中南大學混凝土結構設計原理課程設計課件

1、混凝土結構設計原理課程設計一、鋼筋混凝土兩跨連續(xù)梁二、預應力混凝土簡支梁設計 三、鐵路橋涵鋼筋混凝土簡支梁設計題目參考書課程設計要求參考書n混凝土結構與砌體結構設計 ，余志武等編注，中國鐵道出版社 n橋梁工程，裘伯永等編注，中國鐵道出版社n混凝土設計規(guī)范 GB50010-2010n鐵路橋梁鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規(guī)范TB 10002.3-2005n簡支梁橋的標準設計圖例課程設計要求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。按結構施工圖的深度要求，線型正確、字體工整、圖面整潔。3、設計說明書一份，用鋼筆或水性筆書寫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

2、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，課程設計任務書，計算書， 參考文獻完鋼筋混凝土連續(xù)梁解題思路解題思路：1、結構選型和布置2、結構分析計算： （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、繪結構施工圖結構布置圖、構件模板及配筋圖線彈性分析方法桿系結構的計算圖形確定：n以軸線代替桿件以軸線代替桿件：桿件的軸線宜取截面幾何中心的連線n節(jié)點簡化節(jié)點簡化：現(xiàn)澆結構和裝配整體式結構的梁柱節(jié)點、柱與基礎連接處等可作為剛接；梁板與其支承構件非整體澆注時，可作為鉸接n桿件長度桿件長度：桿件的計算跨度或計算高度宜按其兩端支承

3、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n截面剛度計算截面剛度計算（1）截面慣性矩按勻質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：220ballncnllbll002025.1 中間跨：計算簡圖（荷載簡化）常用結構，按荷載規(guī)范確定。樓面活荷載按等效勻布荷載取值。恒載按材料和構件自重取值。二、結構內(nèi)力分析采用結構力學的方法進行結構分析。（力矩分配法等）對截面設計起控制作用的內(nèi)力是梁截面的彎距和剪力。以兩跨連續(xù)梁為例。1、不同受力狀況的內(nèi)力分析2、結構最不利荷載組合1、結構控

4、制截面結構截面的內(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構的控制截面。2、結構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)力是截面設計的控制內(nèi)力。計算時可列表格方式進行。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

5、度及構造要求 （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csfbhM120s211ycsffbhA0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/（+1）ftbh0）選用箍筋（肢數(shù)、直徑、間距）計算Vcs計算Asb實配彎起筋面積三、繪制梁模板及配筋圖按計算結果及構造要求，作出梁彎距包絡圖及材料圖，并據(jù)此繪出梁模板及配筋圖。彎距包絡圖的繪制梁模板及配筋圖圖紙內(nèi)容：1、彎矩包絡圖與材料圖2、梁的縱剖面3、梁的橫剖面4、鋼筋大樣圖5、鋼筋表6

6、、必要說明鋼筋表構件結構施工圖的一些要求（1） 縱剖面：長度、定位尺寸、軸線和編號、標高及配筋（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、重量一些構造要求（縱筋彎起位置） 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）支座鋼筋錨固預應力混凝土簡支梁設計一、確定計算簡圖，計算控制截面的控制內(nèi)力二、估算預應力鋼筋面積Ap先設Ap=0，按極限狀態(tài)抗彎承載力估算Ap。再取Ap=（0.150.25）Ap。按規(guī)范6.1.13條施工階段預拉區(qū)允許出現(xiàn)拉應力預拉區(qū)配置Ap的構件，先張法構

7、件可不配As、As。三、確定張拉控制應力，計算 預應力損失及各階段應力值四、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、配筋簡圖三、確定張拉控制應力，計算 預應力損失及各階段應力值1、張拉控制應力con=0.7fptk2、預應力損失錨具變形和鋼筋內(nèi)縮損失l1、溫差損失l3 、預應力鋼筋的應力松弛損失l4 、混凝土的收縮和徐變損失l5?？倱p失不小于100N/mm23、各階段應力值六、驗算使用階段正截面、斜截面抗裂能力正截面：ckpctkf對裂縫控制等級為二級，一般要求不出現(xiàn)裂縫的構件對裂縫

8、控制等級為二級，一般要求不出現(xiàn)裂縫的構件 在荷載標準組合彎矩標準組合彎矩Mk作用下應滿足 ck為Mk產(chǎn)生截面受拉邊緣的混凝土拉應力， 斜截面斜截面抗裂控制要求斜截面抗裂控制要求 構件的裂縫控制要求主拉應力主壓應力嚴格要求不出現(xiàn)裂縫tp0.85ftkcp0.6fck一般要求不出現(xiàn)裂縫tp0.95ftkcp0.6fck八、驗算施工階段強度及抗裂能力配筋示意（1）配筋示意（2）鐵路橋涵鋼筋混凝土簡支梁設計按（鐵路橋梁鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規(guī)范TB 10002.3-2005），采用容許應力法計算。一、控制內(nèi)力計算二、按抗彎承載力采用低筋設計確定縱筋三、按抗剪承載力確定箍筋及彎起鋼筋畫出剪應力圖，用作圖法確定彎起鋼筋位置四、畫材料圖、彎矩包絡圖確認斜截面抗彎能力五、繪制梁模板及配筋圖、材料表。TB 10002.-2005中的一些構造要求（5.3條）1、鋼