桥梁专业T形桥梁毕业课程设计计算书(附构造图)
桥梁工程课程设计(t型简支梁的计算)
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》(JTJD60—2004)⑵《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJD62—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:31ii 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==b t 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 IJ 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 cmh cmc cmb l 15753052)15625(8004='='=-===381.0800305==l c 查表得当381.0=l c 时531.0=c λ则cm 162531.0305=⨯=λ 横隔梁界面重心位置ya :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≤==b h ,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 =。
建工系-T型梁桥课程设计
四、利用偏心受压法计算各主梁的跨中汽车荷载横向分布系数
各梁的横向影响线及荷载布置如图10所示(按车辆荷载布置)
图10跨中各梁影响线及荷载分布图
五、主梁内力计算
⑴横载内力计算
图11恒载产生跨中弯矩计算图式图12恒载产生支点剪力计算图式
经计算,1号梁和5号梁的支点剪力最大:(见图12)
图21按抗剪承载力要求计算各排弯起钢筋的用量(单位:mm)
箍筋选用Ф6,
弯起钢筋采用4Ф24,实际面积为1810mm2>1679 mm2,满足抗剪要求。
弯起钢筋采用4Ф32,实际面积为3217mm2>2878.4 mm2,满足抗剪要求。
弯起钢筋采用4Ф32,实际面积为3217mm2>2428 mm2,满足抗剪要求。
弯起钢筋采用1Ф30,实际面积为706.8mm2>178 mm2,满足抗剪要求。
七、完成板式橡胶支座的选择与设计
1选择橡胶支座的几何尺寸和各项变形
2验算支座的平面尺寸
3确定并验算支座厚度
4确定支座钢板厚度
5验算支座偏转情况
·
6验算支座的抗滑稳定性
2.按铰接悬臂板计算行车道板的荷载有效分布宽度,作用效应组合,并完成配筋(附必要的计算图式)
3.按杠杆法计算各支点横向分布系数(精确到0.001)
4.按偏心压力法计算各主梁的跨中横向分布系数(精确到0.001)
5.完成主梁的内力计算及基本荷载组合
6.完成主梁配筋(抗拉钢筋以及抗剪钢筋的配置)
7.完成板式橡胶支座的选择与设计
⑵主梁活载计算
①计算汽车荷载产生的跨中弯矩与支点剪力
根据《桥规》的规定, ,
根据偏心压力法计算得到,1号梁和5号梁的汽车荷载跨中横向分布系数最大,为0.565。
简支T梁桥课程设计计算书
钢筋混凝土桥梁计算一、设计资料 1.结构形式及基本尺寸某公路装配式简支梁桥,标准跨径20m ,双向双车道布置,桥面宽度为净 7+2x1. 5m ,总宽10m 。
主梁为装配式钢筋混凝土简支T 梁,桥面由6片T 梁组成,主梁之间铰接,沿梁长设置5道横隔梁(横隔梁平均厚度为16cm ,高100cm ),桥梁横截面布置见图1。
80015035035013020100090201830821304825251.5% 1.5%图 1 主梁横截面主要尺寸(单位:cm )2.桥面布置桥梁位于直线上,两侧设人行道,人行道宽1.5m 、厚0.20m 。
桥面铺装为2cm 厚的沥青混凝土,其下为C25混凝土垫层,设双面横坡,坡度为1.5% 。
横坡由混凝土垫层实现变厚度,其中,两侧人行道外侧桥面铺装厚度为8cm (2cm 厚沥青混凝土和6cm 混凝土垫层)。
3.主梁表1 装配式钢筋混凝土T 形梁桥总体特征 标准跨径/m 计算跨径/m梁长 /m梁高 /m支点 肋宽 /cm跨中 肋宽 /cm翼板端部厚度 /cm 翼板根部厚度 /cm 梁肋变化长度/ cm 横隔 梁数最大 吊重 /t2019.519.961.330181220479532.5注:梁肋变化长度从支截面点算起。
4.材料 1)梁体:主梁混凝土:C35; 横梁混凝土:C30; 钢筋混凝土容重:25kN/m 3 2)钢筋主 筋:热轧HRB335钢筋; 构造钢筋: 热轧R235钢筋 3)桥面铺装沥青混凝土,容重为22kN/m 3 ;混凝土垫层C25,容重为24kN/m 3 4)人行道人行道包括栏杆荷载集度为6kN/m 5.设计荷载6.设计规范及参考书目1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) 3)《桥梁工程》4)《混凝土结构设计原理》 5)《结构力学》6)《桥梁通用构造及简支梁桥》二、主梁的计算 (一)主梁内力计算 1.恒载内力计算(1)计算各主梁的恒载集度 主梁:kN/m53.11253.118.0218.06.1)2.012.0('1=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=g kN/m 625.14253.13.023.06.1)2.012.0("1=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=gkN/m 08.132/)("1'11=+=g g g横隔梁: 对于边主梁A 组 汽车荷载 人群荷载 公路—I 级3.0 kN/m 2)kN/m (53.05.19/25516.0248.082.0218.060.100.1g 2=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⨯⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯--⨯= 对于中主梁(kN/m)06.153.02g 12=⨯=桥面铺装层)kN/m (03.36/2400.7)12.006.0(212200.702.0g 3=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯++⨯⨯=栏杆和人行道)k N /m(2/626g 