混凝土课程设计任务书11

1、交通工程专业结构设计原理课程设计任务书及指导书设计题目： 装配式钢筋混凝土简支T形梁结构设计 适用专业： 交通工程 指导教师： 新乡学院土木工程与建筑系2015年1月装配式钢筋混凝土简支T形梁课程设计任务及指导书一、课程设计目的在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中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程等课程奠定扎实的基础。二、设计资料（一）设计资料

2、已知标准跨径为20m的公路装配式钢筋混凝土简支T形梁，计算跨径为19.5m，混凝土强度等级为C30，主梁主筋采用HRB335级焊接钢筋骨架，箍筋采用R235钢筋。跨中弯矩 ，其中, ，支点弯矩，其余截面的弯矩按照二次抛物线变化。支点剪力,跨中剪力。本桥处于一类环境条件下，结构安全等级二级。 单位：mm（二）设计依据 1.交通部部标准公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D62-2004） 2.交通部部标准公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004）3结构设计原理教材 人民交通出版社 （三）设计内容 1.计算跨中截面受拉钢筋面积，并进行承载力复核。 2.设计主梁的腹筋。 3.

3、验算主梁跨中挠度和裂缝宽度。 4.绘制主梁的钢筋构造图。三、设计指导1.计算跨中截面受拉钢筋的面积，并进行承载力复核。化标准T形梁，判断真假 T形，计算并选择、配置受拉主钢筋，复核承载力。2.设计主梁的腹筋截面尺寸验算，检查是否需要根据计算配置箍筋，分配剪力，箍筋设计，弯起筋及斜筋设计，检验各排弯起钢筋的弯起点是否符合构造要求，全梁承载力复核，配纵向防裂筋，绘制主梁剪力分配及全梁弯矩包络图。3.验算主梁跨中挠度和裂缝宽度 计算跨中挠度，确定是否需要预拱度及大小。计算裂缝宽度，确定梁是否能正常使用。4.绘制主梁的钢筋构造图设计示例（一）设计资料某预制装配式钢筋混凝土简支T形梁，标准跨径20m，计

4、算跨径为19.5m。混凝土强度等级为C30，主梁主筋采用HRB335级焊接钢筋骨架，箍筋采用R235钢筋。跨中弯矩，其中，支点弯矩，其余截面的弯矩按照二次抛物线变化。支点剪力,跨中剪力。本桥处于一类环境条件下，结构安全等级二级。 单位：mm（二）设计步骤 一）基本数据 C30混凝土轴心抗压强度设计值，边长为150mm的混凝土试件抗压强度标准值，混凝土轴心抗拉强度标准值，弹性模量，HRB335钢筋抗拉强度设计值，抗压强度设计值，弹性模量，R235钢筋抗拉强度设计值，弹性模量。二）跨中正截面钢筋设计1.化标准T形梁 主梁间距为1600mm 取单位：mm2.跨中主筋设计 设 判断真假T形 >为

5、假T形截面设计由 求xx=83mm<由 求选832+216，=6835.8mm2 单位：mm三）跨中正截面承载力复核 主筋净保护层取35mm =108.6mmh0=has=1300108.6=1191.4mm判断真假T形 >为假T形截面由 求x<x <（不是超筋梁）由 求>跨中正截面主梁配筋为适筋梁。四）腹筋设计1.截面尺寸验算 梁底通过支座中心直线主筋232，=1608.4mm2 >, 符合构造要求。支座中心截面h0=1300（35+34.5/2）=1247.75mm>Vd0=440KN截面尺寸符合要求。2.检查是否需要根据计算配置箍筋跨中截面：支点

6、截面：Vdm84KN<< Vd0=440KN由此可知，靠近跨中截面有一段长度范围内可按构造配置箍筋，其余区段按计算配置箍筋。按构造配置箍筋的梁段为1752mm。3.分配剪力距支座中心线h/2=650mm处计算剪力，作为计算剪力进行分配。其中由混凝土和箍筋共同承担60%为249.76KN，由弯起钢筋及斜筋承担40%为166.51KN。 设置弯起钢筋及斜筋的区段为5211mm。 尺寸单位：mm，剪力单位：KN4.箍筋设计选8的双肢箍筋，由设计箍筋，式中p及h0用支座截面和跨中截面的平均值跨中截面： h0=1191.4mm支座截面： h0=1247.75mm平均值： mm箍筋间距sv计算

