橋混課程設(shè)計任務(wù)書(2)

1、河南城建學(xué)院橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程設(shè)計任務(wù)書學(xué) 期系 別交通運(yùn)輸工程學(xué)院班 級設(shè)計教室設(shè)計時間 2013.12.920 （第14,15兩周）指導(dǎo)教師 張永存、王宏艷、呂大為、羅闖旦道路橋梁與渡河工程專業(yè)0724111-3班橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程設(shè)計任務(wù)書一、課程設(shè)計的目的在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理是其重點(diǎn)內(nèi)容之一，要求同學(xué)能扎 實(shí)掌握鋼筋混凝土構(gòu)件的設(shè)計原理與計算方法。本課程設(shè)計的目的就是使同學(xué)通過系統(tǒng)地解決常用 橋梁結(jié)構(gòu)屮一片主梁的設(shè)計計算問題，進(jìn)一步深化對鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計原理的理解，初步學(xué)習(xí)使 用公路橋涵設(shè)計規(guī)范，培養(yǎng)提高同學(xué)的工程實(shí)踐能力和工程概念，為后續(xù)學(xué)習(xí)的橋梁工

2、程 等課程奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。二、課程設(shè)計的題目裝配式鋼筋混凝土簡支t形梁橋主梁承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計計算三、課程設(shè)計的依據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計原理教材混凝土結(jié)構(gòu)基木原理公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（簡稱公橋規(guī)）公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（jtg d60-2004）（簡稱公通規(guī)）四、設(shè)計的原始資料或已知的技術(shù)參數(shù)1. 主耍結(jié)構(gòu)尺寸和構(gòu)造某鋼筋混凝土公路橋梁的主梁構(gòu)造如圖1和圖2所示，標(biāo)準(zhǔn)跨徑厶二16m,主梁全長7=15. 96m, 計算跨徑7o=15. 5mo主梁之間在2、7/4和支點(diǎn)處共設(shè)置5道橫隔梁，間距3. 85m,主梁間距1. 6m。 采用裝配式簡支t形梁結(jié)構(gòu)形式，鋼筋骨

3、架采用焊接骨架。1illiy3850.,3850.<3850.一 3850 caf15f>00f15960一圖1主梁縱斷而（尺寸單位：mm）圖2橋梁橫斷而（尺寸單位：mm）2. 設(shè)計荷載恒載（結(jié)構(gòu)重力）按鋼筋混凝土的重力密度r=25kn/m3計算；主梁上作用的活荷載（汽一車+人 樣）按均布荷載12. 63kn/m2計算；計算橋面板時，除承受恒載和均布活荷載外，局部在翼緣板端 部再作用一個集中荷載（車輪荷載）e13kn （按lm板寬計）。結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)nfl.lo3. 材料規(guī)格混凝土強(qiáng)度等級采用c30o主梁主筋采用hrb335級鋼筋，直徑12mm以下者采用r235級鋼筋； 橋面板主筋

4、采用r235級鋼筋。五、設(shè)計要求（包括提交的設(shè)計成果）1. 擬定主梁、橫隔梁細(xì)部結(jié)構(gòu)尺寸；2 計算荷載效應(yīng);3. 橋血板配筋設(shè)計；4. 主梁配筋設(shè)計；5. 主梁裂縫寬度驗(yàn)算；6. 主梁撓度驗(yàn)算；7. 繪制設(shè)計圖紙，計算材料用最，編制設(shè)計說明書。六、設(shè)計時間安排14周：借規(guī)范資料，杏閱文獻(xiàn)，進(jìn)行配筋計算和承載力復(fù)核。15周：進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算、撓度驗(yàn)算、預(yù)拱度設(shè)計，繪制配筋圖、鋼筋大樣圖及材料用量計算。七、設(shè)計紀(jì)律要求1. 設(shè)計中要口主完成，杜絕抄襲現(xiàn)彖，發(fā)現(xiàn)類同者，設(shè)計成績按零分計。2 .正常上課期間所有設(shè)計學(xué)生必須到教室進(jìn)行設(shè)計,上午8： 00-12： 00, t午2： 00-3： 45, 不

