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1、目录一 、基本资料11.1简支T形梁桥上部构造11.2材料:11.3标准作用（荷载）2二 、设计依据2三 、设计要求2四 、设计内容：2五、荷载效应及组合35.1承载能力极限状态计算时作用效应组合35.2正常使用极限状态计算时作用效应组合3六、持久状况正截面抗弯承载能力的计算及复核56.1正截面设计56.2确定T形截面有效宽度56.3正截面复核5七、持久状况斜截面抗剪承载能力的计算77.1斜截面抗剪77.2斜截面抗弯设计87.3 斜截面抗剪承载力复核11八、持久状况正常使用裂缝宽度挠度验算148.1裂缝宽度验算148.2挠度的验算14九、短暂状况（施工安装）应力验算及（吊钩设计）189.1计算
2、弯矩和剪力189.2正截面应力验算18十、主梁材料用量统计计算20课程设计任务书2012 2013 学年第 一 学期 土木工程 系 专业 班级课程设计名称： 结构设计原理课程设计 设计题目：跨径15m净14+21.5装配式钢筋混凝土T梁桥主梁设计A完成期限：自 2012年 12 月 27日至2013年 1 月 5 日共 1.5 周设计依据、要求及主要内容：一 、基本资料1.1简支T形梁桥上部构造标准跨径15m。 主梁全长14.96m主梁计算跨径l=14.50m， 桥面宽14+2x1.5mT形梁桥的上部结构如图T形梁桥的上部结构图 ( 尺寸单位：mm )1.2材料:编号混凝土强度等级主筋级别箍筋
3、级别环境类别安全等级AC25HRB335R235I类二级BC30HRB335R235I类一级CC35HRB400HRB335类二级DC40HRB400HRB335类一级1.3标准作用（荷载）作用(荷载)标准值表 作用位置荷载种类剪力（kN）弯矩（kN.m）V0(支点)V1/2(跨中)M1/2(跨中)M1/4(1/4跨径)恒载145.28510.25383.50车辆荷载165.0038.50740.00556.50人群荷载43.354.2056.0044.50注：车辆荷载未计入冲击系数，1+m=1.21 二 、设计依据公路桥涵设计通用规范 JTG D60-2004 人民交通出版社2004公路钢筋
4、混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004 人民交通出版社钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理，张树仁，人民交通出版社2004结构设计原理，叶见曙，人民交通出版社，2006公路桥涵钢筋混凝土受弯构件的计算，李美东，中国水利水电出版社2006道路工程制图标准GB 50162-92 中国计划出版社公路桥涵标准图三 、设计要求1. 在教师的指导下，学生应独立完成设计内容。2. 结构设计说明书，要求书写工整、清晰、准确。3. 说明书要严格按照教务处下发的天津城建学院课程设计说明书规范书写。各计算应写明计算的依据、目的及过程。4. 绘制钢筋混凝土简支梁配筋施工图，要求绘图正确、清晰、符
5、合桥梁设计规范制图标准。四 、设计内容：1、 根据设计资料，确定荷载效应及组合。2、 持久状况正截面抗弯承载能力的计算及复核3、 持久状况斜截面抗剪承载能力的计算4、 持久状况斜截面抗剪承载力、抗弯承载力和全梁承载力校核5、 持久状况正常使用裂缝宽度验算6、 持久状况正常使用变形验算7、 钢筋混凝土简支梁短暂状况（施工安装）应力验算及(吊钩设计)8、 主梁材料用量统计计算9、 绘制钢筋混凝土简支梁配筋施工图，编制钢筋和混凝土材料用表指导教师： 教研室主任： 批准日期：2012年 12 月14日五、荷载效应及组合5.1承载能力极限状态计算时作用效应组合 钢筋混凝土简支梁按结构的安全等级为二级，取
6、结构重要性系数为0=1.0，因恒载时作用效应对结构承载力最不利，故取永久作用效应分项系数G1=1.2。汽车荷载效应的分项系数Q1=1.4，本组合为永久作用、汽车载荷和人群载荷组合，故人群载荷的组合系数为C=0.80。除汽车外的其他j个可变作用效应的分项系数Qj=1.4。按承载能力极限状态设计时作用效应值基本组合的设计值为： 0 Ml/2,d=0 （GiSGik+Q1SQ1k+CQjSQjk） =1.0(1.2510.25+1.4895.4+0.801.456） =1928.58 kN.m 0 Ml/4,d=0 （GiSGik+Q1SQ1k+CQjSQjk） =1.0(1.2383.50+1.4