7、为： =354.4mm构造要求h/2=650mm 400mm取从梁段至距支座中线h=1300mm范围内，箍筋间距为100mm。箍筋配量为：单位：mm5.弯起筋及斜筋设计选222作为架立筋，设置弯起筋及斜筋区段长度为5211mm。第一排弯起钢筋提供232，Asb1=1608.4mm2Vsb1=166.51KN所提供的232满足要求。尺寸单位：mm, 剪力单位：KN第二排弯起钢筋提供232，Asb2=1608.4mm2Vsb2=148.73KN所提供的232满足要求。第三排弯起钢筋提供232，Asb2=1608.4mm2Vsb3=108.48KN所提供的232满足要求。第四排弯起钢筋提供216，A

8、sb4=402.2mm2Vsb4=69.49KN所提供的216不满足要求，另选用222作为斜筋Asb4=760.2mm2可以满足要求 第五排弯起钢筋提供216，Asb4=402.2mm2Vsb5=31.38KN所提供的216满足要求。不需要第六排弯起钢筋。6.检查各排弯起钢筋的弯起点是否符合构造要求支点中心截面处（0），判断真假T形 为假T形面。由 求x 。由 求 =557.43 尺寸单位：mm, 弯矩单位：KN.m截面处， 由 求作用效应截面满足构造要求 1截面处：判断真假T形假T形截面 由 求x x由 求 1截面满足构造要求截面处： 截面满足构造要求2截面处：判断真假T形 假T形截面 x

9、2截面满足构造要求截面处： 截面满足构造要求。3截面处：判断真假T形 假T形截面 x 3截面满足构造要求。截面处：截面处满足构造要求。五）全梁承载力复核 全梁承载力满足要求，不需要复核。六）水平纵向防裂筋设计选108作为防裂钢筋七）主梁跨中挠度验算1、计算截面几何特性开裂截面换算截面惯性矩单位：mm全截面换算截面面积全截面对上边缘的静距 全截面换算截面重心至受压边缘的距离全截面换算截面重心至受拉边缘的距离 单位：mm全截面换算截面惯性矩 全截面换算截面重心轴以上部分面积对重心轴的面积矩 全截面换算截面对受拉边缘弹性抵抗矩2.计算构件刚度全截面抗弯刚度：开裂截面抗弯刚度：荷载短期效应组合： 开裂

10、弯矩： 其中3.荷载短期效应作用下跨中挠度长期挠度： 设预拱度消除自重影响后的长期挠度 计算挠度满足要求。八)主梁裂缝宽度验算 荷载短期效应组合： 荷载长期效应组合： 取 主梁裂缝宽度未超规定最大裂缝宽度。附：真T形截面开裂截面换算截面惯性矩：四、时间安排：第18周五、地点安排： 3号教学楼315，316六、指导教师：马 芸七、参考资料结构设计原理教材混凝土结构基本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）八、设计具体要求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

11、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（包括每种规格钢筋的根数、长度和总质量等）；工程材料用量总表（包括钢筋总质量、混凝土方量和主梁总重量）；必要的文字附注等。3图纸要求用AutoCAD绘制，也可手工绘制墨线图（用描图纸），与设计说明书一并交批。（二）编制设计说明书设计说明书应统一纸张，统一格式，字迹端正，版面整洁，表达明确，内容简炼；要详细说明设计步骤及全部计算过程，要求有公式、有算式、有必要的计算简图、计算表格和文字说明等。九、评分标准及纪律要求课程设计根据同学们的具体完成情况共分五个等级，依次是优秀、良好、中等、及格和不及格。对学生提出以下纪律要求：（1） 学生按指导书要求完成相应结构计算内容及图纸绘制工作，书写绘图应该字迹工整、格式规范、条理清晰、版面简练整洁等。（2） 设计期间严格遵守学校的上课纪律，按时到规定的设计教室进行设计工作，不得出现迟到、旷课、早退等现象，发现迟到或早退