目录第一部分课程设计任务书设计资料 (2)第二部分主梁的设计计算（一）荷载计算与组合 (4)（二）截面内力计算 (4)（三）纵向受力主筋计算 (5)（四）腹筋计算，弯矩包络图和材料图 (7)（五）跨中截面裂缝宽度计算 (8)（六）跨中截面挠度计算 (9)第三部分道碴槽板的设计计算（一）荷载计算与组合 (10)（二）截面内力计算 (10)（三）配筋计算 (11)（四）钢筋、混凝土应力检算 (11)（五）裂缝宽度验算 (12)第四部分材料表材料表 (14)第一部分课程设计任务书1. 设计内容：一钢筋混凝土工形截面简支梁，承受均布恒载g=48kN/m(含自重)，均布活载q=76kN/m，均不考虑分项系数与冲击系数；计算跨度12~16m（具体见下表），截面尺寸如下图所示。
箍筋采用Q235级。
要求：（1）按抗弯强度确定所需的纵筋的数量。
（2）设计腹筋，并绘制抵抗弯矩图和弯矩包络图，并给出各根弯起钢筋的弯起位置。
（3）验算裂缝是否满足要求。
（4）验算挠度是否满足要求。
（5）绘梁概图：以半立面、剖面表示出梁各部尺寸。
（6）绘主梁钢筋图：以半跨纵剖面、横剖面表示出梁内主筋、箍筋、斜筋、架立筋、纵向水平及联系筋的布置和主筋大样图。
（7）材料表。
2.材料与跨度选择：3.参考规范：《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）》4.截面尺寸图：梁截面单位：毫米(mm)5.本课程设计参数选用：梁跨度L=12m受拉纵筋为HRB335混凝土为C35第二部分 主梁的计算一．荷载计算与组合截面受力情况为： 均布恒载)/(48m kN g = 均布活载)/(76m kN p = 总荷载)/(124Q m kN p q =+= 如下图：主梁荷载分布图（mm ）二．截面内力计算跨中弯矩2122328M ql kN m ==1.A 截面剪力)(7442/12kN Q V A =⨯= 弯矩0A M = 2.B 截面剪力)(5582/9kN Q V B =⨯=弯矩)(5.9762/5.45.42232m kN Q M B ⋅=⨯⨯-= 3.C 截面剪力)(3722/6kN Q V C =⨯=弯矩)(16742/332232m kN Q M C ⋅=⨯⨯-= 4.D 截面剪力)(1862/3kN Q V D =⨯=弯矩)(5.20922/5.15.12232m kN Q M D ⋅=⨯⨯-= 5.E 截面剪力)(00kN Q V E =⨯=弯矩)(22322/002232m kN Q M A ⋅=⨯⨯-=三．纵向受力主筋计算梁的净保护层厚度取为35mm ，梁的受力钢筋采用HRB335，查规范TB10002.3--2005，得[]M pa s 180=σ,Mpa E s 5101.2⨯=，混凝土采用C35,查规范TB10002.3--2005得，[]Mpa b 8.11=σ（弯曲受压）,Mpa E c 4104.3⨯=；取15=n (桥跨结构)。
由规范TB10002.3--2005，此梁有梗肋，且梗肋坡度为31203800120tan <==α，板与梗肋相交处板的厚度为)(19010/240mm h h f =>="可按T 形截面计算。
1.配筋试算（控制截面为E 截面）梁高较高，为1900mm ，假设受力主筋按二排布置，取)(902503035mm a =++=,则)(18101900h 0mm a =-= 取01201810175022i h z h '=-=-=mm []222320000007085.7()1801750s s MA mm zσ===⋅⨯采用14Φ28，实际28620mm As =，布置两排 1. 验算应力假定中性轴在翼板，按f b h '⨯的矩形计算 %15.0%25.0181019008620>=⨯=μmmmm x n 1209.4341810)038.0038.02038.0(038.0%25.0152>=⨯-⨯+==⨯=μ中和轴在腹板内。
与假定不符，重新计算x 值。
由1a s s =得)1810(862015)120()3001900(2119002122x x x -⨯⨯=-⨯-⨯-⨯⨯ 解得mm x 6.597=mm y 2233)1206.597)(3001900(216.597190021)1206.597)(3001900(316.597190031---⨯⨯--⨯-⨯⨯=mm z 9.17035.4916.5971810=+-=MpaMpa Mpa Mpa MpaMpa c s s 8.1199.46.59718106.597150.1521808.1556.5971810606.59719001521800.1529.17038620102232max 6<=-⨯=<=---⨯=<=⨯⨯=δδδ由以上计算，跨中主筋、混凝土应力均满足规范要求。
四、腹筋计算，弯矩包络图和材料图1.需计算配置的腹筋区段长度查规范TB10002.3—2005有：对于C35混凝土有箍筋及斜筋时主拉应力的最大容许值Mpa tp 25.2][1=-σ 无箍筋及斜筋时主拉应力的最大容许值Mpa tp 85.0][2=-σ 梁部分长度中全由混凝土承受的主拉应力最大值Mpa tp 42.0][3=-σ 由于是等截面梁，所以最大剪应力发生在A 支座处， 主拉应力Mpa 4555.19.17033007440000=⨯=τ，在][1-tp σ与][2-tp σ之间，取一半按计算配置腹筋。