5、得遲到和早退。3 .設(shè)計期間指導(dǎo)教師實(shí)行不定期點(diǎn)名制度，兩次無故不到者設(shè)計成績降級。四次無故不到者設(shè) 計成績?yōu)椴患案?。八、成績評定學(xué)生的課程設(shè)計成績由指導(dǎo)老師根據(jù)學(xué)牛在設(shè)計期間的設(shè)計圖紙、設(shè)計計算說明書、答辯、岀 勤等情況綜合評定。成績分：優(yōu)、良、中、及格、不及格五個等級。其中，設(shè)計圖紙占35%,設(shè)計說明書占45%, 答辯i- 10%,出勤山10%。成績評定標(biāo)準(zhǔn)如下：優(yōu)：能認(rèn)真完成設(shè)計指導(dǎo)書中的要求，設(shè)計過程中，嚴(yán)格耍求口己，獨(dú)立完成設(shè)計任務(wù)，圖紙 整潔、繪制標(biāo)注規(guī)范，設(shè)計方案合理，思路清晰，設(shè)計說明書內(nèi)容充實(shí)工整，應(yīng)用理論正確，有創(chuàng) 新性。答辯正確，設(shè)計期間出滿勤。良：能較好的完成設(shè)計指導(dǎo)書

6、屮的要求，能獨(dú)立完成設(shè)計任務(wù)，設(shè)計思路較清晰，平面布置合 理、圖紙繪制標(biāo)注規(guī)范、整潔，設(shè)計認(rèn)真，應(yīng)用理論正確，答辯正確，設(shè)計期間出滿勤。中：能完成設(shè)計指導(dǎo)書中的要求，平面布置基本合理、圖紙繪制規(guī)范、字體和數(shù)字標(biāo)注較整 潔，設(shè)計較認(rèn)真，應(yīng)用理論基木正確，答辯基木正確，設(shè)計期間岀滿勤。設(shè)計方案基木合理。及格：能基本完成設(shè)計指導(dǎo)書中的要求，設(shè)計思路欠佳，平而布置欠合理、圖紙繪制規(guī)范、字 體和數(shù)字標(biāo)注欠整潔，應(yīng)用理論無原則錯謀，答辯時問題回答不全面正確，設(shè)計期間侑缺勤現(xiàn)象。 設(shè)計圖紙一般。不及格：凡有下列情況z者以不及格論：1）未達(dá)到設(shè)計指導(dǎo)書的基本耍求。2）設(shè)計出現(xiàn)原 則性的錯誤，圖紙繪制有明顯錯誤

7、、字體和數(shù)字標(biāo)注不整潔，應(yīng)用理論有原則錯誤，回答問題錯誤。 3）設(shè)計缺勤累計達(dá)三分之一以上者。九、資料上交日期：2013年12刀20 u 18點(diǎn)至20點(diǎn)。十、成果資料任務(wù)完成后，圖紙按照有關(guān)制圖標(biāo)準(zhǔn)中的方法，將圖紙折疊后并與計算書一起裝入檔案袋。在 檔案袋的封面注明作業(yè)題目、班級、姓名、學(xué)號、指導(dǎo)教師、作業(yè)時間。十一、設(shè)計指導(dǎo)及具體要求第一部分：主梁尺寸擬定與荷載效應(yīng)計算（一）擬定主梁、橫隔梁細(xì)部尺寸（參閱教材p. 34的“截面形式及尺寸”）主梁翼緣寬度a按主梁間距減去20mm拼裝縫。主梁高度h按教材經(jīng)驗(yàn)值初步估計，力/上1/111/16。主梁腹板寬度h根據(jù)抗剪要求與鋼筋布置的構(gòu)造要求而定，應(yīng)

