目录
《桥梁工程》课程设计任务书---------------------------------------------2 桥梁设计说明------------------------------------------------------------------3 计算书---------------------------------------------------------------------------4 参考文献------------------------------------------------------------------------24 桥梁总体布置图---------------------------------------------------------------25 主梁纵、横截面布置图-----------------------------------------------------26 桥面构造横截面图-----------------------------------------------------------27
《桥梁工程》课程设计任务书
一、课程设计题目(10人以下为一组)
1、钢筋混凝土简支梁桥上部结构设计（标准跨径为22米，计算跨径为21.5米，预制梁长
为21.96米，桥面净空：净—8.5+2×1.00米）
二、设计基本资料
1、设计荷载：公路—Ⅱ级，人群3.0KN/m2，每侧栏杆及人行道的重量按4.5 KN/m计
2、河床地面线为（从左到右）：0/0，－3/5，－4/12，－3/17，－2/22，
－2/27，0/35（分子为高程，分母为离第一点的距离，单位为米）；地质假定为微风化花岗岩。
3、材料容重：水泥砼23 KN/m3，钢筋砼25 KN/m3，沥青砼21 KN/m3
4、桥梁纵坡为0.3%,桥梁中心处桥面设计高程为2.00米
三、设计内容
1、主梁的设计计算
2、行车道板的设计计算
3、横隔梁设计计算
4、桥面铺装设计
5、纵筋及箍筋计算
6、挠度、预拱度及裂缝验算
四、要求完成的设计图及计算书
1、桥梁总体布置图，主梁纵、横截面布置图（CAD出图）
2、桥面构造横截面图（CAD出图）
3、横截面配筋图（CAD出图）
4、荷载横向分布系数计算书
5、主梁内力计算书
6、行车道板内力计算书
7、横隔梁内力计算书
8、纵筋及箍筋计算
9、挠度、预拱度及裂缝验算
五、参考文献
1、《桥梁工程》，姚玲森，2005，人民交通出版社.
2、《梁桥》（公路设计手册），2005，人民交通出版社.
3、《桥梁计算示例集》（砼简支梁（板）桥），2002，人民交通出版社.
4、中华人民共和国行业标准．公路工程技术标准（JTG B01-2003）.北京:人民交通出版社,2004
5、中华人民共和国行业标准．公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)含条文说明.北京:人民交通出版社,2004
6、中华人民共和国行业标准．公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)含条文说明
六、课程设计学时
2周
桥梁设计说明
桥梁设计包括纵.横断面设计和平面布置。
1.纵断面设计
桥梁纵断面设计包括确定桥梁的总跨径.桥梁的分孔.桥道的标高.桥上和桥头引道的纵坡以及基础的埋置深度。
（1）本梁桥根据水文计算来确定。标准跨径为22.00m（墩中心距离）。本桥的跨径较小，因此上部结构的造价较低，墩台的造价较高。为了结构受力合理和用材经济，分跨布置时要考虑合理的跨径比例。
（2）本梁桥为跨河桥梁，桥道的标高应保证桥下排洪和通航的需要，结合桥型.跨径等一起考虑，以确定合理的桥道标高。
（3）桥上纵坡不大于4%，桥头引道纵坡不宜大于5%。
2.横断面设计
桥梁横断面的设计，主要是决定桥面的宽度和桥跨结构横截面的布置。桥面的宽度决定于行车和行人的交通需要。
（1）本梁桥桥面行车道净宽为：净-82 1.00
m+?m人行道
（2）为了利于桥面排水，应根据不同类型的桥面铺装，设置从桥面中央倾向两侧的1.5%-3.0%的横向坡度，本桥设置为1.5%。
3.平面布置
（1）桥梁的线形及桥头引道要保持平顺，使车辆能平稳地通过，小桥的线形及其公路的衔接，应符合路线布设的规定。
（2）从桥梁本身的经济性和施工方便来说，应尽可能避免桥梁与河流或与桥下路线斜交。必要时通常不宜大于45o，在通航河流上则不宜大于5o。
4.桥面铺装
为了保护桥梁主体结构，在桥面的最上层设置桥面铺装。本桥设置5cm厚沥青混凝土和8cm厚C25混凝土作垫层的桥面铺装。
5.桥面伸缩缝
为了保证桥跨结构在气温变化.活栽作用.混凝土收缩与徐变等影响下按静力图式自由地变形，在本梁桥桥面两梁端之间以及在梁端与桥台背墙之间设置横向伸缩缝。
一． 计算荷载横向分布系数
[1][2][3][4][5]
1．当荷载位于支点处，利用杠杆原理法计算
横断面
1#梁
对于汽车荷载 111 2.50.75
0.352
2 2.5oq q m η+=
=?=∑ 对于人群荷载 1 3.250.5
1.5
2.5
or r m η+==
=
2＃梁
对于汽车荷载 2110.25 1.55 2.150.350.7422 1.75 2.5 2.5 2.5oq q m η-?0.7??
=
=+++= ???
∑ 对于人群荷载 2or m =0 （由于是出现负的，取零，出于安全考虑） 2.当荷载位于跨中时
此桥在跨度内设有横隔板，具有强大的横向联结刚性，且承重结构的长度比为
7.5
0.625 2.5
L B ==
()()()4
222
2
2222
212341
3.75 1.25 1.25 3.7531.25i
i a
a a a a ==+++=++-+-=∑
1＃梁横向影响线的竖标值：
1＃梁影响线
()2
211142
1
2.5 2.5110.7431.3
i i a n a η=?=+=+=∑ ()2
141442
1
2.57.5110.2431.3
i i a a n a η=?=+=-=-∑ 由11η、14η绘制1＃梁的横向影响线，如上图及最不利荷载位置 对于汽车荷载
111 5.830.25 5.83 1.5 5.83 2.85 5.83 4.650.70.70.70.70.85722 5.83 5.83 5.83 5.83cq q m η+---??
=
=??+?+?+?= ???
∑
对于人群荷载
()10.7
5.830.750.50.855.83
cr r m η==
?++= 2＃梁横向影响线的竖标值：
2＃梁影响线
12
214
21
11 3.750.4431.3
i
i a a n
a
η=?1.25=+
=
+=∑
2119.25 1.59.25 3.1
0.370.70.370.1229.259.25
9.25 4.69.5 6.49.257.7
0.370.10.30.370.119.259.59.259.259.5
0.37 1.10.755
9.25
cq q m η--=
=??++?++---?++?+?++
-?+=∑
对于人群荷载 ()20.4
80.250.50.43758
cr r m η==
?++= 二、 主梁内力计算[1][2][3][4][5]
1．
恒载集度
（1）主梁：10.080.12
[0.160.9()(2.50.16)]259.45/2
g KN m +=?+?-?= （2）横隔梁 对于边主梁：
20.080.12 2.50.16
[(0.9)()0.14 2.533]/21.50.9828/22
g KN m +-=-
????= 对于中主梁：'
220.9828 1.9656/g KN m =?=
（3）桥面铺装层：
30.05 2.1210.08 2.123 6.069/g KN m =??+??= （4）栏杆和人行道：4 4.52/4 2.25/g KN m =?= 作用于边主梁的全部恒载强度：
9.450.9828 6.5025 2.2519.1853/i g g KN m ==+++=∑ 作用于中主梁的全部恒载强度：
9.45 1.9656 6.5025 2.2520.1681/i g g KN m ==+++=∑ 2．
恒载内力的计算
跨中弯矩影
响线
支点剪力影响线
1/4跨弯矩影响线
1/4跨剪力影响线
l/4
1
3L/4
0.75
0.15
边跨弯矩剪力影响线
1#及4#梁内力（边跨） 跨中弯矩 2
1
19.187.57.5134.859228
l gx x M l gx KN m =
?-?=???=? 跨中剪力 2
0l V =
支点剪力 071.932
gl
Q gx KN =-= 1/4跨处弯矩：
1319.187.57.5(7.5)101.145216244
M l l g KN m =
???=??-=? 1/4跨处剪力：
/49.59l Q KN =
2#、3＃梁内力（中间跨）
跨中弯矩 2
1
20.177.57.5141.828l M KN m =???=
跨中剪力 2
0l V =
支点剪力 075.638Q KN = 1/4跨处弯矩：
20.177.57.5
(7.5)106.365244M KN m =
?-=? 1/4跨处剪力：
/420.177.5
(7.52)37.81924
l Q KN =
?-?= 3． 活载内力
1 . 汽车荷载冲击系数
主梁横截面图
结构跨中处的单位长度量：
3
19.18101955.148/9.81c G m kg m g ?===
主梁截面形心到T 梁上缘的距离：
10(250-16)10/2+901645
20.230.202310(250-16)+9016
y cm m ????=
==??