7、673.365+0.801.444.50） =1452.751 kN.m 0 V0,d=0 （GiSGik+Q1SQ1k+CQjSQjk） =1.0(1.2145.28+1.4199.65+0.801.443.35） =502.398 kN 0Vl/2,d=0 （GiSGik+Q1SQ1k+CQjSQjk） =1.0(1.20+1.446.585+0.801.44.20） =69.923 kN.m 5.2正常使用极限状态计算时作用效应组合5.2.1作用短期效应组合 汽车载荷作用效应的频遇值洗漱11=0.7，人群荷载作用效应的频遇值系数12=1.0，不计冲击系数的汽车荷载弯矩标准值ML/2,Q1
8、k=740.00kN.m，ML/4,Q1k=556.50kN.m，VL/2,Q1k=38.50 kN , V0,Q1k=165.00kN ML/2,sd=MGik+11MQ1k+12MQ2k =510.25+0.7740.00+1.056.00 =1084.25KN.MML/4，sd=MGik+11MQ1k+12MQ2k =383.50+0.7556.50+1.044.50 =817.55KN.MVL/2，sd=VGik+11VQ1k+12VQ2k =0+0.738.5+1.04.2 =31.15KNV0，sd=VGik+11VQ1k+12VQ2k =145.28+0.7165.00+1.04
9、3.35 =304.13KN5.2.2作用长期效应组合 不计冲击系数的汽车荷载弯矩标准值ML/2,Q1k=740.00kN.m，ML/4,Q1k=556.50kN.m，VL/2,Q1k=38.50 kN , V0,Q1k=165.00kN，汽车作用的准永久值系数21=0.4，人群载荷作用效应的准永久值系数22=0.4，则ML/2，ld=MGik+21MQ1k+22MQ2K =510.25+0.4740.00+0.456.00 =828.65KN.MML/4，ld=MGik+21MQ1k+22MQ2K =383.50+0.4556.50+0.444.50 =623.9KNVL/2，ld=VGik
10、+21VQ1k+22VQ2K =0+0.438.50+0.44.20 =17.08KNV0，ld=VGik+21VQ1k+22VQ2K =145.28+0.4165.00+0.443.35 =228.62KN 六、持久状况正截面抗弯承载能力的计算及复核6.1正截面设计预制钢筋混凝土简支梁截面高度h=1.30m，C25混凝土，HRB335钢筋，I类环境，安全等级为二级，跨中截面弯矩组合设计值Md=1928.25KN,查附表得 fcd=11.5MPa,ftd=1.23MPa, fsd=280MPa, 0=1.0 6.2确定T形截面有效宽度（1）跨径的1/3: 14500=4830mm （2）相邻两
11、梁的平均间距：2200mm （3）b+2hn+12hf=200+20+12110=1520mm取最小值，故bf=1520mm 1) 采用焊接钢筋骨架，设as=30+0.07h=30+0.071300=121mm， 则截面有效高度h0=1300-121=1179mm 2) 判定T形截面类型由fcdbfhf(h0-hf/2）=11.51520110（1179-110/2） =2843.72 kN.m M（=1928.58kN.m）故属于第一类T形截面。 3) 受压区高度由M=fcd bfx（h0-x/2）可得1928.58106=11.51520（1179-x/2） 解方程得合适解 x=98mmd
12、=32mm ，及规定的30mm。钢筋横向净距Sn=200-352-35.82=5840mm及1.25d=1.25 32=40mm。满足构造要求。 6.3正截面复核 已设计的受拉钢筋为632面积为4826mm2，425的面积为1964mm2，fsd=280Mpa则可得as 即 as =112mm则实际有效高度h0=1300-112=1188mm1）判定T形截面类型 fcdbfhf=11.5 1520110 =1.92 kN.m fsdAs=280(4826+1964） =1.90 kN.m因为 fcdbfhffsdAs故为第一类T形截面求受压区高度x由 fcdbfx=fsdAs 得x=fsdAs/（fcdbf）=108mm1928.58 kN.m又=As/bh0=2.8%min=0.2%故截面复核满足要求。 七、持久状况斜截面抗剪承载能力的计算7.1斜截面抗剪7.1.1斜截面抗剪设计(1)腹筋设计根据构造要求，梁最底层钢筋232通过支座截面，支点
