混凝土課程設(shè)計任務(wù)書

千里之行，始于足下讓知識帶有溫度。第第2頁/共2頁精品文檔推薦混凝土課程設(shè)計任務(wù)書交通工程專業(yè)

《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程設(shè)計

任務(wù)書及指導(dǎo)書

設(shè)計題目：裝配式鋼筋混凝土簡支T形梁結(jié)構(gòu)設(shè)計適用專業(yè)：02240801/2交通工程

設(shè)計時光：2022.6.6－2022.6.10（第十六周）

指導(dǎo)老師：張永存郭金敏王宏艷呂大為

河南城建學(xué)院交通工程系

2022年6月

裝配式鋼筋混凝土簡支T形梁

課程設(shè)計任務(wù)及指導(dǎo)書

一、課程設(shè)計目的

在《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理是其重點(diǎn)內(nèi)容之一，要求學(xué)生能扎實把握鋼筋混凝土構(gòu)件的設(shè)計原理與計算辦法。本課程設(shè)計的目的就是使學(xué)生通過系統(tǒng)地解決常用橋梁結(jié)構(gòu)中一片主梁的設(shè)計計算問題，進(jìn)一步深入對鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計原理的理解，初步學(xué)習(xí)使用《馬路橋涵設(shè)計規(guī)范》，培養(yǎng)提高學(xué)生的工程實踐能力和工程概念，為后續(xù)學(xué)習(xí)的《橋梁工程》等課程奠定扎實的基礎(chǔ)。

二、設(shè)計資料

1．主要結(jié)構(gòu)尺寸和構(gòu)造

某鋼筋混凝土馬路橋梁的主梁構(gòu)造如圖1和圖2所示，標(biāo)準(zhǔn)跨徑lk=16m，主梁全長l=15.96m，計算跨徑l0=15.5m。主梁之間在l/2、l/4和支點(diǎn)處共設(shè)置5道橫隔梁，間距3.85m，主梁間距1.6m。采納裝配式簡支T形梁結(jié)構(gòu)形式，鋼筋骨架采納焊接骨架。

圖1主梁縱斷面(尺寸單位：mm)圖2橋梁橫斷面(尺寸單位：mm)

2．設(shè)計荷載

恒載（結(jié)構(gòu)重力）按鋼筋混凝土的重力密度γ=25kN/m3計算；

主梁上作用的活荷載（汽車+人群）按均布荷載q=12.63kN/m2計算；

計算橋面板時，除承受恒載和均布活荷載外，局部在翼緣板端部再作用一個集中荷載（車輪荷載）P=13kN（按1m板寬計）。

結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0=1.1。

3．材料規(guī)格

混凝土強(qiáng)度等級采納C30。

主梁主筋采納HRB335級鋼筋，直徑12mm以下者采納R235級鋼筋；

橋面板主筋采納R235級鋼筋。

4．設(shè)計規(guī)范

《馬路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTGD60—2022）（簡稱《公通規(guī)》）；

《馬路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTGD62—2022）（簡稱《公橋規(guī)》）。

三、設(shè)計內(nèi)容

1．?dāng)M定主梁、橫隔梁細(xì)部結(jié)構(gòu)尺寸；

2．計算荷載效應(yīng)；

3．橋面板配筋設(shè)計；

4．主梁配筋設(shè)計；

5．主梁裂縫寬度驗算；

6．主梁撓度驗算；

7．繪制設(shè)計圖紙，計算材料用量，編制設(shè)計說明書。

四、時光支配

第16周

五、地點(diǎn)支配

10號教學(xué)樓B505，B510

六、指導(dǎo)老師

張永存、郭金敏、王宏艷、呂大為

七、參考資料

《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》教材

《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》

《馬路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（簡稱《公橋規(guī)》）

八、設(shè)計指導(dǎo)及詳細(xì)要求

第一部分：主梁尺寸擬定與荷載效應(yīng)計算

（一）擬定主梁、橫隔梁細(xì)部尺寸（參閱教材P.34的“截面形式及尺寸”）

主梁翼緣寬度bf——按主梁間距減去20mm拼裝縫。

主梁高度h——按教材閱歷值初步估量，h/l=1/11~1/16。

主梁腹板寬度b——按照抗剪要求與鋼筋布置的構(gòu)造要求而定，應(yīng)盡量取小值，普通可取160~250mm。

翼緣板厚度hf、hf′——為減小自重，翼緣板普通采納變截面形式，厚度按《公橋規(guī)》第9.3.3條估算。

橫隔梁高度h′和寬度b′——h′可按主梁高度的3/4取用，b′可約取150mm，應(yīng)使橫隔梁上部寬度較下部寬度略大10~20mm，做成楔形，以利脫模。

（二）荷載效應(yīng)計算

1．橋面板的荷載效應(yīng)