4=⨯= 作用于边主梁的全部恒载g 为∑=+++==)k N /m (64.18203.353.008.13g g i 作用于中主梁的恒载为)kN/m (17.19203.306.108.13g 1=+++=(2)荷载内力计算各主梁距离支座为x 的横截面弯矩和剪力: )(222x l gx x gx x gl M x -=⋅-⋅= )2(22x l ggx gl V x -=-=各计算截面的剪力和弯矩值列于表2内 表2 边(中)主梁的恒载内力截面位置 内力剪力kN /V弯矩kN /M 0=x74.18119.5218.64=⨯=V (186.9)0=M (0)4/l x =86.9019.5/4)/22-18.64(19.5=⨯=V (93.44)45.664419.5-19.5419.5218.64=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=M(683.34)2.活载内力计算(1)a.荷载位于支座处时,应按杠杆原理法计算荷载横向分布系数首先绘制1/2和三号梁的荷载横向影响线如图2 ①②③所示图2 杠杆原理法计算横向分布系数(尺寸单位:cm)根据《桥规》(JPG D60)的规定,在横向影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置。
T型梁设计计算书
桥梁工程课程设计第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:38m ; 主梁全长:37.96m ; 计算跨径:37.16m ;桥面净空;0.5+1.0+7.5+2.5+0.5桥面坡度:不设纵坡,车行道双向横坡为2%。
1.1.2 设计荷载:公路—Ⅰ级1.1.3 材料及施工工艺混凝土:主梁C40,栏杆、桥面铺装及混凝土三角垫层用C40;预应力钢筋:采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》( D62—2004)的2.15s φ钢绞线,每束7根,全梁配6束,pk f =1860MPa 。
按后张法工艺制作主梁,采用φ70mm 金属波纹管成孔,预留孔道直径为75mm 和OVM 锚。
1.1.4 设计依据(1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)简称《桥规》(2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004) (3)《桥梁工程》 (人民交通出版社,姚铃森编)图1.1.11.2 横截面布置1.2.1 主梁间距与主梁片数主梁间距通常应随着梁高与跨径的增加而加宽为经济,由此可提高主梁截面效率指标值,采用主梁间距 2.4m,考虑人行道可以适当挑出,考虑设计资料给定的桥面净宽选用5片主梁,其横截面布置形式图1.2.1。
图1.2.11.2.2主梁尺寸拟定1.2.2.1主梁高度预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比在1/15~1/25之间,标准设计中一般取为1/16~1/18。
所以梁高取用220cm。
1.2.2.2主梁腹板的厚度在预应力混凝土梁中,梁中腹板内主拉应力较小,腹板厚度翼板由布置预制孔管的构造决定,同时从腹板本身的稳定要求出发,腹板厚度一般不宜小于其高度的1/15。
本设计采用18cm.在跨中区段梁腹板下部设置马蹄,设计实践表明马蹄面积与截面面积以10%-20%为宜,马蹄宽:54cm,高:36cm。
1.2.3 翼板尺寸拟定在接近梁的两端的区段内,为满足预应力束筋布置锚具的需要,肋厚应逐渐扩展加厚,其过渡段长度不宜小于12倍肋板的增加厚度。
桥梁工程计算书
钢筋混凝土简支T形梁桥设计1.1基本设计资料1、跨度和桥面宽度(1)标准跨径:10m。
(2)计算跨径:9.6m。
(3)主梁全长:9.96m。
(4)桥面宽度:1.5m(人行道)+净-7m(行车道)+0.5m(防撞栏)。
2.技术标准设计荷载:公路—Ⅱ级,人行道和栏杆自重线密度按照单侧6kN/m计算,人群荷载为3kN/m2。
环境标准:Ⅰ类环境。
设计安全等级:二级。
3.主要资料(1)混凝土:混凝土简支T形梁及横梁采用C50混凝土:桥面铺装上层采用0.03m沥青混凝土,下层为厚0.06~0.13m的C50混凝土,沥青混凝土重度按26kN/m3计。
(2)钢材:主筋采用HRB335钢筋,其它用R235钢筋。
4.构造截面及截面尺寸图1-1 桥梁横断面和主梁纵断面图(单位:cm)如图1所示,全桥共由5片T形梁组成,单片T形梁高为0.9m,宽1.8m;桥上横坡为双向1.5%,坡度由C50混凝土桥面铺装控制;设有三根横梁。
1.2 主梁的计算1.2.1 主梁的荷载横向分布系数计算1.跨中荷载横向分布系数桥跨内设有三根横隔梁,具有可靠的横向联系,且承重结构的宽跨比为:B/l=9/9.6=0.9375>0.5。
故先按修正的刚性横隔梁法来绘制横向影响线和计算分布系数m c。
(1)计算主梁大的抗弯及抗扭惯性矩I和I T:1)求主梁截面的重心位置x(见图1-2):图1-2 主梁抗弯及抗扭惯性矩计算图式翼缘板的厚按平均厚度计算,其平均厚度为h1=1/2×(10+16)cm=13cm则(18018)1313/2901890/223.24(18018)139018x cm cm -⨯⨯+⨯⨯==-⨯+⨯2)抗弯惯性矩I为I=[1/12×(180-18)×133+(180-18)×13×(23.24-13/2)2+1/12×18×903 +18×90×(90/2-23.24)2] cm 4 =2480384 cm 4对于T 形梁截面,抗扭惯性矩可进似按下式计算: 式中 b i 、t i──── 单个矩形截面的宽度和高度; c i ──── 矩形截面抗扭刚度系数;m ──── 梁截面分成单个矩形截面的个数。
桥梁工程课程设计计算书
