米钢筋混凝土梁设计

1、10 米铁路桥涵钢筋混凝土简支梁设计课程设计任务书班级：土木 1107班学号：1208110916 姓名：曾子翔2014年 01月 05 日1 / 17 1 3 7 7 8 8 10 10 11 跨中截面挠度计算12 目录1 3 7 7 8 8 10 10 11 跨中截面挠度计算12 第一部分 课程设计计划书设计资料第二部分 主梁的设计计算1、 荷载与内力2、 检算主拉应力3、 跨中截面主筋计算4、 跨中截面砼及主筋正应力的检算5、 绘制剪应力图6、 箍筋设计7、 斜筋设计8、 为绘制弯矩包络图和材料图， 计算跨中截面容许承受的最大容许弯矩 11 9、 跨中截面裂缝宽度计算10、1 / 17

2、2 / 17 课程设计任务书L10.50 12.50 16.50 fcEctp 1335MPa2.0 105MPan=15。文档收集自网络，仅用于个人学习f2.1 105MPa(m)1.40 1.55 1.90 20.0MPa3.20 104MPa； 弹 性 模 量；主力或主力加附加力作用下，抗拉容许应力pk；主力或主力加附加力作用下，抗拉容许应力梁全长30.0 30.0 30.0 ；极限抗拉强度；抗弯容许应力1.98MPa 235MPaLfct ;s；弹性 模量课程设计任务书L10.50 12.50 16.50 fcEctp 1335MPa2.0 105MPan=15。文档收集自网络，仅用于

3、个人学习f2.1 105MPa(m)1.40 1.55 1.90 20.0MPa3.20 104MPa； 弹 性 模 量；主力或主力加附加力作用下，抗拉容许应力pk；主力或主力加附加力作用下，抗拉容许应力梁全长30.0 30.0 30.0 ；极限抗拉强度；抗弯容许应力1.98MPa 235MPaLfct ;s；弹性 模量s02.2MPabtp 2 分别为(m)；10.0MPa分别为梁高；容许主拉应力0.73MPah;(m)tp 1跨中腹板厚b0.37MPa(。cm)第一部分设计资料1、结构型式及基本尺寸采用分片式 T形截面；每片梁顶宽 192cm。具体见图 1。表 1 简支梁的基本尺寸计算跨度

4、10.00 12.00 16.00 2、桥上线路与人行道桥上线路为平坡、直线、单线铁路、道碴桥面双侧带栏杆的人行道。3、材料混凝土：C30，极限抗压强度弹性模量钢筋：受 力 钢 筋 HRB335： 抗 拉 强 度 标 准 值 fpkEc180Mpa或 230Mpa；钢筋与混凝土的弹性模量比分布 及构 造钢 筋 HPB235：抗拉强度标准值Ec130Mpa或 160Mpa；文档收集自网络，仅用于个人学习梁内钢筋选择参考： 纵向受力筋 B20；箍筋及纵向水平钢筋 B12；斜筋 B20；1 / 17 中活载；距梁中心 2.45m以内10g1（TB 10002.3-2005）KPa中活载；距梁中心 2

5、.45m以内10g1（TB 10002.3-2005）KPa；19.6kN/m；梁体4、荷载活载：列车活载人行道活载距梁中心 2.45m以外 4KPa 。恒载：道碴、线路设备、人行道板、栏杆及托架重自重，按容重 25kN/m3 计算。5、规范铁路桥涵设计基本规范 （TB 10002.1-2005）铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范6、参考截面 见图 1。图 1 梁体横截面图 (单位：cm) 2 / 17 第二部分、主梁的计算（取一片梁进行计算）一、荷载与内力1、恒载（1）道碴、线路设备、人行道板、栏杆托架重（2）主梁自重文档收集自网络，仅用于个人学习3 / 17 文档收集自网络，仅文

