鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

1、一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)（一）、設(shè)計(jì)題目：鋼筋混凝土三跨連續(xù)T形梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。（二）、設(shè)計(jì)資料1橋梁截面，跨徑及橋?qū)?結(jié)構(gòu)形式： 三跨連續(xù)T形梁（截面尺寸自行合理定義）計(jì)算跨徑：m=26.72m橋面凈空：12m12m2設(shè)計(jì)荷載公路-I級(jí)，采用車(chē)道荷載，不計(jì)人群荷載等荷載橫向分布系數(shù)m=0.63材料混凝土：主梁用C40混凝土，橋面鋪裝統(tǒng)一采用9cm厚細(xì)石砼與2cm厚瀝青砼組合，容重為25kN/m3，23kN/m3，普通鋼筋：采用HRB335級(jí)和R235級(jí)鋼筋；4材料性能參數(shù)：（1）混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，主要強(qiáng)度指標(biāo)：強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：fck=26.8MPa，ftk=2.4MPa強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fcd=18.4MPa

2、，ftd=1.65MPa彈性模量：Ec=3.25104 MPa（2）普通鋼筋 a.縱向抗拉及構(gòu)造普通鋼筋采用HRB335，其強(qiáng)度指標(biāo)抗拉強(qiáng)度指標(biāo)：fsk=335MPa 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fsd=280MPa彈性模量：Es =2.0105 MPa b.采用的R235鋼筋，其強(qiáng)度指標(biāo)抗拉強(qiáng)度指標(biāo)：fsk=235MPa 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fsd=195MPa彈性模量：Es =2.1105 MPa5設(shè)計(jì)依據(jù)（1）交通部頒公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 JTG D602004 簡(jiǎn)稱(chēng)“規(guī)范”；（2）交通部頒公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 JTG D622004 簡(jiǎn)稱(chēng)“公預(yù)規(guī)”；（3）房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。（三

3、）、設(shè)計(jì)要求1、結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)（詳盡的計(jì)算過(guò)程，A4打?。?、手繪結(jié)構(gòu)圖，2號(hào)圖紙1張，包括如下內(nèi)容（1）主梁全梁縱向配筋圖；（2）彎矩包絡(luò)圖與抵抗彎矩圖（可取對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)）；（3）剪力包絡(luò)圖與計(jì)算剪力分配圖；（4）截面配筋圖。二、設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)（一）擬定截面尺寸、荷載計(jì)算橋體采用5片并列同等型號(hào)T型梁，假定邊板截面形狀和大小均與中板相同。T型梁具體尺寸如下圖所示2000（1980）1600180單位：mm120180按圖式尺寸計(jì)算出梁的橫截面積及加鋪層橫截面積：梁的橫截面積S=0.561，細(xì)石砼加鋪層=0.18，瀝青混凝土面層=0.04，自重產(chǎn)生的均布荷載：g=25kN/m30.56123kN/m3（0

4、.18+0.04）=19.085kN/m，根據(jù)公路橋規(guī)的規(guī)定和計(jì)算跨徑用線(xiàn)性?xún)?nèi)插法求得車(chē)道集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值Pk=259.6kN，車(chē)道均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=10.5kN/m，車(chē)道均布荷載：q=0.6qk=0.610.5kN/m =6.3kN/m，車(chē)道集中荷載：P=0.6Pk=0.6259.6kN=155.76kN，（二）作彎矩圖、剪力圖 、彎矩包絡(luò)圖1、作出恒載作用下的彎矩圖；將第一跨等分為四份1 2 3 4A 1/4L 1/2L 3/4L B 3/2L C Dg=19.085kN/m813.5887.5221.91183.3295.8恒載作用下的彎矩圖（單位：kN）2、作出各跨分別承受活載時(shí)的彎矩

