桥梁工程课程设计--35m预应力钢筋混凝土T形简支梁设计(1)
35m预应力混凝土T梁_混凝土结构课程设计(可编辑)
35m预应力混凝土T梁_混凝土结构课程设计35m预应力混凝土T梁混凝土结构课程设计目录第一部分课程设计任务书 (2)1、主梁毛截面几何特性计算 (4)2、预应力钢束估算及布置 (5)3、主梁截面几何特性计算 (9)4、钢束布置位置(束界)校核 (11)5、钢束预应力损失估算 (12)6、预加应力阶段的正截面应力验算 (17)7、使用阶段正应力验算 (17)8、使用阶段主应力验算 (18)9、截面强度计算 (20)10、锚固区局部承压验算 (22)11、主梁变形(挠度)计算 (24)12、梁的一般构造图和配筋构造图……………………………….附图13、本科生课程设计成绩评定表………………………………….附表《混凝土结构设计原理》课程设计任务书题目: 永宁高速公路桥梁上部构件设计预应力混凝初始条件:永宁高速公路桥梁基本上都采用标准跨径,上部构造采用装配式预应力混凝土、钢筋混凝土简支空心板或T梁,参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》进行设计计算。
(1)简支T型梁跨径35M;计算跨径34.2m。
(2)设计荷载:汽超-20级,挂车-120;无人群荷载;结构重要系数取1.1;(3)环境:永宁高速公路上,Ⅰ类环境条件(4)材料:预应力钢筋采用5?的高强钢丝,抗拉强度标准值1570Mpa,弹性模量2.05105MPa,普通松弛级,锚具采用墩头锚。
非预应力钢筋:普通钢筋用HRB335级钢筋,抗拉强度设计值280Mpa,弹性模量均为2.0105Mpa;箍筋采用R235级钢筋,抗拉强度设计值195Mpa。
混凝土:采用C50,3.45104MPa,抗压强度标准值32.4MPa,抗压强度设计值22.4MPa:抗拉强度标准制 2.65MPa,抗拉强度设计值1.83MPa5设计要求:根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004》要求,按A类预应力混凝土构件设计此板。
6)施工方法:采用后张法施工,预制主梁时,预留孔道采用预埋金属波纹管成型,钢丝采用YCL型千斤顶两端同时张拉。
T型预应力钢筋混凝土简支梁桥课程设计
课程名称:桥梁工程设计题目:公路预应力混凝土简支桥梁设计院系:土木工程系专业:铁道工程(隧道组)年级:级姓名:指导教师:大学2012年5 月 16 日西南交大峨眉校区课程设计任务书专业姓名学号开题日期: 2012年4月20 日完成日期: 2012年 5月27日题目公路预应力混凝土简支桥梁设计一、设计的目的通过本课程设计,完成公路预应力混凝土兼职梁桥的设计,掌握中小跨径简支梁桥上部结构的一半设计方法,具备初步独立设计能力;掌握简支梁桥荷载横向分布系数m,主梁内力计算;提高综合运用所学理论知识,具有独立分析问题和解决问题的能力,提高桥梁绘图能力二、设计的内容及要求1.根据结构布置进行主梁的横向分布系数计算。
2.本次设讣中要求手算完成对边梁的结构内力讣算。
3.根据规范规定进行作用效应组合。
4.进行了梁预应力钢朿的配筋设计。
5.桥面板的内力计算。
6.做出设计分析或小结。
三、指导教师评语四、成绩指导教师 (签章)年月日目录一、设计基本资料及构造布置 (4)(一)设计资料 (4)1.跨度和桥面宽度 (4)2.技术标准 (4)3.主要材料 (4)4.材料参数 (4)(二)结构设计 (5)1.截面尺寸拟定 (5)(1)梁高 (5)(2)横隔梁设置 (5)(3)栏杆高度 (5)(4)设计图 (5)(5)计算边主梁截面几何特征 (6)二、公路桥面板的计算 (7)(一)车辆活载在板上的分布 (7)(二)单向板的有效宽度 (7)1.确定板的类型 (7)2.板的有效工作宽度 (7)(1)车轮荷载在板跨中间。
(7)(2)车轮荷载在板的支承处。
(7)(3)车轮荷载在靠近支承处。
(8)(三)行车道板的内力计算 (8)(1)跨中弯矩 (8)(2)支点剪力 (9)三、主梁的计算 (9)(一)边主梁的荷载横向分布系数 (9)1.端部剪力横向分布系数计算(按杠杆法) (9)2.跨中荷载弯矩横向分布系数(按刚性横梁法) (10)(二)边主梁结构内力计算 (11)1.横载内力 (11)(1)横载 (11)(2)横载内力计算 (12)2.活载内力 (12)(1)汽车活载冲击系数计算 (12)(2)双车道荷载 (13)3.边主梁作用效应组合 (14)四、预应力钢束的配筋设计 (14)(一)预应力钢筋数量的估算 (14)一、设计基本资料及构造布置(一)设计资料 1.跨度和桥面宽度标准跨径:教学班序号为75,故m m m L 58755.05.201=⨯+=计算跨径:56.8m桥面宽度:5.029.7⨯+m (防护栏)m m 9.8=(单幅) 主梁中心距:2.3m 湿接缝宽度:0.3m 2.技术标准本桥为四梁式后张法预应力混凝土简支T 梁桥,按上下行分左右分离式布置,单幅按两车道设计。
预应力混凝土简支t梁课程设计
预应力混凝土简支t梁课程设计预应力混凝土简支T梁是一种常见的结构形式,广泛应用于桥梁、高速公路、铁路等工程中。
本课程设计旨在通过对预应力混凝土简支T梁的设计过程和计算方法进行详细分析,使学生掌握预应力混凝土结构设计的基本理论和方法。
一、设计要求根据工程实际情况,我们的设计要求是:跨度为30米,道路等级为一级公路,荷载标准按照GB/T 50009-2012《建筑结构荷载规范》执行,使用C50的预应力混凝土。
二、设计步骤1. 确定截面尺寸和受力状态根据跨度和荷载标准,我们可以根据静力平衡原理确定截面形状和尺寸。
在确定截面尺寸时,需考虑梁的弯矩、剪力和轴力等受力状态。
2. 计算活载和恒载根据荷载标准,计算活载和恒载对T梁的作用力大小。
根据桥梁的具体情况,包括车辆类型、车道数、车辆荷载等参数,计算活载作用下的弯矩和剪力。
3. 计算预应力力量根据截面尺寸和受力状态,计算预应力的力量。
预应力可以通过预应力钢筋的预拉或者压力传递产生,根据静力平衡原理,计算预应力的大小和位置。
4. 设计受力钢筋根据受力状态和预应力力量,设计受力钢筋的数量和位置。
受力钢筋主要用于承受剪力和轴力,保证梁的受力性能。
5. 计算截面抗弯承载力和抗剪承载力根据受力钢筋和预应力的力量,计算截面的抗弯承载力和抗剪承载力。
根据结构的安全性要求,保证截面的抗弯和抗剪强度满足设计要求。
6. 校核截面尺寸根据抗弯和抗剪承载力的计算结果,对截面尺寸进行校核。
如果截面尺寸不满足要求,则需要重新调整截面形状或者增加预应力力量。