8、盡量収小值，一般可取 160250mm。翼緣板厚度力f、h1 為減小自重，翼緣板一般采用變截面形式，厚度按公橋規(guī)第9.3.3 條估算。橫隔梁高度力和寬度夕 h'可按主梁高度的3/4取用，/可約取150mm,應(yīng)使橫隔梁上 部寬度較下部寬度略人1020mm,做成楔形，以利脫模。（二）荷載效應(yīng)計算1. 橋面板的荷載效應(yīng)視梁肋每側(cè)翼緣板在主梁處固結(jié)，按固端懸臂梁計算，板的計算寬度取5。計算各荷載在固端 截面產(chǎn)牛的彎矩和剪力，并根據(jù)公通規(guī)笫4.1.6條進(jìn)行荷載效應(yīng)組合，求出控制截血的荷載效 應(yīng)設(shè)計值必和%。2. 主梁的荷載效應(yīng)根據(jù)主梁的初估尺寸計算每延米的自重g （kn/m）。計算橫隔梁自重，分

9、攤在計算跨度范圍內(nèi)， 近似按均布荷載多（kn/m）計算。則主梁總恒載集度薩時眇 按公橋規(guī)第4.2.2條確定t形 梁翼緣板的冇效寬度。利用彩響線求出2、4、8截面的最大彎矩，根據(jù)公通規(guī)第4.1.6 條進(jìn)行荷載效應(yīng)組合，求出各控制截血的荷載效應(yīng)設(shè)計值必，并繪制彎矩包絡(luò)圖。利用影響線求出支點(diǎn)和跨中兩個截血的最大剪力，根據(jù)公通規(guī)笫4.1.6條進(jìn)行荷載效應(yīng)組 合，求出各控制截面的荷載效應(yīng)設(shè)計值%,并繪制剪力包絡(luò)圖。第二部分：主梁配筋設(shè)計（-）按正截血強(qiáng)度配筋設(shè)計橋面板可按單筋矩形截曲設(shè)計，取單位寬度即zflm,因已知截面尺寸求鋼筋截面積，可按教材 p. 44中的配筋計算方法求得主鋼筋截血血積仏，再根據(jù)構(gòu)

10、造要求選定鋼筋直徑和間距，進(jìn)行具體的 鋼筋布置（構(gòu)造要求參閱教材p.32）。主梁按單筋t形截面設(shè)計，設(shè)計方法可參閱教材p. 55屮的“截面設(shè)計”部分。求得主鋼筋截 面血積凡后，再根據(jù)構(gòu)造要求選定鋼筋直徑和根數(shù)，進(jìn)行貝體的鋼筋布置（構(gòu)造要求參閱教材 p. 3536）。橋面板和主梁在按構(gòu)造要求進(jìn)行鋼筋布置后，都還須按復(fù)核要求驗(yàn)算所設(shè)計的結(jié)果是否安全適 用。如果在配筋設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)不能滿足適筋梁的條件，則應(yīng)修改最初擬定的結(jié)構(gòu)尺寸，重復(fù)上述 設(shè)計步驟。（二）按斜截面強(qiáng)度配筋設(shè)計計算所得的剪力包絡(luò)圖，其支點(diǎn)截血上的剪力設(shè)計值要符合斜截面抗剪強(qiáng)度上限值的要求，即 公橋規(guī)笫5. 2.9條的規(guī)定。公式中支點(diǎn)截