由下图（Mpa ）（mm ）：需按计算配置腹筋的区段为L 腹=mm 2686.44555.1)42.04555.1(6=-⨯2.箍筋设计箍筋采用Q235，按规范Mpa s 130][=σ，并采用双肢箍筋（n k =2）。
直径10=k d ，间距mm S k 300=，沿梁长等间距分布。
所以箍筋承担的主拉应力为：Mpa k 2269.030030013010422=⨯⨯⨯⨯=πτ箍筋除了承受斜拉力外，还起到联系受压区和受拉区的作用，并将受拉主筋和架立钢筋联成钢筋骨架以便利施工，因此，即使按计算不需设置箍筋的区段，通常也要按构造要求设置箍筋。
箍筋的最终布置见附图。
3.斜筋设计200.357618023003.30343.30346.426829131.02286.1m m A W =⨯⨯==⨯+=Ω弯起纵筋根数81.58.6153576==w n ，取n=6。
布置斜筋时，应使各斜筋承受斜拉力的大小相等，或与其截面积成正比,这样就必须相应地确定各斜筋起弯点的位置。
斜筋起弯点的确定，本设计中采用作图法（详见附图）。
4，弯矩包络图和材料图布置好斜筋后，还应检查纵筋弯起后所余部分能否满足各截面抗弯的要求，通常画出材料图和弯矩包络图，当材料图和弯矩包络图选用相同的比例尺并重叠画在一起时，要求前者覆盖住后者（详见附图）。
0247.16.5971810606.5971900=---=β梁截面纵筋所容许承载的最大弯矩：[]Mpa M 25800247.19.17031808620=⨯⨯=梁一般截面剪力验算（由对称原理，只需验算1/2梁）：E 截面剪力为零，不需验算；C 截面主拉应力为0.7278，只需按构造配筋。
五、跨中截面裂缝宽度计算与上翼缘板裂缝宽度的计算公式相同，假设该桥环境为一般大气且无防护措施，即[]20.0=f ω，可得8.01=K3774.122328645.022*******.012=⨯+⨯+=K 0684.01260008.6151412600070090222=⨯===⨯⨯==cl sl Z cl A nA mm ab A μ0742.16.59718106.59719000=--=--=x h x h γ20.01314.0)0684.0284.0880(101.20.1520742.13774.18.05<=⨯++⨯⨯⨯⨯⨯=f ω 即该桥满足裂缝宽度要求六、跨中截面挠度计算1.查规范TB10002.3—2005有800][lf =。
2.钢筋混凝土受弯构件挠度计算公式：2EI Ml f β= 式中 β—与荷载形式，支撑条件有关的系数，如均载简支梁跨中485=β； E —计算受弯构件挠度的弹性模量，c E E 8.0=； c E —混凝土的受压弹性模量；0I —换算截面的惯性矩，对于静定结构，不计受拉混凝土，计入钢筋，对于静不定结构，包括全部混凝土，不计钢筋。
2. 跨中截面 []1580012000800===l f 485=β95.7103.38.0101.28.045=⨯⨯⨯==c s E E n 411233010778.1)6.5971810(862095.7)1206.597)(3001900(316.597190031m m I ⨯=-⨯+---⨯⨯=Mpa E E c 441064.2103.38.08.0⨯=⨯⨯==1542.710778.11064.01200010232248511426<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=f 由以上计算，跨中截面裂缝宽度与挠度均满足规范要求。
第三部分 梁上翼缘板的设计一．荷载计算与组合（取1m 板宽计算）1.恒载均布恒载)/(263.259.1/48m kN g == 2.活载均布活载76/1.940.0(/)q kN m == 3.总荷载总荷载Q 65.263(/)q g kN m =+= 如下图：上翼缘板荷载分布图（mm ）二．截面内力计算1.A 截面剪力)(105.264.0kN Q V A =⨯=弯矩)(221.52/4.04.0Q m kN M A ⋅=⨯⨯= 2.B 截面剪力)(210.528.0kN Q V B =⨯=弯矩)(884.202/8.08.0m kN Q M B ⋅=⨯⨯=三．配筋计算板的净保护层厚度取为35mm ，板的受力钢筋采用HRB33510Φ，查规范，得[]Mpa s 180=σ,Mpa E s 5101.2⨯=，混凝土采用C35，查规范TB10002.3--2005得，[]Mpa b 8.11=σ（弯曲受压）,Mpa E c 4103.3⨯=；取n=15（桥跨结构）。
3. 配筋试算（控制截面为B 截面）h=240mm 35540()a mm =+=,h 0=240-40=200mm[][][]4958.01808.11158.1115=+⨯⨯=+=s c c n n σσσξ[]26096.694200)34958.01(18010884.20)31(m m h MA S S =⨯-⨯⨯=-=ξσ2.钢筋配置 钢筋根数85.85.7896.694==n ，取10n =则 实际钢筋面积2785mm A S =实%15.0%39.0200107853>=⨯=μ四.钢筋、混凝土应力验算查规范TB10002.3—2005有%15.0min =μ。