中南大学12米钢筋混凝土梁设计

12米钢筋混凝土铁路简支梁计算任务书

班级：

学号：

姓名：

2011/12/30

目录

第一部分课程设计任务书

设计资料 (1)

第二部分道碴槽板的设计计算

（一）荷载 (2)

（二）板厚的验算 (8)

（三）配筋并检算最小配筋率 (9)

（四）混凝土压应力、钢筋拉应力检算 (9)

（五）裂缝宽度验算 (13)

第三部分主梁的设计计算

（一）主梁荷载及内力 (12)

（二）梁的主拉应力的检算 (15)

（三）检算是道碴槽板厚度与宽度是否满足T型梁设计 (16)

（四）主梁的跨中截面主筋设计 (16)

（五）主梁的跨中截面主筋及混凝土正应力的检算 (17)

（六）剪应力图绘制 (18)

（七）箍筋设计 (19)

（八）斜筋设计 (20)

（九）为绘制弯矩包络图和材料图计算跨中截面最大M值 (20)

（十）跨中截面裂缝宽度检算 (20)

（十一）跨中挠度检算 (21)

钢筋混凝土铁路简支梁设计

第一部分课程设计任务书

设计资料

1、结构型式及基本尺寸

2、桥上线路与人行道

桥上线路为平坡、直线、单线铁路，道碴桥面；设双侧带栏杆的人行道。

3、材料

混凝土：250号

钢筋：T20MnSi及A3。板内：受力钢筋φ10；分布钢筋φ8。梁内：纵向受力钢筋φ20；箍筋及纵向水平钢筋φ8；架立筋φ14。

4、荷载

活载：列车活载:中—活载；

人行道活载：距梁中心2.45米以内10kPa；

距梁中心2.45米以外4kPa；

恒载：人行道板重1.75kPa;

栏杆及托架重（集中作用于栏杆中心）0.76kN/m（顺桥）；

道碴及线路设备重10kPa；

道碴槽板及梁体自重，按容重25 kN/m3计算。板自重可近似按平均厚度计算。

5、规范

《铁路桥涵设计规范》TB2005

《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB10002.3--2005

二．设计计算内容

第一部分 道碴薄板的设计和计算

一．荷载计算与组合 1.恒载

（1）板的自重1q （按平均厚度f h ） )(5.85063)1512(2/121cm A =⨯+⨯= )(5.60745)1512(2/122cm A =⨯+⨯= )(5.52627)1524(2/123cm A =⨯+⨯= )(5.4816)5.2473195(2/124cm A =⨯---⨯= )(7010726cm A =⨯=（按矩形估算）

)

(5.306270

5.4815.52625.6075.85022

64321cm A A A A A A =++⨯++=++++=

板平均高度 )(904.1845

2727635.3062cm L A h f =+++==

)/(726.4100/25904.1811m KN r h q c f =⨯=⋅⋅= （2）道碴及线路设备重：)/(101102m KN q =⨯= （3）外挡碴墙重1Q

外挡碴墙的几何尺寸如图所示：

挡碴墙

25111

3024.5816 2.51612.26 2.5 6.1 1.8586.05()222

A cm =⨯-⨯⨯-⨯-⨯⨯-⨯+⨯=（）

4125586.0510 1.465()c Q A kN γ-==⨯⨯=5

1Q 作用点：

140300701/216080(14036/3)44140(14022)

1/23618(18436/3)61122/2(18461/3)

A x =⨯⨯+⨯⨯⨯++⨯⨯++⨯⨯⨯++⨯⨯+5

99.5x mm ⇒= 取为99mm 。

（4）人行道板重：3 1.751 1.75(/)q kN m =⨯= （5）栏杆及托架重：20.76Q kN = 综上可得恒载的计算图示如下：

道碴槽板恒载受力示意图 尺寸单位：cm

恒载引起的内力计算：

在顺跨度方向取１米宽的板带进行计算。 E 截面：

22241

1.10.76 1.1 1.75 1.06/2 1.8192

E M Q q l kN m =+=⨯+⨯=⋅

0.76 1.75 1.06 2.615Q kN =+⨯=E

A 截面：

1.69

0.63

2

0.76(1.10.63) 1.751.465(0.630.099)0.514.7260.637.167()

A M xdx

kN m =⨯+++⨯-+⨯⨯=⋅⎰

0.76 1.75 1.06 1.46514.7260.6313.357()Q kN =+⨯++⨯=A

B 截面：

1.69

0.9

20.76(1.10.630.27) 1.751.465(0.630.270.099)14.726(0.630.27)/211.310B M xdx

kN m

=⨯++++⨯+-+⨯+=⋅⎰

0.76 1.75 1.06 1.46514.7260.917.333()Q kN =+⨯++⨯=B

C 截面：

2210(0.480.27)/2 4.726(0.450.27)/2 4.037()C M kN m =⨯++⨯+=⋅

100.75 4.726(0.750.03)10.903Q kN =⨯+⨯-=C

D 截面：

22100.48/2 4.7260.45/2 1.631()D M kN m =⨯+⨯=⋅

100.48 4.7260.45 6.927()Q kN =⨯+⨯=D