桥梁工程课程设计计算书一.行车道板计算1.计算如图1所示的T 梁翼板,荷载为公路Ⅰ级,桥面铺装为5cm 的沥青混凝土和10cm 的C40水泥混凝土垫层图12.恒载弯矩计算桥面铺装m kN 55.324110.023105.0g 1=⨯⨯+⨯⨯= 板厚平均值m216.072.16.02.0)2.025.0(56.0t =⨯++⨯=翼板自重m KN 40.5250.1216.0g 3=⨯⨯=m /kN 95.840.555.3g g g 21=+=+=m90.1b l m 936.1216.072.1t l l 00=+>=+=+=所以取m 90.1l = 恒载弯矩 m/kN 039.490.195.881gl81M 22g =⨯⨯==3.活载弯矩计算对于车辆荷载,设计荷载为公路Ⅰ级,所以车轮的着地长度为m 20.0a 2=,宽度m 60.0b 2=,则有m 50.015.0220.0H 2a a 21=⨯+=+= m 90.015.0260.0H 2b b 21=⨯+=+=车轮在板的跨中m267.190.132l 32m 133.1390.150.0l 31a a 1=⨯=<=+=+=所以取m 4.1d m 267.1a =<=车轮在板的支撑处m633.090.131l 31m 716.0216.050.0t a a 1'=⨯=>=+=+=所以取m 716.0a '=m 276.02716.0267.12a a e '=-=-=m 10.0)290.13.1(290.0)2l 3.1(2b c 1=--=--=e c <所以m 916.010.02716.0c 2a a 'c =⨯+=+= 跨中位置车轮的荷载集度m/kN 387.6190.0267.12140ab 2P P 1=⨯⨯==支点处车轮的荷载集度m/kN 628.10890.0716.02140b a 2P P 1''=⨯⨯==c 处车轮的荷载集度m/kN 910.8490.0916.02140b a 2P P 1c ''=⨯⨯==如图2所示363.0475.095.0725.0y y 21=⨯==025.0475.095.005.0y 3=⨯= 017.0475.095.03/10.0y 4=⨯=故[]44332211y A y A y A y A 1M +++μ+=)(汽[025.010.0910.84363.045.0387.61363.045.0387.613.1⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯=()]mkN 374.26017.010.0910.84-628.10821⋅=⨯⨯+图2对于人群荷载产生的弯矩,如图3mN 1.354k 1.90810.9532M ⋅=⨯⨯⨯⨯=人图3弯矩组合:人汽M 1.40.8M 4.1M 2.1Mg j⨯⨯++=m N 43.287k 1.3541.40.826.3741.44.0391.2⋅=⨯⨯+⨯+⨯ 4.翼板配筋及强度复核C40混凝土,pa M 18.4f cd =,pa M 1.65f td =HRB335级钢筋,pa M 280f sd =,0.56b =ξ, 1.00=γ (1)求混凝土相对受压区高度x 悬臂根部高度h =,净保护层厚度3cm ,取B12钢筋,则有效高度213mm13.5/2-30-250d/2-a -h h 0===由)2x-(h bx f M 0cd d 0≤γ得 )2x-(213x 10004.1810287.430.16⨯=⨯⨯解得 mm 11921356.0h mm 11x 0b =⨯=ξ<= (2)求钢筋面积s A2sdcd s mm 7232801110004.18f bx f A =⨯⨯==(3)配筋取B12钢筋,按间距14cm 配置,每米板宽配筋为2S mm 792A =,最小配筋率:()()27.0280/65.145f /f 45sd td ==,即配筋率不应小于0.27%,且不应小于0.2%,故取%27.0min =ρ 实际配筋率%)27.0(%37.02131000792bhA min 0S =ρ>=⨯==ρ分布筋按构造配置,取A8钢筋,间距为20cm (4)强度复核bxf A f cd s sd =, 得mm 1210004.18792280bf A f x cd s sd =⨯⨯==)212-(21312100018.4)2x -(h bx f M0cd u⨯⨯⨯==mkM 287.43M m kN 706.45⋅=>⋅=, 满足要求二.主梁计算(一)跨中截面荷载横向分布系数计算此桥在跨度内设有横隔梁,具有强大的横向连接刚性,且承重结构长宽比为:71.190.165.19B L =⨯=故可用偏心压力法来绘制荷载横向影响线并计算横向分布系数c m ,图4本桥各根主梁的横截面均相等,梁数6n =,梁间距为1.90m ,则26252423222161i 2i a a a a a a a +++++=∑= 2222222m175.63(-4.75)(-2.85)(-0.95)95.085.275.4=+++++=①号梁横向影响线的竖标值为:190.0175.6375.461a an 1524.0175.6375.461a a n 1261i 2i2116261i 2i2111-=-=∑-=η=+=∑+=η==由11η,16η绘制①号梁横向影响线,如图4(a )所示,进而由11η,16η计算横向影响线的零点位置。
桥梁工程课程设计(简支T梁)
目录1、主梁设计计算 (2)1.1、集度计算 (2)1.2、恒载内力计算 (3)1.3、惯性矩计算 (4)1.4、冲击系数计算 (5)1.5、计算各主梁横向分布系数 (5)1.6、计算活载内力 (8)2、正截面设计 (10)2.1、T形梁正截面设计: (10)2.2、斜截面设计 (12)3、桥面板设计 (16)3.1桥面板计算书: (16)3.2桥面板截面设计 (18)4、参考文献 (19)5、《桥梁工程》课程设计任务书 (20)5.1、课程设计的目的和要求 (20)5.2、设计内容 (20)5.3、设计题目:装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算 (21)T 型简支梁桥计算书1、主梁设计计算标准跨径:16m 计算跨径:15.5 高跨比:1/11梁高:1/11×15.5+0.5=1.45m1.1、集度计算计算第一期恒载:混凝土C25,C30(容重为25 KN/㎡ ) (1)、计算①、②、③号主梁面积:0.6050 m ²计算①、②、③号梁集度:g 1=g 2=g 3=0.6050×25KN/m=15.1KN/m (2)、计算①、②、③号梁的横隔梁折算荷载:①号梁为边主梁,②、③号梁为中主梁:横隔梁a=1.8m ,b=0.15m ,h=1m 的寸且5根横隔梁的体积都为:3124155.0)216.015.0()220.00.2()214.008.000.1(m =+⨯-⨯+-计算①号梁m kN g /00.15.15/255124155.1''''1=⨯⨯=;计算②号梁和③号梁为m kN g g g /00.200.122'''1'''3'''2=⨯=⨯==计算第二期恒载:(1)计算桥面铺装层荷载:分为2cm 厚沥青混凝土重为m kN g /828.05/2302.09沥青=⨯⨯=和C25混凝土垫层厚分布如下图所示:①号梁:mk kN /625.2255.1)08.006.0(5.0=⨯⨯+⨯; ②号梁:m kN /75.4252)11.008.0(5.0=⨯⨯+⨯; ③号梁:m kN /9375.5252)1275.011.0(5.0=⨯⨯+⨯;计算第三期恒载:栏杆和人行道 计算①号主梁:6×2/5=2.4 计算②号主梁:6×2/5=2.4 计算③号主梁:6×2/5=2.4 全部荷载汇总如下:可得简直梁桥的基频:CCm EI l f 22π=1.2、恒载内力计算根据公式M x =gx 2(l −x )Q x =g2(l −2x ),算得恒载内力。