跨中截面惯性矩：
3234
11
(2.50.16)0.1(2.50.16)0.1(0.20230.1)0.160.90.160.9(0.45012120.0212c I m =
?-?+-??-+??+??-=查表 E 取102.810a p ?
6.57f Hz =
==
1.514Hz f Hz ≤≤
0.45μ= 所以冲击系数：
110.45 1.45μ+=+=
2. 汽车荷载作用
公路—Ⅰ级均布荷载 10.5/k q KN m =
对于集中荷载，当5l ≤时，180/k P KN m =；当50l ≥时，360/k P KN m = 当550l <<时，采用内插法 公路—Ⅱ为公路—Ⅰ级的0.75倍 则0.7510.57.875/k q KN m =?=
()7.550.75180360180143505k P KN -??
=?+?-=??-??
当计算剪力时候 184.5 1.2221.4k P
KN =?= 计算车道荷载的跨中弯矩、剪力的计算对于双车道，折减系数 1.0ξ= 跨中弯矩影响线如下图
3. 跨中弯矩的设计，
2117.57.57.032424
l l m Ω=??=??=
由于跨中弯矩横向分布系数1＃、4＃梁最大，所以只需计算1＃、4＃梁的弯矩，计算如下： 对于1#梁
车道均布荷载作用下
(1)()1,2W y M
m q cq l k
q k
μξ?+=+Ω
1.4510.8571(7.8757.0143 1.875)748.085KN m =????+?=? 车道集中荷载作用下
1,2
(1)k
cq l
k k P M m P y μξ=+
7.5
1.4510.8571143333.2244
KN m =????=? 跨中人群荷载最大弯矩
1,20.8530.9375 2.39l cr or r
M m P KN m =Ω=??=?
对于2#和3#梁
计算公路—Ⅱ级汽车活载的跨中弯矩：
1
2
1,2
2
(1)(1)k k Q k cq cq M
m
P y m q k
μξμξ+=++Ω
7.5
1.4510.755143 1.4510.7557.8757.03354.1364
KN m =????
+????=? 计算人群荷载的跨中弯矩： 人群荷载集度： 313or P KN =?=
1
22,
2
0.75537.0315.92cr or Q k M
m P KN m =Ω=??=?
4. 跨中剪力的计算 跨中剪力影响线如下图：
2117.510.937522222
l m Ω=?=??=
对于1＃和4#梁
计算公路—Ⅱ级汽车活载的跨中剪力：
1,011(1)(1)7.51.4510.8571143 1.4510.85717.8757.03402.0274
Q k cq k k cq k Q m P y m q KN
μξμξ=+++Ω
=????+????= 计算人群荷载的跨中剪力：
12,
2
0.857137.0317.926l cr or Q k Q
m P KN =Ω=??=
对于2＃和3#梁
计算公路—Ⅱ级汽车活载的跨中剪力：
1,022(1)(1)7.5
1.4510.755143 1.4510.7557.8757.03354.1364
Q k cq k k cq k Q m P y m q KN m
μξμξ=+++Ω
=????+????=? 计算人群荷载的跨中剪力：
22,
2
0.437537.039.23l cr or Q k Q
m P KN =Ω=??=
5. 支点截面剪力的计算 剪力影响线如下图所示：
211
17.5 3.7522
l m Ω=??=?=
横向分布系数变化区段的长度7.5
1.875 1.8752
a m =-= 对于1＃和4#梁
附加三角形重心影响线坐标 ： 117.5 1.875/7.50.9173y ??
=?-?= ???
()
11111,0(1) 1.875
1.4510.85711437.5/4 1.4510.85717.8757.03 1.451(0.740.8571)7.8750.917263.2412
(1)(1)2
cq k cq oq cq Q k k k k m q KN a
Q m P y m m q y
μξμξμξ++Ω+=????+????+??
?-??==++- 计算人群荷载的支点剪力：
()1112,02
or or cr or cr Q k a
Q m P m m P y =??Ω+?-??
()1.875
0.8537.03 1.50.8530.202318.292
KN =??+
?-??= 对于2＃和3#梁
计算公路—Ⅱ级汽车活载的支点剪力（如下图所示）：
()
22221,0(1) 1.875
1.4510.7551437.5/4 1.4510.7557.8757.03 1.451(0.740.755)7.8750.20232
353.411(1)(1)2
cq k cq oq cq Q k k k k m q KN
a
Q m P y m m q y
μξμξμξ++Ω+=????+????+???-??==++-
6. 1/4跨弯矩的计算 1/4跨弯矩的影响线如下图
213137.57.5 5.273216216
l l m ?Ω=??=??=
对于1#和4#梁
计算公路—Ⅰ级汽车活载的1/4跨弯矩：
1
4
1,1
1(1)(1)k k Q k cq cq M
m
P y m
q k
μξμξ+=++Ω
1.23410.66184.5 4.031 1.3410.667.87543.336883.660KN m =????+????=?
计算人群荷载的跨中弯矩： 人群荷载集度： 313or P KN =?=
1
12,
4
0.675343.33687.756cr or Q k M
m P KN m =Ω=??=?
对于2#和4#梁
计算公路—Ⅰ级汽车活载的1/4跨弯矩：
1
4
1,2
2(1)(1)k k Q k cq cq M
m
P y m
q k
μξμξ+=++Ω
1.23410.53184.5 4.031 1.23410.537.87543.336709.605KN m =????+????=? 计算人群荷载的跨中弯矩： 人群荷载集度： 313or P KN =?=
1
22,
4
0.4375343.33656.879cr or Q k M
m P KN m =Ω=??=?
