中南大學(xué)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程設(shè)計第一頁，共48頁?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程設(shè)計第二頁，共48頁。一、鋼筋混凝土兩跨連續(xù)梁

二、預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁設(shè)計

三、鐵路橋涵鋼筋混凝土簡支梁設(shè)計題目參考書課程設(shè)計要求第三頁，共48頁。參考書混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計，余志武等編注，中國鐵道出版社橋梁工程，裘伯永等編注，中國鐵道出版社混凝土設(shè)計規(guī)范GB50010-2010鐵路橋梁鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范TB10002.3-2005簡支梁橋的標(biāo)準設(shè)計圖例第四頁，共48頁。課程設(shè)計要求1、第一題與第三題任選一題，第二題必作。2、2號施工圖一張。按結(jié)構(gòu)施工圖的深度要求，線型正確、字體工整、圖面整潔。3、設(shè)計說明書一份，用鋼筆或水性筆書寫。要求計算步驟分明、計算內(nèi)容正確、圖文并茂、字體工整。4、文檔整理：圖紙折成16開大小，不用夾子。裝訂順序：封面，課程設(shè)計任務(wù)書，計算書，參考文獻完第五頁，共48頁。鋼筋混凝土連續(xù)梁解題思路：1、結(jié)構(gòu)選型和布置2、結(jié)構(gòu)分析計算：（1）確定計算簡圖（2）計算荷載（3）內(nèi)力分析（4）內(nèi)力組合（5）截面配筋計算3、繪結(jié)構(gòu)施工圖結(jié)構(gòu)布置圖、構(gòu)件模板及配筋圖第六頁，共48頁。線彈性分析方法桿系結(jié)構(gòu)的計算圖形確定：以軸線代替桿件：桿件的軸線宜取截面幾何中心的連線節(jié)點簡化：現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)和裝配整體式結(jié)構(gòu)的梁柱節(jié)點、柱與基礎(chǔ)連接處等可作為剛接；梁板與其支承構(gòu)件非整體澆注時，可作為鉸接桿件長度：桿件的計算跨度或計算高度宜按其兩端支承長度的中心距或凈距確定，并根據(jù)支承節(jié)點的連接剛度或支承反力的位置加以修正截面剛度計算（1）截面慣性矩按勻質(zhì)的混凝土全截面計算（2）混凝土的彈性模量按規(guī)范原點彈性模量取值第七頁，共48頁。一、計算簡圖（按線彈性分析方法）節(jié)點：鉸接點連續(xù)梁計算跨度：邊跨：且：第八頁，共48頁。計算簡圖（荷載簡化）常用結(jié)構(gòu)，按荷載規(guī)范確定。樓面活荷載按等效勻布荷載取值。恒載按材料和構(gòu)件自重取值。第九頁，共48頁。二、結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析采用結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法進行結(jié)構(gòu)分析。（力矩分配法等）對截面設(shè)計起控制作用的內(nèi)力是梁截面的彎距和剪力。以兩跨連續(xù)梁為例。第十頁，共48頁。1、不同受力狀況的內(nèi)力分析第十一頁，共48頁。2、結(jié)構(gòu)最不利荷載組合1、結(jié)構(gòu)控制截面結(jié)構(gòu)截面的內(nèi)力與抗力的比值M/Mu最大的截面。等截面梁中，各支座截面和各跨中截面為結(jié)構(gòu)的控制截面。2、結(jié)構(gòu)最不利荷載組合由于活荷載作用位置的變化，荷載組合有：（1）+（2）；（1）+（3）；（1）+（4）找出控制截面在不同的荷載組合下最大的內(nèi)力值，該組合即為最不利組合。最不利組合下的控制截面上的內(nèi)力是截面設(shè)計的控制內(nèi)力。計算時可列表格方式進行。第十二頁，共48頁。3、梁控制截面內(nèi)力計算項次荷載簡圖跨中彎距中間支座彎距邊支座剪力中間支座剪力1234最不利組合第十三頁，共48頁。三、截面承載力計算（配筋計算）1、正截面配筋計算2、斜截面配筋計算為截面設(shè)計問題。為表述清楚，可列表進行計算注意（1）、滿足最小配筋率、界限相對受壓區(qū)高度及構(gòu)造要求（2）、選配鋼筋時注意協(xié)調(diào)，一般先中跨后邊跨，先跨中，后支座，先抗彎后抗剪第十四頁，共48頁。梁正截面承載力計算截面跨中截面中支座截面彎距值M（KN）選配鋼筋實配鋼筋面積第十五頁，共48頁。斜截面抗剪承載力計算截面邊支座中支座剪力V（KN）0.25fcbh00.7ftbh0（或1.75/（λ+1）ftbh0）選用箍筋（肢數(shù)、直徑、間距）計算Vcs計算Asb實配彎起筋面積第十六頁，共48頁。三、繪制梁模板及配筋圖按計算結(jié)果及構(gòu)造要求，作出梁彎距包絡(luò)圖及材料圖，并據(jù)此繪出梁模板及配筋圖。第十七頁，共48頁。彎距包絡(luò)圖的繪制第十八頁，共48頁。梁模板及配筋圖圖紙內(nèi)容：1、彎矩包絡(luò)圖與材料圖2、梁的縱剖面3、梁的橫剖面4、鋼筋大樣圖5、鋼筋表6、必要說明第十九頁，共48頁。鋼筋表第二十頁，共48頁。構(gòu)件結(jié)構(gòu)施工圖的一些要求（1）

