跨径20m钢筋混凝土简支梁桥课程设计计算书
跨径20m钢筋混凝土简支梁桥课程设计计算书
桥梁工程课程设计计算书题目:跨径20m钢筋混凝土简支梁桥设计院(系):土木建筑工程学院专业班级:学号:学生姓名:指导教师:目录一.选择结构尺寸-------------------------------1二.主梁翼缘板计算-----------------------------2三.活载横向分布系数的计算---------------------2四.主梁内力计算-------------------------------4五.横隔梁内力计算-----------------------------7六.挠度计算-----------------------------------9七.支座设计-----------------------------------10一.选择结构尺寸1.桥梁的跨径及桥宽主梁全长:19.96m(标准跨径为30m)计算跨径:19.5m桥宽:9+2 1.0m人行道2.主梁尺寸的确定(梁肋)主梁间距1.8m~2.5m ,取1.8m 六根主梁高跨比1/14~1/25梁高取h=1.5m3.横隔梁尺寸的确定中横隔梁的高度可作成主梁高的3/4左右, 取1.0m横隔梁的肋宽通常取15~18cm,上宽下窄,上取16cm,下取15cm 4.主梁肋板尺寸翼板厚度根部不小于梁高1/10,取18cm;边缘厚度不小于10cm,取14cm腹板厚度b=15cm图1 横断面图(单位:cm)图2纵断面图 (单位:cm)图3 T 梁横断面 (单位:cm )二.主梁作用效应计算1.恒载及内力桥面铺装为3c m厚的沥青表面处治(容重23kN/m 3)和平均厚9cm 的混凝土垫层(容重24 kN/m 3),T 板材料容重25 k N/m3① 每延米板上的恒载g :沥青表面处治: 1g =0.03⨯1.0⨯23=0.69 kN/m防水混凝土面层:2g =16.2240.109.0=⨯⨯ kN/mT 梁翼板自重: g 3=75.2250.1214.008.0=⨯⨯+ k N/m合计: 6.5=∑=i g g kN/m② 每延米板条的恒载内力弯矩m kN gl M Ag ⋅-=⨯⨯-=-=︒06.38.06.5212122剪力48.48.06.5=⨯==︒gl Q Ag kN2.公路Ⅰ级汽车荷载产生的内力将加重车后轮作用于铰缝轴线上,后轴作用力140=P kN,着地长度m a 2.02=着地宽度m b 6.02=,则板上荷载压力面的边长为:m a a 44.012.022.0221=⨯+=H +=, 图4 汽车荷载计算图式(单位:cm ) m b b 84.012.026.0221=⨯+=H +=荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度 双轮时m l d a a 64.321=++=︒ 冲击系数3.11=+μ作用于每米宽板条上的弯矩为:()m kN b l a P M Ap ⋅-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=︒75.14484.0164.3414023.144121μ ()2564.3414023.14212=⨯⨯⨯-=+=a P Q Apμ kN3.荷载组合()()m kN M M M Ap Ag A ⋅=-⨯+-⨯=+=804.2275.144.1792.12.14.12.1 376.40254.148.42.14.12.1=⨯+⨯=+=Ap Ag A Q Q Q kN三.活载横向分布系数的计算1.杠杆原理法计算1#梁,2#梁,3#梁支点位置的汽车、人群荷载横向分布系数,并列表表示,如下图所示,相应于荷载位置的影响线1#梁 汽车 36.072.02121=⨯=∑=q oq m η人群 2.1==r or m η2#梁 汽车5.0)722.0278.0(2121=+⨯=∑=q oq m η人群 0==r or m η3#梁 汽车63.0)63.063.0(2121=+⨯=∑=q oq m η人群 0==r or m η图5 杠杆原理法计算横向分布系数 (单位:cm )2.偏心压力法此桥在跨度内设有横隔梁,具有强大的横向连接刚性,承重结构的长宽比为229.28.165.19>=⨯=B l 故按刚性横梁法来绘制横向影响线,并计算横向分布系数,本桥各梁横截面均相等,梁数n =5,梁间距为2.2m22222625242322212517.56)90270450(m a a a a a a a i i =++=+++++=∑=1#梁影响线竖标值19.07.565.46112212116-=-=∑-==i n i a a n η 由11η和15η计算横向影响线的零点位置19.08.15524.0xx -⨯=解得x=6.61m ()5805.0239.0342.04.0484.02121=+++⨯=∑=q cq m η564.0==r cr m η图6 偏心压力法计算横向分布系数(单位:c m)2#梁影响线竖标值381.07.567.25.4611212121=⨯+=∑+==in i a a a n η048.07.56450270611212125-=⨯-=∑-==in i a a a n η()477.012.012.0207.027.0357.02121=++++⨯=∑=q cq m η 524.07.565.46112212111=+=∑+==i n i a a n η405.0==r cr m η3#梁影响线竖标值195.01213131=∑+==i n i a a a n η 195.01213135=∑-==in i a aa n η195.021=∑=q cq m η 195.0==r cr m η四.主梁内力计算1.恒载内力计算(1)恒载集度 主梁()5.172520.02.2220.018.06.12.01=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯⎪⎭⎫⎝⎛++⨯=g kN/m 横隔梁对于边主梁12.216.25257218.016.0220.02.2220.018.06.12=÷⎭⎬⎫⎩⎨⎧⨯⨯+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=g k N/m 对于中主梁24.412.22'2=⨯=g kN/m 桥面铺装层[] 4.72523902.02409.093=÷⨯⨯+⨯⨯=g kN/m栏杆和人行道2.2525.54=⨯=g kN/m作用于边主梁的全部恒载强度为:54.26=∑=i g g kN/m作用于中主梁的全部恒载强度为:56.28'=g k N/m (2)恒载内力计算边主梁的弯矩和剪力()x l gxM x -=2 ()x l gQ x 22-=表4 恒载内力2.活载内力计算取ξ=1 (双车道不折减) 取冲击系数(1+u)=1.3 公路Ⅰ级 q k=10.5kN /m ,人群荷载3.5kN/m 2计算弯矩效应:KN p k 238=计算剪力效应:KN p k 6.2852382.1=⨯= 一号梁(1)2l处弯矩:()cq qm M ζμ+=121(k k k k q y p Ω+)=m kN ⋅=⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯⨯⨯⨯213.125253.475.1045.192385805.00.13.1 m kN p m M or cr r⋅=⨯⨯=Ω=827.9353.475.3564.021图7 支点剪力计算图示(单位c m)(2)4l处弯矩: ()cq qm M ζμ+=141(k k k k q y p Ω+)=m kN ⋅=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯317.10335.19815.10165.1932385805.00.13.12 m kN p m M or cr r⋅=⨯⨯⨯=Ω=19.975.193235.3564.0241二号梁与三号梁计算方法同上,略。
20米简支梁计算书-62页文档资料
20m简支梁桥计算书1、毛截面几何特性计算1.1 基本资料1.1.1 主要技术指标桥跨布置:10⨯20.0 m,桥梁全长206.04 m。
跨径:标准跨径:20.00 m计算跨径:19.3m。
桥面总宽:15.0 m,横向布置为0.5 m(防撞护栏)+14.0 m(行车道)+0.5 m(防撞护栏。
)设计荷载:公路-Ⅱ级1.1.2 材料规格预应力钢筋17⨯钢绞线,直径15.2mm;非预应力钢筋采用335,235HRB R;空心板块混凝土采用C40;桥面铺装采用C40防水混凝土。
