钢筋混凝土简支梁桥设计计算书桥梁毕业论文设计(T型梁)
钢筋混凝土T型简支梁桥设计计算书
钢筋混凝⼟T型简⽀梁桥设计计算书XXXXXXXXX⼤学城市⾼架钢筋混凝⼟简⽀T形梁桥设计学院:城建学院专业:⼟⽊⼯程姓名:X X X学号:xxxxxxxxxxxx指导教师:X X X完成时间:XXXX⼆零⼀⼆年五⽉城市⾼架钢筋混凝⼟简⽀T形梁桥设计摘要:本设计的步骤为:根据设计任务要求,依据现⾏公路桥梁设计规范,综合考虑桥位的地质、地形条件,经初选后提出了钢筋混凝⼟简⽀T梁桥、斜拉式桥、钢管拱桥三个⽐选桥型。
按“实⽤、经济、安全、美观”的桥梁设计原则,⽐较三个⽅案的优缺点。
⽐选后把钢筋混凝⼟简⽀T梁桥作为主推荐设计⽅案,进⾏了结构细部尺⼨拟定、作⽤效应计算、承载能⼒极限状态的验算、主梁变形验算、持久状况应⼒验算、最⼩配筋率的复核。
经分析⽐较及验算表明该设计计算⽅法正确,内⼒分布合理,符合设计任务的要求。
关键词:⽅案;钢筋混凝⼟简⽀T梁桥;斜拉桥;钢管拱桥;主推荐设计⽅案;结构分析Urban elevated simply supported reinforced concreteT-beam bridge designAbstract:The main steps of this design are: firstly, it is proposed to be three kinds of bridges standby application in accordance with the requirement of the designing project ,the recent designing regulation of highway bridge and at the most consideration of geologic and topographic conditions——Simply supported reinforced concrete T-beam bridge,Cable-stayed bridge,and Steel Pipe Arch Bridge. Secondly, comparing with these three proposals in terms of utility, economy, safety, and beauty of bridge designing princlple. After the comparasion, I would like to take the Simply supported reinforced concrete T-beam bridge as the main design.I make an initial draft on detail size of the structure, the calculation of the action effect, And I also checking with the following factors:the limited situation of load bearing capacity, main girder deformation, lasting status stress and the least reinforcement ratio.It is showed that this calculation method is corrected and it is reasonable on the redistribution of internal force. I think it totally satisfy the requirement of the taskKeyWords:proposal;Simply supported reinforced concrete T-beam bridge;Cable-stayedbridge;Steel Pipe Arch Bridge; the main design; structure analysis⽬录第⼀章概述 (1)1.1 设计依据 (1)1.2 技术标准 (2)1.3 地质资料 (3)1.4 采⽤材料 (3)1.5 采⽤规范 (4)第⼆章桥型⽅案⽐选 (5)2.1构思宗旨 (5)2.2 ⽐选标准 (5)2.3 ⽐选⽅案 (5)2.3.1 ⽅案⼀:斜拉桥 (5)2.3.2 ⽅案⼆:钢管拱桥 (6)2.3.2 ⽅案三:钢筋混凝⼟简⽀T梁桥 (7)2.4 ⽅案点评 (7)2.5 ⽅案确定 (9)第三章钢筋混凝⼟简⽀T形梁桥的计算 (10)3.1设计资料 (10)3.2主梁计算 (10)3.2.1主梁的荷载横向分布系数 (10)3.2.2梁端剪⼒横向分布系数计算(按杠杆法) (17)3.2.1作⽤效应计算 (18)3.2.2可变作⽤效应 (21)3.2.3 持久状况承载能⼒极限状态下截⾯设计、配筋与验算 (28)3.2.4 持久状况正常使⽤极限状态下裂缝宽度验算 (38)3.2.5 持久状况正常使⽤极限状态下挠度验算 (39)3.3横梁的计算 (41)3.3.1 横梁弯矩计算(G-M法) (42)3.3.2横梁截⾯配筋与验算 (44)3.3.3横梁剪⼒效应计算及配筋设计 (46)3.3.4横梁接头钢筋的焊缝长度C值计算 (48)3.4⾏车道板的计算 (51)3.4.1 计算图式 (51)3.4.2 永久荷载及其效应 (52)3.4.3截⾯设计、配筋与强度验算 (55)3.4.4 连续板桥⾯计算 (57)3.5⽀座计算 (64)3.5.1 选定⽀座的平⾯尺⼨ (64)3.5.2确定⽀座的厚度 (65)3.5.3 验算⽀座的偏转 (66)3.5.4 验算⽀座的抗滑稳定性 (66)第四章模型建⽴信息 (68)4.1 永久作⽤效应验算 (68)4.2 可变作⽤效应验算 (68)4.3作⽤效应组合验算 (69)4.3.1 短期效应组合验算 (69)4.3.2长期效应组合验算 (69)4.3.3 标准效应组合验算 (70)4.3.4 承载能⼒极限状态组合验算 (70)4.4 主梁变形验算 (71)4.5 持久状况应⼒验算 (71)4.6 短暂状况应⼒验算 (72)致谢 (73)参考⽂献 (74)第⼀章概述简⽀梁桥,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。
装配式钢筋混凝土简支T型梁桥计算书
装配式钢筋混凝土简支T型梁桥计算书第Ⅰ部分装配式钢筋混凝土简支T型梁桥的计算资料一、设计资料1、桥面净空净—6+2×人行道2、主梁跨径和全长标准跨径:la =20.00m(墩中心距离)计算跨径:l=(支座中心距离)l=(主梁预制长度)主梁全长: 全3、设计荷载汽-20、挂-100和人群荷载3KN/㎡4、材料钢筋:主筋用Ⅱ级钢,其他用Ⅰ级钢,混凝土用25号5、计算方法:极限状态法6、结构尺寸。