对于3#梁
《混凝土结构》 课程设计任务书及说明书 课题名称：钢筋混凝土T型简支梁设计学生学号： 专业班级： 学生姓名：
钢筋混凝土T型简支梁 设计计算书 课题名称：钢筋混凝土T型简支梁设计学生学号： 专业班级： 学生姓名：
一、设计资料 某装配式T 形简支粱高h=1.35m,计算跨径L=15.0m ，混凝土强度等级为C25，纵向受拉钢筋为HRB335级钢筋，箍筋采用HPB235级钢筋。永久荷载的标准值g k =15.15KN/m ，活荷载的标准g q =45.43KN/m. 二、设计依据 1. 设计要求 结构安全等级: 二级 混凝土强度等级: C25 钢筋等级: HRB335 箍筋等级：HRB235 Ｔ梁计算跨度： ） （m 15L 0= 翼缘宽度 ： ） （mm 1000b f =' 翼缘高度： ）（mm 110h f =' 截面底宽： ）（mm 400b = 截面高度： ）（mm 1350h = 钢筋合力点至截面近边的距: ） （mm 60a s = 2. 计算参数: 根据设计要求查规范得: 重要性系数： 混凝土C25的参数为: 系数： ； 系数： 混凝土轴心抗压强度设计值：
C25混凝土轴心抗拉强度设计值与标准值：）（2t mm /N 1.27f = ）（2tk N/mm 1.78f = 钢筋HRB335的参数为: 普通钢筋抗拉强度设计值： HRB335钢筋弹性模量： C25混凝土弹性模量： ） （24 c mm /N 102.8E ?= 3．设计值的确定 三、正截面承载力计算 1. 尺寸设计 截面高度 ）（mm 1350h =；截面宽度 ）（mm 400b =；翼缘宽度 ） （mm 1000b f =' 钢筋合力点至截面近边的距: ） （mm 70a s = 2. 尺寸设计 计算过程: 1）截面有效高度 0h h -a 1350-701280 m m s == =（） 2）确定翼缘b f '计算宽度 ①按计算跨度 考虑：） （mm 50003 L f b == ' ②按翼缘高度 考虑，
浅述钢筋混凝土结构抗震延性设计摘要：抗震设计是结构总体设计的重要部分，是结构选型优化的重要依据。本文阐述了钢筋混凝土结构的部分抗震设计要点，重点探讨了增加结构局部延性的设计构造措施。 关键词：抗震；延性；构造 一、结构抗震延性设计概述及要点 结构延性是指钢筋混凝土构件和结构在屈服开始到达最大承载力或者承载能力还没有明显下降期间的塑性变形能力。提高延性可以增加结构抗震潜力，增强结构抗倒塌能力。抗震结构的延性计算复杂，一般实际工程不会具体计算，但是会通过一些加强措施保证结构的延性。 抗震延性设计要点主要包括：保证结构体系受力明确，地震作用传递途径合理；结构布置时应尽量避免部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对使用荷载的承载能力；结构应具备必要的抗震承载力(如抗剪、压、扭能力)、良好的变形能力(如塑性)和消耗地震能量的能力(具有好的延性及阻尼)；对于结构的薄弱部位应采取有效的措施予以加强；具有多道抗震防线；结构平面上两个主轴方向的动力特性宜相近具有合理的刚度和强度分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑形变形集中。 抗震结构的各类构件之间应具有可靠的连接。抗震结构的支撑系统应能保证地震时结构稳定。非结构构件(维护墙、隔墙、填充墙等)要采取合理的抗震构造措施。 二、增加钢筋混凝土结构延性的设计措施 （一）梁柱框架截面设计 在地震作用下，梁端塑性铰区混凝土保护层容易剥落，故梁截面宽度过小则截面损失比例较大，所以一般框架梁宽度不宜小于200mm;同时为了提高节点剪力、避免梁侧向失稳及确定梁塑性铰区发展范围，分别要求梁宽不宜小于柱宽的1/2、梁的高宽比不宜大于4、梁的跨高比不宜小于4，以确保框架梁中箍筋对混凝土的有效约束。为保证框架柱有足够的延性，框架柱的截面尺寸在两个主轴方向刚度相差不宜太大，长宽比不宜大于3；应避免过早出现斜裂缝导致剪切破坏，剪跨比宜大于2；柱截面的宽度和高度，四级或不超过2层时不
1.混凝土结构：以混凝土为主要材料制作的结构。包括： 素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构。 钢筋混凝土结构优点：就地取材，节约钢材，耐久、耐火，可模性好，整体性好，刚度大，变形小。缺点：自重大，抗裂性差，性质较脆。 2.钢筋塑性性能：伸长率，冷弯性能。伸长率越 大，塑性越好。 3.规定以边长为150mm的立方体在（20+-3）度的温度 和相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d，依照标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度（以N/mm2计）作为混凝土的强度等级。 4.收缩：混凝土在空气中结硬时体积减小的现象。 膨胀：混凝土在水中或处于饱和和湿度情况下结硬时体积增大的现象。 水泥用量越多、水灰比越大，收缩越大。骨料的级配好、弹性模量大，收缩小。构件的体积与表面积比值大，收缩小。 5.钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20。采 用400MPa以上钢筋，不应低于C25。预应力混凝土结构，不宜低于C40，不应低于C30。承受重复荷载的，不应低于C30。 6.粘结力的影响因素：化学胶结力(钢筋与混凝土接触面 上的化学吸附作用力)，摩擦力（混凝土收缩后将钢筋紧紧地握裹住而产生的力），机械咬合力（钢筋表面凹凸不平与混凝土产生的机械咬合作用而产生的力），钢筋端部的锚固力（一般是用在钢筋端部弯钩、弯折，在锚固区焊短钢筋、短角钢等方法来提供锚固力）。 7.结构的作用是指施加在结构上的集中力或分布力，以 及引起结构外加变形或约束变形的各种因素。按时间的变异分：永久作用，可变作用，偶然作用。8.结构抗力R是指整个结构或结构构件承受作用效应 （即内力和变形）的能力，如构件的承承载能力、刚度等。 9.设计使用年限：是指设计规定的结构或结构构件不需 进行大修即可按齐预定目的使用的时期，即结构在规定的条件下所达到呃使用年限。 10.轴心受拉（压）构件：纵向拉（压）力作用线与构件 截面形心线重合的构件。 轴心受力构件中配有纵向钢筋和箍筋，纵向钢筋的作用是承受轴向拉力或压力，箍筋的主要作用是固定纵向钢筋，使其在构件制作的过程中不发生变形和错位。 11.受弯构件的破坏特征：少筋破坏（当构件的配筋率低 于某一定值时，构件不但承载能力很低，而且只要其一开裂，裂缝便急速开展，裂缝截面处的拉力全部由钢筋承受，钢筋由于突然增大的应力而屈服，构件立即发生破坏），适筋破坏（当构件的配筋率不是太低也不是太高时，构件的破坏首先是由于受拉区纵向受力钢筋屈服，然后受压区混凝土呗压碎，钢筋和混凝土的强度都得到充分利用），超筋破坏（当构件的配筋率超过某一特定的值时，构件的破坏特征又发生质的变化构件的破坏是由于受压区的混凝土呗压碎而引起，受拉区纵向受力钢筋不屈服）。 12.基本假定：截面应变保持平面。不考虑混凝土的抗拉 强度。混凝土的受压的应力应变关系曲线按下列规定 取用。 13.双筋矩形截面适用情况：1.