1.2 截面几何尺寸图1.2.1桥面横断面布置图图1.1 横断面图1.2.2板块结构几何尺寸(a) 中板跨中截面(b) 中板支点截面(c) 边板跨中截面(d) 边板支点截面图1.2 截面几何尺寸图1.3 毛截面几何特性计算本设计预制空心板的毛截面几何特性采用分块面积累加法计算,先按长和宽分别为板轮廓的长和宽的巨型计算,然后与图2.2中所示的挖空面积叠加,叠加时挖空部分按负面积计算,最后再用AutoCAD计算校核。
表1-1 毛截面几何特性计算结果截面位置中板跨中截面边板跨中截面中板支点截面边板支点截面截面形式面积0.622900.765900.675800.79235抗弯惯矩0.057060.072650.061250.07404抗扭惯矩0.112860.122430.125370.12883形心X值0.620000.776070.620000.75127形心Y值0.429170.495160.450000.50184计算参数D0.104340.091740.107200.094162、内力计算及组合2.1永久作用效应计算2.1.1 空心板自重(第一阶段结构自重)1g1 g =A 07659025191475γ=⋅⨯=⋅g (kN/m)2.1.2 桥面系自重(第二阶段结构自重)2g桥面铺装采用等厚度的18cm 的C40混凝土,则全桥宽铺装每延米重力为:0.18152567.5⨯⨯=(kN/m)为计算方便近似按各板平均分担来考虑,则每块空心板分摊到的每延米桥面系重力为:267.5g =6.13611=(kN/m) 2.1.3 铰缝自重(第二阶段结构自重)3g因为铰缝自重可以近似看成C40混凝土来算,因此其自重为: 由此得空心板每延米总重力g 为:119.1475g g I ==(kN/m)(第一阶段结构自重)23 6.1360.8867.022g g g ∏=+=+=(kN/m)(第二阶段结构自重)19.14757.02226.1695g g g g I ∏=∑=+=+=(kN/m)由此可计算出简支空心板的恒载(自重效应),计算结果见表2-1。
桥梁工程课程设计通用计算书
桥梁⼯程课程设计通⽤计算书台州学院建筑⼯程学院桥梁⼯程课程设计指导书—某公路20-30⽶预应⼒混凝⼟T梁或空⼼板梁设计⼀、设计资料及构造布置(⼀)设计资料1.桥⾯跨径及桥宽标准跨径:20-30m计算跨径:⽀座中⼼点之间的距离桥⾯宽:净9+2×1.0=11m。
2.设计荷载公路—I级,⼈群荷载3.5kN/m2,护栏及⼈⾏道等每延⽶重量按8kN/m计算。
3.材料⼯艺混凝⼟:C40(主梁)预应⼒钢筋采⽤ASTM270级Фj15.24低松弛钢绞线,每束7根。
普通钢筋采⽤HRB335直径≥12mm的螺纹钢筋。
按后张法施⼯,采⽤Ф55的波纹管和OVM锚。
4.设计依据《公路⼯程技术标准》JTG B01-2003《公路桥涵设计通⽤规范》JTG D60-2004《公路钢筋砼及预应⼒砼桥涵设计规范》JTG D62-20045.基本设计数据基本计算数据表——表1名称项⽬符号单位数据混凝⼟(C40) 轴⼼抗压强度标准值ckf M Pa26.8轴⼼抗拉强度标准值tkf M Pa 2.39轴⼼抗压强度设计值cdf M Pa19.1轴⼼抗拉强度设计值tdf M Pa 1.71弹性模量E c M Pa32500普通钢筋抗拉强度标准值skf M Pa335抗拉强度设计值sdf M Pa280弹性模量E s M Pa200000预应⼒钢筋(Фj=15.24)抗拉强度标准值pkf M Pa1860 抗拉强度设计值pdf M Pa1260弹性模量Ep M Pa195000材料容重钢筋混凝⼟1γ3/kN m25.0沥青混凝⼟2γ3/kN m23.0钢铰线3γ3/kN m78.5 钢束与混凝⼟的弹性模量⽐αEp⽆量纲 6(⼆)构造布置1.梁间距:参考相关⽂献后⾃⾏选择。
2.主梁⾼:参考相关⽂献后⾃⾏选择。
3.横隔板间距:参考相关⽂献后⾃⾏选择。
4.梁肋:参考相关⽂献后⾃⾏选择。
5.桥⾯铺装:采⽤厚度为10cm沥青混凝⼟,坡度由盖梁找平。
跨径20m钢筋混凝土简支梁桥教学规划计算书
桥梁工程课程设计计算书题目:跨径20m钢筋混凝土简支梁桥设计院(系):土木建筑工程学院专业班级:学号:学生姓名:指导教师:目录一.选择结构尺寸-------------------------------1 二.主梁翼缘板计算-----------------------------2 三.活载横向分布系数的计算---------------------2 四.主梁内力计算-------------------------------4 五.横隔梁内力计算-----------------------------7 六.挠度计算-----------------------------------9 七.支座设计-----------------------------------10一.选择结构尺寸1.桥梁的跨径及桥宽主梁全长:19.96m(标准跨径为30m)计算跨径:19.5m桥宽:9+2 1.0m人行道2.主梁尺寸的确定(梁肋)主梁间距1.8m~2.5m ,取1.8m 六根主梁高跨比1/14~1/25 梁高取h=1.5m3.横隔梁尺寸的确定中横隔梁的高度可作成主梁高的3/4左右, 取1.0m横隔梁的肋宽通常取15~18cm,上宽下窄,上取16cm,下取15cm4.主梁肋板尺寸翼板厚度根部不小于梁高1/10,取18cm;边缘厚度不小于10cm,取14cm 腹板厚度b=15cm图1 横断面图(单位:cm)图2 纵断面图(单位:cm)图3 T 梁横断面 (单位:cm )二.主梁作用效应计算1.恒载及内力桥面铺装为3cm 厚的沥青表面处治(容重23kN/m 3)和平均厚9cm 的混凝土垫层(容重24 kN/m 3),T 板材料容重25 kN/m 3① 每延米板上的恒载g :沥青表面处治: 1g =0.03⨯1.0⨯23=0.69 kN/m防水混凝土面层:2g =16.2240.109.0=⨯⨯ kN/mT 梁翼板自重: g 3=75.2250.1214.008.0=⨯⨯+ kN/m 合计: 6.5=∑=i g g kN/m② 每延米板条的恒载内力弯矩m kN gl M Ag ⋅-=⨯⨯-=-=︒06.38.06.5212122剪力48.48.06.5=⨯==︒gl Q Ag kN2.公路Ⅰ级汽车荷载产生的内力将加重车后轮作用于铰缝轴线上,后轴作用力140=P kN ,着地长度m a 2.02=着地宽度m b 6.02=,则板上荷载压力面的边长为:m a a 44.012.022.0221=⨯+=H +=,图4 汽车荷载计算图式(单位:cm ) m b b 84.012.026.0221=⨯+=H +=荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度 双轮时m l d a a 64.321=++=︒ 冲击系数3.11=+μ作用于每米宽板条上的弯矩为:()m kN b l a P M Ap ⋅-=⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⨯⨯-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=︒75.14484.0164.3414023.144121μ()2564.3414023.14212=⨯⨯⨯-=+=a P Q Ap μ kN3.荷载组合()()m kN M M M Ap Ag A ⋅=-⨯+-⨯=+=804.2275.144.1792.12.14.12.1 376.40254.148.42.14.12.1=⨯+⨯=+=Ap Ag A Q Q Q kN三.活载横向分布系数的计算1.杠杆原理法计算1#梁,2#梁,3#梁支点位置的汽车、人群荷载横向分布系数,并列表表示,如下图所示,相应于荷载位置的影响线1#梁 汽车 36.072.02121=⨯=∑=q oq m η人群 2.1==r or m η2#梁 汽车5.0)722.0278.0(2121=+⨯=∑=q oq m η人群 0==r or m η3#梁 汽车63.0)63.063.0(2121=+⨯=∑=q oq m η人群 0==r or m η图5 杠杆原理法计算横向分布系数 (单位:cm )2.