桥梁工程毕业设计计算书参考
0318144班桥梁工程毕业设计计算书设计资料:1、桥型:两跨装配式简支钢筋砼T型梁桥,纵横端面布置,如下图所示:2、设计荷载:设计汽车荷载汽车-—20级,挂车——100,人群3KN/m23、桥面净宽:净—7+2×0.75+2×0。
254、跨径:标准跨径20m,计算跨径19.5m5、每侧栏杆及人行道构件重5KN/m6、砼线膨胀系数ą=1×10—57、计算温差=Δt=35o C8、砼弹性量E h=3×101Mpa(C30砼)二、基本尺寸拟订1、主梁由5片T梁组成桥宽(5×1。
6m)每片梁采用相同的截面尺寸,断面尺寸如上图所示.各主梁、横隔梁相互间采用钢板焊接接头‘2、横隔梁建议采用5片,断面尺寸自定3、桥墩高度,尺寸自行设计4、采用u型桥台,台身高5米,其他尺寸自行设计三、建筑材料1、主梁、墩帽、台帽为C30砼,重力密度γ1=25KN/m32、墩身、台身及基础用7.5级砂浆25#块石,其抗压强度Rα′为 3.7Mpa,重力密度γ2=24KN/m3,桥台填土容量γ3=18KN/m33、桥面铺装平均容重γo=23 KN/m3四、地质及水文资料1、此桥位于旱早地,故无河流水文资料,也不受水文力作用,基本风压值1Kpa2、地质状况为中等密实中砂地基,容许承载力[σ]=450kPa;填土摩擦角Ø=35o,基础顶面覆土0。
5m,容量与台后填土相同一、桥面板的计算:(一)计算图式采用T形梁翼板所构成铰接悬臂板(如右图所示)1.恒载及其内力(按纵向1m宽的板条计算)(1)每延米板上恒载g的计算见下表:(2)每米宽板条的恒载内力为:M min,g=-=-×5.38×0.712kN·m=-1.356kN·mQ ag=gl0=5.38×0.70kN=3。
82kN1.汽-20级产生的内力将加重车后轮作用于铰缝轴线上(如上图所示),后轴作用力为P=120kN,轮压分布宽度如下图所示。
桥梁专业T形桥梁毕业课程设计计算书(附构造图)
桥梁专业T形桥梁毕业课程设计计算书(附构造图)桥梁工程课程设计计算书姓名:学号:班级:指导老师:时间:目录T型梁桥设计书 (4)一、基本资料 (4)1.桥梁长度 (4)2.桥面铺装 (4)3.桥面净空 (4)4.设计荷载 (4)5.材料 (4)二、设计过程 (4)1、基本资料 (4)2、内力计算 (5)(1)恒载及内力计算(以纵向1米宽的板条进行计算) (5)(2)车辆荷载产生的内力 (6)(3)内力组合(承载能力极限状态内力组合) (6)(4)行车道板的配筋 (6)3、按杠杆法计算各梁支点处的荷载横向分布系数 (7)4、利用偏心受压法计算各主梁的跨中汽车荷载横向分布系数 (9)5、主梁内力计算 (11)(1)恒载集度 (11)(2)恒载内力 (12)6、活载内力计算 (13)(1)荷载横向分布系数汇总 (13)I (14)(2)计算c(3)计算公路—I级荷载的跨中弯矩 (14)(4)计算跨中截面车道活载最大剪力 (16)(5)计算支点截面车道荷载最大剪力 (17)6)计算支点截面人群荷载最大剪力 (20)7、内力包络图 (21)8、配筋计算 (22)(1)受拉钢筋的配置 (22)(2)箍筋与弯起钢筋的配置 (24)(2)计算各排弯起钢筋截面积A (25)9、挠度验算 (27)(1)相关参数 (27)(2)开裂截面换算截面的惯性矩 (28)(3)全截面的几何特征计算 (28)(4)计算刚度的取用 (29)(5)跨中挠度的计算。
(29)7、裂缝宽度验算 (30)T型梁桥设计书一、基本资料1.桥梁长度桥梁标准跨径:20.00m;计算跨径19.50m;主梁预制长度19.96m;横截面由5片主梁构成,主梁间距1.6米,横梁高1.30米2.桥面铺装防水砼厚12cm,容重25KN/m³3.桥面净空净-7+2×0.75m4.设计荷载公路—Ⅰ级,人群荷载3.0kN/㎡,5.材料(1)钢筋,其技术指标见表1;(2)混凝土其技术指标见表2,主梁、桥面铺装(防水)为C40,栏杆、人行到为C30种类弹性横量抗拉设计强度抗压设计强度标准强度Ⅰ级Φ(MPa)52.110⨯195 195 235Ⅱ级Φ(MPa)52.010⨯280 280 335种类设计强度标准强度弹性模量轴心抗压轴心抗拉轴心抗压轴心抗拉C30 18.4MPa 1.65 MPa 26.8 MPa 2.40 MPa 43.2510MPa⨯C40 13.8 MPa 1.39 MPa 20.1 MPa 2.01 MPa 43.010MPa⨯二、设计过程1、基本资料桥面宽为净7+2⨯0.75,桥面横截面由5片T型主梁构成,主梁间距为1.45米,桥面的横断面如图1所示。
桥梁工程课程设计(t型简支梁的计算)
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: 31ii 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==b t 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 TxTx 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=l c 时 531.0=cλ 则 cm 162531.0305=⨯=λ横隔梁界面重心位置ya : 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≤==b h , 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 =。
T型梁桥设计计算书