结构或构件承受某种交变 的作用，使截面上的弯矩改变方向。2.截面承受的弯矩设计值大于单筋截面所能承受的最大弯矩设计值，而截面尺寸的材料品种等由于某些原因又不能改变。 3.结构或构件的截面由于某种原因，在截面的受压区 预先已经布置了一定数量的受力钢筋。 14.T形截面受弯构件按受压区的高度不同分：第一类T 形截面，中和轴在翼缘内。第二类T形截面，中和轴在梁肋内。 15.剪切破坏的形态：斜拉破坏（整个破坏过程急速而突 然，破坏荷载与出现斜裂缝时的荷载相当接近，破坏前梁的变形很少，并且往往只有一条斜裂缝。破坏具有明显的脆性），剪压破坏（这种破坏有一定的预兆，破坏荷载较出现斜裂缝时的荷载过高。但与适筋梁的正截面破坏相比，减压破坏仍属于脆性破坏），斜压破坏（破坏荷载很高，但变形很小，亦属于脆性破坏）。 16.平衡扭转：若结构的扭矩是由荷载产生的，其扭矩课 根据平衡条件求得，与构件的抗扭刚度无关。 协调扭矩：另一类是超静定结构中由于变形的协调使截面产生的扭转。 17.偏心受压构件分为：单向偏心受压构件，双向偏心受 压构件。 当ξ<=ξb，受拉钢筋先屈服，然后混凝土压碎，肯定为受拉破坏—大偏心受压破坏，反之为小偏心受压破坏。 18.结构的可靠性：安全性（结构构件能承受在正常施工 和正常使用时可能出现的各种作用，以及在偶然事件发生时及大盛后，仍能保持必需的整体稳定性），适用性（在正常使用时，结构构件具有良好的工作性能，不出现过大的变形和过宽的裂缝），耐久性（在正常的维护下，结构构件具有足够的耐久性能，不发生锈蚀和风化现象）。 19.裂缝的控制等级分为三级：：正常使用阶段严格要求 不出现裂缝的构件。正常使用阶段一般要求不出现裂缝的构件。正常使用阶段允许出现裂缝的构件。 混凝土结构设计基本原理复习重点 第 1 章绪论 1.钢筋与混凝土为什么能共同工作： （1）钢筋与混凝土间有着良好的粘结力，使两者能可靠地结合成一个整体，在荷载作用下能够很好地共同变形，完成其结构 功能。 （2）钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近，因此，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。（3）包围在钢筋外面的混凝土，起着保护钢筋免遭锈蚀的作用，保证了钢筋与混凝土的共同作用。 1、混凝土的主要优点：1)材料利用合理2 )可模性好3)耐久性和耐火性较好4)现浇混凝土结构的整体性好5)刚度大、阻尼大6)易于就地取材 2、混凝土的主要缺点：1)自重大2)抗裂性差3 )承载力有限4)施工复杂、施工周期较长5 )修复、加固、补强较困难 建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面 作用的分类：按时间的变异，分为永久作用、可变作用、偶然作用结构的极限状态：承载力极限状态和正常使用极限状态 结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。 荷载的标准值小于荷载设计值；材料强度的标准值大于材料强度的设计值 第2章钢筋与混凝土材料物理力学性能 一、混凝土
钢筋混凝土简支梁设计任务书 题目: 12 m 钢筋混凝土简支梁设计 1. 设计资料 某钢筋混凝土简支梁，构件处于正常坏境（环境类别为一类），安全等级为二级，试设计该梁并绘制其配筋详图。 每位同学的跨度取值为：根据学号尾数在11m~20m 之间选取。 （如：学号尾数为7的同学，其选用跨度为17m ） 其他条件及要求： ① 材料：采用C30混凝土，纵筋采用HRB335钢筋；箍筋采用HPB300钢筋。 ② 荷载：活载标准值30/k q kN m =，恒载仅考虑自重，其标准值按照325/kN m 的容重进行计算。 ③ 截面尺寸：取翼缘宽度' 1000f b mm =，（跨度13m 以下取700mm ） 其他尺寸根据荷载大小自行拟定。 2.设计内容 1.拟定梁的截面尺寸。 2.进行内力（M 、V ）计算，作内力图。 (梁端伸缩缝取6cm, 支座宽度取40cm)
3.正截面承载力计算，选配纵向受力钢筋并复核。 4.腹筋设计，要求必须设置不少于两批弯起钢筋。 5.斜截面抗剪、正截面抗弯和斜截面抗弯承载力的复核， 必要时对腹筋进行修改或调整。 6.作配筋图，并列出钢筋统计表。 3.设计要求 1.完成计算书一套，计算书应包含设计任务书，设计计算过程。 2.绘制梁的配筋图及抵抗弯矩图一张A4，比例适当。 3.计算书统一采用A4白纸纸张,字迹工整，符号书写正确，计算应有必要的数据及计算过程；绘图图纸布局合理，线条清晰，线型适当。 4.时间：8月21号20：00之前上交。
设计书内容 一、已知条件 混凝土强度等级C30：1 1.0α= 214.3/c f N mm = 21.43/t f N m m = HRB335级钢筋： 0.550b ξ= ?y =?y ’=300N/mm 2 HPB300级钢筋：2270/yv f N mm = 30/k q kN m =， 容重325/kN m (梁端伸缩缝取6cm,支座宽度取40cm) 二、截面尺寸拟定 ' f b =700mm ，' f h =250mm 。 12l m =，00.5(20.0620.4)0.4611.54l l m m l m m =-??-?=-=，设高跨比0115 h l =， 净距10.520.0620.40.8611.14l l m m l m m =-??-?=-= 所以h =750mm 。 设 3.4h b =，所以b=220mm 。 60s mm α=，075060690s h h mm α=-=-=。 ' 0690250440w f h h h mm =-=-= 三、内力计算(内力图绘制见附页) k g =25×（0.7×0.25+0.22×（0.75-0.25））=7.125kN/m 按永久荷载控制考虑: 取永久荷载分项系数G γ=1.35，可变荷载分项系数Q γ=1.4,此时0.7G k Q k g q γγ+=39.02KN/M;
钢筋混凝土简支梁实验 一、学习要求 学习要求及需要掌握的重点内容如下: 1、掌握实验的目的; 2、掌握实验主要的仪器和设备; 3、掌握实验的整个实验步骤; 4、掌握实验数据的处理方法。 二、主要内容 随着混凝土结构材料和计算理论的不断发展,世界各国现代土木工程混凝土结构的应用越来越广泛。 掌握钢筋混凝土结构的受力特点并对其工作性能进行评定,在钢筋混凝土结构分析中极为关键,受弯构件是钢筋混凝土结构中重要的受力构件。钢筋混凝土结构中的受弯构件主要包括梁、板。 本次试验是钢筋混凝土简支梁的加载试验。 混凝土结构梁根据所受的内力大小可分为正截面抗弯和斜截面抗剪破坏。 本次实验的题目为《钢筋混凝土简支梁破坏实验》。 (一)本次试验的目的 1、分析梁的破坏特征,根据梁的裂缝开展判断梁的破坏形态; 2、观察裂缝开展,记录梁受力和变形过程,画出荷载挠度曲线; 3、根据每级荷载下应变片的应变值分析应变沿截面高度是否成线性;
