混凝土结构原理课程设计：公路钢筋混凝土简支梁.doc

目录 一、 设计资料 2 二、结构尺寸 3 2.1毛截面几何特性 4 三、内力计算 4 3.1恒载内力计算 4 3.2活载内力计算 4 3.2.1弯矩 5 3.2.2剪力 6 3.2.3作用组合 6 3.2.4计算内力汇总 6 四、配筋设计 7 4.1选筋 7 4.2截面复合 8 4.3抗剪钢筋设计 8 4.4斜截面复合 8 五、正常使用极限状态检算 9 5.1裂缝检算 9 5.2挠度检算 10 钢筋混凝土矩形实心板梁设计 设计资料 1.板梁跨度：7.0m 2.设计条件：公路II级 3.横向分布系数 以中间板为设计对象 汽车荷载：梁端剪力0.5，1/4跨、跨中弯矩0.28 人群荷载引起的梁端剪力0，1/4跨、跨中弯矩0.21 人行道板及栏杆引起梁端剪力0，1/4跨、跨中弯矩0.21。 4.作用组合 承载能力极限状态检算时： 恒载作用的分项系数取1.2 汽车荷载（含冲击力）的分项系数取1.4 正常使用极限状态检算时 恒载作用效应的系数取1.0 汽车荷载（不含冲击力）的系数取0.7 挠度计算中的挠度长期增长系数取1.6 5.桥面二期恒载 人行道板及栏杆：单侧7kN/m 实心板梁桥面铺装及铰接缝自重（每片梁）：4kN/m 6.汽车荷载冲击系数 7.人群荷载 3kN/m 8.材料及使用环境 使用环境：II类，裂缝宽度限制0.2mm ⑴钢筋技术指标 种类 弹性模量Es(Mp) 抗拉设计强度(Mp) 抗压设计强度(Mp) 标准强度(Mp) HRB335 280 280 335 R235 195 195 235 ⑵混凝土技术标准（Mp） 种类 设计强度 标准强度 弹性模量 轴心抗压 轴心抗拉 轴心抗压 轴心抗拉 C40 18.4 1.65 26.8 2.40 设计依据 （1）《公路工程技术标准》JTG B01-2003 （2）《公路桥梁设计通用规范》JTG D60-2004（简称《通规》） （3）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004简称《预规》 （4）《公路桥涵设计手册》桥梁上册（人民交通出版社2004.3） 二、结构尺寸 本桥按公路II级桥梁设计，桥面净宽10.0m,两侧为人行道和安全护栏。全桥采用8块钢筋混凝土板通过装配铰接，每块板宽度为1240mm，下图为桥的横断面布置和单块板的结构尺寸图，为简化计算，本例采用矩形面积计算。 2.1毛截面几何特性 三、内力计算 3.1恒载内力计算 人行道板及栏杆：单侧7kN/m 实心板梁桥面铺装及铰接缝自重（每片梁）：4kN/m *为简化计算将人行道板及栏杆、实心板梁桥面铺装及铰接缝自重的重力平均的分配给每块桥板。 二期恒载： 结构自重： 恒 载： 恒载内力 荷载 跨中 1/4跨 支点 1/4跨 跨中 单板重 9.925 7 60.79 45.59 34.74 17.37 0 全部恒载 15.68 7 96.04 72.03 54.88 27.44 0 3.2活载内力计算 公路-Ⅰ级车道荷载计算图式 根据《通规》第4.3条，公路—Ⅰ级车道荷载均布荷载标准值为；集中荷载标准值：当计算跨径小于5m时，；当计算跨径等于或大于50m，。 本例为公路-II级，均布荷载和集中荷载按公路-I级荷载的0.75倍考虑。由内插法求得 内力影响线图 3.2.1弯矩 ①人群 ②汽车 3.2.2剪力 应用公式汽车： 人群： 荷载类别 剪力Q（kN） 跨中 结点 1/4跨 人群 0.55 0 2.48 汽车（计冲击力） 36.84 141.47 56.64 汽车（不计冲击力） 25.62 98.38 39.39 3.2.3作用组合 （1）基本组合（用于结构承载能力极限状态设计） 《通规》4.1.6－1式 其中各分项系数的取值如下 ――结构重要性系数，=1.1 ――结构自重分项系数(恒载作用效应的分项系数)， ＝1.2 ――汽车荷载（含冲击力）的分项系数，取＝1.4 （2） 作用短期与长期效应组合（用于正常使用极限状态设计） 永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合，其效应组合表达式为： 《通规》4.1.7-2式 汽车荷载（不计冲击力）=0.7 —作用长期效应组合设计值,结构抗裂验算时,其中可变作用仅考虑汽车等直接作用于构件的荷载效应。 3.2.4计算内力汇总 序号 荷载类