5、圖q=6.3kN/m301.2358.3171.3260.465.197.7均布活載作用在第一跨的彎矩圖（單位：kNm）48.897.7146.5195.3293.0q=6.3kN/m均布活載作用在第二跨的彎矩圖（單位：kNm）16.332.648.865.197.7q=6.3kN/m均布活載作用在第三跨的彎矩圖（單位：kNm）P=155.76kN387.9193.8387.897.0145.4集中活載作用在第一跨中點(diǎn)的彎矩圖（單位：kNm）775.672.7145.5218.2290.9678.7集中活載作用在第二跨中點(diǎn)的彎矩圖（單位：kNm）P=155.76kN24.348.572.797

6、.0145.5均布活載作用在第三跨的彎矩圖（單位：kNm）P=155.76kN3、將梁的左半部分分為4等分，將每個(gè)等分點(diǎn)截面上的恒載彎矩值與所有活載正彎矩組合疊加，或所有活載負(fù)彎矩組合疊加，即得各截面的最大（小）彎矩值。各點(diǎn)的最大最小彎矩值計(jì)算如下：4、將各截面的最大彎矩值和最小彎矩值在同一圖中，按同一比例用豎標(biāo)表示。并分別以曲線(xiàn)相連，即得彎矩包絡(luò)圖。彎矩包絡(luò)圖（單位：kNm）1977.82766947.51193.01715.5806.10724.5244.33008.1325.7、剪力包絡(luò)圖1、作出恒載作用下的彎矩圖；g=19.085kN/m71.247.6285.2237.6恒載作用下的

7、剪力圖（單位：kN）1902、作活載作用下A、B支座截面的剪力為最大的剪力圖6888.913.12.6均布活載作用在第一跨的剪力圖（A支座剪力最大）（單位：kN）q=6.3kN/mg=19.085kN/m60.1168.919.4均布活載作用在第一、二跨的剪力圖（B支座剪力最大）（單位：kN）65.35.2集中活載作用在第一跨中點(diǎn)時(shí)支座A的剪力最大，最大值為62.3kN；支座B剪力最小，最小值為-93.4集中活載作用在第二跨中點(diǎn)時(shí)支座B的剪力最大，最大值為77.9kN；支座A剪力最小，最小值為-11.73、將恒載作用下的剪力值與各支座處的最大（最小）剪力值組合疊加就得到各支座截面最大（最?。┘?/p>

8、力值，各截面的最大最小剪力計(jì)算如下：將各截面的最大剪力值和最小剪力值在同一圖中，按同一比例用豎標(biāo)表示。并分別以直線(xiàn)相連，即得剪力包絡(luò)圖。剪力包絡(luò)圖（單位：kN）119.8127.5239.5421.3201.4367.2127.4141.3104.5410.4從彎矩包絡(luò)圖中可知抗彎最不利截面為1/4L-1/2L間的某截面、L處、3/2L處，其中第一個(gè)最不利截面的彎矩值與1/2L處截面的彎矩值相差不大，可以把1/2L作為第一個(gè)最不利截面。進(jìn)行抗彎縱筋設(shè)計(jì)時(shí)把這三個(gè)截面分別作為控制截面進(jìn)行設(shè)計(jì)。從剪力包絡(luò)圖中可知抗剪的最不利截面為支座A處、支座B左和支座B右處截面。進(jìn)行抗剪腹筋設(shè)計(jì)時(shí)把這三個(gè)截面作

9、為控制截面進(jìn)行設(shè)計(jì)。（三）抗彎控制截面的抗彎縱筋設(shè)計(jì)第一跨1/2L處、截面設(shè)計(jì)1、 T形截面受壓翼板有效寬度故取有效寬度=1980mm2、判定T形截面類(lèi)型采用焊接鋼筋骨架可設(shè)=30+0.07h=30+0.071600=156mm有效高度：=1600-156=1444mm=18.41980150（1444-150/2）=7481M（=2766）故屬于第一類(lèi)T形截面。3、求受壓區(qū)高度由式得，2766=18.41980x(1444-)，整理得：-2888+151845=0，解得：x=51.7mm28mm(鋼筋直徑)，則鋼筋橫向凈距：=180-230-231.6=56.840mm及1.2528=35m