为计汽车冲击力后汽车荷载产生的总效应。
表8
项目
计算图
Pk对应效应
S1
qk对应效应S2
(1+u)(S1+S2)
①
ML/4
408.29
163.09
725.6526
②
ML/2
544.38
217.45
967.5241
③
QL/4
111.99
27.95
177.7238
④
Q0
176.36
可以看出,由于两车道的折减系数取1.0,故最不利的横向分布系数肯定发生在两车道加载时。下图为横向影响线加载的最不利情况:
由上图得:
对于2号梁:
对于3号梁:
由此可以看出,2号梁的受力情况较3号梁为不利,故内梁均按2号梁配筋,只算2号梁。取
2,梁端剪力横向分布系数的计算(按杠杆法)
(二)内力计算
1.恒载内力
根据《公预规》第6.5.2条计算主梁的刚度:
式中, ——开裂构件等效截面的抗弯刚度;
——全截面抗弯刚度, ;
——开裂截面的抗弯刚度, ;
总上述:
(3)计算抗弯参数 和扭弯参数
其中,
B——取桥宽的一半
L——取计算跨径。
所以,
(4)计算荷载弯矩横向分布影响线坐标
已知 ,查GM图表,可得表2中的数值。
表2
梁位
荷载位置
B
3/4B
B/2
B/4
0
-B/4
-B/2
-3/4B
-B
较核
k1
0
0.92
0.94
0.98
1.05
1.08
T梁—xxx桥计算书
香河园路桥本桥为单跨20 米,预应力T 梁桥,17片主梁,桩接盖梁基础一、设计资料1、桥面全宽3.0m+24.0m+3.0m=30.0m2、主梁跨径和全长标准跨径:L b=20.0m(雉墙前沿之间的距离)计算跨径:L=19.2m(支座中心线之间的距离)主梁全长:L全=19.96m(主梁预制长度)3、设计荷载城一B,人群荷载3.8925kN/m24、材料钢筋:主筋采用HRRB33钢筋,预应力钢绞线1X 7面积为15.2mnn, 其他用R235钢筋;混凝土:主梁采用C50 砼,其他采用C30 砼。
5、计算方法极限状态法6、环境类别及安全等级本桥施工环境为H类环境,安全等级为二级。
7、结构尺寸如图1-1 所示,全断面17 片主梁,设三根横梁。
(单位:mm)8设计依据(1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60 —2004);(2)《公路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D6 ——2004);⑶《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007);(4)《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ 77—98)。
、主梁计算(一)主梁荷载横向分布系数1、跨中荷载弯矩横向分布系数 (考虑的影响)。
(1)主梁抗弯及抗扭惯性矩I 和 I T由CAD查询得抗弯惯性矩 I =14065631.250 (cm4) 主梁跨中竖向截面抗扭惯性矩 I Tx100mm 桥面混凝土铺装对主梁翼板:b i = 180 ( cm ) 11 =26 (cm)1 0.63—0.052匸 1 0^3180O.052^50.303I T1 C 1 3b 1 t 10.303 180 263/4958595.04 (cm )马蹄:b 2= 50(cm)t 2 =25+20 2=35(cm)1 0'63b T0'052t2b 21 0.63350.0523550500.1893 I T 2 C 2 Ib 2 上2 0.18950 353 405168.75 (cm 4)腹板:b s=130-26-35=69(cm)t s =20(cm)C s 5t g 0.052 — b a1 0.6320 0.052 却 69 69 0.2725 I T3 C 33 t 3 0.2725 69 203 150420 (cm 4)I T C i b i t i I T1I T2 I T3 958595 .04 405168 .75 150420 1514183 .79(cm 4)⑵求横向抗弯惯性矩: (中横梁截面) 打 (单位:mrj )利用CAD 计算图形特性来计算抗弯惯性矩可得:43I y = 10359133.500(Cm ) I l l y /l i 10359133.5/96010790.76(cm)计算丫值:(4)计算荷载弯矩横向分布影响线坐标通过计算比较布置三个车道时,为最不利荷载布置,布置如图2- 1(图 2-1)(5)各梁横向分布系数计算如下:(三列车)该桥的计算跨径为:l 二1920 (cm)b i =180 cm计算B 值:21 14065631.250( 180、24 0.4 1514183.79(?920)0.50362主梁之间桥面板净跨度的一半:d 1=80(cm)4ld 14065631.25 803 3l 4l 13 1920410790.760.0016m i 车 m2车 m 3车 m 4车 m 5车 m 6车 m 7车m8车 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2i 车 0.8 i 车 0.8 i 车°.8 i 车0.8 i 车0.8 i 车0.8 i 车0.8 i 车°.8 0.161 0.147 0.128 0.114 0.095 0.8 0.330.148 0.136 0.12 0.107 0.091 0.8 0.3068 0.136 0.125 0.111 0.1 0.0860.8 0.28320.123 0.114 0.102 0.094 0.082 0.8 0.26 0.11 0.103 0.094 0.087 0.077(0.8 0.23640.097 0.092 0.085 0.08 0.072 0.8 0.212 0.084 0.081 0.076 0.073 0.068 0.8 0.1884 0.072 0.07 0.067 0.066 0.063 0.8 0.1648 0.059 0.059 0.059 0.059 0.059 0.8 0.14160.180.165 0.15 0.135 0.12 0.104 0.089 0.074 m 1人 0.201 , m 2人 0.183 , m 3人 0.166 , m 4人 0.148 , m 5人 0.13 , m 6人 0.112 0.005 0.117 , m 7人 0.094 0.032 0.126 , m 8人 0.077 0.0410.118 ,m 9人0.059 0.0590.118m 9车 i 车0.80.059 2(二)作用效应计算(对1号梁进行计算)1、永久作用效应 (1)永久荷载 假定桥面铺装构造各部分重力平均分配给主梁承担,计算见表 2-1对上部结构各个部分分别计算,并列入下表; 钢筋混凝土 T 形梁桥永久荷载计算 表2-1构件名称 构件简图尺寸(尺寸单位:mm )主梁 [0.717 X 1.58+ (0.717+0.523)/2 X 3.8+0.523 X 4.6)] X2=11.789构件体积及算式(m 3)重度(kN/m 3)重力(kN )26306.5(2)主梁计算按叠合梁进行计算(叠合截面如下图)除叠合截面外的二期荷载计算如下:上部二期荷载总重为:24.505X 16+919.752+ (88.738+24.7+309.6+5.18 ) X 2=2168.268 (kN) 单片梁所受到的二期荷载每沿米重为:q二期=2168.268 - 17- 19.96=6.4 (kN/m)(3)永久作用效应计算通过midas 计算,列出永久作用效应表(如表 2-2 )永久作用效应计算表表2-22、可变作用效应(1)汽车荷载冲击系数 简支梁的自振频率为: 车道荷载的冲击系数: 车辆荷载的冲击系数:0.6686 0.3032log 19.2 0.2795I —简支梁的计算跨径(2) 城一B ,计算弯矩时,车道荷载的均布荷载标准值q M 19.0kN/m ;计算剪力时,均布荷载标准值q Q 25.0kN/m ,所加集中荷载P 采用 130kN 。
桥梁工程计算书(钢筋混凝土T型梁桥设计)
钢筋混凝土T 型梁桥设计计算书1 行车道板内力计算1.1 恒载产生的内力以纵向1米宽的板条进行计算如图1.1所示。
图1.1 铰接悬臂板计算图示(单位:cm )沥青混凝土面层:1g = 0.02×1.0×21= 0.42/kN mC25号混凝土垫层:2g =0.06×1.0×24=1.44/kN m T 形翼缘板自重:3g =0.100.161.025 3.25/2kN m +⨯⨯= 合计:g=i g ∑=1g +2g +3g =0.42+1.44+3.25=5.11/kN m 每米宽板条的恒载内力:弯距:220115.110.95 2.3122AG M gl kN m =-=-⨯⨯=-⋅剪力:0 5.110.95 4.85AG V gl kN ==⨯=1.2 荷载产生的内力按铰接板计算行车道板的有效宽度如图1.2所示)。
由<<桥规>>得2a =0.2m ,2b =0.6m 。
桥面铺装厚度为8cm ,则有:1a =2a +2H=0.2+2×0.08=0.36m 1b =2b +2H=0.6+2×0.08=0.76m荷载对于悬臂板的有效分布宽度为:a =1a +d+20l =0.36+1.4+1.90=3.66m冲击系数采用1+μ=1.3,作用为每米宽板条上的弯矩为:01(1)/2(/4)AP M P a l b μ=-+⋅⋅-1.3140/2/3.66(0.950.76/4)=-⨯⨯- 18.90KN m =-⋅作用于每米宽板条上的剪力为:图1.2 荷载有效分布宽度图示(cm )140(1) 1.324.8622 3.66AP P V KN a μ=+=⨯=⨯1.3 内力组合承载能力极限状态内力组合:1.2 1.4 1.22.31 1.418.9029.23j Ag Ap M M M KN m =+=-⨯-⨯=-⋅ 1.2 1.4 1.2 4.85 1.424.8640.62j Ag Ap V V V KN =+=⨯+⨯=1.4 截面设计、强度验算(HRB335钢筋:335sk f MPa =,280sd f MPa =,C25混凝土:16.7,ck f MPa =1.78,11.5, 1.23tk cd td f MPa f MPa f MPa ===)翼缘板的高度:h=160mm ;翼缘板的宽度:b=1000mm ;假设钢筋截面重心到截面受拉边缘距离s a =35mm ,则0h =125mm 。
T型桥梁毕业设计
T型桥梁毕业设计T型桥梁毕业设计桥梁是连接两个地点的重要交通设施,它不仅承载着车辆和行人的交通,还承受着巨大的力学压力。
在工程设计中,桥梁的结构和材料选择至关重要。
本文将探讨一种常见的桥梁结构——T型桥梁的毕业设计。
首先,我们来了解一下T型桥梁的基本结构。
T型桥梁由两个主要部分组成:上部结构和下部结构。
上部结构包括桥面、承重梁和支座,它们负责承载交通荷载。
下部结构包括桥墩和桥台,它们起到支撑和稳定桥梁的作用。
在进行T型桥梁的毕业设计时,首先需要进行桥梁的荷载计算。
荷载计算是桥梁设计的基础,它包括交通荷载、自重荷载、地震荷载等。
通过合理的荷载计算,可以确保桥梁在正常使用情况下的安全性。
接下来,我们需要选择适当的材料来构建T型桥梁。
常见的桥梁材料包括钢材、混凝土和预应力混凝土。
钢材具有较高的强度和韧性,适用于承受大荷载的桥梁。
混凝土具有良好的耐久性和抗压性能,适用于中小型桥梁的建设。
预应力混凝土结构能够提高桥梁的承载能力和抗震性能。
在设计T型桥梁的过程中,还需要考虑桥梁的几何形状。
桥梁的几何形状对于桥梁的承载能力和稳定性有着重要影响。
在T型桥梁设计中,需要确定桥面的宽度、承重梁的高度和支座的布置等参数。
通过合理的几何设计,可以使桥梁在荷载作用下保持良好的稳定性。
此外,T型桥梁的设计还需要考虑桥梁的施工工艺。
桥梁的施工工艺直接影响着桥梁的质量和建设周期。
在T型桥梁设计中,需要确定桥墩和桥台的施工方法、桥面铺装的材料和施工顺序等。
通过合理的施工工艺设计,可以提高桥梁的建设效率和质量。
最后,我们需要进行T型桥梁的结构分析和优化设计。
结构分析可以评估桥梁在不同荷载作用下的应力和变形情况,从而确定桥梁的安全性和可靠性。
优化设计可以通过调整桥梁的结构参数,提高桥梁的承载能力和抗震性能。
综上所述,T型桥梁的毕业设计涉及到荷载计算、材料选择、几何设计、施工工艺和结构分析等多个方面。
通过合理的设计和优化,可以建造出安全、稳定且具有良好性能的T型桥梁。
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。
桥梁工程课程设计计算书