偏心压力法此桥在跨度内设有横隔梁,具有强大的横向连接刚性,承重结构的长宽比为229.28.165.19>=⨯=B l 故按刚性横梁法来绘制横向影响线,并计算横向分布系数,本桥各梁横截面均相等,梁数n=5,梁间距为2.2m22222625242322212517.56)90270450(ma a a a a a a i i =++=+++++=∑=1#梁影响线竖标值19.07.565.46112212116-=-=∑-==i n i a a n η 由11η和15η计算横向影响线的零点位置19.08.15524.0xx -⨯= 解得x=6.61m ()5805.0239.0342.04.0484.02121=+++⨯=∑=q cq m η564.0==r cr m η524.07.565.46112212111=+=∑+==i n i a a n η图6 偏心压力法计算横向分布系数(单位:cm )2#梁影响线竖标值381.07.567.25.4611212121=⨯+=∑+==in i a a a n η048.07.56450270611212125-=⨯-=∑-==in i a a a n η()477.012.012.0207.027.0357.02121=++++⨯=∑=q cq m η 405.0==r cr m η3#梁影响线竖标值195.01213131=∑+==i n i a a a n η 195.01213135=∑-==in i a aa n η195.021=∑=q cq m η 195.0==r cr m η四.主梁内力计算1.恒载内力计算(1)恒载集度 主梁()5.172520.02.2220.018.06.12.01=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯⎪⎭⎫⎝⎛++⨯=g kN/m 横隔梁对于边主梁12.216.25257218.016.0220.02.2220.018.06.12=÷⎭⎬⎫⎩⎨⎧⨯⨯+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=g kN/m 对于中主梁24.412.22'2=⨯=g kN/m 桥面铺装层[] 4.72523902.02409.093=÷⨯⨯+⨯⨯=g kN/m栏杆和人行道2.2525.54=⨯=g kN/m 作用于边主梁的全部恒载强度为:54.26=∑=i g g kN/m作用于中主梁的全部恒载强度为:56.28'=g kN/m(2)恒载内力计算边主梁的弯矩和剪力()x l gxM x -=2 ()x l gQ x 22-=2.活载内力计算取ξ=1 (双车道不折减) 取冲击系数(1+u )=1.3 公路Ⅰ级 q k =10.5kN/m ,人群荷载3.5kN/m 2计算弯矩效应:KN p k 238=计算剪力效应:KN p k 6.2852382.1=⨯= 一号梁(1)2l处弯矩:()cq qm M ζμ+=121(k k k k q y p Ω+)=m kN ⋅=⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯⨯⨯⨯213.125253.475.1045.192385805.00.13.1 m kN p m M or cr r⋅=⨯⨯=Ω=827.9353.475.3564.021图7 支点剪力计算图示(单位cm )(2)4l处弯矩:()cq qm M ζμ+=141(k k k k q y p Ω+)=m kN ⋅=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯317.10335.19815.10165.1932385805.00.13.12 m kN p m M or cr r⋅=⨯⨯⨯=Ω=19.975.193235.3564.0241二号梁与三号梁计算方法同上,略。
桥梁工程课程设计---装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算
装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算基本设计资料1.标准跨径:20m2.计算跨径:19.5m3.主梁全长:19.96m4.桥面宽度(桥面净空):净9m(行车道)+20.5m(防撞栏)。
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。
混凝土:C50 ,容重;桥面铺装采用沥青混凝土:容重。
设计依据《公路桥涵设计通用规范》(JTJ D60—2004)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ D62—2004)构造形式及截面尺寸(桥梁横断面和主梁纵断面图)全桥共由5片梁组成,单片梁高1.3m,宽2.0m;设5根横梁。
一:主梁的计算一)主梁荷载横向分布系数B=9+2×0.5=10m l=19.5m b/l=0.0.513>0.51.跨中荷载弯矩横向分布系数(按G-M法)二)主梁的弯矩及抗扭惯矩Ix和ITx求主梁界面的重心位置 (如图):平均板厚:h1===36.5cmIx==0.07254主梁抗扭惯矩按 I T x = ,()对于翼板:对于梁肋:故,主梁的抗扭惯矩为:I T x=单位板宽的弯矩及抗扭惯矩:三)横梁的抗弯及抗扭惯矩翼板的有效宽度的计算,计算如图:横梁的长度取两边主梁轴线之间的距离求横梁截面重心位置:=18cm由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板的一半,所以可取单位抗弯及抗扭惯矩:=四)计算参数:===0.387其中B为主梁全宽的一半 L为计算跨径故:五)计算荷载弯矩横向分布影响线已知影响系数b 3b/4b/2b/40-b/4-b/2-3b/4-b 0################ 1.15 1.100.980.910.80 b/4################ 1.130.900.660.350.12 b/2################ 1.100.530.12#####-0.66 3b/4################0.900.39##########-1.40 b ################0.800.12##########-1.640################ 1.09 1.06 1.000.960.92 b/4################ 1.060.980.900.820.75 b/2################ 1.000.910.810.730.67 3b/4################0.940.810.730.630.57 b################0.910.800.680.600.50k荷载荷载位置k1用内插法求梁位处横向分布影响线坐标值,如下图:1号梁和5号梁:2号梁和4号梁:3号梁 :=列表计算各梁的横向分布影响线坐标值,表如下:梁号 算式荷载位置b-b1.6081.066 1.248 1.438 0.934 0.808 0.72 0.624 0.5561号3.5281.5042.162 2.92 0.88 0.336 -0.254 -0.676 -1.448-1.92 -0.438 -0.914 -1.482 0.054 0.472 0.974 1.3 2.004-0.321-0.073 -0.153 -0.247 0.009 0.079 0.163 0.217 0.3353.2071.4312.009 2.673 0.889 0.415 -0.091 -0.459 -1.1130.641 0.286 0.402 0.535 0.178 0.083 -0.018 -0.092 -0.2232号1.1881.114 1.164 1.22 1.024 0.938 0.846 0.766 0.7022.0721.342 1.552 1.86 1.112 0.678 0.336 -0.022 -0.348-0.884 -0.228 -0.388 -0.64 -0.088 0.26 0.51 0.788 1.05-0.148-0.038 -0.065 -0.107 -0.015 0.043 0.085 0.132 0.1751.9241.304 1.487 1.753 1.097 0.721 0.421 0.11 -0.1730.3850.261 0.297 0.351 0.219 0.144 0.084 0.022 -0.035 3号0.921.06 1.0 0.96 1.09 1.06 1.0 0.96 0.920.81.10 0.98 0.91 1.15 1.10 0.98 0.91 0.80.12-0.004 0.02 0.05 -0.006 -0.004 0.02 0.05 0.120.02-0.007 0.003 0.008 -0.01 -0.007 0.003 0.008 0.020.821.093 0.983 0.918 1.14 1.093 0.983 0.918 0.820.1640.2190.1970.1840.2280.2190.1970.1840.164绘制横向分布影响线图如下,求横向分布系数按《桥规》4.3.11条和4.3.5条规定汽车荷载距人行道边缘距离不小于0.5m。