10、m，故此配置滿(mǎn)足構(gòu)造要求。、截面復(fù)核實(shí)際有效高度：1.判定T形截面類(lèi)型可知，故為第一類(lèi)T形截面2.求受壓區(qū)高度x由得3.正截面抗彎承載力抗彎承載力滿(mǎn)足要求。配筋率故截面復(fù)核滿(mǎn)足要求。第一跨L處（L處承受負(fù)彎矩，按矩形截面計(jì)算）、截面設(shè)計(jì)1、假設(shè)=150mm，則截面的有效高度=1600-150=1450mm2、求受壓區(qū)高度由式得，3008.1=18.4180x (1450-)，整理得：-2900+1816485=0，解得： x=508mm(=150mm)3、受拉鋼筋面積將各已知值帶入，得受拉鋼筋面積選擇1228鋼筋=7390，布置為6層鋼筋，每層2根。保護(hù)層厚度取35mmd（=28mm）及30m

11、m，則鋼筋橫向凈距：=180-235-231.6=46.840mm及1.2528=35mm，故此配置滿(mǎn)足構(gòu)造要求。、截面復(fù)核1、實(shí)際有效高度：=1600-114=1470mm 2、求受壓區(qū)高度x由得3、.正截面抗彎承載力抗彎承載力滿(mǎn)足要求。配筋率，故截面復(fù)合滿(mǎn)足要求第二跨L處1、T形截面有效寬度故取有效寬度=1980mm2、判定T形截面類(lèi)型采用焊接鋼筋骨架可設(shè)=30+0.07h=30+0.071600=156mm有效高度：=1600-156=1444mm=18.41980150（1444-150/2）=7481M（=3816）故屬于第一類(lèi)T形截面。3、求受壓區(qū)高度由式得，1005.4=18.4

12、1980x(1444-)，整理得：-2888+55193=0，解得：x=19mmd（=28mm），則鋼筋橫向凈距：=180-235-231.6=46.8mm40mm及1.2528=35mm，故此配置滿(mǎn)足構(gòu)造要求。、截面復(fù)核實(shí)際有效高度：=1600-82.4=1517.6mm1.判定T形截面類(lèi)型可知，故為第一類(lèi)T形截面2、求受壓區(qū)高度x由得3、.正截面抗彎承載力抗彎承載力滿(mǎn)足要求。配筋率，故截面復(fù)合滿(mǎn)足要求（四）腹筋設(shè)計(jì)0至L處1、截面尺寸檢查根據(jù)構(gòu)造要求，梁最底層鋼筋228通過(guò)支座截面，支點(diǎn)截面有效高度為：支座截面抗剪承載力：截面尺寸符合要求。2、檢查是否需要需要根據(jù)計(jì)算配置箍筋：支點(diǎn)處：第一

13、跨處：則有，故可在梁跨中的某長(zhǎng)度范圍內(nèi)按構(gòu)造配置箍筋，其余區(qū)段應(yīng)按計(jì)算配置腹筋。3、計(jì)算剪力圖分配支點(diǎn)處：第一跨處：根據(jù)公路橋規(guī)規(guī)定，在支座中心線(xiàn)向跨徑長(zhǎng)度方向不小于1倍梁高h(yuǎn)=1600mm范圍內(nèi)，箍筋的間距最大為100mm。距支座中心線(xiàn)h/2處的計(jì)算剪力值由剪力包絡(luò)圖按比例求得，為：其中混凝土和鋼筋承擔(dān)的剪力計(jì)算值至少；彎起鋼筋承擔(dān)的剪力計(jì)算值至多，根據(jù)比例可求得彎起鋼筋區(qū)段長(zhǎng)度為：6347mm由以上數(shù)據(jù)作出剪力分配圖如下所示：410.48006347124505303390.7234.4156.3104.54、箍筋設(shè)計(jì)采用8mm雙肢箍，箍筋截面積：跨中截面受拉鋼筋配箍率：,取支座截面受拉鋼

