结构设计原理课设计设计指导书

课程设计指导书

课程设计名称：钢筋混凝土等截面简支T形梁桥设计专业班级：交通工程08级1-2班

编制教师：李强

吉林建筑工程学院城建学院

2010年12月

普通钢筋混凝土简支T 梁

一、横截面布置及各部尺寸拟定

二、主梁的计算

持久状况下承载能力极限状态的计算

1、进行荷载组合

弯矩组合设计值：跨中截面、L/4 截面

剪力组合设计值：支点截面、跨中截面

荷载组合：∑∑==++=m i n

j QjK Qj c K Q K Q GiK Gi ud S S S S 121100)(γψγγγγ

= )4.12.1(10K Q G K S S ⨯+⨯γ

2、钢筋选择，根据跨中截面正截面承载能力极限状态计算要求，确定纵向钢筋

数量。

(1) 拟采用焊接钢筋骨架，假设,s a 求出=0h

(2) 确定翼缘计算宽度'

f b ，

三者取较小值

(3) 判断截面类型 形

第二类形第一类T h h h b f M T h h h b f M f

f f cd d f f f cd d )2()2

('

0'

'

0'0'

'

0--

≤ γγ （4）计算受压区高度x,并判断0h x b ξ≤是否满足要求（防止发生超筋破坏）。

（5）将所得的x 带入公式求得所需钢筋截面面积。

（6）选择钢筋并布置（注意：选择布置钢筋时要满足构造要求）

3、跨中截面正截面承载力复核

（1） 根据已经布置好的钢筋，确定好的,s a 得到的=0h

（2） 确定混凝土受压区高度x ，并判断0h x b ξ≤是否满足要求

（3） 将x 带入公式求得截面所能承受的弯矩设计值=du M

（4） 验算是否满足跨中截面抗弯要求

4、斜截面抗剪承载力计算

（1） 抗剪强度上、下限复核

对于腹板宽度不变的等高度简支梁，距支点h/2处的第一个计算截面

尺寸控制设计，应满足下列要求：

b f V bh f k cu d td ,30031051.01050.0--⨯≤≤⨯γ0h

（2） 根据给定的剪力设计值，绘制建立包络图，设计剪力图分配

距支点h/2的设计剪力应由箍筋混凝土承担设计剪力值的60%以上，

弯起钢筋承担40%以下。

（3） 箍筋设计,由公式v sd sv k cu CS f f p bh V ,,0331)6.02(1045.0ραα+⨯=-

由箍筋的配筋率确定箍筋的间距，在支承截面处自支座中心一倍梁高

的范围内取.100mm s v =

（4） 弯起钢筋设计

由公式s sb sd Sb A f V θsin 1075.03∙⨯=∑-

5、全梁承载力校核

（1） 绘制半跨梁的弯矩包络图，根据斜截面初步抗剪设计的弯起钢筋的数

量和位置，绘制梁的抵抗弯矩图（承载能力图）。

（2） 根据弯矩包络图与抵抗弯矩图（承载能力图），判断正截面抗弯承载

力是否满足要求，找到钢筋的充分利用点和不需要点，判定斜截面抗

剪是否满足要求。（弯起钢筋的充分利用点距弯起钢筋的弯起点应大

于等于h/2，弯起钢筋与梁轴线的交点应在不需要点的外侧）

（3） 验算斜截面抗剪承载力是否满足要求，首先选择斜截面底端位置，再

确定斜截面顶端位置（以底端位置向跨中方向取距离为0h 的截面，认

为验算斜截面顶端就在此正截面上，由验算斜截面顶端位置坐标，可

以从包络图上确定M dx ,Q dx ,进而求得剪跨比

00

mh c h Q M m dx dx ==及斜截面投影长度。由斜截面投影长度c ，可确定与斜截面相交的纵向受拉钢筋配筋率，弯起钢筋数量，可将其带入公

式求得斜截面的抗剪承载力，并符合其强度。

6、钢筋图的绘制

钢筋混凝土梁的最终设计计算结果是以钢筋图的形式体现的。其内容包括钢筋配筋图和钢筋详图两部分。钢筋配置图主要用于绑扎或焊接钢筋骨架的最后成型，应准确标明各号钢筋的位置。钢筋详图主要用于钢筋的加工成型，应准确标明各号钢筋的规格、尺寸及形状。弯起钢筋的高度应按实际弯起情况准确计算，水平段长度可从图上量取，弯起钢筋的弯起角度应以竖直段和水平段长度表示，不能直接用角度表示。

7、工程数量表的编制

工程数量表包括钢筋明细表和工程数量总表两部分。钢筋明细表主要用于施工现场的材料管理，应标明强度、等级号、钢筋规格、数量及下料长度。工程数量主要用于材料采购及管理，应标明不同规格的钢筋和混凝土总用量。

持久状况正常使用极限状态计算

1、裂缝宽度计算

（1） 明确作用效应组合：

短期效应组合 K Q K

Q GK S S u S S S 21)1(7.0+++= 长期效应组合 ])1([

4.021K Q K Q GK l S u S S S +++= （2） 裂缝宽度计算公式 )1028.030(321ρ

σ++=d E C C C W S ss fk 裂缝宽度限值对于Ⅰ类Ⅱ类环境，0.2mm.

2、主梁的变形计算

(1) 简支梁在均布荷载作用下，跨中最大挠度为：B

qL f 38454

= 简支梁在跨中有集中力时，跨中最大挠度为：B

L M f S 2

481= 其中B 为抗弯刚度 cr s cr s cr B B M M M M B B 0

220

])(1[)(-+=

B----开裂构件等效截面的抗弯刚度；

0B ----全截面的抗弯刚度，0095.0J E B c =；

cr B ----开裂截面的抗弯刚度cr c cr J E B =；

cr M ----开裂弯矩0W f M tk cr γ=；

γ----构件受拉区混凝土塑性影响系数0

02W S =γ；

0S ----全截面换算截面重心轴以上（或以下）部分面积对换算截面重心轴

的矩；

0J ----全截面换算截面惯性矩；

cr J ----开裂截面换算截面惯性矩；

0W ----全截面换算截面面积对受拉边缘的弹性抵抗矩；

(2) 考虑长期荷载作用的影响： s l f f θη=

内插取值。

中间强度等级可按直线混凝土时，采用以下混凝土时，用挠度长期增长系数，采,35.145.1;6.1804040-=-=---θθθηηηC C C (3) 挠度的限值：钢筋混凝土受弯构件按上述计算的长期挠度值，在消除结

构自重产生的长期挠度后，不应超过下列规定限值