7. 绘制截面图和构造图根据设计计算结果,绘制截面图和构造图。
截面图主要用于展示截面尺寸和钢筋布置,构造图用于展示梁的构造形式和连接方式。
8. 编写设计报告根据设计计算结果和绘制的图纸,编写设计报告。
设计报告应包括设计计算的步骤、输入参数、计算结果和结论等内容,以便于后续施工和验收。
三、设计注意事项1. 在设计过程中,应根据具体情况合理选择混凝土的强度等级和预应力力量,保证结构的安全性和经济性。
桥梁工程课程设计(t型简支梁的计算)(精编文档).doc
【最新整理,下载后即可编辑】装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算一.基本设计资料(一).跨度及桥面宽度二级公路装配式简支梁桥,双车道,计算跨径为13m,桥面宽度为净7.0+2×2+2×0.5=12m,主梁为钢筋混凝土简支T 梁,桥面由7片T 梁组成,主梁之间的桥面板为铰接,沿梁长设置3道横隔梁。
(二).技术标准设计荷载:公路—Ⅱ级,人群荷载3.0KN/m2。
汽车荷载提高系数1.3(三).主要材料钢筋:主筋用HRB335级钢筋,其他用R235级钢筋。
混凝土:C50,容重26kN/m3;桥面铺装采用沥青混凝土;容重23kN/m3;(四).设计依据⑴《公路桥涵设计通用规范》(JTJ D60—2004)⑵《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ D62—2004);(五).参考资料⑴结构设计原理:叶见曙,人民交通出版社;⑵桥梁工程:姚玲森,人民交通出版社;⑶混凝土公路桥设计:⑷桥梁计算示例丛书《混凝土简支梁(板)桥》(第三版) 易建国主编.人民交通出版社(5)《钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥结构设计》闫志刚主编.机械工业出版社(六).构造形式及截面尺寸1. 主梁截面尺寸:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004),梁的高跨比的经济范围在1/11到1/16之间,此设计中计算跨径为13m,拟定采用的梁高为1.0m,翼板宽2.0m。
腹板宽0.18m。
2. 主梁间距和主梁片数:桥面净宽:7.0+2×2+2×0.5=12m,采用7片T型主梁标准设计,主梁间距为2.0m。
全断面7片主梁,设3道横隔梁,横隔板厚0.15m,高度取主梁高的3/4,即0.75m。
路拱横坡为双向2%,由C50沥青混凝土垫层控制,断面构造形式及截面尺寸如图所示。
二 .主梁的计算(一).主梁的荷载横向分布系数计算1.跨中荷载弯矩横向分布系数(按G —M 法) (1)主梁的抗弯及抗扭惯矩x I 和Tx I 求主梁界面的的重心位置x a (图2): 平均板厚:()11913112h cm =+= 主梁截面的重心位置:cma x 568.261810011)18200(50181005.511)18200(=⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-=主梁抗弯惯矩:)(10487.3)(229.3486992)568.262100(1001810018121)211568.26(11200112001214242323m cm I x -⨯==-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯+⨯⨯=主梁抗扭惯矩: 31i i mi i T t b c I ∑==对于翼板:1.0055.02001111≤==b t 查表得 1/3c =对于肋板:18.01001822==bt 由线性内插 295.0=c)(10608.2)(3.26077718100295.0112003143433m cm I T -⨯==⨯⨯+⨯⨯=单位宽度抗弯及抗扭惯矩:)(10304.120010608.2)(10744.120010487.3453442cm m b I J cm m b I J Tx Tx xx ----⨯=⨯==⨯=⨯== (2)横梁的抗弯及抗扭惯矩 翼板有效宽度λ的计算,计算图3所示横梁长度取两边主梁的轴线间距,即:cmb cm h cmc cmb l 15753052)15625(8004='='=-===381.0800305==l c 查表得当381.0=lc时531.0=cλ则 cm 162531.0305=⨯=λ横隔梁界面重心位置y a : cm a y 178.1315751116222751575211111622=⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=横隔梁抗弯惯矩:)(10007.8)178.13275(75157515121)5.5178.13()111622(11)1262(12143323--⨯=-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=m I y 横隔梁的抗扭惯矩:33111222Ty I c b h c b h =+由1.00176.06251111≤==bh , 故 11/3c =,由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板的一半,可取11/6c =。
《钢筋混凝土结构设计》——预应力钢筋混凝土T形简支梁设计
《钢筋混凝土结构设计》——预应力钢筋混凝土T 形简支梁设计一、设计目的通过本课程的课程设计,要达到以下目的:1)熟悉预应力混凝土简支梁桥主梁设计计算的一般步骤,独立完成预应力混凝土简支梁桥主梁的设计;2)了解预应力混凝土桥梁的一般构造及钢筋构造,并能根据计算结果配置主梁中的钢筋,正确绘制施工图。
二、设计资料(1)桥梁跨径与桥宽标准跨径:40m (墩中心距离) 主梁全长:39.96m计算跨径:39.00m桥面宽度:净—14m+2×1.75m=17.5m 。
(2)设计荷载:公路—II 级,人群荷载详见附表1,每侧行人栏杆、防撞栏的重力分别为1.52KN/m和4.99KN/m ,结构重要性系数0.10=γ,单号按全预应力混凝土构件设计,双号按部分预应力A 类混凝土构件设计。
(3)材料性能参数及工艺混凝土:主梁采用C50,栏杆及桥面铺装用C30。
预应力钢束采用2.15S φ钢绞线,每束6根钢绞线,OVM 型锚具。
采用内径70mm 、外径77mm 的波纹预埋管形成预应力钢束孔道。
普通钢筋直径大于和等于10mm (纵向受力钢筋),采用HRB335钢筋;直径小于10mm(箍筋和构造钢筋)的均用HPB300钢筋。