4、测定梁开裂荷载和破坏荷载,并与理论计算值进行比较; (二)本次试验使用的仪器、设备及试验构件 1、静力试验反力架、支墩及支座 2、500KN同步式液压千斤顶 3、30T拉压力传感器 4、荷载分配梁 5、百分表 6、电阻应变片、导线等 7、DH3815静态应变测试系统 本次试验用到的简支梁,试件截面尺寸为150mm×200mm,计算长度为 1.2,试验梁的混凝土强度等级为C30,纵向受力钢筋为HRB335。 纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度为20mm。 梁跨中400mm区段内为纯弯段,剪弯段配有 6@100的箍筋。 梁的受压区配有两根架立筋,通过箍筋与受力筋绑扎在一起,形成骨架,保证受力钢筋处在正确的位置。 第1页共3页 (三)试验方案 试验采用竖向加栽,在加载过程中,用千斤顶通过传力梁进行两点对称加载,使简支梁跨中形成长400mm的纯弯区段;
混凝土结构设计基本原理复习重点(总结很好) 第 1 章绪论 1.钢筋与混凝土为什么能共同工作： （1）钢筋与混凝土间有着良好的粘结力，使两者能可靠地结合成一个整体，在荷载作用下能够很好地共同变形，完成其结构功能。 （2）钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近，因此，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。 （3）包围在钢筋外面的混凝土，起着保护钢筋免遭锈蚀的作用，保证了钢筋与混凝土的共同作用。 1、混凝土的主要优点：1)材料利用合理2 )可模性好3)耐久性和耐火性较好4)现浇混凝土结构的整体性好5)刚度大、阻尼大6)易于就地取材 2、混凝土的主要缺点：1)自重大2)抗裂性差3 )承载力有限4)施工复杂、施工周期较长5 )修复、加固、补强较困难 建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面 作用的分类：按时间的变异，分为永久作用、可变作用、偶然作用 结构的极限状态：承载力极限状态和正常使用极限状态 结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。 荷载的标准值小于荷载设计值；材料强度的标准值大于材料强度的设计值 第2章钢筋与混凝土材料物理力学性能 一、混凝土 立方体抗压强度（f cu,k）：用150mm×150mm×150mm的立方体试件作为标准试件，在温度为（20±3）℃，相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法加压到破坏，所测得的具有95%保证率的抗压强度。（f cu,k为确定混凝土强度等级的依据） 1.强度轴心抗压强度（f c）：由150mm×150mm×300mm的棱柱体标准试件经标准养护后用标准试验方法测得的。（f ck=0.67 f cu,k） 轴心抗拉强度（f t）：相当于f cu,k的1/8～1/17, f cu,k越大，这个比值越低。 复合应力下的强度：三向受压时，可以使轴心抗压强度与轴心受压变形能力都得到提高。 双向受力时，（双向受压：一向抗压强度随另一向压应力的增加而增加；双向受拉：混凝土的抗拉强度与单向受拉的基本一样； 一向受拉一向受压：混凝土的抗拉强度随另一向压应力的增加而降低，混凝土的抗压强度随另一向拉应力的增加而降低） 受力变形：（弹性模量：通过曲线上的原点O引切线，此切线的斜率即为弹性模量。反映材料抵2.变形抗弹性变形的能力） 体积变形（温度和干湿变化引起的）：收缩和徐变等。 混凝土单轴向受压应力-应变曲线数学模型 1、美国E.Hognestad建议的模型 2、德国Rusch建议的模型 混凝土的弹性模量、变形模量和剪变模量 弹性模量 变形模量 切线模量 3、（1）徐变：混凝土的应力不变，应变随时间而增长的现象。 混凝土产生徐变的原因： 1、填充在结晶体间尚未水化的凝胶体具有粘性流动性质 2、混凝土内部的微裂缝在载荷长期作用下不断发展和增加的结果 线性徐变：当应力较小时，徐变变形与应力成正比；非线性徐变：当混凝土应力较大时，徐变变形与应力不成正比，徐变比应力增长更快。影响因素：应力越大，徐变越大；初始加载时混凝土的龄期愈小，徐变愈大；混凝土组成成分水灰比大、水泥用量大，徐变大；骨料愈坚硬、弹性模量高，徐变小；温度愈高、湿度愈低，徐变愈大；尺寸大小，尺寸大的构件，徐变减小。养护和使用条件 对结构的影响：受弯构件的长期挠度为短期挠度的两倍或更多；长细比较大的偏心受压构件，侧向挠度增大，承载力下降；由于徐变产生预应力损失。（不利）截面应力重分布或结构内力重分布，使构件截面应力分布或结构内力分布趋于均匀。（有利） （2）收缩：混凝土在空气中结硬时体积减小的现象，在水中体积膨胀。 影响因素：1、水泥的品种：水泥强度等级越高，则混凝土的收缩量越大； 2、水泥的用量：水泥越多，收缩越大；水灰比越大，收缩也越大； 3、骨料的性质：骨料的弹性模量大，则收缩小； 4、养护条件：在结硬过程中，周围的温、湿度越大，收缩越小； 5、混凝土制作方法：混凝土越密实，收缩越小； 6、使用环境：使用环境的温度、湿度大时，收缩小； 7、构件的体积与表面积比值：比值大时，收缩小。 对结构的影响：会使构件产生表面的或内部的收缩裂缝，会导致预应力混凝土的预应力损失等。 措施：加强养护，减少水灰比，减少水泥用量，采用弹性模量大的骨料，加强振捣等。 混凝土的疲劳是荷载重复作用下产生的。（200万次及其以上） 二、钢筋 光圆钢筋：HPB235 表面形状 带肋钢筋：HRB335、HRB400、RRB400 有明显屈服点的钢筋：四个阶段（弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、破坏阶段），屈服强度力学性能是主要的强度指标。 （软钢）
一、单项选择： 1. 关于变形缝，下列不正确 ．．．的说法是（） A．伸缩缝应从基础顶面以上将缝两侧结构构件完全分开 B．沉降缝应从基础底面以上将缝两侧结构构件完全分开 C．伸缩缝可兼作沉降缝 D．地震区的伸缩缝和沉降缝均应符合防震缝的要求 2. 水平荷载作用下的多层框架结构，当某层其他条件不变，仅 其柱上端梁刚度降低，该层柱的反弯点位置（） 2层高处 A．向上移动B．向下移动至 5 1层高处 C．不变D．向下移动至 3 3. 在进行框架梁端截面配筋计算时，下列说法正确的是 （） A．弯矩和剪力均采用柱边的值 B．弯矩和剪力均采用柱轴线处的值 C．弯矩采用柱轴线处的值，剪力采用柱边值 D．弯矩采用柱边值，剪力采用柱轴线处的值
4. 在其他条件相同的情况下，有侧移多层多跨框架柱的计算长度l 0最小的是（ ） A ．采用现浇楼盖的边柱 B ．采用现浇楼盖的中柱 C ．采用装配式楼盖的边柱 D ．采用装配式楼盖的中柱 5. 反弯点法可用在（ ） A ．竖向荷载作用下，梁柱线刚度比小的框架 B ．竖向荷载作用下，梁柱线刚度比大的框架 C ．水平荷载作用下，梁柱线刚度比小的框架 D ．水平荷载作用下，梁柱线刚度比大的框架 6. 框架柱的侧移刚度212h i D c α=，其中α是考虑（ ） A ．梁柱线刚度比值对柱侧移刚度的影响系数 B ．上下层梁刚度比值对柱侧移刚度的影响系数 C ．上层层高变化对本层柱侧移刚度的影响系数 D ．下层层高变化对本层柱侧移刚度的影响系数 7. 对于多层多跨规则框架，下列说法中不正确．．．的是（ ） A ．在风荷载作用下，边柱的轴力较大，中柱的轴力较小 B ．在风荷载作用下，迎风面的柱子受拉，背风面柱子受压 C ．在楼面均布恒载作用下，边柱的弯矩较大，中柱的弯矩较小 D ．在楼面均布恒载作用下，边柱的轴力较大，中柱的轴力较小