桥梁⼯程课程设计计算书⽬录装配式钢筋混凝⼟简⽀T梁桥计算⼀、基本设计资料 (3)技术标准 (3)主要材料 (3)设计依据 (3)构造形式及截⾯尺⼨(桥梁横断⾯和主梁纵断⾯图) (3)⼆、主梁的计算 (4)(⼀)主梁荷载横向分布系数 (4)1.跨中荷载弯矩横向分布系数(按G-M法) (4)(1)主梁的弯矩及抗扭惯矩Ix和ITx (4)(2)横梁的抗弯及抗扭惯矩 (5)(3)计算参数 (5)(4)计算荷载弯矩横向分布影响线 (6)(5)梁端剪⼒横向分布系数(按杠杆法) (9)(⼆)作⽤效应计算 (10)1.永久荷载作⽤效应 (10)(1) 永久荷载 (10)(2)永久作⽤计算 (11)2.可变作⽤效应 (11)(1)汽车荷载冲击系数 (11)(2)公路Ⅰ级均布荷载,集中荷载及影响线⾯积 (12)(3)可变作⽤效应弯矩计算 (12)(4)可变作⽤效应剪⼒计算 (13)三.持久状况承载能⼒极限状态下截⾯设计配筋与验算 (16)1.配置主筋 (16)2.持久状况截⾯承载能⼒极限状态计算 (18)3.斜截⾯抗弯承载⼒计算 (18)4.箍筋设计 (21)5.斜截⾯抗剪承载⼒验算 (22)6.持久状况斜截⾯抗弯极限承载⼒计算 (25)四、持久状况正常使⽤极限状态下裂缝宽度验算 (26)五、持久状况正常使⽤极限状态下挠度验算 (27)六、⾏车道板的计算 (30)(⼀)永久荷载效应计算 (30)1.每延⽶板上的恒载 (31)2.永久荷载效应计算 (31)3.可变荷载效应 (31)4.作⽤效应基本组合 (32)(⼆)截⾯设计于配筋及验算 (32)装配式钢筋混凝⼟简⽀T梁桥计算⼀、基本设计资料1.标准跨径:13m2.计算跨径:12.5m3.主梁全长:12.96m4.桥⾯宽度(桥⾯净空):净9m(⾏车道)+2.0m(⼈⾏道)。
技术标准设计荷载:公路—Ⅰ级,⼈群荷载采⽤主要材料钢筋:主筋⽤HRB335级钢筋,其他⽤R235级钢筋。
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桥梁专业T形桥梁毕业课程设计计算书(附构造图)桥梁工程课程设计计算书姓名:学号:班级:指导老师:时间:目录T型梁桥设计书 (4)一、基本资料 (4)1.桥梁长度 (4)2.桥面铺装 (4)3.桥面净空 (4)4.设计荷载 (4)5.材料 (4)二、设计过程 (4)1、基本资料 (4)2、内力计算 (5)(1)恒载及内力计算(以纵向1米宽的板条进行计算) (5)(2)车辆荷载产生的内力 (6)(3)内力组合(承载能力极限状态内力组合) (6)(4)行车道板的配筋 (6)3、按杠杆法计算各梁支点处的荷载横向分布系数 (7)4、利用偏心受压法计算各主梁的跨中汽车荷载横向分布系数 (9)5、主梁内力计算 (11)(1)恒载集度 (11)(2)恒载内力 (12)6、活载内力计算 (13)(1)荷载横向分布系数汇总 (13)I (14)(2)计算c(3)计算公路—I级荷载的跨中弯矩 (14)(4)计算跨中截面车道活载最大剪力 (16)(5)计算支点截面车道荷载最大剪力 (17)6)计算支点截面人群荷载最大剪力 (20)7、内力包络图 (21)8、配筋计算 (22)(1)受拉钢筋的配置 (22)(2)箍筋与弯起钢筋的配置 (24)(2)计算各排弯起钢筋截面积A (25)9、挠度验算 (27)(1)相关参数 (27)(2)开裂截面换算截面的惯性矩 (28)(3)全截面的几何特征计算 (28)(4)计算刚度的取用 (29)(5)跨中挠度的计算。
(29)7、裂缝宽度验算 (30)T型梁桥设计书一、基本资料1.桥梁长度桥梁标准跨径:20.00m;计算跨径19.50m;主梁预制长度19.96m;横截面由5片主梁构成,主梁间距1.6米,横梁高1.30米2.桥面铺装防水砼厚12cm,容重25KN/m³3.桥面净空净-7+2×0.75m4.设计荷载公路—Ⅰ级,人群荷载3.0kN/㎡,5.材料(1)钢筋,其技术指标见表1;(2)混凝土其技术指标见表2,主梁、桥面铺装(防水)为C40,栏杆、人行到为C30种类弹性横量抗拉设计强度抗压设计强度标准强度Ⅰ级Φ(MPa)52.110⨯195 195 235Ⅱ级Φ(MPa)52.010⨯280 280 335种类设计强度标准强度弹性模量轴心抗压轴心抗拉轴心抗压轴心抗拉C30 18.4MPa 1.65 MPa 26.8 MPa 2.40 MPa 43.2510MPa⨯C40 13.8 MPa 1.39 MPa 20.1 MPa 2.01 MPa 43.010MPa⨯二、设计过程1、基本资料桥面宽为净7+2⨯0.75,桥面横截面由5片T型主梁构成,主梁间距为1.45米,桥面的横断面如图1所示。
图1 桥梁断面图(单位:cm )根据相关规范的规定以及工程实际的情况,T 型梁的尺寸如图2所示。
图2 T 型梁尺寸图横隔梁简图如图3所示。
图3 横隔梁简图2、内力计算桥面铺装为12cm 厚的防水砼,重度为325/kN mT 型梁翼缘板的重度为325/kN m(1)恒载及内力计算(以纵向1米宽的板条进行计算)桥面铺装防水砼:10.12 1.0253/g kN m =⨯⨯= T 型梁翼板自重:20.150.21.025 4.375/2g kN m +=⨯⨯= 合计:3 4.3757.375/i g g kN m ==+=∑每米宽板条的恒载内力:弯矩:220117.3750.70 1.81/22Ag M gl kN m =-=-⨯⨯=-剪力:07.3750.7 5.16Ag Q g l kN =⋅=⨯=(2)车辆荷载产生的内力将后轮作用于饺缝轴线上,后轮作用力为140P kN =,轮压分布宽度如图4所示。
对于车轮荷载中后轮的着地长度为20.20a m =,宽度为20.60b m =[由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)查的],则得:1220.2020.120.44a a H m =+=+⨯= 1220.6020.120.84b b H m =+=+⨯=1020.4420.70 1.4 3.24a a l d m =++=+⨯+=冲击系数:1 1.3μ+=作用于每米宽板条上的弯矩为:10221400.84(1)()(1.3)(0.70)13.76444 3.244Ap b P M l kN m a μ⨯=-+-=-⨯-=-⋅⨯22140(1) 1.328.0944 3.24Ag P Q kN a μ⨯=+=⨯=⨯(3)内力组合(承载能力极限状态内力组合)1.2 1.4 1.2( 1.81) 1.4(13.76)21.44A Ag Ap M M M kN m =+=⨯-+⨯-=⋅ 1.2 1.4 1.2 5.16 1.428.0945.52A Ag Ap Q Q Q kN =+=⨯+⨯=(4) 行车道板的配筋钢筋采用HRB335钢筋:'280sd sdf f MPa ==,0.56b ξ= 混凝土采用C40水泥混凝土:18.4cd f MPa =, 1.65td f MPa = a 翼缘板的高度:200h mm =;翼缘板的宽度:1000b mm =b 假设钢筋截面重心到截面受拉边缘35s a mm =,则020035165h mm =-=c 计算受压区高度:由公式:00()2d u cd xM M f bx h γ==-,得:61.021.441018.41000(165)2xx ⨯⨯=⨯⋅-07.2292.4b x mm h mm ξ=<=d 求所需钢筋面积218.410007.22474280cd s sd f bx A mm f ⨯⨯=== e 选择并布置钢筋查规范可知:可供使用的钢筋2610(471)s A mm Φ=,然后按照构造布置构造钢筋。