T 型梁采用后张法预应力工艺张拉预应力,预应力筋张拉控制应力ptk con f 75.0=σ。
(4)设计计算基本数据1)混凝土C50主要强度指标为:强度标准值32.4, 2.65ck tk f Mpa f Mpa == 强度设计值22.4, 1.83cd td f Mpa f Mpa==强度模量43.4510c E MPa =⨯ 考虑混凝土强度达到C45时开始张拉预应力钢束,张拉预应力钢束时混凝土抗压、抗拉强度标准值,MPa f MPa f tk ck51.26.29''==2)预应力钢筋其强度指标为: 抗拉强度标准值 1860pk f MPa = 抗拉强度设计值1260pd f Mpa=弹性模量51.9510c E MPa =⨯ 3)普通钢筋纵向抗拉普通钢筋采用HRB335钢筋,其强度指标为 抗拉强度标准值 335sk f MPa = 抗拉强度设计值280sd f MPa=弹性模量52.010s E MPa =⨯ 箍筋及构造钢筋采用HPB300钢筋,其强度指标为 抗拉强度标准值 MPa f sk 300= 抗拉强度设计值 MPa f sd 195= 弹性模量 MPa E s 5101.2⨯=二、结构横截面布置(1)主梁间距与主梁根数主梁间距通常随着梁高于跨径的增大而加宽较为经济,同时加宽翼板对提高主梁截面有效指标也有效。
35m预应力钢筋混凝土T形简支梁桥梁课程设计报告解析
.红色字体代表书上或是资料书中没找到桥梁设计说明一、设计基本资料1、公路等级:公路—I级2、主梁形式:预应力钢筋混凝土T形简支梁3、标准跨径为35米,计算跨径为34.4米,桥面净空:净—2×3.75+2×1.25(人行道)+2×0.5(路缘带)4、车道数:双向分离式四车道5、设计速度:100Km/h6、材料容重:沥青砼23 KN/m3,水泥砼24 KN/m3二、横断面设计(1)横断面由5片主梁组成,主梁间距2.2m,主梁高2..0 m,主梁肋宽0.2m。
T形梁截面尺寸图:(尺寸单位:cm)(2)桥面铺装: 面层:5 cm 沥青混凝土 重力密度为23 3/KN m 垫层:9 cm C25水泥混凝土 重力密度为24 3/KN m 梁翼板的重力密度为253/KN m 。
三、 行车道板计算(采用铰接悬臂板)1.恒载力的计算(1) 计算每延米板的结构自重g沥青混凝土面层: 10.05 1.023 1.15/g KN m =⨯⨯= C 25水泥混凝土垫层: 20.1 1.024 2.4/g KN m =⨯⨯= T 梁翼板自重: 30.150.251.0255/2g KN m +=⨯⨯= 合计: 312316.1/i g g g g KN m ==++=∑/KN m(2)计算每延米板条的恒载力弯矩: 22011 2.20.28.31() 4.15222og gl KN m M -=-=-⨯⨯=-剪力: 8.31 1.08.31og KN Q gl =⨯== 2.活载力的计算将车辆荷载后轮作用与铰缝轴线上,后轴作用力为P=140KN.轮载分布:车轮着地尺寸220.20.6a b m ⨯=⨯,经铺装层按45角扩散后,在板顶的分布尺寸:1220.220.140.48a a H m =+=+⨯=1220.620.140.88b b H m =+=+⨯=经分析,车后轴两轮的有效分布宽度重叠,所以荷载对于悬臂根部的有效分布宽度为:1020.48 1.42 1.0 3.88a a d l m =++=++⨯=由于这是汽车局部荷载加载在T 梁的翼板上,故冲击系数取1 1.3μ+= 。
桥梁工程课程设计t型简支梁的计算
桥梁工程课程设计t型简支梁的计算桥梁工程是现代城市建设中非常重要的一部分,桥梁工程课程是土木工程专业中非常重要的基础课程之一。
T型简支梁是桥梁工程中常见的构造形式,因其结构简洁、制造过程简单、承受力优越,广泛应用于高速公路、城市道路、地铁路等场所。
本文将对T型简支梁的设计计算进行详细讲解。
一、T型简支梁的概念和分类T型简支梁是由一根横梁和两根立柱组成的构造形式,如图1所示。
其结构简单,承受力强,广泛应用于各类桥梁工程中,是桥梁工程中非常重要的一种结构形式。
根据受力情况和模型形状,T型简支梁可以分为两种类型:● 跨径方向受力型这种类型的梁主要承受横向荷载和斜向荷载。
多见于宽度大于长度的矩形截面梁和T形截面梁。
● 竖向受力型这种类型的梁主要承受竖向荷载,也称为直梁型。
多见于宽度小于长度的矩形截面梁和T形截面梁。
二、T型简支梁的设计原则设计T型简支梁需要考虑以下几个原则:● 强度原则强度是指梁在荷载作用下不产生破坏的能力。
在设计中,必须满足桥梁的强度要求,即荷载作用下梁的内力不超过材料的抗拉、抗压、弯曲等强度极限。
● 刚度原则刚度是指在荷载作用下,梁形式不会产生过度位移和变形的能力。
在设计时必须保证梁的刚度足够,以遵循桥梁的安全。
● 稳定原则稳定性是指工程结构在荷载作用下不发生失稳的能力。
在设计中,必须保证梁具有足够的稳定性,以确保桥梁的安全性。
三、T型简支梁的计算方法设计T型简支梁需要考虑荷载作用下的内力大小,在此基础上确定梁的尺寸、形状和材料。
具体计算方法如下:1.荷载计算荷载计算是确定T型简支梁尺寸和形状的第一步。
荷载会产生三种内力,分别是弯矩、剪力和轴力。
在计算荷载时需考虑以下因素:● 梁的跨距:跨越的距离。
● 荷载类型:荷载类型包括移动荷载和静止荷载,两者不同,荷载计算也不同。
● 荷载分布情况:荷载在梁上的分布情况。
2.梁的尺寸和断面计算在确定内力后,需要计算T型简支梁的尺寸和断面形状。
通常采用截面分析法或解析法,计算力学基本方程,得出梁的截面形状、尺寸和材料。
预应力钢筋混凝土简支T形梁桥设计
课程名称:《桥梁工程概论》设计题目:预应力钢筋混凝土简支T形梁桥设计院系:专业:学号:*名:**指导教师:联系方式:西南交通大学峨眉校区2012年6 月 2 日课程设计任务书专业0 姓名学号开题日期:2012-5-15完成日期:2012-6-3题目:预应力纲纪混凝土简支T形梁桥设计一、设计的目的通过本次预应力纲纪混凝土简支T形梁桥设计,掌握并巩固课堂所学知识二、设计的内容及要求设计内容:1、计算桥面板内力(最大弯矩和剪力);2、计算主梁内力(跨中弯矩和剪力及支座处最大剪力),进行强度检算;要求:1、本课程设计须按教务对课程设计的排版格式要求,形成电子文档,并打印成文本上交,同时电子文档也须上交。
