混凝土結構設計原理 課程設計 1 一 鋼筋混凝土兩跨連續梁二 預應力混凝土簡支梁設計三 鐵路橋涵鋼筋混凝土簡支梁設計 題目 參考書課程設計要求 2 參考書 混凝土結構與砌體結構設計 余志武等編注 中國鐵道出版社橋梁工程 裘伯永等編注 中國鐵道出版社混凝土設計規范GB50010 2010鐵路橋梁鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規范TB10002 3 2005簡支梁橋的標準設計圖例 3 課程設計要求 1 第一題與第三題任選一題 第二題必作 2 2號施工圖一張 按結構施工圖的深度要求 線型正確 字體工整 圖面整潔 3 設計說明書一份 用鋼筆或水性筆書寫 要求計算步驟分明 計算內容正確 圖文并茂 字體工整 4 文檔整理 圖紙折成16開大小 不用夾子 裝訂順序 封面 課程設計任務書 計算書 參考文獻 完 4 鋼筋混凝土連續梁 解題思路 1 結構選型和布置2 結構分析計算 1 確定計算簡圖 2 計算荷載 3 內力分析 4 內力組合 5 截面配筋計算3 繪結構施工圖結構布置圖 構件模板及配筋圖 5 線彈性分析方法 桿系結構的計算圖形確定 以軸線代替桿件 桿件的軸線宜取截面幾何中心的連線節點簡化 現澆結構和裝配整體式結構的梁柱節點 柱與基礎連接處等可作為剛接 梁板與其支承構件非整體澆注時 可作為鉸接桿件長度 桿件的計算跨度或計算高度宜按其兩端支承長度的中心距或凈距確定 并根據支承節點的連接剛度或支承反力的位置加以修正截面剛度計算 1 截面慣性矩按勻質的混凝土全截面計算 2 混凝土的彈性模量按規范原點彈性模量取值 6 一 計算簡圖 按線彈性分析方法 節點 鉸接點連續梁計算跨度 邊跨 且 7 計算簡圖 荷載簡化 常用結構 按荷載規范確定 樓面活荷載按等效勻布荷載取值 恒載按材料和構件自重取值 8 二 結構內力分析 采用結構力學的方法進行結構分析 力矩分配法等 對截面設計起控制作用的內力是梁截面的彎距和剪力 以兩跨連續梁為例 9 1 不同受力狀況的內力分析 10 2 結構最不利荷載組合 1 結構控制截面結構截面的內力與抗力的比值M Mu最大的截面 等截面梁中 各支座截面和各跨中截面為結構的控制截面 2 結構最不利荷載組合由于活荷載作用位置的變化 荷載組合有 1 2 1 3 1 4 找出控制截面在不同的荷載組合下最大的內力值 該組合即為最不利組合 最不利組合下的控制截面上的內力是截面設計的控制內力 計算時可列表格方式進行 11 3 梁控制截面內力計算 12 三 截面承載力計算 配筋計算 1 正截面配筋計算2 斜截面配筋計算為截面設計問題 為表述清楚 可列表進行計算注意 1 滿足最小配筋率 界限相對受壓區高度及構造要求 2 選配鋼筋時注意協調 一般先中跨后邊跨 先跨中 后支座 先抗彎后抗剪 13 梁正截面承載力計算 14 斜截面抗剪承載力計算 15 三 繪制梁模板及配筋圖 按計算結果及構造要求 作出梁彎距包絡圖及材料圖 并據此繪出梁模板及配筋圖 16 彎距包絡圖的繪制 17 梁模板及配筋圖 圖紙內容 1 彎矩包絡圖與材料圖2 梁的縱剖面3 梁的橫剖面4 鋼筋大樣圖5 鋼筋表6 必要說明 18 鋼筋表 19 構件結構施工圖的一些要求 1 縱剖面 長度 定位尺寸 軸線和編號 標高及配筋 箍筋規格及加密范圍 吊筋 縱筋的編號 2 橫剖面 定位尺寸 斷面尺寸 鋼筋的規格及編號 3 鋼筋表 材料表 編號 簡圖 規格 長度 根數 總長 重量 20 一些構造要求 縱筋彎起位置 21 縱筋截斷位置 1 1 2 2 充分利用截面 完全不需要截面 理論截斷點 22 支座鋼筋錨固 23 預應力混凝土簡支梁設計 一 確定計算簡圖 計算控制截面的控制內力二 估算預應力鋼筋面積Ap先設Ap 0 按極限狀態抗彎承載力估算Ap 再取Ap 0 15 0 25 Ap 按規范6 1 13條施工階段預拉區允許出現裂縫預拉區配置Ap 的構件 先張法構件可不配As As 24 三 確定張拉控制應力 計算預應力損失及各階段應力值四 驗算梁的正截面承載力五 根據斜截面承載力極限狀態計算梁的箍筋六 驗算使用階段正截面 斜截面抗裂能力七 驗算使用階段撓度八 驗算施工階段強度及抗裂能力九 配筋簡圖 25 三 確定張拉控制應力 計算預應力損失及各階段應力值 1 張拉控制應力 con 0 7fptk2 預應力損失錨具變形和鋼筋內縮損失 l1 溫差損失 l3 預應力鋼筋的應力松弛損失 l4 混凝土的收縮和徐變損失 l5 總損失不小于100N mm2 26 3 各階段應力值 27 六 驗算使用階段正截面 斜截面抗裂能力 正截面 對裂縫控制等級為二級 一般要求不出現裂縫的構件 在荷載標準組合彎矩Mk作用下應滿足 ck為Mk產生截面受拉邊緣的混凝土拉應力 28 斜截面 斜截面抗裂控制要求 29 八 驗算施工階段強度及抗裂能力 30 31 配筋示意 1 32 配筋示意 2 33 鐵路橋涵鋼筋混凝土簡支梁設計 按 鐵路橋梁鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規范TB10002 3 2005 采用容許應力法計算 34 一 控制內力計算二 按抗彎承載力采用低筋設計確定縱筋三 按抗剪承載力確定箍筋及彎起鋼筋畫出剪應力圖 用作圖法確定彎起鋼筋位置四 畫材料圖 彎矩包絡圖確認斜截面抗彎能力五 繪制梁模板及配筋圖 材料表 35 TB10002 2005中的一些構造要求 5 3條 1 鋼筋的布置形式及鋼筋凈距2 混凝土保護層3 鋼筋最小錨固長度4 彎鉤形式及尺寸 鋼筋彎曲半徑5 端部支座錨固6 水