混凝土课程设计计算书

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1、目录第一章设计依据及计算资料2第二章截面尺寸拟定4第三章内力计算6第四章预应力钢绞线的配筋计算10第五章正截面抗弯强度计算13第六章各计算截面参数计算20第七章确定力筋的控制应力，计算预应力损失27第八章预加应力阶段和运营阶段混凝土和力筋应力的检算35第九章正截面抗裂性计算42第十章斜截面抗裂性检算45第十一章斜截面抗剪强度计算56参考文献58心得体会5959第一章设计依据及计算资料一、项目：单线铁路先张法预应力混凝土简支梁1、计算跨度：12.6m。依据《铁路桥涵设计基本规范TB1002.1—2005》3.2.7中对铁路桥梁跨度的规定，计算跨度在4~16m时，梁长=计算

2、跨度+0.5m，所以梁全长为12.6+0.5=13.1m。2、线路情况：直线、直梁。3、设计活载：中华人民共和国铁路标准活载，即“中——活载”，标准活载的计算图式见图一：图1“中——活载”图式（距离以m计）设计中采用“中——活载”加载时，标准活载计算图式可任意截取，“中——活载”换算均布静活载规定见《铁路桥涵设计基本规范TB1002.1—2005》附录C。二、设计依据：1、《铁路桥涵设计基本规范TB1002.1—2005》2、《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范TB1002.3—2005》三、材料及有关参数指标：1、7Ф5mm钢绞线（1）公称直径：d=15.2

3、mm（2）面积：A=139mm2（3）抗拉强度标准值：。考虑到钢丝在钢绞线中受扭，强度有所降低，故抗拉极限强度。（4）抗拉强度设计值：。59（5）弹性模量：。2、C40混凝土：（1）极限抗压强度：（2）极限抗拉强度：（3）弹性模量：以上数据均查《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范TB1002.3—2005》得到。3、传力锚固时混凝土的有关指标：（1）抗压强度：（2）抗拉强度：（3）弹性模量：4、各项主要技术指标：（1）强度安全系数：K≥2.0（2）抗裂安全系数：Kf=1.2（3）预加应力时，力筋控制应力：（4）传力锚固时，力筋最大应力：（5）运营荷载作用下力筋

4、最大应力：（6）传力锚固时混凝土最大压应力：（7）传力锚固时混凝土最大拉应力：（8）运营阶段混凝土最大压应力：（9）运营阶段受拉区混凝土不容许出现拉应力。59第二章截面尺寸拟定一、主梁横截面：1、依据题目要求，主梁横截面采用分片工形截面，道碴槽板的尺寸及下翼缘的尺寸已经给定，如图2所示：图2分片工形截面示意图2、拟定梁高：钢筋混凝土简支梁的梁高一般约为跨度的1/6~1/9，所以梁高h取值范围为1.4m~2.1m。再参考老师所给数据，=12m时，h取1.55m，=16m时，h取1.9m。综合考虑上述因素，最终拟定梁高h=1.6m=1600mm。梁高确定后，依据分片工形截面

5、的道碴槽板及下翼缘尺寸。确定下翼缘下梗肋坡度为1∶2；桥面板顶宽1920mm，最小厚度120mm，梗肋坡度采用≤1∶3，最终确定主梁跨中及支座横截面如图3图、4所示：59图3梁支座处横截面示意图（单位㎜）图4梁跨中处横截面示意图（单位㎜）一、主梁纵截面：主梁纵截面形式为等高度变厚度，最终纵截面形式如图5所示。跨中范围：腹板厚200mm；两端范围：腹板厚460mm，端部长度为L/6=2100mm；过渡段：腹板厚度按直线变化，过渡段长500mm。图5纵截面示意图（单位：mm）59第三章内力计算一、恒载计算：1、自重：混凝土容重=25kN/m3（《铁路桥涵设计基本规范TB10

6、02.1—2005》4.2.1中规定）梁跨中横截面面积为：梁端部横截面面积为：所以，梁横截面平均面积为：由梁自重产生的等效均布荷载为：2、其他附属设备（道碴、线路、人行道）产生的等效均布荷载：每片按26.6kN/m计，及。59综上，恒载产生的等效均布荷载。一、活载计算：1、由《铁路桥涵设计基本规范TB1002.1—2005》附录C可查得不同加载长度下各特征截面对应的活荷载的换算均布活载，不同的加载长度可线性内插得到活荷载的换算均布活载。依据题目要求，为计算梁的剪力Q、弯矩M，绘出内力包络图，特取跨中、3/8L、L/4、L/8、支座及变截面处（距支座2.6m处）为特征截面

7、，按《铁路桥涵设计基本规范TB1002.1—2005》附录C中数据线性内插得到各特征截面的活荷载换算均布荷载，如表1所示：表1不同加载长度下各特征截面活载的换算均布荷载（单位：kN/m）加载长度端部L/8处L/4处3L/8处L/2处2.6m处单位：mK0K0.125K0.25K0.375K0.5K2.66187.5178.6166.7161.1166.76.3162.627179.6161.8153.1150.9153.17.875148.808172.2157.1151.3148.5151.39165.5151.5147.5144.51