2、本课程设计期末考试时必须交三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)年月日目录第一章设计资料 (4)1.1 设计资料 (4)第二章主要尺寸拟定 (4)2.1 尺寸拟定 (4)第三章行车道板的计算 (9)3.1 桥面板恒载计算 (9)3.2 铰接板的内力计算 (10)第四章主梁内力计算 (8)4.1 求横向分布系数 (8)4.2 主梁内力计算 (11)第五章荷载效应组合.................................................................错误!未定义书签。
5.1 承载力极限状态设作用效应组合 ......................................错误!未定义书签。
5.2 正常使用极限状态设作用效应组合 ..................................错误!未定义书签。
第六章截面验算 (23)6.1 持久状况承载能力极限状态计算 (23)6.2 持久状况正常使用极限状态计算 (23)6.3 挠度验算 (24)第七章设计小结 (23)325/kN m 12.14/kN m 324/kN m 323/kN m 26.1p L m=23.5/kN m 43.4510c E MPa=⨯一、设计资料1、计算跨径:2、设计荷载:公路Ⅱ级荷载;人群荷载人行道重力:预制横隔梁的重力密度为 3、主要宽度尺寸:行车道宽度为 8.5m ,人行道宽度为 0.75m , 每片梁行车道板宽2.00m 4、行车道板间连接形式:刚性连接3、铺装层及其各项指标:桥面铺装层外边缘处为2cm 的沥青表面处治(重力密度 )和6cm 厚的混凝土三角垫层(重力密度 ),桥面横坡 1.5%4、其他数据:弹性模量5、设计依据: 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》(JTG D62—2004)8、设计方法:承载能力极限状态法二、主要尺寸拟定① 主梁高度公路普通钢筋混凝土梁高跨比的经济范围约为1/11~1/16;预应力混凝土梁的高跨比为1/15~1/25,随跨度增大而取较小值,本课程设计采用1350mm 的主梁高度② 梁肋厚度常用的梁肋厚度为15cm - 18cm ,视梁内主筋的直径和钢筋骨架的片数而定。
毕业课程设计某路35m预应力简支T梁桥设计(中梁)
¥一、设计目的T型桥梁在我国公路上修建很多,预应力混凝土简支T梁是目前我国桥梁上最常用的形式之一,在学习了预应力混凝土结构的各种设计、验算理论后,通过本设计了解预应力简支T梁的实际计算,进一步理解和巩固所学得的预应力混凝土结构设计理论知识,初步掌握预应力混凝土桥梁的设计步骤,熟悉《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)》(以下简称《公预规》)与《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)》(以下简称《桥规》)的有关条文及其应用。
从而使独立分析问题、解决问题的能力以及实践动手能力都会有很大的提高,培养综合应用所学基础课、技术基础课及专业知识和相关技能,解决具体问题的能力。
以达到具备初步专业工程人员的水平,为将来走向工作岗位打下良好的基础。
二、设计资料及构造布置(一) 设计资料1.桥梁跨径及桥宽:标准跨径:35m(墩中心距离)主梁全长:计算跨径:桥面净空:净—9m + 2×1m = 11m2. 设计荷载公路Ⅱ级,人群荷载m²,每侧人行栏、防撞栏重力的作用力分别为m和m.3. 材料及工艺混凝土:主梁用C50,栏杆以及桥面铺装用C30。
】预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥函设计规范》(JTG D62—2004)的φ钢绞线,每束6根,全梁配6束,f pk=1860MPa。
普通钢筋采用HRB335钢筋。
按后张法施工工艺制作主梁,采用内径70mm、外径77mm的预埋波纹管和夹片式锚具。
4. 设计依据交通部颁《公路工程技术标准》(JTG B01—2003),简称《标准》;交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004),简称《桥规》;交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004),简称《公预规》。
5. 基本计算数据(见表1)【表中:考虑混凝土强度达到C45时开始张拉预应力钢束。
ck 和tk分别表示钢束张拉时混凝土的抗压、抗拉标准强度,则ckf '=,tkf '=。
桥梁工程课程设计(t型简支梁的计算)
五.行车道板的计算(一)永久荷载效应计算由于主梁翼缘板在接缝处沿全长设置连接钢筋,故行车道板可按两端固定和中间铰接的板计算,如图13所示。
①.每延米板上沥青面层: g 1=0.03×1×23=0.69 KN/mC50混凝土垫层: g 2=0.09×1×24=2.16 KN/mT 形梁翼缘板自重: g 3=0.11×1×26=2.86 KN/m每延米跨宽板的恒载总计:g= i g ∑=0.69+2.16+2.86=5.71 KN/m②.永久荷载效应计算 弯矩:2011 5.710.76 1.65.22g M gl KN m =-=-⨯⨯=- 剪力:0 5.710.76 4.34g V gl KN ==⨯=图14 行车道板计算图式(单位:cm )③.可变荷载效应公路—I 级:以重车后轮作用于铰缝轴线上为最不利布置,此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载,如图15所示。
车辆荷载后轮着地宽度b 2及长度a 2分别为a 2=0.2mb 2=0.6m沿着行车方向轮压分布宽度为a 1= a 2+2H=0.2+2×0.11=0.42m垂直行车方向轮压分布宽度为b 1= b 2+2H=0.6+2×0.11=0.82m荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度a=a 1+d+2l 0=3.05m单轮时:a '=a 1+2 l 0=1.65m>1.4m局部加载冲击系数取1.38,则作用于每米宽板条上的弯矩为单个车轮时:11400.82(1)() 1.3(0.765)444 1.65416.4APbpM laKkNmμ'=-+-=-⨯-'⨯=-取两者中最不利情况,则M p= -17.74KN·m作用于每米宽板条上的剪力为④.作用效应基本组合根据作用效应组合的规定,基本组合计算如下:恒载+汽车荷载:弯矩:1.2M g+1.4M p= -(1.2×1.65+1.4×17.74)= -26.861KN·m剪力:1.2V g+1.4V p=1.2 ×4.34+1.4×31.7=-49.59KN故行车道板的设计作用效应为:(二) 截面设计,配筋与强度验算悬臂板跟高度h=14cm,净保护层厚度a=3cm。
