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结构设计原理课程设计 一、 1、、、、设计题目 三、、设计资料 1、 某钢筋混凝土简支梁桥，其主梁为T型截面，m，梁全长19.96m，计算跨径19.50m，类工作环境条件，安全等级为级，相邻两轴线间距离为1600m，截面尺寸如图(mm)：（尺寸固定，除在计算中有特殊情况下可适当改变） 主梁横断面图（单位：mm） 主梁纵断面图（单位：mm） 2、 简支梁控制截面的计算内力Md,l/2 920.58 859.57 85.44 车辆荷载引起的弯矩已计入冲击系数，1+μ=1.2 1/4处弯矩Md,l/4 697.48 664.17 65.26 支点剪力V d,0 196.01 261.76 22.0 跨中剪力Vd,l/2 83.60 4.0 跨中截面： Md,l/2=KNm Vd,l/2=109.37KN 1/4跨截面： Md,l/4=KNm 支点截面： Md,0=0KNm V d,0=KN 3、材料（1） （2） 四、设计要求： 1． 设计内容设： （1）截面设计：跨中截面的纵向受拉钢筋计算； （2）腹筋设计：a：箍筋设计； b：弯起钢筋及斜筋设计； （3）斜截面抗剪强度的复核。 2． 图纸内容： （1）截面尺寸图； （2）计算剪力分配图； （3）主梁配筋图，弯矩包罗图，抵抗弯矩图； （4）调整后的主梁弯起钢筋，斜筋的布置图。（一）已知设计数据及要求 钢筋混凝土简支梁全长L0=1m，计算跨径L=10m。 T形截面梁的尺寸如下图。桥梁处于类环境，安全等级级γ =。梁体采用2号混凝土，抗压设计强度fcd=Mpa,抗拉设计强度ftd =1.Mpa,主筋采用HRB级钢筋，抗拉设计强度fsd=Mpa；箍筋采用R235级钢筋，直径Φ8，抗拉设计强度fsd=195Mpa。（二）跨中截面的纵向受拉钢筋计算 1.T形截面梁受压一般翼板的有效宽度b 由图1所示的T形截面受压翼板的厚度尺寸，等效平均厚度h =150mm。 可得到 b =L/3=100/3=6500mm； b =1600（本算例为装配式T梁，相邻两主梁轴线间距离为1600mm，图所示1580mm为预制梁翼板宽度）； b =b+2c+12 h =200+2×0+12×1=1520mm 故取受压翼板的有效宽度b =1mm。 2．钢筋数量计算 由表查得 fcd=Mpa,ftd =1.23 Mpa, fsd=280Mpa,ξb=0.56, γ =0.9，弯矩计算值M=γ M =2KN·m。 h =1mm。⒈截面设计 ⑴因采用的是焊接钢筋骨架，故设a =30mm+0.07×100=128mm，则截面有效高度h0=（100-128）mm=1mm。 ⑵判定T形截面类型 f b h (h - h /2)=×1520×110×（1-110/2） =2KN·mm＞M=KN·mm 故属于第一类T形截面。 ⑶求受压区高度x 由γ M ＜Mu= f b x(h -x/2)得 ×106=11.5×1520x（1-x/2） 解得合理解 x=1＜h =10mm ⑷求受拉钢筋面积As 将各已知值及x=102mm代入公式，得 As = mm2 现在选择钢筋为Φ32+4Φ28+4Φ18，截面积AS=mm2，钢筋布置如图所示。 混凝土保护层厚度c=35mm，钢筋净距Sn=200-2×35-2×3=58mm＞40mm及1.25d=1.25×3=40mm 故满足构造要求 ⒉截面复核 已设计的受拉钢筋中，Φ32的面积为mm2，Φ28的面积为mm2， 4Φ18的面积为1018 mm2 , fsd=Mpa,由图钢筋布置图，可求得 as= =11mm 则实际有效高度h0=100-114 =1286mm。 ⑴判定T形截面类型 f b h =×1520×110=1.92KN·m f =280×6698=1.88KN·m 可见f b h ＞f ，故仍为第一类截面。 ⑵求受压区高度x x= 1mm＜h =10mm。 ⑶正截面抗弯承载力 求得正截面抗弯承载力Mu为 Mu= f b x(h -x/2)=×1520×107×（1-107/2） =2kN·m＞M =21kN·m 又ρ= 2.%＞ρm