14、筋配箍率：跨中處有效高度：支座處有效高度：平均值：由公式得箍筋間距為：=655.5mm取配筋率： 滿(mǎn)足要求綜上可知，在支座中心向跨徑長(zhǎng)度方向的1600mm內(nèi)取=100mm，爾后至第一跨處截面統(tǒng)一的箍筋間距取5、彎起鋼筋及斜筋的設(shè)計(jì)設(shè)焊接鋼筋骨架的架立鋼筋（HRB335）為222，彎起鋼筋彎起角度為，彎起鋼筋末端與架立鋼筋焊接。為得到每對(duì)彎起鋼筋分配的剪力，由各排彎起鋼筋的末端轉(zhuǎn)折點(diǎn)應(yīng)落在前一排彎起鋼筋彎起點(diǎn)的構(gòu)造規(guī)定來(lái)得到各排彎起鋼筋的彎起點(diǎn)計(jì)算位置，首先要計(jì)算彎起鋼筋上、下彎起點(diǎn)之間的垂直距離。現(xiàn)擬彎起N1N5鋼筋，將計(jì)算的各排彎起鋼筋彎起點(diǎn)截面的以及距中心支座距離、分配的剪力計(jì)算值、所需的

15、彎起鋼筋面積值列入下表。彎起鋼筋計(jì)算表彎起點(diǎn)12345（mm）1422.31386.51350.71319.11287.5距支座中心距離（mm）1422.32808.84159.55478.66766.1計(jì)算剪力值（kN）156.3141.0106.873.6需要的彎筋面積（）1053950719496可提供的彎筋面積（）1232（228）1232（228）1232（228）1232（228）彎筋與梁交點(diǎn)到支座中心距離（mm）7112115.63484.24819.0各排彎起鋼筋彎起后，相應(yīng)的正截面抗彎承載力計(jì)算如下表所示鋼筋彎起后相應(yīng)各正截面抗彎承載力梁區(qū)段截面縱筋有效高度（mm）T形截面類(lèi)

16、別受壓區(qū)高度（mm）抗彎承載力（kNm）支座中心1點(diǎn)4281534第一類(lèi)251309.31點(diǎn)2點(diǎn)6281516第一類(lèi)371929.62點(diǎn)3點(diǎn)8281498第一類(lèi)502595.83點(diǎn)4點(diǎn)10281479第一類(lèi)593053.3處1、截面尺寸檢查根據(jù)構(gòu)造要求，梁最底層鋼筋228通過(guò)支座截面，支點(diǎn)截面有效高度為：支座截面抗剪承載力：截面尺寸符合要求。2、檢查是否需要需要根據(jù)計(jì)算配置箍筋：支點(diǎn)處：第一跨處：則有，故可在梁跨中的某長(zhǎng)度范圍內(nèi)按構(gòu)造配置箍筋，其余區(qū)段應(yīng)按計(jì)算配置腹筋。3、計(jì)算剪力圖分配支點(diǎn)處：第一跨處：根據(jù)公路橋規(guī)規(guī)定，在支座中心線(xiàn)向跨徑長(zhǎng)度方向不小于1倍梁高h(yuǎn)=1600m范圍內(nèi)，箍筋的間距

17、最大為100mm。距支座中心線(xiàn)h/2處的計(jì)算剪力值由剪力包絡(luò)圖按比例求得，為：其中混凝土和鋼筋承擔(dān)的剪力計(jì)算值至少；彎起鋼筋承擔(dān)的剪力計(jì)算值至多，根據(jù)比例可求得彎起鋼筋區(qū)段長(zhǎng)度為：7069mm由以上數(shù)據(jù)作出剪力分配圖如下所示：70698004581367.2140.5210.8351.3119. 84、箍筋設(shè)計(jì)采用8mm雙肢箍，箍筋截面積：跨中截面受拉鋼筋配箍率：,取支座截面受拉鋼筋配箍率：跨中處有效高度：支座處有效高度：平均值：由公式得箍筋間距為：=810.8mm取配筋率： 滿(mǎn)足要求綜上可知，在支座中心向跨徑長(zhǎng)度方向的1600mm內(nèi)取=100mm，爾后至第一跨處截面統(tǒng)一的箍筋間距取5、彎起鋼

