1、华北理工大学轻工学院QINGGONG COLLEGE, HEBEI UNITED UNIVERSITY结构设计原理课程设计姓 名： 柳永超 班 级： 12q 交通工程 学 号： 201224240118 指导教师： 丁幼松 日 期： 2015.12.01 课程设计任务书（一）设计资料已知标准跨径为 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 , ，mKNMdm350mKNMG90mKNKQ17.601， ，支点弯矩 ，其余截面的弯矩按照二次抛KQ.82 1
2、.)(0d物线变化。支点剪力 ,跨中剪力 。本桥处于一类环境条件下，Vd750Vm5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.工程结构 （白淑毅编）人民交通出版社 2005（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.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
3、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根据所配主梁的五种钢筋给出一个工程数量表。四 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
4、 ， ，mKNMdm210mKNMG50mKNKQ5.10， ，支点弯矩 ，其余截面的弯矩按照二次抛物Q7519.)(d线变化。支点剪力 ,跨中剪力 。本桥处于一类环境条件下，结Vd40Vm84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2/8.13mNfcd压强度标准值 ，混凝土轴心抗拉强度标准值 ，弹性2./30mNfkcu 2/01.mNftk模量 ，HRB335 钢筋抗拉强度设计值 ，抗压强41Ec 8sd度设计值 ，弹性模量 ，R235 钢筋抗拉强度设2 /8fsd 25/10.2ES计值 ，弹性模量 。
5、。95mNsmN0.1,56.b二）跨中正截面钢筋设计1.化标准 T 形梁hf 12040/ml65391主梁间距为 1600mmmhbfn 16201802/ 取 mf6/单位：mm2.跨中主筋设计设 mhas19030判断真假 T 形)2109(12068.3)2(/0/ ffcdhbmKN49为假 T 形截面设计由 求 x)2(0/0hxbfMcd )2190(68.1326.97xx=83mmKNbffcd 6.2491068.3/ KNAfSsd 02.1948.63520为假 T 形截面由 求 xsdfcdAx/mKN5297mKNd00跨中正截面主梁配筋为适筋梁。四）腹筋设计1.
6、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。SA016.37.8.635支座中心截面 h0=1300（35+34.5/2）=1247.75mmVd0=440KNKNbfacu 38.6275.481.15.033 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： hftd 9.14.103.05.0.03支点截面： KNbt 7528115 Vdm84KNdKNm尺寸单位： mm, 弯矩单位：KN.m截面处， 由 求作用效应120max4(1)xdML21 49.2()3.5d KN057.43duMKNm截面满足构造要求1 截面处：判断
7、真假 T 形/3.8601249.628016.4290.7cdf sdbhfA假 T 形截面由 求 x cdsfxfA/()fb/28016.420.81203sd fcfAx mhbx 0.53.69.bh由 求 ()2ducMf1duM/()fb1 40.83.8604.3.591.2du KNm1.62().19d1 截面满足构造要求截面处：222480()65dMKNm2109.duMKNm截面满足构造要求2 截面处：判断真假 T 形假 T 形截面 /28016.431.210sd fcfAx mhbx 0.5.679.4bh2 1213.8612(3)58.duMKNm2247.5
8、0).49d2 截面满足构造要求截面处：323 46.9210()108.35dMKNm32.dudu截面满足构造要求。3 截面处：判断真假 T 形/1.860249.628016.4801.cdf sdbhKNfAKN假 T 形截面 /28016.481.61203sd fcfAx mhbx 0.59.7bh3 8161.861()204duMKN234.2095.d m3 截面满足构造要求。截面处：525 .81()195d KN530.4duduMm截面处满足构造要求。5五）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 10 8 作为防裂钢筋七）主梁跨中挠度验算
9、1、计算截面几何特性开裂截面换算截面惯性矩单位：mm23 20()12fcrfEsSbxI Ahx320()fEsSx3 21608.96.785.(19.486)845.m全截面换算截面面积 0()(1)ffEsSAbhA1836082(6.71)835.2459m全截面对上边缘的静距 0()(1)22foaffEsShhSbbAh21308(680)(6.7)835.19.432.5m全截面换算截面重心至受压边缘的距离 6 08.1470.539oaSyA全截面换算截面重心至受拉边缘的距离0.82.ohm单位：mm全截面换算截面惯性矩332 2 0 () ()()121fofof ofof
10、 fofbybyhyhyI b33322000 ()()()()fofofEsSo ybAh3200(1)()EsSobyAhy3 331647.5(68)(47.51)8029.5(6.71)835. 3(9.0.)845.61m全截面换算截面重心轴以上部分面积对重心轴的面积矩 2()()2fooffohySbby218047.5120(1608)(47.5)39.m全截面换算截面对受拉边缘弹性抵抗矩 88305.610.2IWmy2.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： 0.71QIKsGKM.55.79Nm开裂弯矩： 801.62.0136.4crtkMfWK
11、Nm其中68097S02201crcrsscrBBM122 125.3360.4645.3177097022Nm3.荷载短期效应作用下跨中挠度 26215170956.7483ssMLf mB长期挠度： .4.tsf9501216设预拱度 20.57148QIKGKMf LB 6212.5. 0591.6 19573603048m消除自重影响后的长期挠度 25sGKLQMf LB6212701.69504832.5.mm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： 170sMKN荷载长期效应组合： 1.4QIGKM10.55.47987KNm1.0C12 870.5.1.3sM3.00683519%214sAbh取 .207016587.6835.9.4ssMMPaAh2231.dm1230.()8sfk dWCE56.13.02.7()0m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： 332 220()()()()11ff fcr ff EsSbhxhbxI bAhx
