公路简支梁设计任务书.docx
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公路简支梁设计任务书.docx
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公路简支梁设计任务书
《混凝土梁课程设计》任务书
(公路混凝土简支梁)
一设计目的
《混凝土梁课程设计》是为土木工程专业的学生在完成专业基础必修课《混凝土结构设计原理》后安排的一个必修的实践教学环节。
通过本课程设计的锻炼,培养学生运用专业基础课(混凝土结构)的知识进行实际工程结构初步设计,使学生初步具备对桥梁结构的分析及设计能力。
本课程设计要求学生参考《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)的计算方法,完成普通钢筋混凝土梁的初步设计。
通过课程设计,学生要
(1)熟悉公路桥规混凝土受弯构件的计算方法。
(2)了解公路桥梁的恒载和汽车荷载(作用);荷载(作用)在梁中产生的效应;以及针对这些效应如何检算梁的安全性,并依据检算结果适当修改设计。
(3)熟悉桥梁工程图纸的表现手法和重点表现内容。
(4)增强资料查询、图纸绘制、设计说明书及计算书编写等方面的能力,巩固学生结构设计的基本概念和基础知识。
。
二设计基础
1先修课程
为了完成任务书规定的内容,必须完成以下专业基础必修课
(1)《工程制图》
(2)《材料力学》、《结构力学》
(3)《混凝土结构设计原理》
2基本要求
通过前续课程的学习,在进行本课程设计之前,学生应掌握结构受力分析,混凝土结构设计的基本原理。
了解荷载组合及相关的结构及配筋构造,掌握绘制工程图纸的相关知识。
三设计任务
1设计名称:
钢筋混凝土简支T梁/空心板梁设计
2设计基本条件
公路钢筋混凝土简支梁桥的桥跨结构通常采用多片装配式的空心板梁或T梁,典型的横截面布置如图1所示。
图1中小跨度公路桥梁常用横截面布置示意
本次设计任务以双车道桥梁为设计背景,取其中一片梁进行设计。
由于同学目前还没有学习桥梁专业课,本次设计在荷载、截面设计、检算项目等环节进行适当简化。
(1)每个同学按给定的横断面和计算跨度(两支座中心线间的距离)进行设计。
空心板梁跨度6-13m;T梁跨度在10-18.5m。
详见附表。
(2)只考虑结构自重、桥面二期恒载、汽车荷载、汽车冲击力、人群荷载五种荷载。
(3)汽车荷载和人群荷载实际上要在横向多片梁之间进行横向分布,每片梁承担的荷载是不同的,通过计算各片梁的横向分布系数来体现。
本次设计,我们直接给定梁的横向分布系数。
(4)汽车荷载
公路-Ⅰ级
qK=10.5kN/m
PK=180kNL≤5m
PK=360kNL≥50m
5m<L<50m PK内插得到。
计算剪力效应时乘1.2。
要考虑活载影响线最不利布载。
(5)横向分布系数取值
本设计T梁以边梁为设计对象,空心板以中间板为设计对象,横向分布系数按下面假定取值。
空心板:
汽车荷载引起的梁端剪力0.5,1/4跨、跨中弯矩0.28;
人群荷载引起的梁端剪力0,1/4跨、跨中弯矩0.21;
人行道板及栏杆引起梁端剪力0,1/4跨、跨中弯矩0.21。
T梁:
汽车荷载引起的梁端剪力0.33,1/4跨、跨中弯矩0.51;
人群荷载引起的梁端剪力1.22,1/4跨、跨中弯矩0.61;
人行道板及栏杆引起梁端剪力1.22,1/4跨、跨中弯矩0.40。
(6)桥面二期恒载
人行道板及栏杆:
单侧7kN/m;
空心板梁桥面铺装及铰接缝自重(每片梁):
4kN/m
T梁桥面铺装(每片梁):
5kN/m
(7)汽车荷载的冲击系数
跨度6m取0.45,跨度18.5m取0.3,中间跨度按线性内插计算。
(8)人群荷载
3kN/m2
(9)材料及使用环境
钢筋:
主筋用HRB335钢筋,其他用R235钢筋
混凝土:
C40
使用环境:
II类,裂缝宽度限制0.2mm
(10)作用组合
承载能力极限状态检算时:
恒载作用效应的分项系数取1.2
汽车荷载(含冲击力)的分项系数取1.4
正常使用极限状态检算时:
恒载作用效应的系数取1.0
汽车荷载(不计冲击力)的系数取0.7
挠度计算中的挠度长期增长系数取1.6
3设计内容及要求
