cm) 2 / 17 第二部分、主梁的計(jì)算（取一片梁進(jìn)行計(jì)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）主梁自重文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)3 / 17 文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅文

6、檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅10%，故可按均布荷載計(jì)活載（普通中活載）自重：文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅10%，故可按均布荷載計(jì)活載（普通中活載）窄段：寬段：梁 2段 3m 為寬腹板，則，平均：用于個(gè)人學(xué)習(xí)不均勻性：用于個(gè)人學(xué)習(xí)由橋規(guī)第 3.2.1條四，不均勻性均未超過(guò)平均值的算。由式中 q=44.2285 kN/m L=10.50m 截面 x 支座 L/8 L/4 2.75 3L/8 L/2 Q（KN） 232.1996 174.1497 116.0998 110.5713 58.0499 0 M（KN*m） 0 266.6667 457.1430 471.3100 571.4288 609.5

7、240 1、沖擊系數(shù)：綜上可得，活載作用下的內(nèi)力計(jì)算公式為：式中： 加載范圍相應(yīng)的影響線的面積4 / 17 K活載的換算荷載（ KN/m,每線）由橋規(guī)可查的。支點(diǎn)截面處：彎矩：K=150.4 KN/m剪力：K=150.4 KN/mL/8 截面處：彎矩：KN/m剪力：L/4 截面處：彎矩：剪力：變截面處（距支座 2.75m）5 / 17 內(nèi)力組合3L/8 L/2 232.1996 內(nèi)力組合3L/8 L/2 232.1996 174.1497 116.0998 110.5713 511.6608 375.1327 316.7023 304.0968 58.0499 0 233.8896 159.4

8、688 剪力：3/8L 截面處：彎矩：剪力：L/2 截面處：彎矩：剪力：2、剪力 Q（KN）支座 L/8 L/4 2.75 恒載活載6 / 17 743.8604 549.2824 432.8021 414.6681 L/8 0 0 0 文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)b=30cm，則：b=30cm，則：743.8604 549.2824 432.8021 414.6681 L/8 0 0 0 文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)b=30cm，則：b=30cm，則：291.9395 159.4688 L/4 2.75 266.6667 457.1430 537.1928 941.8805 803.85

9、95 1399.0235 1382.1922 1692.4523 1781.1728 3L/8 471.3100 910.8822 1121.0235 1171.6488 L/2 571.4288 609.5240 彎矩 M(KN*m) 支座恒載活載控制應(yīng)力二、檢算主拉應(yīng)力因尚未進(jìn)行配筋， 故此處只能進(jìn)行近似計(jì)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：如果梁端附近腹板不加厚，即采用文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)變截面窄處：如果梁端附近腹板不加厚，即采用文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)三、 跨中截面主筋計(jì)算文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)7 / 1

10、7 。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)與假設(shè)相符。取 HRB335 20的鋼筋，則單根鋼筋的面積為 ：。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)與假設(shè)相符。=3.14取 n=30 ，所以配筋圖四、 跨中截面砼及主筋正應(yīng)力的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(hào)低，且與板頂混凝土整體性差，也不參與抗彎計(jì)算，內(nèi)邊墻 略去，故主梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算，重新求平均厚度文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)已知準(zhǔn)確的 a=7.98 cm 則整理得解得8 / 17 z=122.922 cm 變截面：估計(jì)有 25%的主筋被彎起，即截面處約z=122.922 cm 變截面：估計(jì)有 25%的主

11、筋被彎起，即截面處約有 2120主筋，結(jié)合截面主筋布用于個(gè)人學(xué)習(xí)文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)五、繪制剪應(yīng)力圖計(jì)算公式：1、 跨中截面：已知準(zhǔn)確的2、置圖， 則變截面的主筋布置如下圖 ：文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)9 / 17 1220 窄側(cè)：1220 寬側(cè)：3、支座截面，估計(jì)又 60%的主筋已彎起，即支座截面約有縱筋:配筋圖：10 / 17 文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)12，則每肢截面積，間距，分文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)，根據(jù)構(gòu)造要求，取。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)：文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)12，則每肢截面積，間

12、距，分文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)，根據(jù)構(gòu)造要求，取。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)對(duì)比前面的 “二”的主拉應(yīng)力的近似計(jì)算，可知計(jì)算結(jié)果接近，由于此處計(jì)算較前述的計(jì)算結(jié)果更精確，故用此處的計(jì)算結(jié)果繪制剪應(yīng)力圖，并以此作為箍筋和斜筋設(shè)計(jì)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：六、 箍筋設(shè)計(jì)任務(wù)書已定箍筋采用肢數(shù)寬腹板段：窄腹板段：表示于剪力示意圖上。七、 斜筋設(shè)計(jì)斜筋的直徑與主筋的直徑相同， 即采用 20，這每根截面面積別計(jì)算窄段腹板和寬段腹板所需的斜筋根數(shù)：1、 窄腹板段：先由幾何關(guān)系求得底邊：11 / 17 2、 寬腹板段：八、為繪制彎矩包絡(luò)圖和材料圖，計(jì)算跨中截面容許承受的最大容許彎矩文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)相差僅 7.12%， 可行。九、 跨中截