混凝土保护厚度30(11.3)c mm d mm =>=,且满足规范设计要求,所以11.33035.72s a mm =+=,取36s a mm =,则有效高度020036164h mm =-= 最小配筋率计算:min 1.650.450.45%0.27%0.2%280td sd f f ρ=⨯=⨯=>,故min 0.27%ρ= 实际最小配筋率:min 0471%0.29%0.27%1641000S A bh ρρ===>=⨯ f 验算截面验算受压区高度:002804717.1791.8418.41000sd s b cd f A x mm h mm f h ξ⨯===<=⨯ 验算抗弯承载能力:07.17()18.410007.17(164)2221.1621.44u cd x M f bx h kN m M kN m=-=⨯⨯⨯-=⋅≈=⋅3、按杠杆法计算各梁支点处的荷载横向分布系数各梁的横向影响线及荷载布置如图6所示(按车辆荷载布置)号梁号梁号梁号梁号梁图6 杠杆法横向分布系数计算图各梁横向分布系数:1号梁:公路I 级 110.8750.4382oq m =⨯=人群荷载 1 1.422or m = 2号梁:公路I 级 211.000.5002oq m =⨯=人群荷载 20or m = 3号梁:公路I 级 31(1.000.188)0.5942oq m =⨯+=人群荷载 30or m = 4号梁:公路I 级 411.000.5002oq m =⨯=人群荷载 40or m =5号梁:公路I 级 510.8750.4382oq m =⨯=人群荷载 5 1.422or m =4、利用偏心受压法计算各主梁的跨中汽车荷载横向分布系数本桥各根主梁的横截面均相等,梁数5n =,梁间距为1.6m ,则:522222222222123451(2 1.60) 1.600( 1.60)(2 1.60)25.60()i i aa a a a a m ==++++=⨯+++-+-⨯=∑ 1号梁在2个边主梁处的横向影响线的竖标值为:221112111(2 1.60)0.200.400.60525.6n i i a n a η=⨯=+=+=+=∑221152111(2 1.60)0.200.400.20525.6n i i a n a η=⨯=-=-=-=-∑2号梁在2个边主梁处的横向影响线的竖标值为:12212111 1.60 3.20.200.200.40525.6n ii a a n a η=⋅⨯=+=+=+=∑12252111 1.60 3.20.200.200525.6n i i a a n a η=⨯=-=-=-=∑3号梁在2个边主梁处的横向影响线的竖标值为:133121110 3.20.2000.20525.6n ii a a n a η=⋅⨯=+=+=+=∑133521110 3.20.2000.20525.6nii a a naη=⋅⨯=-=-=-=∑ 4号梁在2个边主梁处的横向影响线的竖标值为:14412111 3.2( 1.6)0.200.200525.6n i i a a n a η=⋅⨯-=+=+=-=∑14452111 3.2( 1.6)0.200.200.40525.6n ii a a n a η=⨯-=-=-=+=∑5号梁在2个边主梁处的横向影响线的竖标值为:15512111 3.2( 3.2)0.200.400.20525.6n i i a a n a η=⨯-=+=+=-=-∑15552111 3.2( 3.2)0.200.400.6525.6n i i a a n a η=⨯-=-=-=+=∑各梁的横向影响线及荷载布置如图7所示(按车辆荷载布置)图7 偏心压力法横向分布系数计算图1号梁:公路I 级 1(0.5750.3500.1880.038)0.5382cq m =⋅++-=人群荷载 0.684cr r m η==2号梁:公路I 级 1(0.38750.2750.193750.08125)0.4692cq m =⋅+++=人群荷载 0.442cr r m η==3号梁:公路I 级 1(0.200.200.200.20)0.4002cq m =⋅+++=人群荷载 0.400cr r m η== 4号梁:公路I 级 1(0.38750.2750.193750.08125)0.4692cq m =⋅+++=人群荷载 0.442cr r m η==5号梁:公路I 级 1(0.5750.3500.1880.038)0.5382cq m =⋅++-=人群荷载 0.684cr r m η==5、主梁内力计算(1)恒载集度主梁:10.150.200.350.15[0.20 1.45()(1.600.20)()(0.40.2)]2514.63/22g kN m ++=⨯+-+-⨯= 横隔梁:对于边主梁:20.150.2 1.60.21.3()()0.15525220.76/19.5g kN m +-⎡⎤-⨯⨯⨯⨯⎢⎥⎣⎦==对于中主梁:1220.76 1.52/g kN m =⨯=桥面铺装层:30.127.00254.20/5g kN m ⨯⨯==栏杆和人行道:425.0 2.00/5g kN m =⨯= 作用于边主梁的全部荷载g 为:14.630.76 4.20 2.0021.59/i g g kN m ==+++=∑作用于中主梁的全部荷载g 为:14.63 1.52 4.20 2.0022.35/i g g kN m ==+++=∑(2)恒载内力计算边主梁的弯矩和剪力,计算公式如下:()222X gl x gx M x gx l x =⋅-⋅=-(2)22X gl gQ gx l x =-=-各计算截面的剪力和弯矩值,如下表。