结构设计原理课程设计.docx

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结构设计原理课程设计

结构设计原理课程设计

　　“钢筋混凝土结构设计原理”

　　课程设计任务书

　　━━━━

　　钢筋混凝土简支T形梁设计

　　石家庄铁道大学四方学院土木工程系20XX年6月18日~6月22日

　　“钢筋混凝土结构设计原理”课程设计任务书

　　一、课程设计目的

　　在《钢筋混凝土结构设计原理》课程的学习中，要求同学能扎实掌握钢筋混凝土构件的设计原理与计算方法。

本课程设计的目的就是使同学通过系统地解决常用桥梁结构中一片主梁的设计计算问题，进一步深化对钢筋混凝土构件设计原理的理解，初步学习使用《公路桥涵设计规范》，培养提高同学的工程实践能力和工程概念，加深对《桥梁工程》课程的学习和理解、衔接。

　　二、设计题目

　　钢筋混凝土简支T形梁设计。

采用焊接钢筋骨架三、设计资料

　　⒈某公路钢筋混凝土简支梁桥主梁结构尺寸。

　　标准跨径：

；；；；。

计算跨径：

；；；；。

主梁全长：

；；；；。

　　梁的截面尺寸图：

每位学生的计算跨径以及梁高如后面附表所示：

　　1700

　　⒉使用阶段的计算内力

　　跨中截面计算弯矩（标准值）

　　结构重力弯矩：

M1/2恒＝+5×学号；汽车荷载弯矩：

M1/2汽＝+5×学号；。

人群荷载弯矩：

M1/2人＝；1/4跨截面计算弯矩

　　Md,1/4＝；支点截面弯矩　　Md0=0支点截面计算剪力（标准值）

　　结构重力剪力：

V恒＝+5×学号kN；

　　汽车荷载剪力：

V汽＝+5×学号kN；。

人群荷载剪力：

V人＝；按跨中截面计算剪力

　　Vd,1/2＝；

　　按桥规进行内力组合，包含承载力极限状态的基本组合以及正常使用状态的长期效应组合。

主梁使用阶段处于一般大气条件的环境中。

结构安全等级为二级。

汽车冲击系数1+μ＝。

　　⒊材料

　　表1钢筋技术指标

　　种类HRB335

　　R235

　　弹性模量Es105105

　　'抗拉设计强度fsd抗压设计强度fsd

　　标准强度fsk

　　335

　　235

　　280195

　　表2混凝土技术指标

　　280195

　　种类C30C25

　　设计强度标准强度

　　轴心抗拉ftk

　　弹性模量104104

　　轴心抗压fcd轴心抗拉ftd轴心抗压fck

　　四、设计任务

　　1.论述公路桥梁工程上部结构常见的截面形式、配筋特点、T形梁的设计内容。

　　2．正截面设计：

选择截面尺寸，正截面纵向受弯钢筋的面积As、正截面承载力复核；

　　3.斜截面设计：

包括斜截面受剪钢筋的截面面积和斜截面受弯承载力复核；3.全梁承载力的复核：

按规范确定需要检算的截面位置、并检算其中两个截面；4.验算梁的裂缝宽度、挠度；

　　5.绘图：

包括内力计算图，正截面钢筋配筋图和全梁的纵向钢筋配筋图，绘制钢筋大样，编制梁体的工程数量表。

　　五、设计要求

　　⒈计算书要求

　　课程设计计算书应装订成一册，统一使用A4规格白纸，封面、课程设计资料、课程设计计算书、

　　装配式钢筋混凝土简支T形梁

　　课程设计指导书

　　第一部分：

主梁配筋设计按正截面强度配筋设计

　　主梁按单筋T形截面设计，设计方法可参阅教材中的“截面设计”部分。

求得主钢筋截面面积As后，再根据构造要求选定钢筋直径和根数，进行具体的钢筋布置。

　　按斜截面强度配筋设计

　　计算所得的剪力包络图，其支点截面上的剪力设计值要符合斜截面抗剪强度上限值的要求，即《公桥规》第条的规定。

公式中支点截面的有效高度h0，可按规定确定通过支点截面的主钢筋根数，并据此求出支点截面的有效高度h0。

如不符合第条的规定，则应考虑放大截面尺寸。

　　再按《公桥规》第条验算，检查是否需要进行斜截面抗剪强度设计。

在截面剪力设计值符合抗剪强度上限值与下限值之间的范围内进行抗剪钢筋设计，按《公桥规》第条的规定进行。

　　斜截面抗剪承载力复核

　　1．按《公桥规》第条的规定确定需要验算的位置；

　　2．按《公桥规》第条的规定计算斜截面水平投影长度C以确定验算截面的方向；3．按《公桥规》第条的规定验算斜截面抗剪承载力。

如不满足，则应重新设计抗剪钢筋或修改截面尺寸。

　　斜截面抗弯承载力复核

　　当所配置的主钢筋和箍筋符合《公桥规》第条、第条~第条的构造规定时，主梁斜截面抗弯承载力可以得到保证而不需进行验算。

　　全梁承载能力校核

　　全梁承载能力校核的目的，是在所设计的钢筋混凝土T形梁全跨范围内的任意一个截面都要满足下列两个条件：

　　1．γ0Vd≤Vd′；2．γ0Md≤Md′。

　　第二个条件的校核通常可采用图解法进行：

按比例绘制主梁的弯矩包络图；

　　计算跨中截面主钢筋的总抵抗弯矩，按相同比例绘制在弯矩包络图上；

　　计算每根钢筋的抗力，可近似地按该根钢筋截面积占主筋总截面积的比例来分配其总抗力。

例如，若全部主筋均采用同一直径，则近似认为每根钢筋的抗力均占总抗力的1/n，即将总抗力的坐标平均分为n段；

　　求得理论弯起点，根据《公桥规》第条~第条的构造规定调整实际弯起点的位置或补充附加斜钢筋；

　　绘制调整后的主钢筋总抗力图，要求总抗力图能完全包住弯矩包络图即可保证全梁的抗弯

　　承载力。

　　第二部分：

正常使用极限状态的裂缝

　　主梁裂缝宽度验算

　　按《公桥规》第条、第条、第条和第条进行。

第三部分：

制图与编制设计说明书制图

　　1．要求绘制A3图幅设计图纸一张。

图纸应按规定留出边框，图幅布置均匀、合理，线型、尺寸标注、文字标注等符合制图规范和行业惯例。

　　2．图纸内容应包括：

主梁构造图、钢筋立面图、钢筋大样图、跨中和支点断面图；钢筋明细表；工程材料用量总表；必要的文字附注等。

　　3．图纸要求用AutoCAD绘制，也可手工绘制，与设计说明书一并交批。

编制设计说明书

　　设计说明书应统一纸张，统一格式，字迹端正，版面整洁，表达明确，内容简炼；要详细说明设计步骤及全部计算过程，要求有公式、有算式、有必要的计算简图、计算表格和文字说明等。

　　“钢筋混凝土结构设计原理”

　　课程设计任务书

　　━━━━

　　钢筋混凝土简支T形梁设计

　　石家庄铁道大学四方学院土木工程系20XX年6月18日~6月22日

　　“钢筋混凝土结构设计原理”课程设计任务书

　　一、课程设计目的

　　在《钢筋混凝土结构设计原理》课程的学习中，要求同学能扎实掌握钢筋混凝土构件的设计原理与计算方法。

本课程设计的目的就是使同学通过系统地解决常用桥梁结构中一片主梁的设计计算问题，进一步深化对钢筋混凝土构件设计原理的理解，初步学习使用《公路桥涵设计规范》，培养提高同学的工程实践能力和工程概念，加深对《桥梁工程》课程的学习和理解、衔接。

　　二、设计题目

　　钢筋混凝土简支T形梁设计。

采用焊接钢筋骨架三、设计资料

　　⒈某公路钢筋混凝土简支梁桥主梁结构尺寸。

　　标准跨径：

；；；；。

计算跨径：

；；；；。

主梁全长：

；；；；。

　　梁的截面尺寸图：

每位学生的计算跨径以及梁高如后面附表所示：

　　1700

　　⒉使用阶段的计算内力

　　跨中截面计算弯矩（标准值）

　　结构重力弯矩：

M1/2恒＝+5×学号；汽车荷载弯矩：

M1/2汽＝+5×学号；。

人群荷载弯矩：

M1/2人＝；1/4跨截面计算弯矩

　　Md,1/4＝；支点截面弯矩　　Md0=0支点截面计算剪力（标准值）

　　结构重力剪力：

V恒＝+5×学号kN；

　　汽车荷载剪力：

V汽＝+5×学号kN；。

人群荷载剪力：

V人＝；按跨中截面计算剪力

　　Vd,1/2＝；

　　按桥规进行内力组合，包含承载力极限状态的基本组合以及正常使用状态的长期效应组合。

主梁使用阶段处于一般大气条件的环境中。

结构安全等级为二级。

汽车冲击系数1+μ＝。

　　⒊材料

　　表1钢筋技术指标

　　种类HRB335

　　R235

　　弹性模量Es105105

　　'抗拉设计强度fsd抗压设计强度fsd

　　标准强度fsk

　　335

　　235

　　280195

　　表2混凝土技术指标

　　280195

　　种类C30C25

　　设计强度标准强度

　　轴心抗拉ftk

　　弹性模量104104

　　轴心抗压fcd轴心抗拉ftd轴心抗压fck

　　四、设计任务

　　1.论述公路桥梁工程上部结构常见的截面形式、配筋特点、T形梁的设计内容。

　　2．正截面设计：

选择截面尺寸，正截面纵向受弯钢筋的面积As、正截面承载力复核；

　　3.斜截面设计：

包括斜截面受剪钢筋的截面面积和斜截面受弯承载力复核；3.全梁承载力的复核：

按规范确定需要检算的截面位置、并检算其中两个截面；4.验算梁的裂缝宽度、挠度；

　　5.绘图：

包括内力计算图，正截面钢筋配筋图和全梁的纵向钢筋配筋图，绘制钢筋大样，编制梁体的工程数量表。

　　五、设计要求

　　⒈计算书要求

　　课程设计计算书应装订成一册，统一使用A4规格白纸，封面、课程设计资料、课程设计计算书、