20m钢筋混凝土T型简支梁桥上部结构计算书
20m钢筋混凝土T型简支梁桥上部结构计算书一、基本设计资料1.设计资料(1)跨度和桥面宽度标准跨径:20m(墩中心距)计算跨径:19.5m主梁全长:19.96m桥面宽度:净7m(行车道)+2×1.0m(人行道)(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,人群荷载取3kN/m2环境标准:Ⅰ类环境设计安全等级:二级(3)主要材料混凝土:混凝土简支T型梁及横梁采用C40混凝土;桥面铺装采用0.03m 沥青混凝土,下层为0.06~0.13m厚C30混凝土。
沥青混凝土重度按23kN/m3计算,混凝土重度按25kN/m3计算。
钢筋:采用R235钢筋、HRB335钢筋。
(5)横断面布置形式本桥上部结构由5片高为1.4m,宽1.8m的T梁组成,桥上横坡为双向2%,坡度由C30混凝土桥面铺装控制;设有5根横梁(见图1)。
18/218181996/2487.5487.5231102%2%6厚C30混凝土4厚沥青混凝土110180180********1401610100700100图1 桥梁横断面和主梁纵断面图(单位:cm )如图8-1所示,全桥共由5片T 型梁组成,单片T 型梁高为1.4m ,宽1.8m ;桥上横坡为双向2%,坡度由C30混凝土桥面铺装控制;设有五根横梁。
8.2主梁的计算8.2.1 主梁的荷载横向分布系数计算1.跨中荷载横向分布系数如前所述,本例桥跨内设有五道横隔梁,具有可靠的横向联系,且承重结构的宽跨比为:5.0462.05.19/9/<==l B ,故可以按修正的刚性横梁法来绘制横向影响线和计算横向分布系数c m 。
(1)计算主梁的抗弯及抗扭惯性矩I 和T I :1)求主梁截面的重心位置x (见图8-2)翼缘板厚按平均厚度计算,其平均板厚为()cm cm h 131610211=+⨯=则,()()cm cm x 09.411814013181802140181402131318180=⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-=图8-2 主梁抗弯及抗扭惯性矩计算图式(单位:cm )2)抗弯惯性矩I 为()()442323877160709.412140140181401812121309.4113181801318180121cm cm I =⎥⎥⎦⎤⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⨯+⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯-+⨯-⎢⎣⎡⨯=对于T 形梁截面,抗扭惯性矩可近似按下式计算:∑==mi i i i T t b c I 13式中 i b 、i t ——单个矩形截面的宽度和高度 i c ——矩形截面抗扭刚度系数m ——梁截面划分成单个矩形截面的个数T I 的计算过程及结果见表8-1。
计算书(20m简支空心板梁)
1 绪论1.1 概述1.1.1 简支梁桥概述由一根两端分别支撑在一个活动支座和一个铰支座上的梁作为主要承重结构的梁桥。
属于静定结构。
是梁式桥中应用最早、使用最广泛的一种桥形。
其构造简单,架设方便,结构内力不受地基变形,温度改变的影响。
1.1.2 简支梁桥受力特点简支梁桥是静定结构,其各跨独立受力。
桥梁工程中广泛采用的简支梁桥有三种类型:1) 简支板桥。
简支板桥主要用于小跨度桥梁。
按其施工方式的不同分为整体式简支板桥和装配式简支板桥;装配式板桥是目前采用最广泛的板桥形式之一。
按其横截面形式主要分为实心板和空心板。
根据我国交通部颁布的装配式板桥标准图,通常每块预制板宽为1.0m,实心板的跨径范围为1.5-8.0m,主要采用钢筋混凝土材料;钢筋混凝土空心板的跨径范围为6—13m;而预应力混凝土空心板的跨径范围为8-16m。
2)肋梁式简支梁桥(简称简支梁桥)。
简支梁桥主要用于中等跨度的桥梁。
中小跨径在8-12m时,采用钢筋混凝土简支梁桥;跨径在20-50m时,多采用预应力混凝土简支梁桥。
在我国使用最多的简支梁桥的横截面形式是由多片T形梁组成的横截面。
3)箱形简支梁桥。
箱形简支梁桥主要用于预应力混凝土梁桥。
尤其适用于桥面较宽的预应力混凝土桥梁结构和跨度较大的斜交桥和弯桥。
1.1.3 预应力混凝土简支梁桥在我国的发展我国修建预应力混凝土连续体系梁桥最早在铁路部门,1966 年在成昆线用悬臂拼装法建成国内第一座预应力混凝土铰接连续梁桥――旧庄河桥,跨24m+48m+24m。
第一座预应力混凝土连续梁桥是1975 年建成的北京枢纽东北环线通惠河桥,跨度26.7m+40.7m+26.7m。
1979 年9 月建成兰州黄河桥(47m+3×70m+47m)为悬臂浇筑的分离式双室箱梁桥,进一步推动了预应力混凝土连续梁的修建和发展。
此后,相继建成湖北沙洋汉江公路桥,云南怒江桥,台州灵江桥等一大批特大跨公路连续梁桥。
20m简支梁桥计算书
252.53
126.27
0
2.2可变作用效应计算
本桥汽车荷载采用公路—Ⅱ级荷载,它由车道荷载组成。《桥规》规定桥梁结构整体计算采用车道荷载。
2.2.1 汽车荷载横向分布系数计算
根据截面几何尺寸特点,利用《桥梁结构电算程序设计》,得出各板的横向分配影响线竖标值见表2-2。
表2-2各板的横向分配影响线竖标值表
代入数据有:
=214.21(kN)
图2.6简支空心板支点截面内力影响线及加载图
可变作用效应汇总表2-5中:
表2-5可变作用效应汇总表
跨中弯矩M( )
剪力V(kN)
跨中
L/4处
跨中
L/4处
支点
车道
荷载
两行
汽车
不计冲击系数
525.88
394.52
56.14
64.38
171.62
计入冲击系数
656.25
492.33
0.10434
0.09174
0.10720
0.09416
2、内力计算及组合
2.1永久作用效应计算
2.1.1空心板自重(第一阶段结构自重)
(kN/m)
2.1.2桥面系自重(第二阶段结构自重)
桥面铺装采用等厚度的18cm的C40混凝土,则全桥宽铺装每延米重力为:
(kN/m)
为计算方便近似按各板平均分担来考虑,则每块空心板分摊到的每延米桥面系重力为:
214.21
承载能力极限状态
基本组合
(1)
1462.18
1096.64
0
151.52
303.04
(2)
918.75
689.26
98.08
20米装配式钢筋混凝土简支T型梁桥(2)
20⽶装配式钢筋混凝⼟简⽀T型梁桥(2)三明学院建筑⼯程学院课程设计20⽶装配式钢筋混凝⼟简⽀T型梁桥上部结构设计及计算专业:道路与桥梁课程:《桥梁⼯程》学号:学⽣姓名:指导教师:完成期限:2013-10-25——2013-11-01⼀、设计资料 (1)⼆、设计内容及要求 (2)三、设计正⽂ (2)(⼀)恒载内⼒计算 (4)(⼆)活载内⼒计算 (4)(三)荷载组合计算 (5)1.2.1⽤“杠杆法”计算荷载位于⽀点处各主梁的荷载横向分布系 (5)1.2.2⽤“修正刚性横梁法”计算荷载位于跨中时各主梁的荷载横向分布系数 (6)1.2.3计算主梁在荷载作⽤下跨中截⾯、⽀点和L/4截⾯的弯矩和剪⼒ (10)1.3主梁内⼒组合 (21)2、配筋计算及强度验算 (26)四、主要参考⽂献 (28)五、图纸 (29)⼀、设计资料1、桥⾯净宽:净-7(车⾏道)+2×0.75(⼈⾏道)。
2、主梁跨径和全长标准跨径:Lb=20m(墩中⼼距离)。
计算跨径:L=19.5m(⽀座中⼼距离)。
预制长度:L’=19.96m(主梁预制长度)。
3、4、设计荷载公路-I级,⼈群3.0kN/m2。
4、桥⾯铺装:3厘⽶厚的沥青混凝⼟⾯层(重度为21KN/m3)和平均厚9厘⽶的防⽔砼,重度25KN/m35、6、材料(1)(2)混凝⼟技术指标(T形主梁、桥⾯铺装(防⽔)为C30,栏杆、⼈⾏道为C25.6、结构尺⼨横隔梁5根,肋宽15cm。
桥梁纵向布置图(单位:cm)桥梁横断⾯图(单位:cm)7、设计依据①.《桥梁⼯程》范⽴础主编,⼈民交通出版社;②.《公路通⽤桥涵设计规范》(JTGD60-2004);③.《公路钢筋混凝⼟及预应⼒混凝⼟桥涵设计规范》(JTGD62-2004,简称《公预规》;④.《结构设计原理》叶见曙主编,⼈民交通出版社;⑤.《公路桥梁设计丛书—桥梁通⽤构造及简⽀梁桥》胡兆同、陈万春编着。