如图下:7、设计依据(1)《混凝土简支梁(板)桥》人民交通出版社(第二版)(2)《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-85),简称“桥规”( 3)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JDJ024-85)(4) 《公路桥涵设计手册梁》二、主梁的计算(一)主梁的荷载横向分布系数1、跨中荷载矩横向分布系数(按G-M法)(1)主梁的抗弯及抗扭惯矩Ix和Itx求主梁截面的重心位置如图下:平均板厚1h =1/2(8+14)=11cmax=()1813011)18160(2130181302111118160⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-cm 2.41=)2/112.41(111421114212/13-⨯⨯+⨯⨯=x I23)19.422/130(130181301812/1-⨯⨯+⨯⨯+444823.66482252m cm ==T 形截面抗拒惯扭近似等于各个矩形截面的抗扭截面的抗扭惯矩之和,即:Tx I =3i i i t b c ∑3/1,069.060.1/11.0/111===c b t 301.0,151.0)11.03.1/(18.0/222==-=c b t故: 4333331080.21009.21071.019.1301.011.06.13/1m I Tx ---⨯=⨯+⨯=⨯+⨯⨯= 单位抗弯及抗扭惯矩:cm m b I J x x /10142.46.1/104823.6/442--⨯=⨯==cm m b I J Tx Tx /1075.16.1/1076.2/453--⨯=⨯==(2)横梁抗弯及抗扭惯矩 翼板有效宽度λ计算如图下:横梁长度取为两边主梁的轴线间距,即:m b l 4.66.144=⨯==367.04.6/35.2/1515.0,10035.2)15.085.4(2/1===='='=-=l c cm m b m h m c 根据l c /比值可查附表 求得:548.0/=c λ m c 29.135.2548.0548.0=⨯==λ 求横梁截面重心位置y ab h h b h h a y ''++=11212122/2/2λλm 21.00.115.011.029.120.115.02/12/11.029.1222=⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯= 横梁的抗弯和扭惯矩y I 和Ty I :2321131)2/(12/1)2/(2212/1y y y a h h b h b h a h h I -'''+''+-+⨯=λλ 2323)21.02/0.1(0.115.00.115.012/1)2/11.021.0(11.029.1211.029.1212/1-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=421022.3m -⨯= 32223111h b c h b c I Ty +=1.0031.085.4/11.0/11 ==b h 查表得3/11=c , 但由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板者的一半,可取6/11=c 1705.0)11.000.1(15.0/22-=b h b 查表得:298.02=c43333310971.110895.010076.115.089.0298.085.411.06/1m I Ty ---⨯=⨯+⨯=⨯⨯+⨯⨯=单位抗弯及抗扭惯y J 和Ty J :cm m b I J y y /10664.010085.4/1022.3/4421--⨯=⨯⨯== cm m b I J Ty Ty /10406.010085.4/10971.1/4531--⨯=⨯⨯== (3)计算抗弯参数θ和抗弯参数∂324.010664.010142.45.190.44444=⨯⨯='=-y x p J J l b θ b '—桥宽的一半 p l —计算跨径y x Ty Tx J J E J J G a 2/)(+= 按《公预规》取E G 43.0=,028.010664.010142.4210)406.075.1(43.0445=⨯⨯⨯⨯+⨯=---a167.0028.0==a(4)计算荷载弯矩横向分布影响线坐标 已知307.0=θ, 查M G -图表,可得表中值:表1用内插法求各梁位处值如图下:1号、5号梁2号、4号梁424114.06.04.0)(b b b bbK K K K K K +⨯=⨯--='3号梁:0K K ='(0K 系梁位在0点的K 值) 列表计算各梁的横向分布影响线坐标η值表2各梁的横向分布系数:汽—20: 401.0)047.0127.0260.0462.0(2/11=-++⨯=汽η 405.0)072.0173.0240.0324.0(2/12=+++⨯=汽η 409.0)192.0218.0217.0191.0(2/13=+++⨯=汽η 挂—100: 257.0)117.0206.0303.0402.0(4/11=+++=挂η 235.0)168.0213.0260.0300.0(4/12=+++=挂η 214.0)208.0219.0219.0208.0(4/13=+++=挂η 人群荷载: 628.01=人η391.02=人η348.02174.03=⨯=人η人行道板: 440.0188.0628.01=-=板η 378.0017.0395.02=-=板η340.0170.023=⨯=板η2.梁端剪力横向分布系数计算(按杠杆法)汽—20: 282.0563.02/11=⨯='汽η500.0000.12/12=⨯='汽η 594.0)250.0938.0(2/13=+⨯='汽η挂—100:469.0)437.021(4/12=⨯+⨯='挂η 469.0)437.021(4/13=⨯+⨯='挂η 人群荷载: 343.11='人η 343.02-='人η 03='人η(二)内力计算 1、恒载内力(1)恒载:假定桥面构造各部分重量平均分配给各主梁承担,计算见表3 钢筋混凝土T 形梁的恒载计算 表3一侧人行道部分每2.5m 长时重,1.0m 长时重=m 。
钢筋混凝土简支T形梁桥设计计算书设计书
钢筋混凝土简支T形梁桥设计计算书设计书目录第一章基本设计数据1第二章内力计算,车道板加固及验算2第三章主梁内力计算53.1主梁几何特征计算53.2恒载内力计算63.3荷载横向分布计算73.4活载内力计算93.5主梁内力计算14第四章截面设计承载力极限状态下的配筋和计算154.1主梁承载力钢筋配置154.2截面承载力极限状态计算174.3斜截面抗剪承载力计算174.4箍筋设计204.5斜截面抗剪承载力设计21第五章正常工况下的裂缝宽度和挠度验算使用极限状态225.1裂缝宽度检查计算225.2挠度检查计算23第六章结论25附录25钢筋混凝土简支t形梁桥设计计算书第一章基本设计资料1.桥梁跨径:20m2.计算跨径:19.6m3.主梁预制长度:19.96m4.主梁结构尺寸拟定:5片;设置5根横隔梁。