35米预应力混凝土简支T型梁
1 概述1.1工程概况1.该桥设计车速为80Km/h,桥位于直线段内,桥位起迄中心桩号为k9+602~k9+748。
桥梁全长4×35m,上部结构为装配式预应力混凝土简支T型梁桥,下部结构为双柱式墩,桩基础,轻型薄壁桥台。
本桥上部结构采用先预制后张拉的施工形式。
2.河流及水文情况水电站库区地处高山峡谷区,山势挺拔,为较为典型的中高山地形地貌区。
水电站初选水库正常蓄水位为2253.00m,死水位为2248.00m。
3.当地建筑材料情况桥梁附近有充足的木材,水泥,钢材市场可供。
4.气象情况查阅四川地区、金川县城当地气象资料。
1.2设计标准及规范1.2.1设计标准桥型:装配式预应力混凝土简支T型梁桥桥面宽度:全宽11m,横向布置为1m人行道+9m行车道+ 1m人行道桥面横坡:1.3%(单幅单向坡)车辆荷载等级:公路-I级1.2.2设计规范《公路工程技术标准》JTG01---2003《公路桥涵通用规范》JTG60---2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG62---2004《公路桥涵施工技术规范》JTJ041---2000《公路工程抗震设计规范》JTJ001---892 方案比选2.1桥梁设计原则1.适用性桥上应保证车辆和人群的安全畅通,并应满足将来交通量增长的需要。
桥下应满足泄洪、安全通航或通车等要求。
建成的桥梁应保证使用年限,并便于检查和维修[1]。
2.舒适与安全性现代桥梁设计越来越强调舒适度,要控制桥梁的竖向与横向振幅,避免车辆在桥上振动与冲击。
整个桥跨结构及各部分构件,在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。
3.经济性设计的经济性一般应占首位。
经济性应综合发展远景及将来的养护和维修等费用。
建成的桥梁应保证使用年限,并便于检查和维修。
在桥梁规定的使用期限内的经常维修费用的多少需要考虑,例如钢桥的油漆,高强螺栓的检修,钢筋混凝土的裂缝维修。
又如采用建筑高度大的桥梁,常带来引道或引桥的加长,除了要增加运营费以外,还影响交通安全,此外,运营使用时质量也是一个不容忽视的问题,例如桥梁的刚度要大,桥面宜连续,震动要小,视线要宽敞等。
预应力钢筋混凝土简支T型梁设计方案
前言公路桥梁交通是为国民经济、社会发展和人民生活服务的公共基础设施,是衡量一个国家经济实力和现代化水平的重要标志。
我国从“七五”开始,公路建设进入了高等级公路建设的新阶段,近几年随着公路等级的不断提高,路桥方面知识得到越来越多的应用,同时,各项规范也有了较大的变动,为掌握更多路桥方面知识,我选择了支井河大桥施工图设计这一课题。
本次设计路段位于巴东县野三关镇支井河村. 它是根据设计任务书的要求和《公路桥规》的规定,选定装配式预应力T形截面简支梁桥,该类型的梁桥具有受力均匀、稳定,且对于小跨径单跨不产生负弯矩,施工简单且进度迅速等优点。
设计内容包括拟定桥梁纵,横断面尺寸、上部结构计算,下部结构计算,施工组织管理与运营,施工图绘制,各结构配筋计算,书写计算说明书、编制设计文件这几项任务。
在设计中,桥梁上部结构的计算着重分析了桥梁在施工及使用过程中恒载以及活载的作用力,采用整体的自重荷载集度进行恒载内力的计算。
按照新规范公路I级车道荷载进行布置活载,并进行了梁的配筋计算,估算了钢绞线的各种预应力损失,并进行预应力阶段和使用阶段主梁截面的强度,正应力及主应力的验算。
下部结构采用以钻孔灌注桩为基础的墩柱,并分别对桥墩和桩基础进行了计算和验算。
主要依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D062-2004),《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ 024-85、,《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(简称《预规》)JTG D60—2004《公路桥涵设计通用规范》(简称《通用规范》)在本次设计过程中,新旧规范的交替,电脑制图的操作,都使我的设计工作一度陷入僵局。
在指导老师***老师及本组其他组员的帮助下,才使的这次设计得以顺利完成。
在此,对老师和同学们表示衷心的感谢。
由于公路桥梁工程技术的不断进步,技术标准的不断更新,加之本人能力所限,设计过程中的错误和不足再所难免,敬请各位老师给予批评指正。
35米T梁设计
1.12
1.02
0.99
0.93
0.89
0.83
0.80
8.07
B
1.53
1.34
1.21
1.07
0.96
0.85
0.77
0.71
0.64
8.00
K0
0
0.85
0.91
1.0
1.08
1.15
1.08
1.0
0.91
0.85
7.98
B/4
1.68
1.56
1.34
1.18
1.0
0.86
0.64
0.42
表3-1 1号梁内力计算结果
内力
位置x
剪力Q(KN)
弯矩M(KN.m)
X=0
461.85KN
0
X=L/4
230.93KN
2987.6KN.m
X=L/2
0
3983.47KN.m
表3-2 2号梁内力计算结果
内力
位置x
剪力Q(KN)
弯矩M(KN.m)
X=0
471.68KN
0
X=L/4
235.84KN
3051.21KN
-0.61
0.06
0.62
1.22
1.71
1.85
-0.55
-0.41
-0.19
-0.14
0.01
0.14
0.28
0.39
0.42
3.35
2.70
1.84
1.52
0.92
0.40
-0.13
-0.57
-0.74
0.56
0.45
35m预应力简支T形梁桥设计书
摘要预应力混凝土连续梁桥是预应力桥梁中的一种,它具有整体性能好、结构刚度大、变形小、抗震性能好,特别是主梁变形挠曲线平缓,桥面伸缩缝少,行车舒适等优点。
加上这种桥型的设计施工均较成熟,施工质量和施工工期能得到控制,成桥后养护工作量小。
预应力混凝土连续梁的适用范围一般在150m以内,上述种种因素使得这种桥型在公路、城市和铁路桥梁工程中得到广泛采用。
本设计采用装配式简支T梁结构,主要计算主桥的边梁,采用的标准跨径为35m,使用后张法施工工艺制作主梁,荷载等级为Ⅱ级。