姓名: 高闻泽 院校学号: 140001203051 学习中心: 大连学习中心 层次: 专升本(高起专或专升本) 专业: 土木工程 实验一:混凝土实验 一、实验目的: 1、熟悉混凝土的技术性质与成型养护方法; 2、掌握混凝土拌合物工作性的测定与评定方法; 3、通过检验混凝土的立方体抗压强度,掌握有关强度的评定方法。 二、配合比信息: 1.基本设计指标 (1)设计强度等级C30 (2)设计砼坍落度30—50mm 2.原材料 (1)水泥:种类复合硅酸盐水泥强度等级32、5Mpa (2)砂子:种类河砂细度模数2、6 (3)石子:种类碎石粒级5-31、5mm连续级配 (4)水: 饮用水 3.配合比:(kg/m3) 三、实验内容: 第1部分:混凝土拌合物工作性的测定与评价 1、实验仪器、设备:电子称;量筒;塌落度筒;拌铲;小铲;捣棒(直径16mm、长600mm,端部呈半球形的捣棒);拌与板;金属底板等。 2、实验数据及结果
第2部分:混凝土力学性能检验 1、实验仪器、设备: 标准试模:150mm×150mm; 振动台;压力试验机:测量精度为±1%,试件破坏荷载应大于压力机全量程的20%且小于压力机全量程的80%;压力试验机控制面板、标准养护室(温度20℃±2℃,相对湿度不低于95%)。 2、实验数据及结果 四、实验结果分析与判定: (1)混凝土拌合物工作性就是否满足设计要求,就是如何判定的？ 答:满足设计要求。实验要求混凝土拌合物的塔落度30-50mm,而此次实验结果中塔落度为40mm,符合要求;捣棒在已坍落的拌合物锥体侧面轻轻敲打,锥体逐渐下沉表示粘聚性良好;坍落度筒提起后仅有少量稀浆从底部析出表示保水性良好。 (2)混凝土立方体抗压强度就是否满足设计要求。就是如何判定的？ 答:满足设计要求。该组试件的抗压强度分别为31、7MPa、38、4MPa、38、7MPa,因31、7与38、4的差值大于38、4的15%,因此把最大值最小值一并舍除,取38、4MPa作为该组试件的抗压强度值,38、4MPa大于38、2MPa,因此所测混凝土强度满足设计要求。 实验二:钢筋混凝土简支梁实验 一、实验目的:1、通过对钢筋混凝土梁的承载力、应变、挠度及裂缝等参数的测定,熟悉钢筋混凝土受弯构件正截面破坏的一般过程及其特征,加深对书本理论知识的理解。2、进一步学习常规的结构实验仪器的选择与使用操作方法,培养实验
混凝土结构习题集 3 北京科技大学 土木与环境工程学院 2007年 5月
综合练习 一、 填空题 1 .抗剪钢筋也称作腹筋，腹筋的形式可以是 和 。 2.无腹筋梁中典型的斜裂缝主要有 裂缝和 裂缝。 3.对梁顶直接施加集中荷载的无腹筋梁，随着剪跨比λ的 ，斜截面受剪承载力有增高的趋势。当剪跨比对无腹筋梁破坏形态的影响表现在：一般3λ>常为 破坏；当1λ<时，可能发生 破坏；当13λ<<时，一般是 破坏。 4.无腹筋梁斜截面受剪有三种主要破坏形态。就其受剪承载力而言，对同样的构件， 破坏最低， 破坏较高， 破坏最高；但就其破坏性质而言，均属于 破坏。 5.影响无腹筋梁斜截面受剪承载力的主要因素有 、 和 。 6.剪跨比反映了截面所承受的 和 的相对大笑，也是 和 的相对关系。 7.梁沿斜截面破坏包括 破坏和 破坏 8.影响有腹筋梁受剪承载力的主要因素包括 、 、 和 。 9.在进行斜截面受剪承载力的设计时，用 来防止斜拉破坏，用 的方法来防止斜压破坏，而对主要的剪压破坏，则给出计算公式。 10.如按计算不需设计箍筋时，对高度h> 的梁，仍应沿全梁布置箍筋；对高度h= 的梁，可仅在构件端部各 跨度范围内设置箍筋，但当在构件中部跨度范围内有集中荷载作用时，箍筋应沿梁全长布置；对高度为 以下的梁，可不布置箍筋。 11.纵向受拉钢筋弯起应同时满足 、 和 三项要求。 12.在弯起纵向钢筋时，为了保证斜截面有足够的受弯承载力，必须把弯起钢筋伸过其充分利用点至少 后方可弯起。 13.纵向受拉钢筋不宜在受拉区截断，如必须截断时，应延伸至该钢筋理论截断点以外，延伸长度满足 ；同时，当/c d V V V ≤时，从该钢筋强度充分利用截面延伸的长度，尚不应小于 ，当/c d V V V >时，从该钢筋强度充分利用截面延伸的长度尚不应小于 。 14.在绑扎骨架中，双肢箍筋最多能扎结 排在一排的纵向受压钢筋，否则应采用四肢箍筋；或当梁宽大于400㎜，一排纵向受压钢筋多于 时，也应采用四肢箍筋。 15.当纵向受力钢筋的接头不具备焊接条件而必须采用绑扎搭结时，在从任一接头中心 至 1.3倍搭结长度范围内，受拉钢筋的接头比值不宜超过 ，当接头比值为 或 时，钢筋的搭结长度应分别乘以1.2及1.2。受压钢筋的接头比值不宜超过 。 16.简支梁下部纵向受力钢筋伸入支座的锚固长度用s l α表示。当/c d V V V ≤时，
1 h1 Ag g 〕 a b c 〕 〕 裂缝 第一章钢筋混凝土结构设计原则 第一节钢筋混凝土简述 钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种不同力学性能的材料组成的建筑材料。 混凝土为人造石料，其抗拉强度仅为抗压强度的1／8～1／18，如将素混凝土用于 构件（如图1），从材料力学知道，在荷载P l 作用下,梁的中和轴以上为受压区，以下为受拉区,随着荷载的增大,梁下边缘混凝土的拉应力将率先达到极限抗拉强度, 此时梁上边缘混凝土的压应力还远小于其极限抗压强度，下边缘混凝土一旦受拉开裂即导致梁的整体破坏，具有突然性，属于脆性破坏，故素混凝土梁的承载能力通常很小。混凝土由于其抗拉强度很小，一般不能用于可能承受较大拉应力的结构，只能用于不受拉或受拉力很小的基础、垫层等非承重结构。 若在混凝土梁的受拉区适当位置加入适量钢筋，情况就与素混凝土梁有很大的不同。当梁的受拉区混凝土开裂后,由于钢筋表面和混凝土之间的粘结力,两种材料还可以共同受力，受拉区钢筋可以代替开裂退出工作后的混凝土承担拉力, 梁的受压区混凝土仍然承受压力,故受拉区混凝土开裂后的梁还可以继续承担更大的荷载, 直至受拉钢筋屈服，受压区混凝土达到抗压极限强度而破坏。这样钢筋和混凝土两种材料的强度优势都得到充分发挥,因此钢筋混凝土梁的承载能力可以为素混凝土梁的几倍乃至几十倍；此外,配筋适度的钢筋混凝土梁破坏前均具有明显预兆（即明显的裂缝和挠度）和延性,属于塑性破坏,不同于素混凝土梁的一旦开裂即突然破坏，有预兆的破坏对于结构而言是一件好事。 图1－1 素混凝土梁和钢筋混凝土梁 钢筋和混凝土能够共同工作的三要素如下： 1，钢筋表面和混凝土之间具有良好的粘结力，使得钢筋和混凝土能够共同变形，梁在受拉区混凝土开裂后仍然具有梁的受力特性。