11、血的有效高度九），可按第9. 3.10條的規(guī)定確定通過 支點(diǎn)截面的主鋼筋根數(shù)，并據(jù)此求出支點(diǎn)截面的冇效高度仏。如不符合第5.2.9條的規(guī)定，則應(yīng)考 慮放大截面尺寸。再按公橋規(guī)笫5. 2.10條驗(yàn)算，檢查是否需要進(jìn)行斜截血抗剪強(qiáng)度設(shè)計（即設(shè)計抗剪鋼筋）。在截曲剪力設(shè)計值符合抗剪強(qiáng)度上限值與下限值之間的范用內(nèi)進(jìn)行抗剪鋼筋設(shè)計，按公橋規(guī) 笫5.2.11條的規(guī)定進(jìn)行（參閱教材p. 6870中“抗剪配筋設(shè)計”部分）。（三）斜截面抗剪承載力復(fù)核1. 按公橋規(guī)笫5. 2.6條的規(guī)定確定需要驗(yàn)算的位置；2. 按公橋規(guī)第5. 2. 8條的規(guī)定計算斜截血水平投影長度c以確定驗(yàn)算截面的方向（位置）;3. 按公橋規(guī)第

12、5.2.7條的規(guī)定驗(yàn)算斜截面抗剪承載力。如不滿足，則應(yīng)重新設(shè)計抗剪鋼 筋或修改截面尺寸。（四）斜截面抗彎承載力復(fù)核當(dāng)所配置的主鋼筋和箍筋符合公橋規(guī)第9. 1. 4條、第9. 3. 9條第9. 3.13條的構(gòu)造規(guī)定時, 主梁斜截面抗彎承載力可以得到保證而不需進(jìn)行驗(yàn)算。（五）全梁承載能力校核全梁承載能力校核的目的，是在所設(shè)計的鋼筋混凝十t形梁全跨范圍內(nèi)的任意一個截面都要滿 足下列兩個條件：1. 心wx （在抗剪鋼筋設(shè)計中已滿足此條件）；2. （需進(jìn)行校核）。笫二個條件的校核通?？刹捎脠D解法進(jìn)行（參閱教材p. 7578）：（1）按比例繪制主梁的彎矩包絡(luò)圖；（2）計算跨中截面主鋼筋的總抵抗彎矩，按相同

13、比例繪制在彎矩包絡(luò)圖上；（3）計算每根鋼筋的抗力，可近似地按該根鋼筋截血積占主筋總截面積的比例來分配英總抗 力。例如，若全部主筋均采用同一直徑，則近似認(rèn)為每根鋼筋的抗力均占總抗力的1/7 （/7為主筋 的總根數(shù)），即將總抗力的坐標(biāo)平均分為刀段；（4）求得理論彎起點(diǎn)，根據(jù)公橋規(guī)笫9. 3.9條第9. 3.11條的構(gòu)造規(guī)定調(diào)整實(shí)際彎起點(diǎn) （或截斷點(diǎn)）的位置或補(bǔ)充附加斜鋼筋；（5）繪制調(diào)整后的主鋼筋總抗力圖，要求總抗力圖能完全包住彎矩包絡(luò)圖即可保證全梁的抗 彎承載力。第三部分：正常使用極限狀態(tài)的裂縫與變形驗(yàn)算（一）主梁裂縫寬度驗(yàn)算（參閱教材p. 163164）按公橋規(guī)笫6. 4.2條、第6. 4. 3條、第6. 4. 4條和笫9. 3. 8條進(jìn)行。（二）主梁撓度驗(yàn)算及預(yù)拱度設(shè)置（參閱教材p. 165168）按公橋規(guī)第6. 5. 2條、第6. 5. 3條和第6. 5. 5條規(guī)定進(jìn)行。第四部分：制圖與編制設(shè)計說明書（一）制圖1. 要求繪制a2圖幅設(shè)計圖紙一張。圖紙應(yīng)按規(guī)定留出邊框，圖幅布置均勻、合理，線型、尺 寸標(biāo)注、文字標(biāo)注（用仿宋體）等符合制圖規(guī)范和行業(yè)慣例。2. 圖紙內(nèi)容應(yīng)包括：主梁構(gòu)造圖、鋼筋立面圖、鋼筋大樣圖、跨中和支點(diǎn)斷面圖；鋼筋明細(xì) 表（包括每種