視梁肋每側(cè)翼緣板在主梁處固結(jié)，按固端懸臂梁計算，板的計算寬度取1m。計算各荷載在固端截面產(chǎn)生的彎矩和剪力，并按照《公通規(guī)》第4.1.6條舉行荷載效應(yīng)組合，求出控制截面的荷載效應(yīng)設(shè)計值Md和Vd。

2．主梁的荷載效應(yīng)

按照主梁的初估尺寸計算每延米的自重g1（kN/m）。

計算橫隔梁自重，分?jǐn)傇谟嬎憧缍确秶鷥?nèi)，近似按均布荷載g2（kN/m）計算。

則主梁總恒載集度g=g1+g2。

按《公橋規(guī)》第4.2.2條確定T形梁翼緣板的有效寬度。

利用影響線求出l/2、l/4、l/8截面的最大彎矩，按照《公通規(guī)》第4.1.6條舉行荷載效應(yīng)組合，求出各控制截面的荷載效應(yīng)設(shè)計值Md，并繪制彎矩包絡(luò)圖。

利用影響線求出支點(diǎn)和跨中兩個截面的最大剪力，按照《公通規(guī)》第4.1.6條舉行荷載效應(yīng)組

合，求出各控制截面的荷載效應(yīng)設(shè)計值Vd，并繪制剪力包絡(luò)圖。

其次部分：主梁配筋設(shè)計

（一）按正截面強(qiáng)度配筋設(shè)計

橋面板可按單筋矩形截面設(shè)計，取單位寬度即b=1m，因已知截面尺寸求鋼筋截面積，可按教材P.44中的配筋計算辦法求得主鋼筋截面面積As，再按照構(gòu)造要求選定鋼筋直徑和間距，舉行詳細(xì)的鋼筋布置（構(gòu)造要求參閱教材P.32）。

主梁按單筋T形截面設(shè)計，設(shè)計辦法可參閱教材P.55中的“截面設(shè)計”部分。求得主鋼筋截面面積As后，再按照構(gòu)造要求選定鋼筋直徑和根數(shù)，舉行詳細(xì)的鋼筋布置（構(gòu)造要求參閱教材P.35~36）。

橋面板和主梁在按構(gòu)造要求舉行鋼筋布置后，都還須按復(fù)核要求驗算所設(shè)計的結(jié)果是否平安適用。假如在配筋設(shè)計過程中發(fā)覺不能滿足適筋梁的條件，則應(yīng)修改最初擬定的結(jié)構(gòu)尺寸，重復(fù)上述設(shè)計步驟。

（二）按斜截面強(qiáng)度配筋設(shè)計

計算所得的剪力包絡(luò)圖，其支點(diǎn)截面上的剪力設(shè)計值要符合斜截面抗剪強(qiáng)度上限值的要求，即《公橋規(guī)》第5.2.9條的規(guī)定。公式中支點(diǎn)截面的有效高度h0，可按第9.3.10條的規(guī)定確定通過支點(diǎn)截面的主鋼筋根數(shù)，并據(jù)此求出支點(diǎn)截面的有效高度h0。如不符合第5.2.9條的規(guī)定，則應(yīng)考慮放大截面尺寸。

再按《公橋規(guī)》第5.2.10條驗算，檢查是否需要舉行斜截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計（即設(shè)計抗剪鋼筋）。

在截面剪力設(shè)計值符合抗剪強(qiáng)度上限值與下限值之間的范圍內(nèi)舉行抗剪鋼筋設(shè)計，按《公橋規(guī)》第5.2.11條的規(guī)定舉行（參閱教材P.68~70中“抗剪配筋設(shè)計”部分）。

（三）斜截面抗剪承載力復(fù)核

1．按《公橋規(guī)》第5.2.6條的規(guī)定確定需要驗算的位置；

2．按《公橋規(guī)》第5.2.8條的規(guī)定計算斜截面水平投影長度C以確定驗算截面的方向（位置）；

3．按《公橋規(guī)》第5.2.7條的規(guī)定驗算斜截面抗剪承載力。如不滿足，則應(yīng)重新設(shè)計抗剪鋼筋或修改截面尺寸。

（四）斜截面抗彎承載力復(fù)核

當(dāng)所配置的主鋼筋和箍筋符合《公橋規(guī)》第9.1.4條、第9.3.9條~第9.3.13條的構(gòu)造規(guī)定時，主梁斜截面抗彎承載力可以得到保證而不需舉行驗算。