⼆、设计内容及要求按照相关规范,进⾏⼀跨钢筋混凝⼟简⽀T梁的横断⾯设计、内⼒计算和强度验算。
20m装配式钢筋混凝土简支T梁设计说明书
分析解决问题能力
能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题;能正确处理实验数据;能对课题进行理论分析,得出有价值的结论。
0.2
工作量、工作态度
按期圆满完成规定的任务,工作量饱满,难度较大,工作努力,遵守纪律;工作作风严谨务实。
0.2
质量
综述简练完整,有见解;立论正确,论述充分,结论严谨合理;实验正确,分析处理科学;文字通顺,技术用语准确,符号统一,编号齐全,书写工整规范,图表完备、整洁、正确;论文结果有应用价值。
2.设计内容:
(1)桥面板计算
(2)主梁内力及配筋计算
(3)横隔梁内力及配筋计算
(4)主梁变形验算
3.设计依据
(1)中华人民共和国行业标准.公路工程技术标准(JTGB01-2003).中华人民共和国交通部发布.第1版.北京:人民交通出版社,2004(2)
(2)中华人民共和国行业标准.公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004).简称“桥规”.中华人民共和国交通部发布.第1版.北京:人民交通出版社,2004(9)
指导教师签字:教研室主任签字:
2014年6月25日2014年7月5日
二、进度安排:
2014年6月25日—2014年6月26日完成桥面板计算;
2014年6月27日—2014年6月29日完成主梁内力及配筋计算;
2014年6月30日—2014年7月2日完成横隔梁内力及配筋计算;
2014年7月3日—2014年7月4日完成主梁变形验算;
(3)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》(JTGD62-2004),简称“公预规”.中华人民共和国交通部发布.第1版4.基本要求
(1)可采用计算机打印或钢笔书写,书写必须工整
20m装配式钢筋混凝土简支T梁
大连理工大学网络教育学院装配式钢筋混凝土简支T型梁桥课程设计学习中心:云南思茅奥鹏学习中心[17]B专业:土木工程(道桥方向)姓名:李斌终身学习卡号:101410019370设计时间:2011-0620m 装配式钢筋混凝土简支T 梁计算一、设计资料 1.桥面净空净—16m (行车道)+2×0.75(人行道)+2×0.25(栏杆) 2.主梁路径和全长标准路径:=b l 20.00m (墩中心距离); 计算跨径:=l 19.50 m (支座中心距离); 主梁全长:=全l 19.96 m (主梁预制长度)。
3.设计荷载公路-I 级,人群荷载为3.52m kN 4.材料钢筋:直径≥12mm 采用Ⅱ级钢筋,直径<12mm 采用Ⅰ级热轧光面钢筋。
混凝土:主梁用C40,人行道、栏杆及桥面铺装用C25。
5.计算方法极限状态设计法 6.结构尺寸参考原有标准图尺寸,选用如图l 所示,其中横梁用五根。
7.设计依据(1)《公路桥涵设计通甩规范》(JTG 060-2004),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 064-2004),简称“公预规”;二、主梁截面几何特性计算和荷载横向分布系数计算图1(尺寸单位:cm )(1)主梁的抗弯及抗扭惯矩X I 和TX I 求主梁截面的重心位置(图2)xa :平均板厚()cm h 1148211=+=cm a x 6.371301811)18200(1301811)18200(2130211=⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-=232116.3711)18200(11)18200(121⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯-+⨯-⨯=x I236.3721301301813018121⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯+⨯⨯+ 424103574.77357401m cm -⨯==T 形截面抗矩惯柑近似等于各个矩形截面的抗扭惯矩之和,即:TX I =3i i i t b c ∑式中:i c ——为矩形截面抗任刚度系数(查表);ib 、i t——为相应各矩形的宽度与厚度。
钢筋混凝土简支梁桥计算书
第一部分 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110cm ),桥梁横截面布置见图1。
80015035035013020100090201830821304825251.5% 1.5%半跨中截面半支点截面图 1 简支梁桥横截面布置(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 、人行道板厚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/m32)钢筋主筋:热轧HRB335钢筋构造钢筋:热轧HPB 300钢筋3)桥面铺装沥青混凝土,容重为22kN/m3;混凝土垫层C25,容重为24kN/m34)人行道单侧人行道包括栏杆荷载集度为6kN/m5.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)《混凝土结构设计规范》5)《结构力学》6)《桥梁通用构造及简支梁桥》第二部分 设计计算内容1.恒载内力计算1.1各主梁的恒载集度计算: 主梁:kN/m 53.11253.118.0218.06.1)2.012.0('1=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=gkN/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)kN/m (53.05.19/25516.0248.082.0218.060.100.1g 2=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⨯⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯--⨯=对于中主梁(kN/m)06.153.02g 2=⨯=' 桥面铺装层:)kN/m (03.36/2400.7)12.006.0(212200.702.0g 3=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯++⨯⨯=栏杆和人行道:)kN/m (2/626g 4=⨯=作用于边主梁的全部恒载g 为:∑=+++==)kN/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各主梁的恒载在各控制截面内力计算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 g gx gl V x -=-=各计算截面的剪力和弯矩值列于表1.2.1内表1.2.1 主梁的恒载内力2.设计活载内力计算2.1各号梁的横向分布影响线1、2和3号梁的荷载横向影响线如图2.1.1所示图2.1.1 各号梁横向分布影响线2.2各号梁的支点及跨中的荷载横向分布系数计算根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)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。
钢筋混凝土简支梁桥设计计算书(24页)_yg_secret