(1)依据给定资料,对混凝土梁进行纵、横断面设计,确定主梁的主要尺寸。
(2)荷载及内力计算
根据选定的主梁形式和尺寸,确定跨中、支点、及1/4截面最不利荷载组合。
(3)主梁截面的配筋设计及检算
1)计算主梁各控制截面(L/2、L/4、支座截面)的内力。
2)对梁截面进行配筋(主筋、斜筋、箍筋)设计。
3)依据设计规范,进行截面强度和应力检算,梁体挠度和裂缝宽度的计算。
如有不满足规范情况,修改设计,继续检算,直到各项指标合格。
4)进行主梁挠度及裂缝宽度验算。
(4)桥面板配筋设计(本次不要求做,时间精力充足的同学可选作)
计算桥面板沿纵向每延米最大弯矩,进行配筋设计。
(5)绘制混凝土梁的结构图、主梁截面配筋布置图。
重点:
主梁的各项检算
难点:
梁截面配筋设计
4设计步骤
设计步骤基本上应按照主梁截面尺寸拟定→混凝土梁纵截面设计→主梁内力计算→截面配筋→各项指标检算→修改设计直至满足各项要求→绘制工程图纸及编写设计计算书的顺序进行。
课程设计进行中须注意以下几点。
(1)主梁梁高在合理范围内选择,可参考标准梁高。
通常空心板的板厚为跨度的1/15左右,T梁的梁高为跨度的1/12左右。
(2)内力计算时,活载要考虑冲击系数和横向荷载分布系数。
(3)钢筋的布置要符合构造要求,计算用到的钢筋布置图要标明主要尺寸。
(4)斜筋设计可以采用计算公式,但宜用作图法校合。
(5)检算项目要依据相关规范的要求,不要只参考某个算例。
因为,限于篇幅,算例往往检算项目不全。
(6)图纸绘制要注意尺寸标注的比例、字体格式及大小等。
5相关计算公式
详见JTGD60-2004及JTGD62-2004
部分简介如下:
抗剪承载力
最大裂缝宽度
抗弯刚度为
6设计时间安排
12月日上交设计计算书及图纸。
同时进行质疑。
7分组安排
本课程设计分组详见学生分组设计名单。
8设计依据及参考文献
(1)公路桥涵梁设计通用规范(JTGD60-2004);
(2)公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范(JTGD62-2004);
(3)以公路规范为背景的混凝土结构设计类书籍,多为交通出版社出版的。
(4)包含公路桥梁的桥梁工程书等
四考核
1能力培养要求
本课程设计主要培养学生在混凝土梁设计方面的实践能力。
培养学生综合应用所学知识,分析问题和解决问题的能力。
培养严肃认真的科学态度,严谨求实的工作作风。
学生完成本课程设计后,应该对相关的结构设计规范和标准图集的框架和内容有所深入了解,能够熟练运用已学的专业知识,借助结构设计规范和标准图集,独立完成混凝土梁的结构设计和计算,并绘制规范、明晰的图纸,图纸的内容能够清晰表达自己的设计思路和设计意图。
2设计说明书的要求
按照前面所述的设计步骤,完成一份完整的混凝土梁的设计计算书,计算书所要包含的主要内容有:
2.1设计资料
2.2混凝土梁的全长结构布置及主梁截面尺寸拟定
2.3主梁的荷载、内力计算
2.4主梁截面配筋计算及各项检算
3设计图纸的要求
要求图纸能够清晰表达设计者的设计思路和设计意图,图面干净整洁,内容丰富,图面布置丰满美观,符号和标注符合制图的一般规定。
所有图纸均采用A3图纸绘制。
图纸至少包括以下内容:
混凝土梁的立(剖)面图,平(剖)面图;主梁跨中及支座截面的结构配筋图;L/2内的弯起钢筋布置图。
以上工程图纸可以手绘或计算机绘制,绘图比例自定。
4考核方法
要求勤学好问、遵守纪律、独立完成;计算正确,书写工整。
总评成绩分为优、良、中、及格和不及格五个等级,按照计算书成绩、图纸成绩以及质疑三个方面综合评定。
计算书占30%,图纸成绩占30%,质疑占40%。
质疑方式:
当面质疑。
优:
良:
中:
及格与不及格的比例原则上为15%:
30%:
30%:
25%。
注意:
一旦发现抄袭现象,或图纸绘制形式、内容等明显未达到制图标准和设计内容的要求,当事人没有权利获得本课程设计的学分。
序号
学号
姓名
班级
截面
跨度/m
老师
1
09232007
郝骛
土木0910
空心板
6
卢文良
2
09232009
黄硕远
土木0910
空心板
6.1
卢文良
3
09232010
李长浩
土木0910
空心板
6.2
卢文良