6、档收集自网络，仅10%，故可按均布荷载计活载（普通中活载）自重：文档收集自网络，仅文档收集自网络，仅10%，故可按均布荷载计活载（普通中活载）窄段：宽段：梁 2段 3m 为宽腹板，则，平均：用于个人学习不均匀性：用于个人学习由桥规第 3.2.1条四，不均匀性均未超过平均值的算。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、冲击系数：综上可得，活载作用下的内力计算公式为：式中： 加载范围相应的影响线的面积4 / 17 K活载的换算荷载（ KN/m,每线）由桥规可查的。支点截面处：弯矩：K=150.4 KN/m剪力：K=150.4 KN/mL/8 截面处：弯矩：KN/m剪力：L/4 截面处：弯矩：剪力：变截面处（距支座 2.75m）5 / 17 内力组合3L/8 L/2 232.1996 内力组合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 截面处：弯矩：剪力：L/2 截面处：弯矩：剪力：2、剪力 Q（KN）支座 L/8 L/4 2.75 恒载活载6 / 17 743.8604 549.2824 432.8021 414.6681 L/8 0 0 0 文档收集自网络，仅用于个人学习b=30cm，则：b=30cm，则：743.8604 549.2824 432.8021 414.6681 L/8 0 0 0 文档收集自网络，仅用于个人学习b=30cm，则：b=30cm，则：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 弯矩 M(KN*m) 支座恒载活载控制应力二、检算主拉应力因尚未进行配筋， 故此处只能进行近似计算， 目的在于检算截面尺寸， 即判断梁端附近腹板是否需要加厚以及变截面位置是否合适。支座截面：如果梁端附近腹板不加厚，即采用文档收集自网络，仅用于个人学习变截面窄处：如果梁端附近腹板不加厚，即采用文档收集自网络，仅用于个人学习三、 跨中截面主筋计算文档收集自网络，仅用于个人学习7 / 1

10、7 。文档收集自网络，仅用于个人学习与假设相符。取 HRB335 20的钢筋，则单根钢筋的面积为 ：。文档收集自网络，仅用于个人学习与假设相符。=3.14取 n=30 ，所以配筋图四、 跨中截面砼及主筋正应力的检算在主梁横截面图中， 挡碴墙有断缝， 不参加 T 型梁抗弯，又排水墙 混凝土标号低，且与板顶混凝土整体性差，也不参与抗弯计算，内边墙 略去，故主梁的抗弯强度计算，重新求平均厚度文档收集自网络，仅用于个人学习已知准确的 a=7.98 cm 则整理得解得8 / 17 z=122.922 cm 变截面：估计有 25%的主筋被弯起，即截面处约z=122.922 cm 变截面：估计有 25%的主

11、筋被弯起，即截面处约有 2120主筋，结合截面主筋布用于个人学习文档收集自网络，仅用于个人学习文档收集自网络，仅用于个人学习文档收集自网络，仅用于个人学习五、绘制剪应力图计算公式：1、 跨中截面：已知准确的2、置图， 则变截面的主筋布置如下图 ：文档收集自网络，仅用于个人学习9 / 17 1220 窄侧：1220 宽侧：3、支座截面，估计又 60%的主筋已弯起，即支座截面约有纵筋:配筋图：10 / 17 文档收集自网络，仅用于个人学习12，则每肢截面积，间距，分文档收集自网络，仅用于个人学习，根据构造要求，取。文档收集自网络，仅用于个人学习：文档收集自网络，仅用于个人学习12，则每肢截面积，间

12、距，分文档收集自网络，仅用于个人学习，根据构造要求，取。文档收集自网络，仅用于个人学习对比前面的 “二”的主拉应力的近似计算，可知计算结果接近，由于此处计算较前述的计算结果更精确，故用此处的计算结果绘制剪应力图，并以此作为箍筋和斜筋设计的依据。半跨剪应力图总，支座与变截面间及变截面与跨中截面近似直线相连。如图：六、 箍筋设计任务书已定箍筋采用肢数宽腹板段：窄腹板段：表示于剪力示意图上。七、 斜筋设计斜筋的直径与主筋的直径相同， 即采用 20，这每根截面面积别计算窄段腹板和宽段腹板所需的斜筋根数：1、 窄腹板段：先由几何关系求得底边：11 / 17 2、 宽腹板段：八、为绘制弯矩包络图和材料图，计算跨中截面容许承受的最大容许弯矩文档收集自网络，仅用于个人学习相差仅 7.12%， 可行。九、 跨中截