目录:一、恒载内力计算1.1分别计算各主梁的恒载集度 --------------------------------------21.2各主梁的恒载在各控制截面 --------------------------------------2二、设计活载内力计算2.1计算各号梁位于支点处的荷载横向分布系数 ------------------------3 2.2计算各号梁位于跨中处的荷载横向分布系数 ------------------------4 2.3画出各控制截面的内力的影响线 ----------------------------------52.4计算各主梁在各控制截面的弯矩和剪力 ----------------------------6三、荷载组合1.1分别计算各主梁在各控制截面的弯矩和剪力的作用效应组合 ---------14四、配筋计算、设计及验算4.1主梁各控制截面的控制内力的基本组合汇总 ----------------------17 4.2正截面设计 ---------------------------------------------------18 4.3主梁正截面抗弯承载能力验算 -----------------------------------19 4.4斜截面设计 ---------------------------------------------------20 4.5主梁斜截面抗剪承载能力验算 -----------------------------------23 4.6主筋弯起后正截面抗弯强度的校核 -------------------------------24 4.7配置构造钢筋 -------------------------------------------------24 4.8裂缝宽度验算 -------------------------------------------------24一、恒载内力计算1.1分别计算各主梁的恒载集度(1)主梁自重:支点处:q 1=[0.5×1.3/2×(0.12+0.2)×2+0.3×1.3]×25 =14.95kN/m跨中处:q 2=[0.5×1.42/2×(0.12+0.2)×2+0.18×1.3]×25=11.53kN/m g 1=[2×(14.95+11.53)×4.79/2+11.5×9.92]/19.5=12.35kN/m (2)横格梁:支点处:V 1=0.16×[1.3×0.9+1.3×(0.2-0.12)/2-0.82×0.48]=0.13m³ 跨中处:V '1=0.16×[1.42×0.9+1.42×(0.2-0.12)/2-0.82×0.48]=0.15m³ 作用于中梁上横格梁自重:g 2=(2×0.13+3×0.15)×25/19.5=0.91kN/m 作用于边梁上横格梁自重:g'2=g 2/2=0.91/2= 0.46kN/m(3)桥面铺装:g 3=[0.02×7×22+(1.5%×3.5×7/2+0.06×7)×24]/6=2.93kN/m (4)人行道(包括栏杆):g 4=2×6/6=2kN/m 合计:边梁恒载:g=g 1+g'2+g 3+g 4=12.35+0.46+2.93+2=17.74kN/m中梁恒载:g=g 1+g 2+g 3+g 4=12.35+0.91+2.93+2=18.19kN/m1.2各主梁的恒载在各控制截面(支点、L/4/、L/2 截面)内力(弯矩和剪力)计算主梁距离支座为x 的横截面弯矩和剪力:()? ,? (2)22222x x gL x gx gL gM x gx L x V gx L x =⋅-⋅=-=-=- 表1-1二、设计活载内力计算2.1计算各号梁位于支点处的荷载横向分布系数(杠杆原理法):图2-1 杠杆原理法计算横向荷载分布系数(尺寸单位:cm)在横向影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置,荷载横向分布系数如表2-1所示。
20米装配式钢筋混凝土简支T型梁桥
学院建筑工程学院课程设计20米装配式钢筋混凝土简支T型梁桥上部构造设计及计算专业:道路与桥梁课程:?桥梁工程?学号:学生XX:指导教师:完成期限:2013-10-25——2013-11-01目录一、设计资料 (1)二、设计容及要求 (2)三、设计正文 (2)〔一〕恒载力计算 (4)〔二〕活载力计算 (4)〔三〕荷载组合计算 (5)1.2.1用“杠杆法〞计算荷载位于支点处各主梁的荷载横向分布系 (5)1.2.2用“修正刚性横梁法〞计算荷载位于跨中时各主梁的荷载横向分布系数 (6)1.2.3计算主梁在荷载作用下跨中截面、支点和L/4截面的弯矩和剪力 (10)1.3主梁力组合 (21)2、配筋计算及强度验算 (26)四、主要参考文献 (28)五、图纸 (29)20米装配式钢筋混凝土简支T形桥上部构造设计及计算一、设计资料1、桥面净宽:净-7〔车行道〕+2×0.75〔人行道〕。
2、主梁跨径和全长标准跨径:Lb=20m〔墩中心距离〕。
计算跨径:L=19.5m〔支座中心距离〕。
预制长度:L’=19.96m〔主梁预制长度〕。
3、设计荷载公路-I级,人群3.0kN/m2。
4、桥面铺装:3厘米厚的沥青混凝土面层〔重度为21KN/m3〕和平均厚9厘米的防水砼,重度25KN/m35、材料〔2〕混凝土技术指标〔T形主梁、桥面铺装〔防水〕为C30,栏杆、人行道为6、构造尺寸横隔梁5根,肋宽15cm。
桥梁纵向布置图〔单位:cm〕桥梁横断面图〔单位:cm〕T型梁尺寸图〔单位:cm〕7、设计依据①.?桥梁工程?立础主编,人民交通;②.?公路通用桥涵设计规?(JTG D60-2004);③.?公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规?〔JTG D62-2004,简称?公预规?;④.?构造设计原理?叶见曙主编,人民交通;⑤.?公路桥梁设计丛书—桥梁通用构造及简支梁桥? 兆同、万春编著。
二、设计容及要求按照相关规,进展一跨钢筋混凝土简支T梁的横断面设计、力计算和强度验算。
桥梁工程课程设计计算书
桥梁工程课程设计及计算书设计题目: 桥梁工程课程设计学院:土木与建筑学院指导老师:汪峰姓名:学号:班级:2014年6月一、基本资料1.标准跨径:20 m计算跨径:19.50 m主梁全长:19.96 m2.桥面净宽:净7.5 m+2×0.25 m3. 车辆荷载:公路— 级4. 人群荷载:3.0 KN/m²5. 选用材料:钢筋:采用HRB300钢筋,HRB335钢筋。
混凝土:主梁C40人行道及栏杆:C25桥面铺装:C25(重度24KN/m)6. 课程设计教材及主要参考资料:《桥梁工程》.玲森编.人民交通,1990年《桥梁工程》.邵旭东等编.人民交通,2007年《桥梁工程》.立础编.人民交通,2001年《简支梁桥示例集》.易建国编.人民交通,2000年《桥梁工程课程设计指导书》.桥梁教研室.工业大学教材科,2002年《梁桥设计手册》.桥梁编辑组.人民交通,1990年《公路桥涵设计通用规》(JTG D60-2004)人民交通北京《拱桥设计手册(上、下)》.桥梁编辑组.人民交通,1990年《配筋混凝土结构设计原理》袁国干主编,同济大学二、桥梁尺寸拟定1.主梁高度:h=1.5m梁间距:采用5片主梁,间距1.8m。
2.横隔梁:采用五片横隔梁,间距为4×4.85m,梁高1.0m, 横隔梁下缘为15cm,上缘为16cm。
3.主梁梁肋宽:梁肋宽度为18cm。
4.桥面铺装:分为上下两层,上层为沥青砼厚2.0cm, 下层为C25 防水混凝土垫层厚10.0cm。
桥面采用1.5%横坡。
5.桥梁横断面及具体尺寸:(见作图)6.桥梁纵断面及具体尺寸:(见作图)三、桥梁计算 一、主梁的计算1、主梁的抗弯及抗扭惯性矩x I 、TiI求主梁界面的重心位置x a (图3) 、平均板厚:H=1/2(10+18)=14(cm )cm x 93.452005141)12081(20512005124141)20081(a =⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-=442323m 415481019.0cm 94.1548101445.93-21501502015020121214-45.931416014160121==⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=x I43313517m 00.081.0.1613036.00.141.803333.0=⨯⨯+⨯⨯==∑=i i Mi i Ti t b c I2.计算结构自重集度(表1)3.结构自重力计算(表2)主:括号()值为中主梁力3.汽车、人群荷载力计算(1)支点处荷载横向分布系数(杠杆原理法)汽车荷载距人行道边缘不小于0.5m 。
计算书(20m简支空心板梁)
1 绪论1.1 概述1.1.1 简支梁桥概述由一根两端分别支撑在一个活动支座和一个铰支座上的梁作为主要承重结构的梁桥。
属于静定结构。
是梁式桥中应用最早、使用最广泛的一种桥形。
其构造简单,架设方便,结构内力不受地基变形,温度改变的影响。
1.1.2 简支梁桥受力特点简支梁桥是静定结构,其各跨独立受力。
桥梁工程中广泛采用的简支梁桥有三种类型:1) 简支板桥。
简支板桥主要用于小跨度桥梁。