在设计中通过主梁内力计算、应力钢筋的布置、主梁截面强度与应力验算等等设计,完美地构造了一座装配式预应力混凝土简支T梁桥,所验算完全符合要求,本设计重点突出了预应力在桥梁中的应用,这也正体现了我国桥梁的发展趋势。
关键词预应力;简支T梁;后张法;应力验算AbstractPrestressed concrete continuous girder bridge is one of the pre-stress Bridges, it has good performance, the whole structure stiffness big, distortion and seismic performance is good, especially the main line gently bending deformation, bridge deck less expansion joints, driving comfort, etc. Plus this with the design and construction of the bridge are more mature, construction quality and construction period can get control, after the bridge maintenance workload small. Prestressed concrete continuous beam, the scope of application of general in the 150 m, within the above all sorts of factors makes this bridge in highway, railway bridge engineering, cities and widely used.This design uses the fabricated the simply supported beam structure T, main calculation of main side beams, the standard span of 35 m, use a method construction craft manufacture girders, load level for Ⅱlevel. In the design of main girder internal force calculation, stress by steel girder layout, strength and stress checking and so on section design, perfectly constructed a fabricated prestressed concrete simply-supported T bridge, checking fully meet the requirements, the design key highlighted in the application of prestressed bridge, it also reflects the development trend of the Bridges in our country.Key wordsPre-stressed, Simple support T beam, Tensioning, Stress checking calculation目录0引言—工程概述和方案选择 (1)第1章设计资料及构造布置 (2)1.1设计资料 (2)1.1.1桥梁跨径及桥宽 (2)1.1.2设计荷载 (2)1.1.3材料及工艺 (2)1.1.4设计采用规范 (2)1.1.5基本计算数据 (3)1.2横截面布置 (4)1.2.1主梁间距与主梁片数 (4)1.2.2主梁跨中界面主要尺寸拟定 (4)1.3横截面沿跨长的变化 (7)1.3横隔梁的布置 (8)第2章主梁作用效应计算 (8)2.1永久作用效应计算 (8)2.1.1永久作用集度 (8)2.1.2永久作用效应 (10)2.2可变作用效应计算(修正刚性横梁法) (11)2.2.1冲击系数和车道折减系数 (11)2.2.2计算主梁的荷载横向分布系数 (11)2.2.3车道荷载的取值 (15)2.2.4计算可变作用效应 (16)2.3主梁作用效应组合 (20)第3章预应力钢束的估算及其位置 (20)3.1跨中截面钢束的估算和确定 (20)3.1.1按正常使用极限状态的应力要求估算钢束数 (21)3.1.2按承载能力极限状态估算钢束数 (22)3.2预应力钢束的布置 (22)3.2.1跨中截面及锚固端截面的钢束布置 (22)3.2.2钢束起弯角和线形的确定 (25)3.2.3钢束计算 (25)第4章计算主梁截面几何特性 (28)4.1截面面积及惯矩计算 (29)4.1.1净截面几何特征计算 (29)4.1.2换算截面几何特征计算 (29)4.2截面静矩计算 (31)4.3截面几何特性汇总 (32)第5章钢束预应力损失计算 (33)5.1预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失 (36)5.2由锚具变形、钢束回缩引起的损失 (37)5.3混凝土弹性收缩引起的预应力损失 (38)5.4由钢束应力松弛引起的损失 (41)5.5混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 (41)5.6预加力计算及钢束预应力损失汇总 (44)第6章主梁截面承载力与应力验算 (46)6.1持久状况承载能力极限状态承载力验算 (47)6.1.1正截面承载力验算 (47)6.1.2斜截面承载能力验算 (50)6.2持久状况下正常使用极限状态抗裂验算 (54)6.2.1正截面抗裂验算 (54)6.3持久状况构件的应力验算 (61)6.3.1正截面混凝土压应力验算 (62)6.3.2预应力筋拉应力验算 (62)6.3.3截面混凝土主压应力验算 (65)6.4短暂状况构件的应力验算 (70)6.4.1预加应力阶段的应力验算 (70)6.4.2吊装应力验算 (74)第7章主梁端部的局部承压验算 (74)7.1局部承压区的截面尺寸验算 (75)7.2局部抗压承载力验算 (77)第8章主梁变形验算 (78)8.1计算由预加力引起的跨中反拱度 (79)8.2计算由荷载引起的跨中挠度 (83)8.3结构刚度验算 (83)8.4预拱度的设置 (84)第9章横隔梁的计算 (84)9.1确定作用在跨中横隔梁上的可变作用 (84)9.2跨中横隔梁的作用效应影响线 (85)9.2.1绘制弯矩影响线 (85)9.2.2.