铁路道砟桥面钢筋混凝土梁课程设计.pptx

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1、梁的配筋设计梁的配筋设计内力计算内力计算下部纵下部纵向受拉向受拉钢筋的钢筋的设计设计截面抗剪截面抗剪腹筋的设腹筋的设计（箍筋计（箍筋和弯起筋）和弯起筋）梁内构梁内构造钢筋造钢筋的布置的布置(弯矩、剪力)恒载恒载活载活载梁梁梁梁截截截截面面面面尺尺尺尺寸寸寸寸的的的的拟拟拟拟定定定定移动列移动列移动列移动列车加载车加载车加载车加载检算检算图纸：图纸：画主梁、道碴槽板的概图和钢筋布置图画主梁、道碴槽板的概图和钢筋布置图跨度跨度容许应力法容许应力法第1页/共29页 设计依据及参考资料：设计依据及参考资料：铁路桥涵设计基本规范铁路桥涵设计基本规范（TB 10002.1-2005TB 10002.1-2

2、005）铁路桥涵混凝土和预应力混凝土结构设计规范铁路桥涵混凝土和预应力混凝土结构设计规范 （TB 10002.3-2005TB 10002.3-2005）桥梁工程桥梁工程，夏禾主编，高等教育出版社，夏禾主编，高等教育出版社，20112011铁路混凝土结构设计原理铁路混凝土结构设计原理容许应力计算法容许应力计算法，卢文良、许克宾合编，北京交通大学土建学院，卢文良、许克宾合编，北京交通大学土建学院，20052005结构设计原理结构设计原理（上册），黄棠等编著，中国铁（上册），黄棠等编著，中国铁道出版社，道出版社，20002000第2页/共29页2.1计算跨度L（已指定）二、设计资料二、设计资料注意

3、：梁长请参见铁路桥涵设计基本规范3.2.7表单线铁路、直线梁。单线铁路、直线梁。第3页/共29页2.2设计荷载 二、设计资料二、设计资料2.2.1 2.2.1 恒载恒载 2.2.2 2.2.2 活载活载道砟及线路设备道砟及线路设备（已给）（已给）自重自重铁路标准中-活载请注意任务书：每个小组的不同请注意任务书：每个小组的不同列车活载列车活载冲击系数冲击系数 第4页/共29页2.2设计荷载 二、设计资料二、设计资料2.2.1 2.2.1 恒载恒载 2.2.2 2.2.2 活载活载道砟及线路设备道砟及线路设备（已给）（已给）自重自重列车活载冲击系数列车活载冲击系数 2.2.3 2.2.3 人行活载

4、人行活载人行道的竖向静活载应采用：距挡砟墙以外人行道的竖向静活载应采用：距挡砟墙以外50cm50cm范围采用范围采用10kN/m10kN/m2 2，其它位置采用，其它位置采用4kN/m4kN/m2 2。第5页/共29页2.3所用材料及各项基本数据 二、设计资料二、设计资料混凝土：混凝土：C30-C50钢筋：钢筋：受力钢筋采用HRB335，构造钢筋采用Q235 材料的力学性能参数需要查规范！材料的力学性能参数需要查规范！第6页/共29页三、梁截面设计三、梁截面设计从截面形式划分，铁路混凝土简支梁有板式、形和T形三种。钢轨轨枕道碴挡碴墙道碴槽板梁肋下翼缘横隔板两片梁采用横隔板两片梁采用横隔板进行横

5、向连接，一进行横向连接，一般在梁的跨中、梁般在梁的跨中、梁端设置一道横隔板，端设置一道横隔板，跨中至梁端每隔跨中至梁端每隔3-3-5m5m设置一道。设置一道。两片梁间的梁缝两片梁间的梁缝300mm；梁肋中心距；梁肋中心距2.2m；第7页/共29页第8页/共29页三、梁截面设计三、梁截面设计从截面形式划分，铁路混凝土简支梁有板式、形和T形三种。分片式(即装配式)单片梁钢轨轨枕道碴挡碴墙道碴槽板梁肋下翼缘横隔板计算时取结构的一半，荷载也取一半对主梁和道碴槽板进行配筋设计和检算两片梁间的梁缝两片梁间的梁缝300mm；梁肋中心距梁肋中心距2.2m；第9页/共29页3.1 结构尺寸选择梁高（普通高度）：

6、根据跨度自拟h/L=1/61/9(梁不宜太高)腹板厚度（梁肋厚度）一般可采用20cm（跨中区段）60cm（端部区段）。为什么采用马为什么采用马蹄形下翼缘？蹄形下翼缘？梁肋为什么可梁肋为什么可以变换厚度？以变换厚度？第10页/共29页1.荷载计算（1）恒载 =自重自重+二期恒载二期恒载四、主梁的设计与计算四、主梁的设计与计算（2）活载中活载内力计算可以采用内力计算可以采用影响线影响线法或直接利用结构力学方法计算。法或直接利用结构力学方法计算。第11页/共29页2.主梁内力计算（M，Q）计算弯矩时，选取的控制截面：L/2、L/4、支座截面支座截面和和变截面处变截面处 计算剪力时，选取的控制截面：跨

7、中、支座、变截面处内力计算结果汇总内力计算结果汇总:最大弯矩，相应的剪力；最大弯矩，相应的剪力；最大剪力，相应的弯矩。最大剪力，相应的弯矩。计算书中要求画计算书中要求画弯矩包络图弯矩包络图和和剪力包络图剪力包络图第12页/共29页3.主梁正截面的配筋计算纵向受拉钢筋按按T形梁形梁进行配进行配筋设计。筋设计。第13页/共29页3.主梁正截面的配筋计算纵向受拉钢筋 注意：要严格遵照规范的规定！注意：要严格遵照规范的规定！铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范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）受拉区域的受拉区域的钢筋可以钢筋可以单单根根或或两至三两至三