(1)主梁梁肋间距:跨度L=20m,主梁间距2.25m;各跨两侧人行道宽度均为0.75m。
(2)主梁高度:1.68m。
(3)梁肋厚度:本次课程设计规定,跨中稍薄一些,取180mm,在梁肋端部2.0到5.0m范围内可逐渐加宽至靠近端部稍厚一些350mm。
(4)桥面板:4.9×2.25.(5)桥面横坡:桥面横坡在桥面上铺设不同厚度的铺装层,桥面横坡为1.5%。
5.设计荷载:公路-ⅰ级人群负荷:3.5kn/m26。
结构重要性系数:1.17.材料:(1)钢筋,主钢筋采用hrb335,其它钢筋采用r235。
其技术指标见表1;(2)混凝土及其技术指标见表2。
T形主梁、桥面铺装、栏杆和人行道跨度l?20m,C35混凝土。
表1钢筋技术指标种类r235hrb335级弹性模量(mpa)设计强度轴心抗压(mpa)c30c358、设计依据一抗拉设计强度(mpa)195280抗压设计强度(mpa)195280标准强度(mpa)235335表2混凝土技术指标种类标准强度轴心抗压(mpa)20.123.4轴心抗拉(mpa)2.012.203.00×1043.15×104弹性模量(mpa)轴心抗拉(mpa)1.391.5213.816.1(1)交通部《公路桥涵设计通用规范》(jtgd60-2022);北京:人民通信出版社。
钢筋混凝土简支T梁设计计算书
钢筋混凝土简支T梁设计计算书(一)正截面强度设计与验算A:⒈确定T梁翼缘的有效宽度b/f①计算跨径的1/3 b/f=l0/3=16600/3=5530 mm②b/f=b+6 h/f=200+6×120=920 mm故取b/f =920 mm⒉判断T形截面的类型M=1.2M GK+1.4M QK =1.2×1/8×24×16.62+1.4×1/8×26×16.62=2245.8 kN·mh0=1400-100=1300 mmα1f c b/f h/f(h0- h/f/2)=1.0×9.6×920×120×(1300-120/2)=1314201600 N·mm=1314.2 kN·m<M 这表明属于第二类T形截面。
⒊计算A s①求A s1A s1=α1f c(b/f-b)h/f/f y=1.0×9.6×(920-200)×120/300=2765 mm2②求A s2M u1=α1f c(b/f-b)h/f(h0- h/f/2)=1.0×9.6×(920-200)×120×(1300-120/2)=1028.5 kN·mM u2=M- M u1=2245.8-1028.5=1217.3 kN·mαs= M u2/(α1f c bh02)=1217.3×106/(1.0×9.6×200×13002)=0.375相应地,ξ=0.5,γs=0.75,则A s2=1217.3×106/(300×0.75×1300)=4162 mm2③求A sA s= A s1+ A s2=2765+4162=6927 mm2截面尺寸不足,重新设计截面尺寸。
钢筋混凝土简支T梁桥毕业设计
摘要本桥为装配式钢筋混凝土T形梁结构,单孔跨径为18m,共三跨,主梁梁高1.4m,采用C30混凝土,主筋采用HRB335、其他采用R235钢筋,桥宽为净-7m+2×1.0m人行道,桥梁上部结构采用5片主梁,主梁间距取用1.6m,其中预制主梁高1.4m。
鸡东县穆棱河桥工程是黑龙江省“十二五”计划重点建设项目,是连接密山口岸和国内各省通往俄罗斯的主要通道,按照桥梁设计的基本原则:技术先进、安全可靠、适久耐用、经济合理、美观及利于环保,进行认真细致地设计。
根据所给的桥梁基本资料进行主梁跨径和截面尺寸的拟定,计算恒载、活载产生的内力,对这些内力进行承载能力极限状态组合和正常使用极限状态组合,根据这些组合所产生的最不利数据进行主梁的配筋计算和验算。
进行下部结构的尺寸拟定,内力计算,进行内力组合。
除此之外,还进行了行车道板和横隔梁的内力计算及配筋。
通过此次设计,使我们基本上掌握了简支T形梁桥的设计过程,学会了搜集资料和使用设计规范,提高了分析问题和解决问题的能力。
关键词荷载内力组合弯矩配筋T型梁桥AbstractThis bridge is the construction of T type girder which is assembly reinforcing steel bar the simple pore span is 18m , two spans in total, the main girder is 1.4m, which adopt the C30 concrete , the common reinforcing steel bar adopt HRB335、R235level reinforcing steel bar. Width of the Bridge is net- 7m + 2 ×1.0 m sidewalks.Jidong County of Muling River Bridge Project in Heilongjiang province is the" Twelfth Five-Year Plan" key construction projects. Is connected to Mishan port and domestic provinces to Russia 's main channel.In accordance with the bridge design basic principle: advanced technology, safe and reliable,comfortable and durable, economical and reasonable, beautiful and friendly to carefully design.Work out the girder being in progress to stride over the footpath and the cross section dimension based by given fundamental data .Calculate the character of girder cross section and the internal force that is be produced by dead load and live load. Combination the carry ability of limit state of internal force, also we must combination the limit state of internal force for normal use. Calculate and checking computation construction assembly of girder according to disadvantageous data produced by these combination.Woke out the dimension of substructure, calculate the internal force.Besides, we must carry out the calculate and construction assembly the roadway’s board and internal force of transverse septa beam.Through this design, so that we basically have the T type bridge design process, learned how to gather information, increased my analysis and problem-solving ability.Keywords Construction assembly Combination of Internal forceConstruction assembly Load Construction of T type girdeMoment目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1设计选题前提 (1)1.2方案比选 (1)1.2.1装配式钢筋混凝土简支T梁桥 (20)1.2.2梁拱组合体系桥 (21)1.3设计内容和方法 (3)1.4设计意义 (4)第2章桥梁上部结构尺寸的拟定 (5)2.1主梁截面尺寸拟定 (5)2.1.1主梁高 (5)2.1.2主梁间距 (5)2.1.3主梁梁肋宽 (5)2.1.4翼缘板尺寸 (5)2.2桥面铺装 (6)第3章主梁内力计算计算 (7)3.1主梁的荷载横向分布系数 (7)3.1.1跨中荷载横向分布系数计算 (7)3.1.2支点荷载横向分布系数计算 (10)3.2作用效应计算 (11)3.2.1永久作用效应计算 (11)3.2.2可变作用效应计算 (13)第4章配筋设计与强度验算 (20)4.1配筋设计 (20)4.1.1截面尺寸确定 (20)4.1.2判断T梁类型 (21)4.1.3正截面配筋计算 (21)4.1.4斜截面抗剪强度计算 (22)4.2斜截面抗剪承载力复核 (28)4.2.1选定斜截面顶端位置 (28)4.2.2斜截面抗剪承载力复核 (28)4.3裂缝宽度验算 (29)4.4梁跨中挠度的验算 (31)第5章横隔梁的计算 (35)5.1横隔梁内力计算 (35)5.1.1确定作用在跨中横隔梁上的可变作用 (35)5.1.2横隔梁的内力影响线竖标值 (36)5.1.3截面作用效应计算 (37)5.2横隔梁配筋设计 (38)5.2.1正弯矩配筋计算 (38)5.2.2负弯矩配筋计算 (39)5.2.3抗剪计算与配筋设计 (40)第6章行车道板计算 (41)6.1荷载计算 (41)6.1.1恒载内力计算 (41)6.1.2可变荷载产生的效应 (42)6.1.3荷载效应组合计算 (43)6.2截面配筋与强度验算 (43)第7章支座设计 (45)7.1平面尺寸确定 (45)7.2确定支座高度 (45)7.3支座偏转情况验算 (46)7.4橡胶支座抗滑稳定性验算 (47)第8章钻孔灌注桩、桥墩的计算 (48)8.1设计资料 (48)8.2盖梁计算 (49)8.2.1荷载计算 (49)8.2.2内力计算 (58)8.2.3截面配筋设计与承载力校核 (60)8.3桥墩墩柱设计 (62)8.3.1荷载计算 (62)8.3.2截面配筋计算及应力验算 (65)8.4钻孔桩的计算 (67)8.4.1荷载计算 (67)8.4.2桩的计算 (69)8.4.3桩的内力计算 (70)8.4.4桩身截面配筋与承载力验算 (72)8.4.5墩顶纵向水平位移验算 (74)结论 (77)致谢 (78)参考文献 (79)ContentsAbstract (I)Chapter1 Introduction (1)1.1 Design topics of premise (1)1.2 Schemes (1)1.2.1 Assembled reinforced concrete simply supported T beam bridge (2)1.2.2 Beam arch composite system bridge (2)1.3 Design content and method (3)1.4 Sense of design (4)Chapter2 Size of the proposed bridge superstrture (5)2.1 Development of the main beam section size (5)2.1.1 Main beam (5)2.1.2 Beam spacing (5)2.1.3 Main beam rib width (5)2.1.4 Flange plate dimensions (5)2.2 Deck (6)Chapter3 Calculation of internal forces of the main beam (7)3.1 Transverse load grider distibution factors (7)3.1.1 Across the ttansverse load distribution coefficient (7)3.1.2 Fulcrum transverse laod distribution coefficient (10)3.2 Calculation of action effects (11)3.2.1 Calculation of the permanent effect (11)3.2.2 Calculation of variable action effect (13)Chapter4 Design and reinforcement strength checking (20)4.1 Reinforcement design (20)4.1.1 Determine the section size (20)4.1.2 Judge T beam type (21)4.1.3 Calculated reinfprcement section (21)4.1.4 Calculation of shear strengh (22)4.2 Cross-section strength checking (28)4.2.1 Selected oblique section top position (28)4.2.2 Shear bearing capacity of oblique section review (28)4.3 Width of crack (30)4.4 Deformation checking (31)Chapter5 Calculation of the beam diaphragm (35)5.1 Internal force calculation of horizontal beam (35)5.1.1 Identified roles in midspan diaphragm beam of variable action (35)5.1.2 Diaphragm beam internal force influence line (36)5.1.3 Cross section calculation (37)5.2 Horizontal beam reinforcement design (38)5.2.1 Positive bending moment calculation of reinforcement (38)5.2.2 Negative moment reinforcement calculation (39)5.2.3 Shear calculation and reinforcement design (40)Chapter6 Plate calculation of the carriageway (41)6.1 Load calculation (41)6.1.1 Dead load internal force calculation (41)6.1.2 Internal force calculation of variable loads (42)6.1.3 Calculation of load combination (43)6.2 Checking with the strength of reinforcing bars (43)Chapter7 Bearings (45)7.1 Plane size determined (45)7.2 Determine the bearing height (45)7.3 Bearing checking deflection case (46)7.4 Stability against sliding rubber bearing checking (47)Chapter8 Bored pile, the calculation of double column bridge pier (48)8.1 Design information (48)8.2 Beam calculation (49)8.2.1 Load calculation (49)8.2.2 Internal force calculation (58)8.2.3 Sectional reinforcement design and check on the bearing capacity (60)8.3 Pier column design (62)8.3.1 Oad calculation (62)8.3.2 Cross section reinforcement calculation and stress calculation (67)8.4 bored pile calculation (67)8.4.1 load calculation (67)8.4.2 The calculation of piles (69)8.4.3 Pile internal force calculation (70)8.4.4 Pile section reinforcement and checking computation of bearing capacity (72)8.4.5 Pier top horizontal displacement calculation (74)Conclusion (77)Thanks (78)References (79)第1章绪论1.1 设计选题前提我国进入21世纪以来,经济有着飞跃的发展,从改革开放到今天我国的国民生产总值一直处于增长的态势,即使是08年的全球性质的经济危机,对我国的经济发展也没有多大的影响。
钢筋混凝土简T型梁桥设计计算书
钢筋混凝土简T型梁桥设计计算书(共31页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--钢筋混凝土简支T 型梁桥设计计算书一, 设计资料 (一)桥面净空净-920.3+⨯人行道 (二)主梁跨径和全长标准跨径 18.00b l m =(墩中心距离) 计算跨径 17.50l m =(支座中心距离) 主梁全长 17.96l m =全(主梁预制长度)(三)公路等级公路I 级 (四)气象资料桥位处年平均气温为ºC ,年平均最高气温为ºC ,年平均最低气温为ºC 。
(五)施工方法采用焊接钢筋骨架设计。
施工方法如下:预制部分主梁,吊装就位后现浇接缝混凝土形成整体,最后进行桥面系施工。
(六)桥面铺装8cm 钢筋混凝土+7cm 沥青混凝土 (七)栏杆采用普通钢筋混凝土立柱和花色栏板,单侧宽度30cm ,其单侧栏杆集度3KN/m 。
(八)材料钢筋:主筋采用HRB335(Ⅱ级螺纹钢筋),其它则采用R235(Ⅰ级光圆钢筋)。
混凝土:C30普通混凝土 (九)计算方法 极限状态法 (十)结构尺寸 如图:(十一)设计依据(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)二, 主梁的计算(一)主梁的荷载横向分布系数1, 跨中荷载弯矩横向分布系数(按(1) 主梁的抗弯X I 和抗扭惯矩Tx I求主梁截面的重心位置x a : 平均板厚:11039/(18016)10.15()h cm =+⨯-=10.15(18016)10.151301622(18016)10.151301638.34()xa cm -⨯⨯+⨯=-⨯+⨯=32326424110.1516410.1516410.15(38.34)12211301613016130(38.34)1226.26410()6.26410()xI cm m -=⨯⨯+⨯⨯-+⨯⨯+⨯⨯-=⨯=⨯ 主梁腹板的抗扭惯矩:3Tx I cbt =其中: c ——截面抗扭刚度系数(查表) b 、t ——矩形的宽度与厚度。
16米钢筋混凝土T形桥梁设计计算书
16米钢筋混凝土T 形梁设计计算书一、设计资料1、设计荷载:公路-Ⅱ级人群荷载3KN/㎡2、桥面净空:净—7+2×1m人行道;3、主梁跨径和全长:=16m标准跨径LB计算跨径L=15.5mP=15.96m主梁全长L全4、材料混凝土:C30钢筋:主钢筋,弯起钢筋和架立钢筋用Ⅱ级,其它用I级。
桥面铺装:沥青混凝土6cm,C40防水混凝土10cm;二、设计依据与参考书《公路桥涵设计规范(合订本)》(JTJ021-85)人民交通出版社《结构设计原理》叶见曙主编,人民交通出版社《桥梁计算示例集》(梁桥)易建国主编,人民交通出版社《桥梁工程》(2004)邵旭东主编,人民交通出版社三、桥梁纵横断面及主梁构造横断面共5片主梁,间距1.6m。
纵断面共5道横梁,间距3.875m。
尺寸拟定见图,T梁的尺寸见下表:T形梁尺寸表(单位:m)桥梁横断面图桥梁纵断面图主梁断面图横梁断面图四、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((按G-M 法)) (1)主梁抗弯及抗扭惯矩x I 和tx I求主梁的重心位置x a 平均板厚1h =1/2(8+14)=11cmx a =(160-18)1111/2+13018130/2=41.2cm (160-18)11+13018⨯⨯⨯⨯⨯⨯x I =1/12×142×113+142×11×(41.2-11/2)2+1/12×18×1303+18×130×(130/2-41.2)2=6627500cm 4=6.6275×10-2m 4T 形截面抗弯及抗扭惯矩近似等于各个矩形截面的抗扭惯矩之和,即:3tx I i i i c bt =∑式中: i c —矩形截面抗扭惯矩刚度系数i b i t —相应各矩形的宽度与厚度查表知:t 1/b 1=0.11/1.60=0.069 c 1=1/3 t 2/b 2=0.18/(1.3-0.11)=0.151 c 2=0.301tx I =1/3×1.60×113+0.301×1.19×0.183=0.0028m 4单位抗弯及抗扭惯性矩:x J = x I /b=0.066275/160=4.142×10-4 (m 4/cm ) tx J =tx I /b=0.0028/160=1.75×10-5(m 4/cm )(2)求内横梁截面和等刚度桥面板的抗弯惯矩翼板有效宽度λ计算横梁长度取为两边梁的轴线间距 即:L=4×1.6=6.4 m C=12(3.875-0.15)=1.863m'100h =㎝ '0.15b m ==15㎝ C/L=1.863/6.4=0.291根据C/L 比值 查表求得λ/C=0.649λ=0.649C=0.649×1.863=1.21m求横梁截面重心位置: '''1112222''y h h h h b a h h b λλ+=+ =220.1112 1.210.15 1.0222 1.210.110.15 1.0⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯=0.215m横梁的抗弯和抗扭惯矩y I ty Iy I =223'311111'22'''122122y y h h h h a b h b h a λλ⎛⎫⎛⎫⨯+-++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭232310.212 1.220.112 1.220.110.211221 1.00.15 1.00.15 1.00.21122⎛⎫=⨯⨯⨯+⨯⨯- ⎪⎝⎭⎛⎫+⨯⨯+⨯- ⎪⎝⎭=3.18×10-2 (m 4)33111222ty I c b h c b h =+11/0.11/3.8750.02840.1h b ==<查表11/3c =但由于连续桥面的单宽抗扭惯矩只有独立板宽扁板者的翼板可取 11/6c =22/0.15/(1.00.11)0.17h b =-=查表得20.298c =故 33310.11 3.8750.2980.890.1561.75510ty I -=⨯⨯+⨯⨯=⨯ 单位抗弯及抗扭惯矩243.1810/0.821103.875100y y J I b --⨯===⨯⨯ (m 4/㎝)251.78210/0.453103.875100ty ty J I b --⨯===⨯⨯ (m 4/㎝)(3)计算抗弯参数θ和扭弯参数∂:0.387θ===55()0.024G J J --+∂===0.15=(4)求各主梁的跨中荷载横向分布影响线 以知0.39θ= 查G-M 表 得下面数值:(5)绘制横向分布影响线图,求横向分布系数按规定,汽车荷载距人行道边缘距离不小于0.5m 。
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 =。
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。
公路钢筋混凝土T型简支梁桥计算书
1 桥梁建筑设计1.1桥梁平面设计在桥梁的平面设计中,一般要求桥梁及桥头引道的线形应与路线的布设保持平顺,使车辆能平稳地通过,且各项技术指标应符合线路布设的规定。
在本桥的设计中,桥梁与原有道路连接,连接处设置U形伸缩缝,保证与原有线路平顺过渡。
根据原有道路的地形,本桥采用0.4%的桥面纵坡。
桥面平面布置图如图1所示。
图1-1 xxxxxx公路桥平面布置图1.2桥梁纵断面设计桥梁纵断面设计包括确定桥梁总跨径、桥梁分孔、桥梁标高、桥上和桥头引道纵坡以及基础埋深等内容。
桥梁总立面图如图2所示。
图1-2 xxxxxx河桥总立面图1.2.1桥梁总跨径的确定在桥梁总跨径的设计中,根据下部桥梁的桥宽和人流量,同时考虑桥上行车来确定桥台位置,总的来说,桥梁的总跨径应根据具体情况经过全面分析后加以确定。
在本桥的设计中,考虑到桥下唐河的宽度,综合经济因素,确定本桥总跨径为64m。
1.2.2桥梁的分孔桥梁的总跨径确定后,还需进一步进行分孔布置。
在桥梁分孔设计中,一座桥梁应当分成几孔,各孔的跨径应当多大,有几个桥墩,这要根据地形、地质、桥下行车要求以及技术经济和美观条件加以确定。
在本桥的设计中,考虑桥下河道宽度同时综合经济因素,对不同跨径布置进行粗略的方案比较,该桥分为4孔,单孔跨径为16m。
1.2.3桥梁标高、桥上纵坡及基础埋深的确定在桥梁纵断面设计中,桥面标高设计主要考虑三个因素:路线纵断面设计要求,本桥设计为公路桥梁,不需要考虑航道要求、排洪要求。
对于中小型桥梁,桥面标高一般由路线断面的设计要求来确定。
本桥设计过程中,考虑桥梁线路纵断面设计要求,确定桥面标高为5.754m。
桥梁标高确定后,就可以根据两端桥头的地形要求来设计桥梁的纵断面线形。
根据《公路工程技术标准》(JTG B01—2003)的规定,公路桥梁的桥上纵坡不宜大于5%;桥上纵坡和桥头引道纵坡均不得大于3%,桥头两端引道线形应与桥上线形相匹配。
本桥设计中,桥梁纵坡设置为0.4%,满足设计要求。
钢筋混凝土T形简支梁桥(课程设计)范例
(8)
提高系数
-
-
-
-
-
-
(9)
提高后组合
-
949.5
1266.0
372.6
200.2
80.0
控制设计计算内力
-
949.5
1266.0
372.6
200.2
80.0
三.行车道板的计算
(一).恒载及其内力
1.每延米板上的恒载g(以纵向1m宽的板条进行计算)
沥青混凝土面层: g1=0.02×1×21=0.42KN/m
(4)《桥梁工程设计方法及应用》
(二)结构布置
1.主梁高:以往的经济分析表明钢筋混凝土T形简支梁高跨比的经济范围大约在 - 之间,本桥取 ,则梁高取1m.
2.主梁间距:装配式钢筋混凝土T形简支梁的主梁间距一般选在1.6-2.2之间,本桥选用1.6m
3.主梁梁肋宽:为保证主梁抗剪需要,梁肋受压时的稳定,以及混凝土的振捣质量,通常梁肋宽度为15cm-18cm,鉴于本桥跨度16m按较大取18cm
混凝土垫层: g2=0.09×1×23=2.07 KN/m
T梁翼板自重: g3=(0.08+0.12)/2×1×25=2.5 KN/m
合计:g=∑gi4.99 KN/m
2.每米宽板条的恒载内力
弯矩:MAg=-1/2gl02=-1/2×4.99×(0.71)2=-1.26 KN.m
剪力:QAg=gl0=4.99×0.71=3.54 KN
汽车 :
跨中弯矩:M=1.221 0.470 (166.5 3.875+7.875 30)=505.8KN·m
弯矩: M =1.221 0.470 (166.5 2.906+7.875 22.5)=379.3 KN·m
装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计书
装配式钢筋混凝土简支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 (墩中心距离)计算跨径:19.50 m (支座中心距离)主梁预制长度:19.96 m2.桥面铺装防水砼厚6.5~17cm,容重25 KN/m33.桥面净空净-14+2×1.5 m4.设计荷载公路—II级荷载,人群3.5kN/m25.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、桥面铺装为C40,栏杆、人行道为C30。
表 1 钢筋技术指标2.1105R235钢筋(MPa)2.0105HRB335钢筋(MPa)表 2混凝土技术指标3.25104MPa3.0104MPa二、设计过程1,基本资料桥面宽为净14+2 1.5,桥面横截面由9片T型主梁构成,主梁间距为1.8米,桥面的横断面如图3所示。
图3 桥面横断面(单位:cm)根据相关规的规定以及工程实际的情况,T型梁的尺寸如图4所示。
图4 T型梁截面尺寸图(单位:cm)T型梁横截面如图5所示,纵断面如图6所示。
图5 T 梁横截面图(尺寸单位:cm )图6上部T 梁立断面构造图(尺寸单位:mm )2.力计算桥面铺装为10cm 厚的防水砼重度为25kN/m 3T 梁翼板自重的重度为25 kN/m 3(1)恒载及力计算(以纵向1米宽的板条进行计算)防水混凝土铺装1g =0.1×1.0×25=2.5 KN/m T 梁翼板自重2g =0.120.222+=×1.0×25=4.25(KN/m) 12 2.5 4.25 6.75/i g g g g kN m ==+=+=∑合计:2211M 6.750.81 2.214226.750.81 5.4675ag o ag o gl kN mQ gl kN=-=-⨯⨯=-•==⨯=弯矩:剪力: (2)车辆荷载产生的力公路—II 级:以重车后轮作用于绞缝轴线上为最不利位置,后轴作用力标准值为P=140KN,轮压分布宽度如下图所示,按照《公路桥涵设计通用规》知后车轮地宽度b 2及长度a 2为:a 2=0.20m ,b 2=0.60mH=0.1m 垂直行车方向轮压分布宽度为:a 1=a 2+2H =0.20+2×0.1=0.4m 。
钢筋混凝土简支T形梁桥的计算书
钢筋混凝⼟简⽀T形梁桥的计算书钢筋混凝⼟简⽀T形梁桥的计算⼀、设计资料1. 桥⾯净空净—7m+2?0.75m⼈⾏道。
2. 主梁跨径和全长标准跨径:l=21.00m(墩中⼼距离);b计算跨径:l=20.50m(⽀座中⼼线距离);主梁全长:l=20.96m(主梁预制长度)。
全3. 设计荷载公路-I级,⼈群荷载3.5kN/2m。
4. 材料钢筋:主筋⽤HRB335钢筋,其它⽤R235钢筋;混凝⼟:C40。
5. 计算⽅法:极限状态法。
6. 结构尺⼨如图3-1所⽰,全断⾯五⽚主梁,设五根横梁。
图3—1 (尺⼨单位:cm)7. 裂缝宽度限值:II 类环境(允许裂缝宽度0.20mm )。
8. 设计根据(1)《公路桥梁设计通⽤规范》(JTGD60—2004),简称《桥规》;(2)《公路钢筋混凝⼟及预应⼒混凝⼟设计规范》(JTGD62—2004),简称《公预规》;(3)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024—85),简称《基规》。
9. 参考资料《桥梁⼯程》教材《桥梁计算⽰例集—混凝⼟简⽀梁(板)桥》,易建国主编,⼈民交通出版社,北京。
《结构设计原理》等。
⼆、主梁的计算(⼀)主梁的荷载横向分布系数1. 跨中荷载弯矩横向分布系数(G —M 法)(1)主梁的抗弯及抗扭惯距x I 和Tx I 求主梁界⾯的重⼼位置a x (图3—2):平均板厚:)(11)148(211cm h =+=()())(2.411813011181602130181302111118160cm a x=?+?-??+??-=+-??+??=23)2112.41(1114211142121x I23)2.412130(1301813018121-??+?? =6627500(4cm )=6.6275?210(4m )T 截⾯抗扭惯距近似等于各个矩形截⾯的抗扭惯距之和,即: 3i i i Tx t b c I ∑=式中:i c —矩形截⾯抗扭惯距截⾯系数(查表);i b ,i t —相应各矩形的宽度与厚度。
40m预应力钢筋混凝土T形简支梁桥梁计算书
预应力混凝土简支T形梁桥设计计算一.设计资料与构造布置〔一〕.设计资料1.桥梁跨径与桥宽标准跨径:40m〔墩中心距离〕桥面净空:净9m+2×1.0m人行道+2×0.5m护栏=12m2.设计荷载公路-Ⅱ级,根据《公路桥涵设计通用规X》:均布荷载标准值为qk×0.75=8.0kN/m;集中荷载根据线性内插应取Pk2 ,每侧人行柱防撞栏重力作用分别为1.52kN/m和4.99kN/m。
混凝土:主梁采用C60,栏杆与桥面铺装用C30。
预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规X》〔JTG D62—2004〕的s15.2钢绞线,每束6根,全梁配7束,pkf=1860Mpa。
普通钢筋直径大于和等于12mm的采用HRB335钢筋,直径小于12mm的均用R235钢筋。
按后X法施工工艺要求制作主梁,采用内径70mm,外径77mm的预埋波纹管和夹片锚具。
〔1〕交通部颁《公路工程技术标准》〔JTG B01—2003〕,简称《标准》〔2〕交通部颁《公路桥涵设计通用规X》(JTG D60--2004),简称《桥规》(3)交通部颁《公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规X》(JTG B62—2004)(4)根本计算数据见下表注:考虑混凝土强度达到C45时开始X 拉预应力钢束。
ck f 和tk f 分别表示钢束X拉时混凝土的抗压,抗拉标准强度,如此:ck f a MP ,tk f a MP 。
(二)横截面布置~2.4m 或更宽。
本设计拟取翼板宽为2500mm 〔考虑桥面宽度〕。
由于宽度较大,为保证桥梁的整体受力性能,桥面板采用现浇混凝土刚性接头,因此主梁的工作截面有两种:预施应力、运输、吊装阶段的小截面(b i =1600mm)和运营阶段的大截面(b i =2500mm),净-9m+2×1.5m 的桥宽选用五片主梁,如如下图所示。