绘制剪力影响线 (86)9.3截面作用效应计算 (88)9.4截面配筋计算 (88)第10章行车道板计算 (90)10.1悬臂板荷载效应计算 (90)10.1.1.永久作用 (90)10.1.2.可变作用 (91)10.1.3.承载能力极限状态作用基本组合 (91)10.2连续板荷载效应计算 (92)10.2.1.永久作用 (92)10.2.2.可变作用 (93)10.2.3.承载能力极限状态作用基本组合 (95)10.3截面设计、配筋和承载力验算 (96)致谢 (99)参考文献: (99)×××大桥预应力简支T形梁桥设计书学号×××作者:×××指导老师:×××职称:××0引言—工程概述和方案选择第1章设计资料及构造布置1.1 设计资料1.1.1桥梁跨径及桥宽标准跨径:35m(墩中心距离);主梁全长:34.96m;计算跨径:34.00m;桥面净空:净—14m+2×1.0m=16m。
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桥梁工程课程设计计算说明书桥梁工程课程设计计算书*名:***班级:道桥09-02班学号:************指导教师:姚小平徐海宾2013年01月05日目录1、设计基本资料 ............................................................................................. 错误!未定义书签。
2、横断面设计 ................................................................................................. 错误!未定义书签。
3、行车道板的计算 (1)3.1 恒载内力的计算............................................................................... 错误!未定义书签。
3.2 活载内力计算 (2)3.3 内力组合........................................................................................... 错误!未定义书签。
4、主梁内力计算 (3)4.1 结构自重恒载集度的计算............................................................... 错误!未定义书签。
4.2 恒载内力计算................................................................................... 错误!未定义书签。
4.3 汽车、人群荷载内力计算............................................................... 错误!未定义书签。
4.4 汽车荷载........................................................................................... 错误!未定义书签。
4.5 荷载组合 (22)5、横隔梁的计算 (23)5.1确定作用在中横隔梁的计算荷载 (23)5.2 内力计算 (23)5.3 内力基本组合 (25)6、支座计算与选择 (25)6.1 支座平面尺寸确定 (26)6.2 支座厚度确定 (26)6.3 验算支座偏移角度 (26)6.4 验算支座的抗滑稳定性 (27)参考文献 (28)一、 设计基本资料 1、公路等级:公路—I 级2、主梁形式:预应力钢筋混凝土T 形简支梁3、标准跨径为35米,计算跨径为34.4米,桥面净空:净—2×3.75+2×1.25(人行道)+2×0.5(路缘带) 4、车道数:双向分离式四车道 5、设计速度:100Km/h6、材料容重:沥青砼23 KN/m 3,水泥砼24 KN/m 3 二、 横断面设计(1)横断面由5片主梁组成,主梁间距2.2m ,主梁高2..0 m ,主梁肋宽0.2m 。
T 形梁截面尺寸图: (尺寸单位:cm )(2)桥面铺装: 面层:5 cm 沥青混凝土 重力密度为23 3/KN m 垫层:9 cm C25水泥混凝土 重力密度为24 3/KN m 梁翼板的重力密度为253/KN m 。
三、 行车道板计算(采用铰接悬臂板)1.恒载内力的计算(1) 计算每延米板的结构自重g沥青混凝土面层: 10.05 1.023 1.15/g KN m =⨯⨯= C 25水泥混凝土垫层: 20.1 1.024 2.4/g KN m =⨯⨯= T 梁翼板自重: 30.150.251.0255/2g KN m +=⨯⨯= 合计: 312316.1/i g g g g KN m ==++=∑/KN m(2)计算每延米板条的恒载内力弯矩: 22011 2.20.28.31() 4.15222og gl KN m M -=-=-⨯⨯=-剪力: 8.31 1.08.31og KN Q gl =⨯== 2.活载内力的计算将车辆荷载后轮作用与铰缝轴线上,后轴作用力为P=140KN.轮载分布:车轮着地尺寸220.20.6a b m ⨯=⨯,经铺装层按45角扩散后,在板顶的分布尺寸:1220.220.140.48a a H m =+=+⨯= 1220.620.140.88b b H m =+=+⨯=经分析,车后轴两轮的有效分布宽度重叠,所以荷载对于悬臂根部的有效分布宽度为:1020.48 1.42 1.0 3.88a a d l m =++=++⨯=由于这是汽车局部荷载加载在T 梁的翼板上,故冲击系数取1 1.3μ+= 。
作用在每延米板条上的弯矩: 01(1)()44sp b PM l a μ=-+- 21400.881.3(1.0)4 3.884⨯=-⨯-⨯18.29KN m =- 作用在每延米板条上的剪力:2140(1)1.323.4544 3.88Ap P Q KN a μ⨯=+=⨯=⨯ 3.内力组合安全等级二级, 1.0γ=,1g γ=1.2,1p γ=1.4a) 按承载能力极限状态下作用基本组合弯矩和剪力的设计值分别为:Ac 1.2 1.4 1.2(4.16) 1.4(18.29)30.60Ag ud M M M KN m =+=⨯-+⨯-=-⋅ 1.2 1.4 1.28.31 1.423.4542.8Ag Ac Q Q Q KN =+=⨯+⨯=udb) 按正常使用极限状态下作用基本组合弯矩和剪力的设计值分别为:短期效应组合Ac 0.7 4.160.7(18.29) 1.314.01Ag sd M M M KN m =+=-+⨯-÷=-⋅ 0.78.310.723.45 1.320.94Ag Ac Q Q Q KN =+=+⨯÷=sd四、 主梁内力计算横断面图纵断面图1.结构自重恒载集度的计算:计算恒载时,假定桥面构造各部分重量平均分配给主梁承担。