4
09232017
王勇
土木0910
空心板
6.3
卢文良
5
09232021
杨光成
土木0910
空心板
6.4
卢文良
6
09232028
赵天佑
土木0910
空心板
6.5
卢文良
7
09232030
郑伟
土木0910
空心板
6.6
卢文良
8
09232037
杜昀峰
土木0911
空心板
6.7
卢文良
9
09232038
凡企超
土木0911
空心板
6.8
卢文良
10
09232041
高竞程
土木0911
空心板
6.9
卢文良
11
09232048
李文毓
土木0911
空心板
7
卢文良
12
09232051
刘拯宏
土木0911
空心板
7.1
卢文良
13
09232055
宋赟
土木0911
空心板
7.2
卢文良
14
09232058
王钰册
土木0911
空心板
7.3
卢文良
15
09232059
杨浪
土木0911
空心板
7.4
卢文良
16
09232061
尤志鹏
土木0911
空心板
7.5
卢文良
17
08231031
鲍天宇
土木0802
空心板
7.6
卢文良
18
08231044
刘洋
土木0802
空心板
7.7
卢文良
19
08233002
傅九洲
土木0802
空心板
7.8
卢文良
20
07231074
毛骁君
土木0803
空心板
7.9
卢文良
21
08231094
陈龙
土木0804
空心板
8
卢文良
22
08231118
姚德坤
土木0804
空心板
8.1
卢文良
23
08231120
曾运文
土木0804
空心板
8.2
韩冰
24
08301129
李瑨瑀
土木0804
空心板
8.3
韩冰
25
08231124
白天阳
土木0805
空心板
8.4
韩冰
26
08231149
张坤
土木0805
空心板
8.5
韩冰
27
08231154
覃旭
土木0805
空心板
8.6
韩冰
28
07231177
朱成功
土木0806
空心板
8.7
韩冰
29
08231159
黄经韬
土木0806
空心板
8.8
韩冰
30
07231194
李志勇
土木0807
空心板
8.9
韩冰
31
08231192
雷宇
土木0807
空心板
9
韩冰
32
08231224
刘策琛
土木0808
空心板
9.1
韩冰
33
08231234
王健
土木0808
空心板
9.2
韩冰
34
08231237
杨文强
土木0808
空心板
9.3
韩冰
35
07231259
王文杰
土木0809
空心板
9.4
韩冰
36
08231246
艾鹏
土木0809
空心板
9.5
韩冰
37
08231254
高展
土木0809
空心板
9.6
韩冰
38
09231014
柳润东
土木0901
空心板
9.7
韩冰
39
09231015
卢钦
土木0901
空心板
9.8
韩冰
40
09231016
马强
土木0901
空心板
9.9
韩冰
41
09231043
马彤辉
土木0901
空心板
10
韩冰
42
09231131
胡靖
土木0901
空心板
10.1
韩冰
43
09231031
董宇振
土木0902
空心板
10.2
韩冰
44
09231033
龚宝庆
土木0902
空心板
10.3
韩冰
45
09231035
康倬铭
土木0902
空心板
10.4
刘保东
46
09231050
杨建栋
土木0902
空心板
10.5
刘保东
47
09231051
杨景超
土木0902
空心板
10.6
刘保东
48
09231052
殷鹏
土木0902
空心板
10.7
刘保东
49
09231059
蔡义
土木0903
空心板
10.8
刘保东
50
09231060
曹俊辉
土木0903
空心板
10.9
刘保东
51
09231061
陈骏
土木0903
空心板
11
刘保东
52
09231062
陈玉
土木0903
空心板
11.1
刘保东
53
09231090
郑星辰
土木0903
空心板
11.2
刘保东
54
09231104
黄昊
土木0904
空心板
11.3
刘保东
55
09231108
李天骥
土木0904
空心板
11.4
刘保东
56
09231127
程义志
土木0905