8、根成束布置根成束布置第14页/共29页注意：要严格遵照规范的规定！注意：要严格遵照规范的规定！（1）主筋布置时的钢筋数量、）主筋布置时的钢筋数量、成束布置成束布置、净距、保、净距、保护层、截面最大最小配筋率等构造要求；（护层、截面最大最小配筋率等构造要求；（5.3节）节）（2）受弯构件强度检算：）受弯构件强度检算：（5.2.5条）条）检算受压边缘混凝土的最大压应力检算受压边缘混凝土的最大压应力检算最低层钢筋的最大拉应力；检算最低层钢筋的最大拉应力；第15页/共29页4.4.主梁斜截面的配筋计算箍筋、斜筋（或称弯起筋）箍筋、斜筋（或称弯起筋）注意：要严格遵照规范的规定！注意：要严格遵照规范的规定

9、！主梁主梁剪应力剪应力计算；（计算；（5.2.5条）条）根据规范验算根据规范验算中性轴处中性轴处的剪应力是否满足的剪应力是否满足混凝土容混凝土容许主拉应力。许主拉应力。若不满足，调整截面尺寸；若不满足，调整截面尺寸；若满足，确定是否需要设置剪力钢筋。若满足，确定是否需要设置剪力钢筋。第16页/共29页4.4.主梁斜截面的配筋计算箍筋、斜筋（或称弯起筋）箍筋、斜筋（或称弯起筋）再验算再验算上下翼缘板与肋相交处上下翼缘板与肋相交处的剪应力是否满足的剪应力是否满足混凝混凝土容许剪应力土容许剪应力。若不满足，调整截面尺寸；若不满足，调整截面尺寸；若满足，继续设计。若满足，继续设计。第17页/共29页先

10、配箍筋：先配箍筋：箍筋通常是按构造要求和工程经验确定其箍筋通常是按构造要求和工程经验确定其直径、肢直径、肢数和间距数和间距，然后计算它所能承受的主拉应力值或剪应，然后计算它所能承受的主拉应力值或剪应力值；力值；再配斜筋：再配斜筋：根据根据剪应力包络图剪应力包络图来进行设计计算需用斜筋的根数。来进行设计计算需用斜筋的根数。在主梁需要配置剪力钢筋时，可将在主梁需要配置剪力钢筋时，可将箍筋间距加密箍筋间距加密，并将部分并将部分纵向主筋弯起纵向主筋弯起而成斜筋；而成斜筋；第18页/共29页确定钢筋弯起的位置确定钢筋弯起的位置：确定弯起钢筋的位置时，可以直接采用确定弯起钢筋的位置时，可以直接采用作图法作

11、图法，也可，也可采用计算公式，但都要用采用计算公式，但都要用抵抗弯矩图抵抗弯矩图进行校合进行校合。第19页/共29页图解法（计算书中必须包括抵抗弯矩图）梁内部分纵向受拉钢筋弯起成为斜筋后，所余部分梁内部分纵向受拉钢筋弯起成为斜筋后，所余部分是否能满足各截面抗弯强度的要求，需要进行检查。是否能满足各截面抗弯强度的要求，需要进行检查。通常采用通常采用图解法图解法。第20页/共29页02:2221 先中间后两边先中间后两边 先上层后下层先上层后下层 左右对称左右对称 避免同一横截面附近弯起许避免同一横截面附近弯起许多纵筋。多纵筋。保留梁肋两侧下角的纵筋，保留梁肋两侧下角的纵筋，使其伸过支座中心一定长

12、度而使其伸过支座中心一定长度而锚固于两端。锚固于两端。注意：纵筋的弯起顺序注意：纵筋的弯起顺序126 5 3 4 5 6第21页/共29页配完钢筋就算主梁设计完了吗？配完钢筋就算主梁设计完了吗？5.腹板纵向水平钢筋等构造钢腹板纵向水平钢筋等构造钢筋筋注意：要严格遵照规范的规定注意：要严格遵照规范的规定！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）第22页/共29页6.裂缝宽度检算7.变形检算若不满足，修改设计！若不满足，修改设计！注意：要严格遵照规范的规定！注意：要严格遵照规范的规定！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）第

13、23页/共29页五、五、绘图绘图所有图纸均采用所有图纸均采用A3图纸图纸绘制，图纸至少包括绘制，图纸至少包括以下内容：以下内容：u混凝土梁概图；混凝土梁概图；u主梁钢筋布置图；主梁钢筋布置图；第24页/共29页混凝土梁概图 第25页/共29页主梁配筋图代表性钢筋的代表性钢筋的大样图大样图每个钢筋都要每个钢筋都要有编号有编号第26页/共29页道碴槽板的钢筋布置第27页/共29页考核方法考核方法 要求：勤学好问、遵守纪律、独立完成；计算书要求：勤学好问、遵守纪律、独立完成；计算书和图纸正确，书写工整。和图纸正确，书写工整。成绩评定：今年课程设计随混凝土结构课程成绩成绩评定：今年课程设计随混凝土结构课程成绩走，按走，按百分制百分制给分。主要按照给分。主要按照计算书成绩计算书成绩、图纸图纸成绩成绩以及以及质疑质疑三个方面综合评定。三个方面综合评定。质疑方式：当面提问质疑方式：当面提问注意：一旦发现抄袭、雷同现象，按作弊处理。注意：一旦发现抄袭、雷同现象，按作弊处理。第28页/共29页感谢您的观看！第29页/共29页