(1)主梁:10.150.250.20.4[0.20 2.1()(2.20.2)20.2]2523.5/22g KN m ++=⨯+⨯-+⨯⨯⨯=(2)横隔梁 对于边主梁:20.150.25 2.20.20.160.18[1.6)]()525]/33.40.865/222g KN m +-+=-⨯⨯⨯⨯=(()对于中主梁:'220.865 1.73/g KN m =⨯= (3)桥面铺装层:30.058.5230.098.5245 5.627/g KN m =⨯⨯+⨯⨯÷=()(4)栏杆和人行道:452/5 2.0/g KN m =⨯= 作用于边主梁的全部恒载强度: 550.3作用于中主梁的全部恒载强度:23.5 1.73 5.627232.857/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/413L/160.750.15边跨弯矩剪力影响线1#及5#梁内力(边跨)跨中弯矩 21134.434.431.114601.82424l l M l g KN m =⨯⋅⨯=⨯⨯⨯=⋅ 跨中剪力 20l V =支点剪力 01131.1134.4535.12Q KN =⨯⨯⨯=1/4跨处弯矩:131334.434.431.113451.3216216M l l g KN m =⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=⋅1/4跨处剪力:/431.1134.434.42267.524l Q KN =⨯-⨯=() 2#、3#及4#梁内力(中间跨)跨中弯矩 21134.434.431.984730.52424l l M l g KN m =⨯⋅⨯=⨯⨯⨯=⋅ 跨中剪力 20l V =支点剪力 01131.9834.4550.12Q KN =⨯⨯⨯=1/4跨处弯矩:; 131334.434.431.983547.9216216M l l g KN m =⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=⋅1/4跨处剪力:/431.9834.434.4227524l Q KN =⨯-⨯=() 3.汽车、人群荷载内力计算(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:2223.5 2.396KN /9.81c G m s m g ===• 主梁截面形心到T 梁上缘的距离(平准板厚20cm ):2020204020(220-20)+21020+(60-20)30(170+)22276.720(220-20)+21020+(60-20)30y cm +⨯⨯⨯⨯⨯⨯==⨯⨯⨯ 跨中截面惯性矩:32323241201(22020)20(22020)20(76.7)2021012212210120210(76.7)(6020)30(6020)30(20076.7)2120.501251c I m =⨯-⨯+-⨯⨯-+⨯⨯+⨯⨯-+⨯-⨯+-⨯⨯-=查表 E 取103.010a p ⨯23.14 3.3237233.4f Hz ===⨯ 1.514Hz f Hz ≤≤0.1767ln 0.01570.1767ln5.7460.01570.197f μ=-=⨯-= (2) 计算荷载横向分布系数a) 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 110.7050.352522oq q m η===∑ 对于人群荷载 1 1.216or r m η==2#梁对于汽车荷载 210.2950.8860.2950.73822oq qm η++===∑ 对于人群荷载 2or m =0 (由于是出现负的,取零,出于安全考虑)3#梁对于汽车荷载 310.18210.4090.795522oq q m η++===∑ 对于人群荷载 30or m = b) 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34.43.13211L B ==> 可按修正的刚性横梁法绘制影响线并计算横向分布系数cq m , 取=0.90β,按刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值:5211iij i i a e na η=•=±∑β 本桥各根主梁的横向截面均相等,梁数n=5, 梁间距为2.2米。
()522222222221234512 4.4 2.2048.4ii aa a a a a m ==++++=⨯++=∑1#梁横向影响线的竖标值:1#梁影响线()221115212 4.4110.90.56548.4i i a n a η=⨯=±=+⨯=∑β()15155214.4 4.4110.90.16548.4i i a a n a η=⨯-=±=+⨯=-∑β由11η、15η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()1110.50680.35940.2530.10560.612422cq qm η==⨯+++=∑ 对于人群荷载10.5989cr r m η==2#梁横向影响线的竖标值:2#梁影响线122152111 4.4 2.20.90.38548.4ii a a naη=⨯=±=+⨯=∑β()25255212.2 4.4110.90.02548.4i i a a n a η=⨯-=±=+⨯=∑β由21η、25η绘制2#梁的横向影响线,如上图及最不利荷载位置 对于汽车荷载 ()2110.35340.27980.22660.15360.507422cq q m η==⨯+++=∑ 对于人群荷载 20.3994cr r m η== 3#梁横向影响线的竖标值3#梁影响线3110.25η==、3510.25η== 对于汽车荷载 ()3110.240.422cq q m η==⨯=∑ 对于人群荷载 30.20.20.4cr r m η==+=所以冲击系数:110.197 1.197μ+=+=该算例中位两车道,故不需要折减。