郑州大学结构设计原理课程设计.doc

郑州大学水利与环境学院

《结构设计原理》

课程设计

姓名

***

专业班级

道路桥梁与渡河工程1班

学号

****

指导教师

****

2016年11月

目录

TOC\o1-3\h\z\u结构设计原理课程设计任务书

一、设计题目 1

二、设计资料 1

三、设计要求 2

四、提交成果 2

结构设计原理课程设计计算书

一、正截面设计计算 3

1.截面设计 3

2.截面复核 4

二、斜截面设计计算 5

1.截面尺寸检查 5

2.检查是否需要根据计算配置箍筋 6

3.计算剪力分配图 6

4.箍筋设计 7

5.弯起钢筋及斜筋设计 8

三、全梁校核（斜截面抗剪承载力的复核） 13

1.距支座中心（梁高一半）处的截面 13

2.受拉区弯起钢筋弯起处的截面 15

3.箍筋间距有改变处的截面 21

四、裂缝宽度验算 23

1.施工吊装时的正应力验算 23

2.裂缝宽度的验算 24

3.梁跨中挠度的验算 25

结构设计原理课程设计

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结构设计原理课程设计任务书

一、设计题目

钢筋混凝土简支T形梁桥一片主梁设计。

二、设计资料（按学号29计）

⒈某公路钢筋混凝土简支梁桥主梁结构尺寸。

标准跨径：20.00m；

计算跨径：19.50m；

主梁全长：19.96m；

梁高：1500mm；

2.计算内力

⑴使用阶段的内力

跨中截面计算弯矩（标准值）

结构重力弯矩：；

汽车荷载弯矩：；（已计入汽车冲击系数）。

人群荷载弯矩：；

1/4跨截面计算弯矩（设计值）

；（已考虑荷载安全系数）

支点截面弯矩

，

支点截面计算剪力（标准值）

结构重力剪力：；

汽车荷载剪力：；（已计入汽车冲击系数）。

人群荷载剪力：；

跨中截面计算剪力（设计值）

；（已考虑荷载安全系数）

主梁使用阶段处于一般大气条件的环境中。结构安全等级为二级。汽车冲击系数，汽车冲击系数。

⑵施工阶段的内力

简支梁在吊装时，其吊点设在距梁端处，而梁自重在跨中截面的弯矩标准值，吊点的剪力标准值。

⒊材料

主筋用级钢筋

；；。

箍筋用级钢筋

；；。

构造钢筋按照规范要求取用。

采用焊接平面钢筋骨架

混凝土为

；；；

；。

三、设计要求

⒈进行T形梁正截面设计计算；

⒉进行T形梁斜截面设计计算；

⒊进行全梁校核；

⒋进行T形梁的变形及裂缝宽度验算；

⒌进行梁纵横断面配筋图的绘制。

四、提交成果

⒈设计计算说明书1份；

要求计算过程详细、完整，计算用图规范，叙述条理清楚，文字通顺，书写工整。

⒉一片T形梁的纵横断面配筋图（A2图纸1张，或A3图纸两张）；

主要包括：梁的跨中、1/4跨、支点横截面配筋图，半跨纵向力筋、弯起钢筋、架立钢筋的配筋图以及半跨全部钢筋的配筋图。要求图面整洁、紧凑，图幅、线条、字体符合工程制图要求。

结构设计原理课程设计计算书

一、正截面设计计算

图

图120m钢筋混凝土简支梁尺寸（尺寸单位：mm）

T形截面梁受压翼板的有效宽度

由图1所示的T形截面受压翼板厚度的尺寸，可得翼板平均厚度，则可得到

故取受压翼板的有效宽度。

1.截面设计

由任务书得，，。，，弯矩计算值。

为了便于计算，将图1的实际T形截面换算，，其余尺寸不变。

①因采用的是焊接钢筋骨架，故设，则截面有效高度。

②判断T形截面类型

故属于第一类T形截面。

③求受压区高度。由式（3-32），可得到

解得

则有

解方程得合适解为

④受拉区钢筋面积。将已知值及带入式（3-31），可得到

图

图2截面主筋布置图（尺寸单位：mm）

混凝土保护层厚度取及附表1-7中规定的；钢筋间横向净距及，故满足构造要求。

2.截面复核

已设计的受拉钢筋中，6B32+4B22的面积为，。由图2钢筋布置图求得，即

则实际有效高度。

①判断T形截面类型

由式（3-37）计算

由于，故为第一类T形截面。

②求受压区高度

由式（3-31），求，即

③正截面抗弯承载力

由式（3-32），求得正截面抗弯承载力为

又，故截面复核满足要求。

二、斜截面设计计算

1.截面尺寸检查

根据构造要求，量最底层钢筋2B32通过支座截面，支点截面有效高度，。

截面尺寸符合设计要求。

2.检查是否需要根据计算配置箍筋

跨中段截面

支座截面

因，故可在梁中的某长度范围内按构造配置钢筋，其余区段应按计算配置腹筋。

3.计算剪力分配图

在图3示的剪力包络图中，支点处剪力计算值，跨中