縱剖面：長度、定位尺寸、軸線和編號、標(biāo)高及配筋（箍筋規(guī)格及加密范圍、吊筋、縱筋的編號）（2）

橫剖面：定位尺寸、斷面尺寸、鋼筋的規(guī)格及編號（3）

鋼筋表（材料表）：編號、簡圖、規(guī)格、長度、根數(shù)、總長、重量第二十一頁，共48頁。一些構(gòu)造要求（縱筋彎起位置）第二十二頁，共48頁。

縱筋截斷位置1122充分利用截面完全不需要截面（理論截斷點）第二十三頁，共48頁。支座鋼筋錨固第二十四頁，共48頁。預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁設(shè)計一、確定計算簡圖，計算控制截面的控制內(nèi)力二、估算預(yù)應(yīng)力鋼筋面積Ap先設(shè)Ap’=0，按極限狀態(tài)抗彎承載力估算Ap。再取Ap’=（0.15~0.25）Ap。按規(guī)范6.1.13條施工階段預(yù)拉區(qū)允許出現(xiàn)拉應(yīng)力預(yù)拉區(qū)配置Ap’的構(gòu)件，先張法構(gòu)件可不配As、As’。第二十五頁，共48頁。三、確定張拉控制應(yīng)力，計算預(yù)應(yīng)力損失及各階段應(yīng)力值四、驗算梁的正截面承載力五、根據(jù)斜截面承載力極限狀態(tài)計算梁的箍筋六、驗算使用階段正截面、斜截面抗裂能力七、驗算使用階段撓度八、驗算施工階段強度及抗裂能力九、配筋簡圖第二十六頁，共48頁。三、確定張拉控制應(yīng)力，計算預(yù)應(yīng)力損失及各階段應(yīng)力值1、張拉控制應(yīng)力σcon=0.7fptk2、預(yù)應(yīng)力損失錨具變形和鋼筋內(nèi)縮損失σl1、溫差損失σl3

、預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛損失σl4

、混凝土的收縮和徐變損失σl5。總損失不小于100N/mm2第二十七頁，共48頁。3、各階段應(yīng)力值第二十八頁，共48頁。六、驗算使用階段正截面、斜截面抗裂能力正截面：對裂縫控制等級為二級，一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件

※

在荷載標(biāo)準組合彎矩Mk作用下應(yīng)滿足σck為Mk產(chǎn)生截面受拉邊緣的混凝土拉應(yīng)力，第二十九頁，共48頁。斜截面斜截面抗裂控制要求

構(gòu)件的裂縫控制要求主拉應(yīng)力主壓應(yīng)力嚴格要求不出現(xiàn)裂縫σtp≤0.85ftkσcp≤0.6fck一般要求不出現(xiàn)裂縫σtp≤0.95ftkσcp≤0.6fck第三十頁，共48頁。八、驗算施工階段強度及抗裂能力第三十一頁，共48頁。配筋示意（1）第三十二頁，共48頁。配筋示意（2）第三十三頁，共48頁。鐵路橋涵鋼筋混凝土簡支梁設(shè)計按（鐵路橋梁鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范TB10002.3-2005），采用容許應(yīng)力法計算。第三十四頁，共48頁。一、控制內(nèi)力計算二、按抗彎承載力采用低筋設(shè)計確定縱筋三、按抗剪承載力確定箍筋及彎起鋼筋畫出剪應(yīng)力圖，用作圖法確定彎起鋼筋位置四、畫材料圖、彎矩包絡(luò)圖確認斜截面抗彎能力五、繪制梁模板及配筋圖、材料表。第三十五頁，共48頁。TB10002.-2005中的一些構(gòu)造要求（5.3條）1、鋼筋的布置形式及鋼筋凈距2、混凝土保護層3、鋼筋最小錨固長度4、彎鉤形式及尺寸、鋼筋彎曲半徑5、端部支座錨固6、水平構(gòu)造鋼筋7、箍筋要求第三十六頁，共48頁。構(gòu)造要求（1）第三十七頁，共48頁。構(gòu)造要求（2）第三十八頁，共48頁。構(gòu)造要求（3）第三十九