钢筋混凝土梁正截面破坏实验指导书 一、实验目的 1．通过对钢筋混凝土梁的承载力、挠度、钢筋应变及裂缝等参数的测定，了解钢筋混凝土梁受弯构件（适筋梁）受力破坏的一般过程； 2．通过试验验证钢筋混凝土受弯构件平均应变平截面假定的正确性。 3．通过试验加深对适筋钢筋混凝土受弯构件正截面受力特点、变形性能和裂缝开展规律的理解。 4．掌握实验数 据的分析、处理和 表达方法，提高分 析和解决问题的能 力。 二、试验内容 1．量测各级荷载作用下试验梁的截面应变。 2．估计试验梁的开裂荷载，观察裂缝的出现，实测试验梁的开裂荷载。 3．量测试验梁裂缝的宽度和间距，记录试验梁破坏时裂缝 的分布情况。 4．量测试验梁在各级荷载作用下的挠度。 5．估计试验梁的破坏荷载，观察试验梁的破坏形态，实测试验梁的破坏荷载。 三、实验设备和仪器 1．试件—钢筋混凝土简支梁1根、尺寸及配筋如图所示。 混凝土设计强度等级：C25；保护层厚度：20mm。 钢筋：纵筋3φ8，Ⅰ级（实际测得钢筋屈服强度为390MPa，极限抗拉强度为450 MPa）箍筋：φ6＠120，Ⅰ级 试件尺寸： b＝100mm； h＝150mm； L＝1050mm； 制作和养护特点：常温制作与养护 2．实验所需仪器： 手动螺旋千斤顶1个，压力传感器各1个；静态电阻应变仪一台；百分表及磁性表座各3个；刻度放大镜、钢卷尺；反力装置1套。 四、实验方案 为研究钢筋混凝土梁的受力性能，主要测定其承载力、各级荷载下的挠度和裂缝开展情况，另外就是测量控制区段的应变大小和变化，找出刚度随荷载变化的规律。
1. 加载装置 梁的实验荷载一般较大，多点加载常采用同步液压加载方法。构件实验荷载的布置应符合设计的规定，当不能相符时，应采用等效荷载的原则进行代换，使构件实验的内力图与设计的内力图相近似，并使两者的最大受力部位的内力值相等。 作用在试件上的实验设备重 量及试件自重等应作为第一级荷 载的一部分。确定试件的实际开裂 荷载和破坏荷载时，应包括试件自 重和作用在试件上的垫板，分配梁 等加荷设备重量（本实验梁的跨度 小，这些影响可忽略不计）。 2. 测试内容及测点布置 测试内容钢筋及混凝土应变、 挠度和裂缝宽度等。 本次实验测试具体项目：正截面应变；图3－2加载装置图 纵向受力钢筋应变；梁挠度；裂缝发展情况；开裂荷载；屈服荷载；破坏荷载。 纯弯区段混凝土表面布置5个电阻应变片（自行设计测点位置），实验前完成应变片粘贴工作。另外梁内受拉主筋各布有电阻应变片1片。 挠度测点三个：跨中测点1个，支座沉降点（2个）。 3. 实验步骤 实验为半开放式：实验前，学生应仔细阅读实验指导书，了解实验过程，在指导教师解答提问、讲明注意事项之后，由学生自己提具体实施方案，经指导教师同意后，分组（每组不多于10人）自行操作实验。教师给出实验所需的仪器设备并实时指导。 具体实验步骤如下： （1）考察实验场地及仪器设备，听实验介绍，写出实验预习报告。 （2）试件安装及实验装置检查。 a.安装支座、试件。要求位置准确、稳定、无偏斜。 b.贴电阻应变片（程序为：构件表面磨平处理；表面清洗；贴应变片：不作防护），要求 位置准确；粘贴牢固，无气泡等； c.安装百分表。要求垂直、对准； d.安装分配梁。分配梁支撑位于梁跨的三分点处。要求位置准确、稳定、无偏斜。 e.安装手动油压千斤顶和压力传感器。连接传感器和测力仪。要求位置准确、稳定、无偏 斜。 f.最后检查实验装置是否稳定、偏斜及位置是否准确；仪表是否正常工作。
钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸b×h =200mm ×450mm ， 计算跨度L 0=6m ，承受均布线荷载：活荷载:楼面板2kN/m ，屋面板1.5 kN/m. 永久荷载标准值：钢筋混凝土的重度标准值为25kN/m 3，故梁自重标 准值为25×0.2×0.45=2.25 kN/m 。墙自重18×0.24×3=12.96 kN/m ，楼板：25×0.08×2.25=4.5kN/m. 楼盖板25×0.06×2.25=3.375kN/m. 查表得f c =12.5N/mm 2，f t =1.3N/mm 2，f y =360N/mm 2，ξb =0.550，α1=1.0，结构重要性系数 γ0=1.0，可变荷载组合值系数Ψc=0.7 １.计算弯矩设计值M 故作用在梁上的恒荷载标准值为： g k =2.25+12.96+4.5+3.375=23.085kN/m 简支梁在恒荷载标准值作用下的跨中弯矩为： M gk =1/8g k l 02=1/8×23.085×62=103.88kN.m 简支梁在活荷载标准值作用下的跨中弯矩为： M qk =1/8q k l 02=1/8×62×(2+1.5*0.4)=11.7kN·m 由恒载控制的跨中弯矩为： γ0（γG M gk + γQ Ψc M qk ）=1.0×（1.35×103.88+1.4×0.7×11.7） =151.70kN·m 由活荷载控制的跨中弯矩为： γ0（γG M gk +γQ M qk ） =1.0×（1.2×13.88+1.4×11.7） 取较大值得跨中弯矩设计值M =151.70kN·m 。 1.确定截面有效高度h 0 假设纵向受力钢筋为单层，则h 0= h -35=450-35=415mm 假设纵向受力钢筋为单层，则h 0=h -35=450-35=415mm 2.计算x ，并判断是否为超筋梁 =4.15-((4.152-2*151.70*106/1.1*12.5*200))^0.5 =166.03mm<0.518*415=214.97 不属超筋梁。 3. =1.0×12.5×200×166.03/360=1153mm 2 0.45f t /f y =0.45×1.3/360=0.16%＜0.2%，取ρmin =0.2% A s ，min =0.2%×200×450=144mm 2＜ A s =1153mm 2 M u =f y A s （h 0-x/2）=360×1153×（415-166.03/2）=137.×106N·mm=111.88kN·m＞M=105kN·m 该梁安全。 4.选配钢筋 选配4Φ20（As=1256mm 2），
第二章 钢筋混凝土结构的设计方法 一、填空题： [①]1、建筑结构的功能是指： 、 、 。 [①]2、我国的结构设计的基准期规定为 。 [①]3、作用在结构上的荷载的类型有： 、 、 三种。 [②]4、荷载的代表值有： 、 、 、 四种。 [②]5、在荷载的代表值中， 是最基本的代表值，其它的值都是以此为基础进行计算的。 [①]6、荷载的设计值是指 。 [①]7、结构功能的两种极限状态包括 、 。 [②]8、荷载的分项系数是通过 和 确定的。 [②]9、为提高结构可靠度，结构设计时，从 、 、 三方面给予保证。 [①]10、结构安全等级为二级的，结构重要性系数为 。 [②]11、完成结构预定功能的规定的条件是 、 、 、 。 二、判断题： [①]1、在进行构件承载力计算时，荷载应取设计值。（ ） [①]2、在进行构件变形和裂缝宽度验算时，荷载应取设计值。（ ） [①]3、设计基准期等于结构的使用寿命，结构使用年限超过设计基准期后，结构即告报废，不能再使用。（ ） [②]4、结构使用年限超过设计基准期后，其可靠性减小。（ ） [②]5、正常使用极限状态与承载力极限状态相比，失效概率要小一些。（ ） [①]6、结构的重要性系数，在安全等级为一级时，取0.10=γ。（ ） [①]7、以恒载作用效应为主时，恒载的分项系数取2.1。（ ） [①]8、以活载作用效应为主时，恒载的分项系数取35.1。（ ） [①]9、活载的分项系数是不变的，永远取4.1。（ ） [②]10、荷载的设计值永远比荷载的标准值要大。（ ） [②]11、恒载的存在对结构作用有利时，其分项系数取得大些，这样对结构是安全的。（ ） [②]12、任何情况下，荷载的分项系数永远是大于1的值。（ ） [②]13、结构的可靠指标β越大，失效概率就越大，β越小，失效概率就越小。（ ） [②]14、承载能力极限状态和正常使用极限状态都应采用荷载设计值进行计算，这样偏于安全。（ ）