空心板
11.5
刘保东
57
09231142
刘增鑫
土木0905
空心板
11.6
刘保东
58
09231146
王虎
土木0905
空心板
11.7
刘保东
59
09231148
王文涛
土木0905
空心板
11.8
刘保东
60
09231151
杨炎禹
土木0905
空心板
11.9
刘保东
61
09231153
张礼昌
土木0905
空心板
12
刘保东
62
08231037
高浩然
土木0906
空心板
12.1
刘保东
63
09231161
何青松
土木0906
空心板
12.2
刘保东
64
09231171
沈佳伟
土木0906
空心板
12.3
刘保东
65
09231173
田浩男
土木0906
空心板
12.4
刘保东
66
09231175
万文翰
土木0906
空心板
12.5
刘保东
67
09231186
张晓霖
土木0906
空心板
12.6
杜进生
68
09231188
郑来灰
土木0906
空心板
12.7
杜进生
69
09231189
呷玛江措
土木0906
空心板
12.8
杜进生
70
09231226
龚德益
土木0908
空心板
12.9
杜进生
71
09231239
宋德军
土木0908
空心板
13
杜进生
72
09231245
薛晓
土木0908
T梁
10
杜进生
73
09231248
张晓洋
土木0908
T梁
10.1
杜进生
74
09231253
钟定键
土木0908
T梁
10.2
杜进生
75
09273036
陈兴中
土木0908
T梁
10.3
杜进生
76
09231261
耿亚磊
土木0909
T梁
10.4
杜进生
77
09232005
范迪
土木0910
T梁
10.5
杜进生
78
09232018
吴行彪
土木0910
T梁
10.6
杜进生
79
09232029
赵益
土木0910
T梁
10.7
杜进生
80
09232031
郑绎璁
土木0910
T梁
10.8
杜进生
81
09232043
黄路炜
土木0911
T梁
10.9
杜进生
82
09232045
李根
土木0911
T梁
11
杜进生
83
09232050
刘瑶
土木0911
T梁
11.1
杜进生
84
09232056
谭玉荣
土木0911
T梁
11.2
杜进生
85
09232057
王智辉
土木0911
T梁
11.3
杜进生
86
09232064
闫玮婧
土木0911
T梁
11.4
杜进生
87
08231017
邵洋
土木0801
T梁
11.5
杜进生
88
07231150
阿古
土木0806
T梁
11.6
杜进生
89
08231162
林剑峰
土木0806
T梁
11.7
倪永军
90
08231191
金大龙
土木0807
T梁
11.8
倪永军
91
08231203
王艳博
土木0807
T梁
11.9
倪永军
92
08231206
徐健
土木0807
T梁
12
倪永军
93
08231236
杨凯宇
土木0808
T梁
12.1
倪永军
94
08231248
毕晨瑶
土木0809
T梁
12.2
倪永军
95
08231259
刘磊
土木0809
T梁
12.3
倪永军
96
08231262
王冠林
土木0809
T梁
12.4
倪永军
97
08231268
吴宇博
土木0809
T梁
12.5
倪永军
98
08232060
周峰焱
土木0811
T梁
12.6
倪永军
99
09231017
王益涛
土木0901
T梁
12.7
倪永军
100
09231018
王智鹏
土木0901
T梁
12.8
倪永军
101
09231020
肖鸿治
土木0901
T梁
12.9
倪永军
102
09231021
于艳
土木0901
T梁
13
倪永军
103
09231023
张文林
土木0901
T梁
13.1
倪永军
104
09231024
周洋
土木0901
T梁
13.2
倪永军
105
09231155
赵文龙
土木0901
T梁
13.3
倪永军
106
09231230
李明
土木0901
T梁
13.4
倪永军
107
09231232
李正
土木0901
T梁
13.5
倪永军
108
