桥混课程设计任务书(2)

1、河南城建学院桥梁结构设计原理课程设计任务书学 期系 别交通运输工程学院班 级设计教室设计时间 2013.12.920 （第14,15两周）指导教师 张永存、王宏艳、吕大为、罗闯旦道路桥梁与渡河工程专业0724111-3班桥梁结构设计原理课程设计任务书一、课程设计的目的在桥梁结构设计原理课程中，钢筋混凝土结构设计原理是其重点内容之一，要求同学能扎 实掌握钢筋混凝土构件的设计原理与计算方法。本课程设计的目的就是使同学通过系统地解决常用 桥梁结构屮一片主梁的设计计算问题，进一步深化对钢筋混凝土构件设计原理的理解，初步学习使 用公路桥涵设计规范，培养提高同学的工程实践能力和工程概念，为后续学习的桥梁工

2、程 等课程奠定扎实的基础。二、课程设计的题目装配式钢筋混凝土简支t形梁桥主梁承载能力极限状态和正常使用极限状态设计计算三、课程设计的依据桥梁结构设计原理教材混凝土结构基木原理公路钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土桥涵设计规范（简称公桥规）公路桥涵设计通用规范（jtg d60-2004）（简称公通规）四、设计的原始资料或已知的技术参数1. 主耍结构尺寸和构造某钢筋混凝土公路桥梁的主梁构造如图1和图2所示，标准跨径厶二16m,主梁全长7=15. 96m, 计算跨径7o=15. 5mo主梁之间在2、7/4和支点处共设置5道横隔梁，间距3. 85m,主梁间距1. 6m。 采用装配式简支t形梁结构形式，钢筋骨

3、架采用焊接骨架。1illiy3850.,3850.<3850.一 3850 caf15f>00f15960一图1主梁纵断而（尺寸单位：mm）图2桥梁横断而（尺寸单位：mm）2. 设计荷载恒载（结构重力）按钢筋混凝土的重力密度r=25kn/m3计算；主梁上作用的活荷载（汽一车+人 样）按均布荷载12. 63kn/m2计算；计算桥面板时，除承受恒载和均布活荷载外，局部在翼缘板端 部再作用一个集中荷载（车轮荷载）e13kn （按lm板宽计）。结构重要性系数nfl.lo3. 材料规格混凝土强度等级采用c30o主梁主筋采用hrb335级钢筋，直径12mm以下者采用r235级钢筋； 桥面板主筋

4、采用r235级钢筋。五、设计要求（包括提交的设计成果）1. 拟定主梁、横隔梁细部结构尺寸；2 计算荷载效应;3. 桥血板配筋设计；4. 主梁配筋设计；5. 主梁裂缝宽度验算；6. 主梁挠度验算；7. 绘制设计图纸，计算材料用最，编制设计说明书。六、设计时间安排14周：借规范资料，杏阅文献，进行配筋计算和承载力复核。15周：进行裂缝宽度验算、挠度验算、预拱度设计，绘制配筋图、钢筋大样图及材料用量计算。七、设计纪律要求1. 设计中要口主完成，杜绝抄袭现彖，发现类同者，设计成绩按零分计。2 .正常上课期间所有设计学生必须到教室进行设计,上午8： 00-12： 00, t午2： 00-3： 45, 不

5、得迟到和早退。3 .设计期间指导教师实行不定期点名制度，两次无故不到者设计成绩降级。四次无故不到者设 计成绩为不及格。八、成绩评定学生的课程设计成绩由指导老师根据学牛在设计期间的设计图纸、设计计算说明书、答辩、岀 勤等情况综合评定。成绩分：优、良、中、及格、不及格五个等级。其中，设计图纸占35%,设计说明书占45%, 答辩i- 10%,出勤山10%。成绩评定标准如下：优：能认真完成设计指导书中的要求，设计过程中，严格耍求口己，独立完成设计任务，图纸 整洁、绘制标注规范，设计方案合理，思路清晰，设计说明书内容充实工整，应用理论正确，有创 新性。答辩正确，设计期间出满勤。良：能较好的完成设计指导书

6、屮的要求，能独立完成设计任务，设计思路较清晰，平面布置合 理、图纸绘制标注规范、整洁，设计认真，应用理论正确，答辩正确，设计期间出满勤。中：能完成设计指导书中的要求，平面布置基本合理、图纸绘制规范、字体和数字标注较整 洁，设计较认真，应用理论基木正确，答辩基木正确，设计期间岀满勤。设计方案基木合理。及格：能基本完成设计指导书中的要求，设计思路欠佳，平而布置欠合理、图纸绘制规范、字 体和数字标注欠整洁，应用理论无原则错谋，答辩时问题回答不全面正确，设计期间侑缺勤现象。 设计图纸一般。不及格：凡有下列情况z者以不及格论：1）未达到设计指导书的基本耍求。2）设计出现原 则性的错误，图纸绘制有明显错误

7、、字体和数字标注不整洁，应用理论有原则错误，回答问题错误。 3）设计缺勤累计达三分之一以上者。九、资料上交日期：2013年12刀20 u 18点至20点。十、成果资料任务完成后，图纸按照有关制图标准中的方法，将图纸折叠后并与计算书一起装入档案袋。在 档案袋的封面注明作业题目、班级、姓名、学号、指导教师、作业时间。十一、设计指导及具体要求第一部分：主梁尺寸拟定与荷载效应计算（一）拟定主梁、横隔梁细部尺寸（参阅教材p. 34的“截面形式及尺寸”）主梁翼缘宽度a按主梁间距减去20mm拼装缝。主梁高度h按教材经验值初步估计，力/上1/111/16。主梁腹板宽度h根据抗剪要求与钢筋布置的构造要求而定，应