按其施工方式的不同分为整体式简支板桥和装配式简支板桥;装配式板桥是目前采用最广泛的板桥形式之一。
按其横截面形式主要分为实心板和空心板。
根据我国交通部颁布的装配式板桥标准图,通常每块预制板宽为1.0m,实心板的跨径范围为1.5-8.0m,主要采用钢筋混凝土材料;钢筋混凝土空心板的跨径范围为6—13m;而预应力混凝土空心板的跨径范围为8-16m。
2)肋梁式简支梁桥(简称简支梁桥)。
简支梁桥主要用于中等跨度的桥梁。
中小跨径在8-12m时,采用钢筋混凝土简支梁桥;跨径在20-50m时,多采用预应力混凝土简支梁桥。
在我国使用最多的简支梁桥的横截面形式是由多片T形梁组成的横截面。
3)箱形简支梁桥。
箱形简支梁桥主要用于预应力混凝土梁桥。
尤其适用于桥面较宽的预应力混凝土桥梁结构和跨度较大的斜交桥和弯桥。
1.1.3 预应力混凝土简支梁桥在我国的发展我国修建预应力混凝土连续体系梁桥最早在铁路部门,1966 年在成昆线用悬臂拼装法建成国内第一座预应力混凝土铰接连续梁桥――旧庄河桥,跨24m+48m+24m。
第一座预应力混凝土连续梁桥是1975 年建成的北京枢纽东北环线通惠河桥,跨度26.7m+40.7m+26.7m。
1979 年9 月建成兰州黄河桥(47m+3×70m+47m)为悬臂浇筑的分离式双室箱梁桥,进一步推动了预应力混凝土连续梁的修建和发展。
此后,相继建成湖北沙洋汉江公路桥,云南怒江桥,台州灵江桥等一大批特大跨公路连续梁桥。
桥梁工程课程设计钢筋混凝土简支梁设计要求及算例
第一部分 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110cm ),桥梁横截面布置见图1。
80015035035013020100090201830821304825251.5% 1.5%半跨中截面 半支点截面图 1-1 简支梁桥横截面布置(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1-1 装配式钢筋混凝土T 形梁桥总体特征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/m32)钢筋主筋:热轧HRB335钢筋构造钢筋:热轧HPB 300钢筋3)桥面铺装沥青混凝土,容重为22kN/m3;混凝土垫层C25,容重为24kN/m34)人行道单侧人行道包括栏杆荷载集度为6kN/m5.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)《混凝土结构设计规范》5)《结构力学》6)《桥梁通用构造及简支梁桥》第二部分设计要求1.恒载内力计算1.1分别计算各主梁的恒载集度1.2各主梁的恒载在各控制截面(支点、L/4/、L/2 截面)内力(弯矩和剪力)2.设计活载内力计算2.1画出各号梁的横向分布影响线2.2计算各号梁的支点及跨中的荷载横向分布系数2.3画出各控制截面的内力的影响线2.4计算各主梁在各控制截面的弯矩和剪力3.计算3.1分别计算各主梁在各控制截面的弯矩和剪力的作用效应组合(基本组合、短期效应组合、长期效应组合)3.2绘制基本组合的弯矩及剪力包络图4.配筋计算、设计及验算4.1主梁各控制截面的控制内力的基本组合汇总4.2主梁受拉配筋的计算及配置(利用弯矩包络图)4.3主梁正截面抗弯承载能力验算4.4主梁斜截面抗剪承载能力验算4.5剪力区抗剪钢筋的配置(利用剪力包络图,配置抗剪箍筋、弯起钢筋等)4.6 裂缝宽度验算(选做,可参考设计规范JTG D62-2004, 60页的6.4裂缝宽度验算进行)4.7 T梁翼板(行车道板)内力计算及配筋设计(选做,可参考教材115页,铰接悬臂板法进行计算)[说明:计算内容1.1-4.5是必须完成的内容,4.6-4.7是选做内容]第三部分成果要求1、设计计算书一份。
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. .桥梁工程课程设计计算书题目:跨径20m钢筋混凝土简支梁桥设计院(系):土木建筑工程学院专业班级:学号:学生:指导教师:目录一.选择结构尺寸-------------------------------1 二.主梁翼缘板计算-----------------------------2 三.活载横向分布系数的计算---------------------2 四.主梁力计算-------------------------------4 五.横隔梁力计算-----------------------------7 六.挠度计算-----------------------------------9 七.支座设计-----------------------------------10一.选择结构尺寸1.桥梁的跨径及桥宽主梁全长:19.96m(标准跨径为30m)计算跨径:19.5m桥宽:9+2 1.0m人行道2.主梁尺寸的确定(梁肋)主梁间距1.8m~2.5m ,取1.8m 六根主梁高跨比1/14~1/25 梁高取h=1.5m3.横隔梁尺寸的确定中横隔梁的高度可作成主梁高的3/4左右, 取1.0m横隔梁的肋宽通常取15~18cm,上宽下窄,上取16cm,下取15cm4.主梁肋板尺寸翼板厚度根部不小于梁高1/10,取18cm;边缘厚度不小于10cm,取14cm 腹板厚度b=15cm图1 横断面图(单位:cm)图2 纵断面图(单位:cm)图3 T 梁横断面 (单位:cm )二.主梁作用效应计算1.恒载及力桥面铺装为3cm 厚的沥青表面处治(容重23kN/m 3)和平均厚9cm 的混凝土垫层(容重24 kN/m 3),T 板材料容重25 kN/m3① 每延米板上的恒载g :沥青表面处治: 1g =0.03⨯1.0⨯23=0.69 kN/m防水混凝土面层:2g =16.2240.109.0=⨯⨯ kN/mT 梁翼板自重: g 3=75.2250.1214.008.0=⨯⨯+ kN/m合计: 6.5=∑=i g g kN/m ② 每延米板条的恒载力弯矩m kN gl M Ag ⋅-=⨯⨯-=-=︒06.38.06.5212122剪力48.48.06.5=⨯==︒gl Q Ag kN2.公路Ⅰ级汽车荷载产生的力将加重车后轮作用于铰缝轴线上,后轴作用力140=P kN ,着地长度m a 2.02=着地宽度m b 6.02=,则板上荷载压力面的边长为:m a a 44.012.022.0221=⨯+=H +=, 图4 汽车荷载计算图式(单位:cm ) m b b 84.012.026.0221=⨯+=H +=荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度 双轮时m l d a a 64.321=++=︒ 冲击系数3.11=+μ作用于每米宽板条上的弯矩为:()m kN b l a P M Ap ⋅-=⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⨯⨯-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=︒75.14484.0164.3414023.144121μ()2564.3414023.14212=⨯⨯⨯-=+=a P Q Ap μ kN 3.荷载组合()()m kN M M M Ap Ag A ⋅=-⨯+-⨯=+=804.2275.144.1792.12.14.12.1 376.40254.148.42.14.12.1=⨯+⨯=+=Ap Ag A Q Q Q kN三.活载横向分布系数的计算1.杠杆原理法计算1#梁,2#梁,3#梁支点位置的汽车、人群荷载横向分布系数,并列表表示,如下图所示,相应于荷载位置的影响线1#梁 汽车 36.072.02121=⨯=∑=q oq m η人群 2.1==r or m η2#梁 汽车5.0)722.0278.0(2121=+⨯=∑=q oq m η人群 0==r or m η3#梁 汽车63.0)63.063.0(2121=+⨯=∑=q oq m η人群 0==r or m η图5 杠杆原理法计算横向分布系数 (单位:cm )2.