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混凝土结构设计原理 课程设计 1 一 钢筋混凝土两跨连续梁二 预应力混凝土简支梁设计三 铁路桥涵钢筋混凝土简支梁设计 题目 参考书课程设计要求 2 参考书 混凝土结构与砌体结构设计 余志武等编注 中国铁道出版社桥梁工程 裘伯永等编注 中国铁道出版社混凝土设计规范GB50010 2010铁路桥梁钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范TB10002 3 2005简支梁桥的标准设计图例 3 课程设计要求 1 第一题与第三题任选一题 第二题必作 2 2号施工图一张 按结构施工图的深度要求 线型正确 字体工整 图面整洁 3 设计说明书一份 用钢笔或水性笔书写 要求计算步骤分明 计算内容正确 图文并茂 字体工整 4 文档整理 图纸折成16开大小 不用夹子 装订顺序 封面 课程设计任务书 计算书 参考文献 完 4 钢筋混凝土连续梁 解题思路 1 结构选型和布置2 结构分析计算 1 确定计算简图 2 计算荷载 3 内力分析 4 内力组合 5 截面配筋计算3 绘结构施工图结构布置图 构件模板及配筋图 5 线弹性分析方法 杆系结构的计算图形确定 以轴线代替杆件 杆件的轴线宜取截面几何中心的连线节点简化 现浇结构和装配整体式结构的梁柱节点 柱与基础连接处等可作为刚接 梁板与其支承构件非整体浇注时 可作为铰接杆件长度 杆件的计算跨度或计算高度宜按其两端支承长度的中心距或净距确定 并根据支承节点的连接刚度或支承反力的位置加以修正截面刚度计算 1 截面惯性矩按匀质的混凝土全截面计算 2 混凝土的弹性模量按规范原点弹性模量取值 6 一 计算简图 按线弹性分析方法 节点 铰接点连续梁计算跨度 边跨 且 7 计算简图 荷载简化 常用结构 按荷载规范确定 楼面活荷载按等效匀布荷载取值 恒载按材料和构件自重取值 8 二 结构内力分析 采用结构力学的方法进行结构分析 力矩分配法等 对截面设计起控制作用的内力是梁截面的弯距和剪力 以两跨连续梁为例 9 1 不同受力状况的内力分析 10 2 结构最不利荷载组合 1 结构控制截面结构截面的内力与抗力的比值M Mu最大的截面 等截面梁中 各支座截面和各跨中截面为结构的控制截面 2 结构最不利荷载组合由于活荷载作用位置的变化 荷载组合有 1 2 1 3 1 4 找出控制截面在不同的荷载组合下最大的内力值 该组合即为最不利组合 最不利组合下的控制截面上的内力是截面设计的控制内力 计算时可列表格方式进行 11 3 梁控制截面内力计算 12 三 截面承载力计算 配筋计算 1 正截面配筋计算2 斜截面配筋计算为截面设计问题 为表述清楚 可列表进行计算注意 1 满足最小配筋率 界限相对受压区高度及构造要求 2 选配钢筋时注意协调 一般先中跨后边跨 先跨中 后支座 先抗弯后抗剪 13 梁正截面承载力计算 14 斜截面抗剪承载力计算 15 三 绘制梁模板及配筋图 按计算结果及构造要求 作出梁弯距包络图及材料图 并据此绘出梁模板及配筋图 16 弯距包络图的绘制 17 梁模板及配筋图 图纸内容 1 弯矩包络图与材料图2 梁的纵剖面3 梁的横剖面4 钢筋大样图5 钢筋表6 必要说明 18 钢筋表 19 构件结构施工图的一些要求 1 纵剖面 长度 定位尺寸 轴线和编号 标高及配筋 箍筋规格及加密范围 吊筋 纵筋的编号 2 横剖面 定位尺寸 断面尺寸 钢筋的规格及编号 3 钢筋表 材料表 编号 简图 规格 长度 根数 总长 重量 20 一些构造要求 纵筋弯起位置 21 纵筋截断位置 1 1 2 2 充分利用截面 完全不需要截面 理论截断点 22 支座钢筋锚固 23 预应力混凝土简支梁设计 一 确定计算简图 计算控制截面的控制内力二 估算预应力钢筋面积Ap先设Ap 0 按极限状态抗弯承载力估算Ap 再取Ap 0 15 0 25 Ap 按规范6 1 13条施工阶段预拉区允许出现拉应力预拉区配置Ap 的构件 先张法构件可不配As As 24 三 确定张拉控制应力 计算预应力损失及各阶段应力值四 验算梁的正截面承载力五 根据斜截面承载力极限状态计算梁的箍筋六 验算使用阶段正截面 斜截面抗裂能力七 验算使用阶段挠度八 验算施工阶段强度及抗裂能力九 配筋简图 25 三 确定张拉控制应力 计算预应力损失及各阶段应力值 1 张拉控制应力 con 0 7fptk2 预应力损失锚具变形和钢筋内缩损失 l1 温差损失 l3 预应力钢筋的应力松弛损失 l4 混凝土的收缩和徐变损失 l5 总损失不小于100N mm2 26 3 各阶段应力值 27 六 验算使用阶段正截面 斜截面抗裂能力 正截面 对裂缝控制等级为二级 一般要求不出现裂缝的构件 在荷载标准组合弯矩Mk作用下应满足 ck为Mk产生截面受拉边缘的混凝土拉应力 28 斜截面 斜截面抗裂控制要求 29 八 验算施工阶段强度及抗裂能力 30 配筋示意 1 31 配筋示意 2 32 铁路桥涵钢筋混凝土简支梁设计 按 铁路桥梁钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范TB10002 3 2005 采用容许应力法计算 33 一 控制内力计算二 按抗弯承载力采用低筋设计确定纵筋三 按抗剪承载力确定箍筋及弯起钢筋画出剪应力图 用作图法确定弯起钢筋位置四 画材料图 弯矩包络图确认斜截面抗弯能力五 绘制梁模板及配筋图 材料表 34 TB10002 2005中的一些构造要求 5 3条 1 钢筋的布置形式及钢筋净距2 混凝土保护层3 钢筋最小锚固长度4 弯钩形式及尺寸 钢筋弯曲半径5 端部支座锚固6 水平