中南大学
混凝土结构设计基本原理
课程设计书
姓 名: 陈垚宇 班 级: 工程管理1101班 学 号:
指导老师: 杨剑
课程设计任务书
——铁路桥涵钢筋砼简支梁设计
1. 设计内容:
一钢筋混凝土工形截面简支梁,承受均布恒载g=48kN/m(含自重),均布活载q=76kN/m,计算跨度12m(具体见下表),截面尺寸如下图所示。箍筋采用Q235级,按《铁路桥涵设计规范(TB10002.3-2005)》设计该梁。要求: (1)按抗弯强度确定所需的纵筋的数量。
(2)设计腹筋,并绘制抵抗弯矩图和弯矩包络图,并给出各根弯起钢筋的弯起位置。
(3)验算裂缝是否满足要求。 (4)验算挠度是否满足要求。
(5)绘梁概图:以半立面、剖面表示出梁各部尺寸。
(6)绘主梁钢筋图:以半跨纵剖面、横剖面表示出梁内主筋、箍筋、斜筋、架立筋、纵向水平及联系筋的布置和主筋大样图。 (7)材料表。
砼 钢筋 梁跨度m C35 HRB335 12m
第一部分 主梁的设计计算
为了简化计算,根据规范TB10002.3-2005规定,可以按照T形截面梁计算。对所给参考截面修改为如下所示:
选用的材料及其主要参数:
梁的跨度l0?12m,钢筋选用HRB335,混凝土选用C35
??s??180Mpa,??b??11.8Mpafct?2.50Mpa
????ftp-1ct/1.1?2.25Mpa,?tp-2?fct/3.0?0.83Mpa,?tp-3?fct/6.0?0.42Mpa
????n?15,?min?0.2%
一. 荷载和内力 1. 均布恒载 g?48KN/m 2. 均布活载 q?76KN/m
3. 总荷载 Q?48?76?124KN/m
二. 简支梁内力计算 计算简图如下
1.A截面
剪力VA?Q?12/2?744(kN)
弯矩MA?2232?Q?6?6/2?0(kN?m) 2.B截面
剪力VB?Q?9/2?558(kN)
弯矩MB?2232?Q?4.5?4.5/2?976.5(kN?m) 3.C截面
剪力VC?Q?6/2?372(kN)
弯矩MC?2232?Q?3?3/2?1674(kN?m) 4.D截面
剪力VD?Q?3/2?186(kN)
弯矩MD?2232?Q?1.5?1.5/2?2092.5(kN?m) 5.E截面
剪力VE?Q?0?0(kN)
弯矩ME?2232?Q?0?0/2?2232(kN?m) 三.梁的纵向受力主筋计算
板的净保护层厚度取为35mm,梁的受力钢筋采用HRB335,查规范TB10002.3--2005,得??s??180Mpa,Es?2.1?105Mpa,混凝土采用C35,查规范
??b??11.8MpaTB10002.3--2005得,(弯曲受压),Ec?3.3?104Mpa;取n?15(桥
跨结构)。
1. 配筋试算(跨中截面为控制截面)
由于梁的高度为1900mm,高度较高,假设受力主筋按两排布置
a?84mm,h0?1900-84?1816mm
根据修改过的梁截面:hi`?300,根据T形梁截面设计经验公式:
hi`300ME2232?106z?h0-?1816-?1666mm;As???7442.98mm2
22??s?z180?1666可取Φ32的钢筋10根,则其面积As?8042.48mm2
由规范TB10002.3---2005有:受拉区域的钢筋可以单根或两至三根成束布置,钢筋的净距不得小于钢筋的直径(对带肋钢筋为计算直径),并不得小
于30mm。
因此可以得到梁的纵向主筋布置如下图: