1、學(xué) 號： 課 程 設(shè) 計(jì)題 目蓋梁配筋計(jì)算學(xué) 院交通學(xué)院專 業(yè)工程結(jié)構(gòu)分析班 級1001班姓 名指導(dǎo)教師2013年11月20日混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名： 專業(yè)班級： 結(jié)構(gòu)1001 指導(dǎo)教師： 雷 建 平 工作單位： 交通學(xué)院 題 目: 長度L=16.5m的蓋梁配筋設(shè)計(jì)1. 初始條件：公路II級。雙車道2. 上部結(jié)構(gòu)為空心板，計(jì)算跨徑為20m。每塊板一端兩塊橡膠支座。3. 簡支，橋面連續(xù)。三跨一聯(lián)。4. 每塊空心板加橋面鋪裝等共重30噸。假設(shè)不考慮邊梁上的欄桿重量。5. 車道荷載及汽車制動(dòng)力見規(guī)范。（假設(shè)活載平均分布于各梁）6. 不考慮溫度引起的水平力。7. 蓋梁及墩身混凝土材料

2、強(qiáng)度等級：C30（比重可取為28kN/m3）8. 蓋梁及橋墩形狀見下圖：（cm） 要求完成的主要任務(wù):說明書主要內(nèi)容有：1 設(shè)計(jì)任務(wù)書2 教師評定表3 目錄4 總說明5 計(jì)算恒、活載內(nèi)力。6 內(nèi)力組合。7 支點(diǎn)及跨中截面縱向鋼筋設(shè)計(jì)。8 箍筋設(shè)計(jì)。9 裂縫驗(yàn)算。10 與橋墩連接處局部承壓計(jì)算及鋼筋設(shè)計(jì)。11 蓋梁鋼筋構(gòu)造圖。時(shí)間安排：說明書編制指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日蓋梁配筋計(jì)算總說明本設(shè)計(jì)主要是對蓋梁的配筋設(shè)計(jì)，僅作為學(xué)生課程設(shè)計(jì)使用。設(shè)計(jì)書包含對蓋梁恒載、活載的計(jì)算，內(nèi)力組合，支點(diǎn)及跨中截面縱向鋼筋、箍筋設(shè)計(jì)，裂縫驗(yàn)算，及蓋梁與橋墩連接處局部承壓計(jì)算

3、機(jī)鋼筋設(shè)計(jì)，并附上蓋梁鋼筋構(gòu)造圖。在設(shè)計(jì)中對于一些問題進(jìn)行了簡化，具體簡化內(nèi)容于設(shè)計(jì)任務(wù)書中說明。設(shè)計(jì)主要采用規(guī)范公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTG D602004，主要參考第二版葉見曙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理教材，主要采用AutoCAD2012制圖。1、 恒載和活載的計(jì)算1.1恒載 蓋梁自重： 上部結(jié)構(gòu)： 1.2活載 汽車載荷： 2、 內(nèi)力組合2.1蓋梁自重作用下 支座反力： 支座彎矩： 跨中彎矩： 彎矩圖：587.5195.8195.82.75m 剪力圖：2.2上部結(jié)構(gòu)作用下 支座反力： 支座彎矩： 跨中彎矩： 彎矩圖： 剪力圖：2.3汽車載荷作用下 支座剪力： 支座彎矩： 跨中彎矩： 彎矩圖： 剪力圖： 2

4、.4承載能力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)作用效應(yīng)組合 判斷橋梁為小橋，橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。 支座處： 跨中處： 3、 支點(diǎn)及跨中截面縱向鋼筋設(shè)計(jì) 根據(jù)已給到的材料，分別查得：、3.1支座處截面設(shè)計(jì) 采用綁扎鋼筋骨架，按兩層鋼筋布置，假設(shè)： 則有效高度：驗(yàn)算是否需要采用雙筋截面 故不需要采用雙筋截面。求解受壓區(qū)高度 將查表得到數(shù)值帶入 可得， 求得：求解所需鋼筋數(shù)量 將各值代入 可得選擇并布置鋼筋 考慮每層鋼筋為3根，兩層共6根，選擇。 保護(hù)層厚度且滿足要求，兩層鋼筋層凈距為，鋼筋間凈距： 故， 取，則有效高度。 最小配筋率計(jì)算： 即最小配筋率不應(yīng)小于，且不應(yīng)小于，故取。 實(shí)際配筋率： 所以符合要求。3.2支

5、座處截面復(fù)核求解受壓區(qū)高度 不會(huì)發(fā)生超筋現(xiàn)象。求解抗彎承載力 經(jīng)復(fù)核，支座處截面設(shè)計(jì)滿足要求。3.3跨中截面設(shè)計(jì) 采用綁扎鋼筋骨架，按兩層鋼筋布置，假設(shè)： 則有效高度： 由支座處的界面設(shè)計(jì)可知： 故采用單筋截面。求解受壓區(qū)高度 將查表得到數(shù)值帶入 可得， 求得：求解受壓區(qū)高度 將查表得到數(shù)值帶入 可得， 求得：求解所需鋼筋數(shù)量 將各值代入 可得3.3.4選擇并布置鋼筋 考慮每層鋼筋為13根，兩層共26根，選擇。 保護(hù)層厚度且滿足要求，兩層鋼筋層凈距為，鋼筋間凈距： 故， 取，則有效高度。 最小配筋率計(jì)算： 即最小配筋率不應(yīng)小于，且不應(yīng)小于，故取。 實(shí)際配筋率： 所以符合要求。3.4跨中截面復(fù)核