18、筋及斜筋的設(shè)計(jì)設(shè)焊接鋼筋骨架的架立鋼筋（HRB335）為222，彎起鋼筋彎起角度為，彎起鋼筋末端與架立鋼筋焊接。為得到每對(duì)彎起鋼筋分配的剪力，由各排彎起鋼筋的末端轉(zhuǎn)折點(diǎn)應(yīng)落在前一排彎起鋼筋彎起點(diǎn)的構(gòu)造規(guī)定來(lái)得到各排彎起鋼筋的彎起點(diǎn)計(jì)算位置，首先要計(jì)算彎起鋼筋上、下彎起點(diǎn)之間的垂直距離?，F(xiàn)擬彎起N5N7鋼筋，將計(jì)算的各排彎起鋼筋彎起點(diǎn)截面的以及距中心支座距離、分配的剪力計(jì)算值、所需的彎起鋼筋面積值列入下表。彎起鋼筋計(jì)算表彎起點(diǎn)12345（mm）1422.31386.51350.71319.11287.5距支座中心距離（mm）1422.32808.84159.55478.66766.1計(jì)算剪力值（

19、kN）140.5128.1100.673.747.5需要的彎筋面積（）895.7862.8677.5496.4319.9可提供的彎筋面積（）1232（228）1232（228）1232（228）1232（228）1232（228）彎筋與梁交點(diǎn)到支座中心距離（mm）7112115.63484.24819.06122.4各排彎起鋼筋彎起后，相應(yīng)的正截面抗彎承載力計(jì)算如下表所示鋼筋彎起后相應(yīng)各正截面抗彎承載力梁區(qū)段截面縱筋有效高度（mm）T形截面類(lèi)別受壓區(qū)高度（mm）抗彎承載力（kNm）支座中心1點(diǎn)2281552第一類(lèi)12631.31點(diǎn)2點(diǎn)4281534第一類(lèi)251309.32點(diǎn)3點(diǎn)6281516第

20、一類(lèi)371929.63點(diǎn)4點(diǎn)8281498第一類(lèi)502595.84點(diǎn)5點(diǎn)10281479第一類(lèi)593053.3處1、截面尺寸檢查根據(jù)構(gòu)造要求，梁最底層鋼筋228通過(guò)支座截面，支點(diǎn)截面有效高度為：支座截面抗剪承載力：截面尺寸符合要求。2、檢查是否需要需要根據(jù)計(jì)算配置箍筋：支點(diǎn)處：第二跨處：則有，故可在梁跨中的某長(zhǎng)度范圍內(nèi)按構(gòu)造配置箍筋，其余區(qū)段應(yīng)按計(jì)算配置腹筋。3、計(jì)算剪力圖分配支點(diǎn)處：第一跨處：根據(jù)公路橋規(guī)規(guī)定，在支座中心線(xiàn)向跨徑長(zhǎng)度方向不小于1倍梁高h(yuǎn)=1600mm范圍內(nèi)，箍筋的間距最大為100mm。距支座中心線(xiàn)h/2處的計(jì)算剪力值由剪力包絡(luò)圖按比例求得，為：其中混凝土和鋼筋承擔(dān)的剪力計(jì)算值至少；彎起鋼筋承擔(dān)的剪力計(jì)算值至多，根據(jù)比例可求得彎起鋼筋區(qū)段長(zhǎng)度為：6815mm由以上數(shù)據(jù)作出剪力分配圖如下所示：127.4800681512450421.3402.4161.0241.44、箍筋設(shè)計(jì)采用8mm雙肢箍，箍筋截面積：跨中截面受拉鋼筋配箍率：支座截面受拉鋼筋配箍率：跨中處有效高度：支座處有效高度：平均值：由公式得箍筋間距為：=618mm取配筋率： 滿(mǎn)足要求綜上可知，在支座中心向跨徑長(zhǎng)度方向的1400mm內(nèi)取=100mm，爾后至第二跨處截面統(tǒng)一的箍筋間距取5、彎起鋼筋及斜筋