偏心压力法此桥在跨度设有横隔梁,具有强大的横向连接刚性,承重结构的长宽比为229.28.165.19>=⨯=B l 故按刚性横梁法来绘制横向影响线,并计算横向分布系数,本桥各梁横截面均相等,梁数n=5,梁间距为2.2m22222625242322212517.56)90270450(m a a a a a a a i i =++=+++++=∑=1#梁影响线竖标值19.07.565.46112212116-=-=∑-==i n i a a n η 由11η和15η计算横向影响线的零点位置19.08.15524.0xx -⨯=解得x=6.61m ()5805.0239.0342.04.0484.02121=+++⨯=∑=q cq m η564.0==r cr m η图6 偏心压力法计算横向分布系数(单位:cm )2#梁影响线竖标值381.07.567.25.4611212121=⨯+=∑+==in i a a a n η048.07.56450270611212125-=⨯-=∑-==in i a a a n η()477.012.012.0207.027.0357.02121=++++⨯=∑=q cq m η 524.07.565.46112212111=+=∑+==i n i a a n η405.0==r cr m η3#梁影响线竖标值195.01213131=∑+==i n i a a a n η 195.01213135=∑-==in i a aa n η195.021=∑=q cq m η 195.0==r cr m η四.主梁力计算1.恒载力计算(1)恒载集度 主梁()5.172520.02.2220.018.06.12.01=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯⎪⎭⎫⎝⎛++⨯=g kN/m 横隔梁对于边主梁12.216.25257218.016.0220.02.2220.018.06.12=÷⎭⎬⎫⎩⎨⎧⨯⨯+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=g kN/m 对于中主梁24.412.22'2=⨯=g kN/m 桥面铺装层[] 4.72523902.02409.093=÷⨯⨯+⨯⨯=g kN/m栏杆和人行道2.2525.54=⨯=g kN/m作用于边主梁的全部恒载强度为:54.26=∑=i g g kN/m作用于中主梁的全部恒载强度为:56.28'=g kN/m (2)恒载力计算边主梁的弯矩和剪力()x l gxM x -=2 ()x l gQ x 22-=表4 恒载力2.活载力计算取ξ=1 (双车道不折减) 取冲击系数(1+u )=1.3 公路Ⅰ级 q k =10.5kN/m ,人群荷载3.5kN/m 2计算弯矩效应:KN p k 238=计算剪力效应:KN p k 6.2852382.1=⨯= 一号梁(1)2l处弯矩:()cq qm M ζμ+=121(k k k k q y p Ω+)=m kN ⋅=⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯⨯⨯⨯213.125253.475.1045.192385805.00.13.1 m kN p m M or cr r⋅=⨯⨯=Ω=827.9353.475.3564.021图7 支点剪力计算图示(单位cm )(2)4l处弯矩:()cq qm M ζμ+=141(k k k k q y p Ω+)=m kN ⋅=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯317.10335.19815.10165.1932385805.00.13.12 m kN p m M or cr r⋅=⨯⨯⨯=Ω=19.975.193235.3564.0241二号梁与三号梁计算方法同上,略。
3.梁力组合人群荷载活恒⨯⨯++=4.18.04.12.1ud S1号梁m kN M l⋅=⨯⨯+⨯+⨯=35.5731827.934.18.0213.12524.1175.2662.121kN V 576.397082.74.18.0517.2314.16.542.10=⨯⨯+⨯+⨯=2号梁和3号梁方法同上计算结果如下表五.横隔梁力计算确定作用在中横隔梁的计算荷载,对于跨中横隔梁的最不利荷载布置见下图:10.5kN/m 238kN1.0纵向一列车轮对于中横隔梁的计算荷载为: 计算弯矩时:111()10.57.252 1.0296.64 1.0186.91222oq K K p q P y kN ⎛⎫=Ω+=⨯⨯⨯⨯⨯+⨯= ⎪⎝⎭计算剪力时:1.2186.91224.29oq p kN =⨯=P=1作用在1号梁上: =M r 1η+⨯+⨯d d 5.15.22111ηη9252.05.215.031-=⨯-⨯d d ηP=1作用在6号梁上: 7704.05.05.15.23626166-=⨯+⨯+⨯=d d d M r ηηηη P=1作用在3号梁上: 8675.15.05.15.23323133=⨯+⨯+⨯=d d d M r ηηηη图8 中横隔梁力影响线(单位cm )3.力计算 1+μ=1.3公路Ⅰ级kN Q r 71.100)03121.0643.0786.0(35.1730.13.12=--+⨯⨯⨯=m kN M ⋅=+⨯⨯⨯=-26.255)32.0823.0(255.850.13.132六.挠度计算跨中截面主梁结构自重产生的最大弯矩2100为GK M kN •m,汽车产生最大弯矩为1734kN •m ,人群产生的最大弯矩为93.827kN •m经CAD 图式计算36102496.11cm I h ⨯=m N EI B h ⋅⨯=⨯⨯⨯⨯==1164105314.3102496.111045.385.095.01.验算主梁的变形cm l cm B l M M f GK s 2.46001950600042.0105314.3485.1910)827.933.117347.0(56.148)(56.111232==<=⨯⨯⨯⨯+÷⨯⨯⨯=⨯-⨯= 符合规定2.判断是否设置预拱度当由荷载短期效应组合并考虑荷载长期效应影响产生的长期挠度超过计算跨径的l/600时,应设置预拱度。
cm l m B l M f s 56.1160019501600﹤0011247.0105314.3485.1910)827.933.117347.02100(56.14856.111232===⨯⨯⨯⨯+÷⨯+⨯⨯=⨯⨯= 所以不设预拱度。
七.支座设计1.采用等厚度的板式橡胶支座①恒载N =k N d 87.333汽车+人群N =+=+k N r q 82.26640.2642.402② N =+=+=+k N N N r q d I 69.60082.26687.3332.①选2960cm 3032b a =⨯=⨯②t=0.5㎝则()815.4830235.02>=+⨯⨯⨯=b a s 取[]a j KP =10000δ MPa S G E e j 129448.150.14.54.522=⨯⨯== ③验算承压强度[]a ab a N j KP =<KP =⨯=⨯=100006257.190.3032.0600.69δδ 3.确定支座厚度①主梁的计算温差△t=34℃,温度由两端的支座均摊,则每一支座承受的水平位移为cm l t g 43.0)182516(341021215=+⨯⨯⨯='∆=∆-α ②对于30m 桥跨可布置一列车队,一个设计车道上公路Ⅰ级车道荷载总重为:kN 82.52464.26016.255.10=+⨯其制动力标准值为:kN 48.521.082.524=⨯一辆加重车总重为30t 制动力为kN 90%30300=⨯,五根梁共10个支座,每一个支座水平力N =k F bk 9③橡胶层总厚度cm g t 86.043.022=⨯=∆≥∑cm abG F g t e bk 0.65830321029007.043.027.0=⨯⨯⨯-=-∆≥∑ cm a t 6.4322.02.0=⨯=≤∑选用4层钢板和5层橡胶片组成的支座,上下层橡胶片厚0.25cm ,中间层厚0.60cm 薄板厚0.2cm ,则∑t=cm cm 602.19.225.026.04<>=⨯+⨯且支座总厚度cm t t h 7.32.049.21=⨯+=∑+∑=4.验算支座偏移情况()合格cm t cm abE t N j 09.005.0140.0129400030.032.0029.0600.69=∑<=⨯⨯⨯=∑=δ 5.验算支座的抗滑稳定性计算温度变化引起的水平力:N =⨯⨯⨯=∑∆=k t g abG H t 234.149.243.0103032 验算滑动稳定性:()()N =+⨯=+k N N p G 98.18564.2603.3593.0min ,μ1.4)(98.18593.289234.144.1合格kN k F H bk t <N =+⨯=+()合格N =>N =⨯=k H k N t G 93.194.179.1073.3593.0μ故支座不会发生相对滑动。