09231007
李伟栋
土木0902
T梁
13.6
倪永军
109
09231029
陈智聪
土木0902
T梁
13.7
倪永军
110
09231034
何赛军
土木0902
T梁
13.8
倪永军
111
09231039
李祖硕
土木0902
T梁
13.9
倪永军
112
09231041
吕忱
土木0902
T梁
14
杨丽辉
113
09231049
颜远念
土木0902
T梁
14.1
杨丽辉
114
09231054
张聚
土木0902
T梁
14.2
杨丽辉
115
09231056
赵元齐
土木0902
T梁
14.3
杨丽辉
116
09231068
胡松
土木0903
T梁
14.4
杨丽辉
117
09231073
蓝士委
土木0903
T梁
14.5
杨丽辉
118
09231093
陈达
土木0904
T梁
14.6
杨丽辉
119
09231094
陈飞宇
土木0904
T梁
14.7
杨丽辉
120
09231097
邓碧威
土木0904
T梁
14.8
杨丽辉
121
09231098
段俊杰
土木0904
T梁
14.9
杨丽辉
122
09231099
段蕾阳
土木0904
T梁
15
杨丽辉
123
09231100
付永洁
土木0904
T梁
15.1
杨丽辉
124
09231101
何祥
土木0904
T梁
15.2
杨丽辉
125
09231105
李博文
土木0904
T梁
15.3
杨丽辉
126
09231110
林俊臣
土木0904
T梁
15.4
杨丽辉
127
09231113
沈炎斐
土木0904
T梁
15.5
杨丽辉
128
09231115
塔衣尔江·阿吾提
土木0904
T梁
15.6
杨丽辉
129
09231116
谭云龙
土木0904
T梁
15.7
杨丽辉
130
09231118
王先锋
土木0904
T梁
15.8
杨丽辉
131
09231003
方伟强
土木0905
T梁
15.9
杨丽辉
132
09231133
黎奋进
土木0905
T梁
16
杨丽辉
133
09231150
杨晓宇
土木0905
T梁
16.1
杨丽辉
134
09231159
冯川
土木0906
T梁
16.2
杨丽辉
135
09231160
葛震
土木0906
T梁
16.3
文永奎
136
09231169
秦三山
土木0906
T梁
16.4
文永奎
137
09231181
杨光
土木0906
T梁
16.5
文永奎
138
09231187
赵欣
土木0906
T梁
16.6
文永奎
139
09231025
周禹军
土木0908
T梁
16.7
文永奎
140
09231233
马明
土木0908
T梁
16.8
文永奎
141
09231242
王志坤
土木0908
T梁
16.9
文永奎
142
09231244
许楠
土木0908
T梁
17
文永奎
143
09231249
张亚男
土木0908
T梁
17.1
文永奎
144
09231254
朱卓辉
土木0908
T梁
17.2
文永奎
145
09231264
刘鹏飞
土木0909
T梁
17.3
文永奎
146
09231266
马岩
土木0909
T梁
17.4
文永奎
147
09231274
王彦
土木0909
T梁
17.5
文永奎
148
09231279
杨秀宇
土木0909
T梁
17.6
文永奎
149
09231284
郑鑫
土木0909
T梁
17.7
文永奎
150
09232002
陈功昌
土木0910
T梁
17.8
文永奎
151
09232008
胡俏文
土木0910
T梁
17.9
文永奎
152
09232012
李群
土木0910
T梁
18
文永奎
153
09232014
路宏遥
土木0910
T梁
18.1
文永奎
154
09232015
马腾
土木0910
T梁
18.2
文永奎
155
09232027
张伟
土木0910
T梁
18.3
文永奎
156
09281037
胡珈城
土木0910
T梁
18.4
文永奎
157
0923203
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