混凝土结构设计原理 课程设计 姓名： 学号： 学科专业： 设计方向： 指导教师： 设计日期：
目录 1、设计资料 (3) 2、设计内容 (3) 2.2内力计算 (4) 2.3、正截面承载力计算 (5) 2.4、斜截面承载力计算 (6) 2.5、截面符合 (6)
题目： 12 m 钢筋混凝土简支梁设计 1、设计资料 （1）某钢筋混凝土简支梁跨度为12m ，构件处于正常环境（环境类别为一类）安全等级为二级，式设计该梁，并配制其配筋详图。 （2）其他条件及要求： 材料采用C30混凝土，纵筋采用HRB335级钢筋，箍筋采用HRB235级钢筋； 荷载：活荷载标准值m /25q k KN =；恒载仅考虑自重，其标准按照25KN/m 3容重进 行计算； 截面尺寸取翼缘宽度mm 1000=' f b ，其他尺寸根据荷载大小自行拟定； 肋形梁：梁高大约为跨度的1/8～1/12；矩形截面独立简支梁大于1/15；独立连续梁大于1/20；高宽比2～3之间；悬臂梁1/8～1/6； 2、设计内容 已知：混凝土等级C30，纵向钢筋HRB335、箍筋HRB235。 2.1拟定梁的截面尺寸
mm 1200='f b ,260='f h , b=400㎜;h=1200㎜ 2.2内力计算 计算跨度： 荷载设计值计算： 梁上的荷载分为恒荷载和活荷载，荷载又分为标准值和设计值。荷载计算时可先算恒载和活载的标准值，在算他们的设计值。 恒载标准值：钢筋混凝土梁自重（容重为25kN/m3） 板厚=70mm, 跨度=12m, 2.1=G γ,4.1=q γ. m KN m KN /8.10/25)112.078.04.0(g 3k =??+?=; 活荷载标准值：m KN /25q k = 恒载设计值：m KN m KN g G /96.12/8.102.1g k =?==γ 活荷载设计值：m KN m KN q Q /35/254.1q k =?==γ 弯矩设计值M: 梁上无偶然荷载，只需考虑荷载的基本组合。按照第二章荷载基本组合的原则，应考虑活荷载为主的荷载组合和恒荷载为主的荷载组合两种情况，选其中较大者进行配筋计算。 设计使用年限为50年： 0.10=γ 0.1=L γ 当以活荷载为主时，2.1=G γ ，4.1=Q γ 。跨中截面最大弯矩设计值 m KN l M L Q G ?=????+????=+=28.863)00.12250.14.18 1 00.128.102.181(0.1) l q 8 1g 81(222 0k 20k 01γγγγ 由第二章可知，对于基本组合，以恒载为主时，35.1=G γ，Ψc =0.7，跨中截面最大弯 矩设计值： m KN l l M k L Q k G ?=?????+????=+=44.703)00.12257.00.14.18 1 00.128.1035.181(0.1) q 81g 81(222 0c 2002Ψγγγγ
钢筋混凝土简支梁实验 试验报告 1、前言 在给定试验材料的条件下，要求学生分组设计出预期呈现正截面少筋破坏形态、适筋破坏形态、超筋破坏形态，以及斜截面剪压破坏形态、斜拉破坏形态、斜压破坏形态的钢筋砼简支梁，参与所设计构件的实际施工，完成所设计构件从加荷到破坏的全过程试验，考察构件的真实破坏形态与预期破坏形态的异同，分析其原因，撰写试验报告（含设计、施工、试验过程、试验结果分析等内容）。 2、试验试件设计 2.1适筋梁 单筋矩形截面梁，截面尺寸b×h=100mm×200mm，梁长L=1800mm，混凝土强度等级为C20，钢材选用HRB335，纵向受拉钢筋为2B10，梁跨中400mm 段内不配箍筋，其余配置A6@100箍筋，参见图2.1-1。 图2.1-1适筋梁配筋图 2.2少筋梁 单筋矩形截面梁，截面尺b×h=100mm×200mm，梁长L=1800mm，混凝土强度等级为C30，钢材选用HPB300，纵向受拉钢筋为2A6，无箍筋。参见图2.2-1。 图2.2-1少筋梁配筋图 2.3超筋梁
土强度等级为C20，钢材选用HRB335，纵向受拉钢筋为2B18，梁跨中400mm 段内不配箍筋，其余配置A6@100箍筋，参见图2.3-1。 图2.3-1超筋梁配筋图 2.4剪压破坏形式梁 单筋矩形截面梁，截面尺b×h=100mm×200mm，梁长L=1200mm，混凝土强度等级为C20，钢材选用HRB335，纵向受拉钢筋为2B16，A4@100箍筋布满全梁，参见图2.4-1。 图2.4-1剪压破坏梁配筋图 2.5斜压破坏形式梁 单筋矩形截面梁，截面尺b×h=100mm×200mm，梁长L=700mm，混凝土强度等级为C20，钢材选用HRB335，纵向受拉钢筋为2B18，在梁跨中间510mm 段内布置A6@30箍筋，参见图2.5-1。 图2.5-1斜压破坏梁配筋图 2.6斜拉破坏形式梁
第一章绪论 思考题 1钢筋混凝土结构有哪些优点、缺点？ 2钢筋与混凝土两种物理力学性能不同的材料，为何能共同工作？3学习本课程要注意哪些问题？ 第二章混凝土结构材料的物理力学性能 思考题 1混凝土的立方体抗压强度f cu,k是如何确定的？与试块尺寸有什么关系？ 2如已知边长150mm混凝土立方体试件抗压强度平均值 f cu=20N/mm2，试估算下列混凝土强度的平均值： 1．100mm边长立方体抗压强度； 2．棱柱体试件的抗压强度； 3．构件的混凝土抗拉强度。 3绘制混凝土棱柱体试件在一次短期加荷下的应力－应变曲线，并指出曲线的特点及f c、ε0、εmax等特征值。 4混凝土的割线模量、弹性模量有何区别？它们与弹性系数有何关系？ 5什么叫混凝土的徐变、线性徐变、非线性徐变？混凝土的收缩和徐变有何本质区别？ 6绘制有物理屈服点的钢筋的应力－应变曲线，并指出各阶段的特
点及各转折点的应力名称。 7解释条件屈服强度、屈强比、伸长率？ 8受拉钢筋锚固长度l a与哪些因素有关，如何确定？受压钢筋锚固长度为何小于l a，又有哪些要求？ 9如何确定同一、非同一搭接区段，如何确定搭接长度，在同一接区段内的搭接钢筋面积有哪些要求？ 10为何要在受力钢筋搭接处设置箍筋，对该处箍筋的直径和布置有何要求？ 11《规范》对机械连接接头和焊接接头分别提出了哪些要求？ 12一对称配筋的钢筋混凝土构件，其支座之间的距离固定不变。试问由于混凝土的收缩，混凝土及钢筋中将产生哪些应力？ 第三章按近似概率理论的极限状态设计法 思考题 1结构设计的目地是什么？结构应满足哪些功能要求？ 2结构的设计基准期是多少年？超过这个年限的结构是否不能再使用了？ 3何谓结构的极限状态？结构的极限状态有几类？主要内容是什么？ 4何谓结构的可靠性及可靠度？ 5何谓结构上的作用、作用效应？何谓结构抗力？ 6结构的功能函数是如何表达的？当功能函数Z＞0、Z＜0、Z＝0