8、尽量収小值，一般可取 160250mm。翼缘板厚度力f、h1 为减小自重，翼缘板一般采用变截面形式，厚度按公桥规第9.3.3 条估算。横隔梁高度力和宽度夕 h'可按主梁高度的3/4取用，/可约取150mm,应使横隔梁上 部宽度较下部宽度略人1020mm,做成楔形，以利脱模。（二）荷载效应计算1. 桥面板的荷载效应视梁肋每侧翼缘板在主梁处固结，按固端悬臂梁计算，板的计算宽度取5。计算各荷载在固端 截面产牛的弯矩和剪力，并根据公通规笫4.1.6条进行荷载效应组合，求出控制截血的荷载效 应设计值必和%。2. 主梁的荷载效应根据主梁的初估尺寸计算每延米的自重g （kn/m）。计算横隔梁自重，分

9、摊在计算跨度范围内， 近似按均布荷载多（kn/m）计算。则主梁总恒载集度萨时眇 按公桥规第4.2.2条确定t形 梁翼缘板的冇效宽度。利用彩响线求出2、4、8截面的最大弯矩，根据公通规第4.1.6 条进行荷载效应组合，求出各控制截血的荷载效应设计值必，并绘制弯矩包络图。利用影响线求出支点和跨中两个截血的最大剪力，根据公通规笫4.1.6条进行荷载效应组 合，求出各控制截面的荷载效应设计值%,并绘制剪力包络图。第二部分：主梁配筋设计（-）按正截血强度配筋设计桥面板可按单筋矩形截曲设计，取单位宽度即zflm,因已知截面尺寸求钢筋截面积，可按教材 p. 44中的配筋计算方法求得主钢筋截血血积仏，再根据构

10、造要求选定钢筋直径和间距，进行具体的 钢筋布置（构造要求参阅教材p.32）。主梁按单筋t形截面设计，设计方法可参阅教材p. 55屮的“截面设计”部分。求得主钢筋截 面血积凡后，再根据构造要求选定钢筋直径和根数，进行貝体的钢筋布置（构造要求参阅教材 p. 3536）。桥面板和主梁在按构造要求进行钢筋布置后，都还须按复核要求验算所设计的结果是否安全适 用。如果在配筋设计过程中发现不能满足适筋梁的条件，则应修改最初拟定的结构尺寸，重复上述 设计步骤。（二）按斜截面强度配筋设计计算所得的剪力包络图，其支点截血上的剪力设计值要符合斜截面抗剪强度上限值的要求，即 公桥规笫5. 2.9条的规定。公式中支点截

11、血的有效高度九），可按第9. 3.10条的规定确定通过 支点截面的主钢筋根数，并据此求出支点截面的冇效高度仏。如不符合第5.2.9条的规定，则应考 虑放大截面尺寸。再按公桥规笫5. 2.10条验算，检查是否需要进行斜截血抗剪强度设计（即设计抗剪钢筋）。在截曲剪力设计值符合抗剪强度上限值与下限值之间的范用内进行抗剪钢筋设计，按公桥规 笫5.2.11条的规定进行（参阅教材p. 6870中“抗剪配筋设计”部分）。（三）斜截面抗剪承载力复核1. 按公桥规笫5. 2.6条的规定确定需要验算的位置；2. 按公桥规第5. 2. 8条的规定计算斜截血水平投影长度c以确定验算截面的方向（位置）;3. 按公桥规第

12、5.2.7条的规定验算斜截面抗剪承载力。如不满足，则应重新设计抗剪钢 筋或修改截面尺寸。（四）斜截面抗弯承载力复核当所配置的主钢筋和箍筋符合公桥规第9. 1. 4条、第9. 3. 9条第9. 3.13条的构造规定时, 主梁斜截面抗弯承载力可以得到保证而不需进行验算。（五）全梁承载能力校核全梁承载能力校核的目的，是在所设计的钢筋混凝十t形梁全跨范围内的任意一个截面都要满 足下列两个条件：1. 心wx （在抗剪钢筋设计中已满足此条件）；2. （需进行校核）。笫二个条件的校核通常可采用图解法进行（参阅教材p. 7578）：（1）按比例绘制主梁的弯矩包络图；（2）计算跨中截面主钢筋的总抵抗弯矩，按相同

13、比例绘制在弯矩包络图上；（3）计算每根钢筋的抗力，可近似地按该根钢筋截血积占主筋总截面积的比例來分配英总抗 力。例如，若全部主筋均采用同一直径，则近似认为每根钢筋的抗力均占总抗力的1/7 （/7为主筋 的总根数），即将总抗力的坐标平均分为刀段；（4）求得理论弯起点，根据公桥规笫9. 3.9条第9. 3.11条的构造规定调整实际弯起点 （或截断点）的位置或补充附加斜钢筋；（5）绘制调整后的主钢筋总抗力图，要求总抗力图能完全包住弯矩包络图即可保证全梁的抗 弯承载力。第三部分：正常使用极限状态的裂缝与变形验算（一）主梁裂缝宽度验算（参阅教材p. 163164）按公桥规笫6. 4.2条、第6. 4. 3条、第6. 4. 4条和笫9. 3. 8条进行。（二）主梁挠度验算及预拱度设置（参阅教材p. 165168）按公桥规第6. 5. 2条、第6. 5. 3条和第6. 5. 5条规定进行。第四部分：制图与编制设计说明书（一）制图1. 要求绘制a2图幅设计图纸一张。图纸应按规定留出边框，图幅布置均匀、合理，线型、尺 寸标注、文字标注（用仿宋体）等符合制图规范和行业惯例。2. 图纸内容应包括：主梁构造图、钢筋立面图、钢筋大样图、跨中和支点断面图；钢筋明细 表（包括每种