6、求解受壓區(qū)高度 不會(huì)發(fā)生超筋現(xiàn)象。求解抗彎承載力 經(jīng)復(fù)核，跨中截面設(shè)計(jì)滿足要求。4、 腹筋設(shè)計(jì)4.1檢查是否需要配置箍筋 支座截面： 跨中截面： 由于所以支座外側(cè)不需要配置箍筋。 又，故可在跨中的某長度范圍內(nèi)按構(gòu)造配置箍筋，其余區(qū)段應(yīng)按計(jì)算配置箍筋。4.2計(jì)算剪力分配支座處：跨中處剪力為零。的截面距離跨中截面的距離為：在的長度內(nèi)科按照構(gòu)造要求布置箍筋。 根據(jù)公路橋規(guī)規(guī)定，在支座中心線向跨徑長度方向不小于一倍梁高的范圍內(nèi)，箍筋的間距最大為。 距離支座中心線為處的計(jì)算剪力值為： 其中應(yīng)由混凝土和箍筋承擔(dān)的建立計(jì)算值至少為，應(yīng)由彎起鋼筋（包括斜筋）承擔(dān)的剪力計(jì)算值最多為，設(shè)置彎起鋼筋的區(qū)段長度為。4

7、.3箍筋設(shè)計(jì) 采用直徑為的四肢箍筋，箍筋截面積。且。 在等截面鋼筋混凝土簡支梁中，箍筋盡量做到等距離布置。為計(jì)算簡便斜截面內(nèi)縱筋配筋率以及截面有效高度可近似按支座截面和跨中截面的平均值取用，計(jì)算如下： 跨中截面：； 支點(diǎn)截面：。 則平均值分別為：，。 箍筋間距為： 確定箍筋間距的設(shè)計(jì)值應(yīng)考慮公路橋規(guī)的構(gòu)造要求。 現(xiàn)取：，且不大于 箍筋配筋率為： 綜合上述計(jì)算，在支座向跨徑方向的范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)箍筋間距，爾后至跨中截面統(tǒng)一的箍筋間距取。4.4彎起鋼筋設(shè)計(jì) 設(shè)焊接鋼筋骨架的架立鋼筋（）為，鋼筋中心至梁受壓翼板上邊緣距離。梁上端保護(hù)層厚度。 彎起鋼筋的彎起角度為，彎起鋼筋末端與架立鋼筋焊接。為了得到?jīng)]對

8、彎起鋼筋分配的剪力，由各排彎起鋼筋的末端折點(diǎn)應(yīng)落在前一排彎起鋼筋起點(diǎn)的構(gòu)造規(guī)則來得到各派彎起鋼筋的彎起點(diǎn)計(jì)算位置，首先要計(jì)算彎起鋼筋上下彎點(diǎn)之間的垂直距離。 現(xiàn)擬彎起鋼筋，將計(jì)算的各派彎起鋼筋的截面的以及至支座中心距離、分配的剪力計(jì)算值、所需彎起鋼筋面積、與梁軸線交點(diǎn)距支座中心距離的值列入下表：彎起鋼筋計(jì)算表彎起點(diǎn)計(jì)算實(shí)際112211221861.525803579211862407655.6244161836 根據(jù)公路橋規(guī)規(guī)定簡支梁的第一排彎起鋼筋（對支座而言）的末端彎折點(diǎn)應(yīng)位于支座中心截面處。 彎起鋼筋的彎角為，則第一排彎筋的彎起點(diǎn)1距離支座距離為。 彎筋與梁縱軸線交點(diǎn)距離支座中心距離為：

9、。 對于第二排彎起鋼筋可得到； 分配給第二排的彎起鋼筋的計(jì)算剪力值由此可以得到：其中，設(shè)彎起鋼筋區(qū)段長為。 所需提供的彎起鋼筋截面積為： 第二排彎起鋼筋與梁軸線交點(diǎn)距離支座中心距離為：5、 裂縫驗(yàn)算 由于最大彎矩出現(xiàn)在跨中，所以選擇跨中位置計(jì)算最大裂縫寬度。其最大裂縫寬度為： 查找規(guī)范得到：。其中， 綜上得到最大裂縫寬度， 公路橋規(guī)定，在類環(huán)境下的鋼筋混凝土構(gòu)件，算得的裂縫寬度不應(yīng)超過，上述設(shè)計(jì)符合要求。6、 與橋墩連接處局部承壓設(shè)計(jì)及鋼筋設(shè)計(jì) 蓋梁局部承壓面積： 設(shè)螺旋鋼筋范圍內(nèi)混凝土核心面積。 混凝土局部承壓強(qiáng)度提高系數(shù)，配置間接鋼筋是局部承壓強(qiáng)度提高系數(shù)。 配置螺旋形間接鋼筋4圈，采用R

10、235級鋼筋，。螺旋圈螺距，埋置深度，單根鋼筋的面積，。6.1局部承壓區(qū)混凝土抗裂性驗(yàn)算局部承壓區(qū)尺寸滿足要求。6.2局部承壓承載力計(jì)算局部承壓區(qū)承載力滿足要求。7、 蓋梁鋼筋構(gòu)造圖目錄總說明1一、 恒載和活載的計(jì)算21.1恒載21.2活載2二、 內(nèi)力組合22.1蓋梁自重作用下22.2上部結(jié)構(gòu)作用下32.3汽車載荷作用下42.4承載能力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)作用效應(yīng)組合5三、 支點(diǎn)及跨中截面縱向鋼筋設(shè)計(jì)53.1支座處截面設(shè)計(jì)53.1.1驗(yàn)算是否需要采用雙筋截面6求解受壓區(qū)高度6求解所需鋼筋數(shù)量6選擇并布置鋼筋63.2支座處截面復(fù)核7求解受壓區(qū)高度7求解抗彎承載力73.3跨中截面設(shè)計(jì)7求解受壓區(qū)高度8求解受壓區(qū)高度8求解所需鋼筋數(shù)量8選擇并布置鋼