（五）全梁承載能力校核

全梁承載能力校核的目的，是在所設(shè)計的鋼筋混凝土T形梁全跨范圍內(nèi)的隨意一個截面都要滿足下列兩個條件：

1．γ0Vd≤Vd′（在抗剪鋼筋設(shè)計中已滿足此條件）；

2．γ0Md≤Md′（需舉行校核）。

其次個條件的校核通?？刹杉{圖解法舉行（參閱教材P.75~78）：

（1）按比例繪制主梁的彎矩包絡(luò)圖；

（2）計算跨中截面主鋼筋的總反抗彎矩，按相同比例繪制在彎矩包絡(luò)圖上；

（3）計算每根鋼筋的抗力，可近似地按該根鋼筋截面積占主筋總截面積的比例來分配其總抗力。例如，若所有主筋均采納同向來徑，則近似認(rèn)為每根鋼筋的抗力均占總抗力的1/n（n為主筋的總根數(shù)），即將總抗力的坐標(biāo)平均分為n段；

（4）求得理論彎起點(diǎn)，按照《公橋規(guī)》第9.3.9條~第9.3.11條的構(gòu)造規(guī)定調(diào)節(jié)實際彎起點(diǎn)（或截斷點(diǎn)）的位置或補(bǔ)充附加斜鋼筋；

（5）繪制調(diào)節(jié)后的主鋼筋總抗力圖，要求總抗力圖能徹低包住彎矩包絡(luò)圖即可保證全梁的抗彎承載力。

第三部分：正常使用極限狀態(tài)的裂縫與變形驗算

（一）主梁裂縫寬度驗算（參閱教材P.163~164）

按《公橋規(guī)》第6.4.2條、第6.4.3條、第6.4.4條和第9.3.8條舉行。

（二）主梁撓度驗算及預(yù)拱度設(shè)置（參閱教材P.165~168）

按《公橋規(guī)》第6.5.2條、第6.5.3條和第6.5.5條規(guī)定舉行。

第四部分：制圖與編制設(shè)計說明書

（一）制圖

1．要求繪制A2圖幅設(shè)計圖紙一張。圖紙應(yīng)按規(guī)定留出邊框，圖幅布置勻稱、合理，線型、尺寸標(biāo)注、文字標(biāo)注（用仿宋體）等符合制圖規(guī)范和行業(yè)慣例。

2．圖紙內(nèi)容應(yīng)包括：主梁構(gòu)造圖、鋼筋立面圖、鋼筋大樣圖、跨中和支點(diǎn)斷面圖；鋼筋明細(xì)表（包括每種規(guī)格鋼筋的根數(shù)、長度和總質(zhì)量等）；工程材料用量總表（包括鋼筋總質(zhì)量、混凝土方量和主梁總分量）；須要的文字附注等。

3．圖紙要求用AutoCAD繪制，也可手工繪制墨線圖（用描圖紙），與設(shè)計說明書一并交批。

（二）編制設(shè)計說明書

設(shè)計說明書應(yīng)統(tǒng)一紙張，統(tǒng)一格式，字跡端正，版面干凈，表達(dá)明確，內(nèi)容簡煉；要具體說明設(shè)計步驟及所有計算過程，要求有公式、有算式、有須要的計算簡圖、計算表格和文字說明等。

九、評分標(biāo)準(zhǔn)及紀(jì)律要求

課程設(shè)計按照學(xué)生們的詳細(xì)完成狀況共分五個等級，依次是優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。對同學(xué)提出以下紀(jì)律要求：

（1）同學(xué)按指導(dǎo)書要求完成相應(yīng)結(jié)構(gòu)計算內(nèi)容及圖紙繪制工作，書寫繪圖應(yīng)當(dāng)字跡工整、格式規(guī)范、條理清楚、版面簡練干凈等。

（2）設(shè)計期間嚴(yán)格遵守小學(xué)的上課紀(jì)律，按時到規(guī)定的設(shè)計教室舉行設(shè)計工作，不得浮現(xiàn)遲到、曠課、早退等現(xiàn)象，發(fā)覺遲到或早退一次降低成果等級一級，二次或有無故曠課現(xiàn)象按不