(1) 主梁高度预应力砖简支梁桥的主梁高度与其跨径之比通常在1/15~1/25,标准设计中高跨比约在1/18~1/19。
钢筋混凝土简支T形梁桥设计计算书
钢筋混凝土简支T 形梁桥设计计算书一、基本设计资料 1. 跨度和桥面宽度(1) 标准跨径:20m (桥墩中心距离) (2) 计算跨径:19.5m (3) 主梁全长:19.96m(4) 桥面宽度(桥面净空):净7.5m (行车道)+2X1.0m (人行道) 2. 技术标准设计荷载:公路——I 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3 KN/m 2 环境标准:I 类环境 设计安全等级:二级 3. 主要材料(1) 混凝土:混凝土简支T 形梁及横梁采用C40混凝土;桥面铺装上层采用0.03m 沥青混凝土,下层为后0.06-0.135m 的C30混凝土,沥青混凝土重度按23KN/m 3计,混凝土重度按25KN/m 3计。
(2) 钢材:采用R235钢筋,HRB335钢筋。
4. 构造形式及截面尺寸(如下图)如图所示,全桥共由五片T 形梁组成,单片T形梁高为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5根横梁。
二、主梁的计算 2.1 主梁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,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:B/L=9.5/19.5=0.487<0.5,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m c 。
(1)计算主梁的抗弯及抗扭惯性矩I 和TI1)求主梁截面的重兴位置x翼缘板厚度按平均厚度计算,其平均板厚为则,()()1314022180-1813+14018180-1813+14018x=cm=41.09cm ⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 2)抗弯惯性矩为对于T 形梁截面,抗扭惯性矩可近似按下式计算:式中,i i b 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100180180i=1.5%10100180750180110140%i=1.5沥青砼厚3cmC30混凝土厚6-13cm 18桥梁横断面图181401618010x主梁抗弯及抗扭惯性矩计算图示m -梁截面划分为单个矩形截面的个数T I 计算过程及结果见下表。
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钢筋混凝土简支梁桥设计计算书摘要:本设计上部结构为钢筋混凝土简支梁桥,标准跨径为14米×3,桥面净空:净—8+2×1.0米,采用重力式桥墩和桥台。
桥梁全长为42m,桥面总宽10m,桥面纵坡为0.3%,桥梁中心处桥面设计高程2.00米,横坡为1.5%;桥垮轴线为直线,设计荷载标准为:公路-Ⅱ级,人群荷载3 kN/m。
本文主要阐述了该桥设计和计算过程,首先对主桥进行总体结构设计,然后对上部结构进行内力、配筋计算,再进行强度,应力及变形验算,最后进行下部结构设计和结构验算。
同时,也给出了各部分内容相关的表格与图纸。
通过这次设计不但了解设计桥梁的各个步骤,而且也能熟练的运用AUTOCAD进行制图。
关键词:现浇混凝土 T形简支桥梁重力式桥台重力式桥台结构设计验算强度ABSTRACT:The design for the upper structure of reinforced concrete beam bridge, standard span for 14 meters x 3, bridge deck headroom: net - 8 + 2 x 1.0 meters, adopt the piers and gravity type abutment. Bridge deck 42m, stretches for total wide ZongPo 0.3%, 10m bridge deck, deck design elevation 2.00 at the center of the slope for rice, 1.5%; Bridge collapse, design load for linear axis for: highway - Ⅱ standard, the crowd load level 3 kN/m. This paper mainly expounds the bridge design and calculation process, first makes an overall structure design of bridge, then to the upper structure force, reinforcement calculation, again, stress and deformation strength, then check the structure design and structure checking. At the same time, also gives the relevant sections of the form and drawings. This design not only understand each step of designing the bridge, but also can skilled use AUTOCAD for drawing.Keywords: cast-in-situ concrete simply-supported t-shaped bridge abutment gravity type abutment gravity type structure design checking intensity引言(一)设计基本资料1、结构选型与布置:上部结构为钢筋混凝土简支梁桥,标准跨径为14米×3,桥面净空:净—8+2×1.0米,采用重力式桥墩和桥台1、设计荷载:公路—Ⅱ级,环境类别Ⅰ类,设计安全等级二级。
2、河床地面线为(从左到右,高程/离第一点的距离,单位:米):0/0,-3/2,-5/4,-9/6,-12/9,-14/10, -10/12,-8/14,-7/16,-6/18,-5/20,-3/22,-4/24,-5/26,-7/28,-10/30,-13/32,-15/32,-16/34,-10/36,-6/38,-2/40,0/42。
3、桥台后填土容重:18KN/m3,内摩擦角φ= 18°,粘聚力c =20 kPa。
4、材料容重:素混凝土24KN/m3,钢筋混凝土25 KN/m3,沥青混凝土23 KN/m35、人群3.0KN/m2,每侧栏杆及人行道的重量按6 KN/m计6、桥梁纵坡为0.3%,桥梁中心处桥面设计高程2.00米(二)场地土条件设计水位 -7米,无侵蚀性,枯水期施工,枯水期水位-10m,气温10℃。
地质勘察资料见下表:1. 计算荷载横向分布系数1.1. 当荷载位于支点处,利用杠杆原理法计算横断面对于1#梁:1#梁对于汽车荷载 421.02842.02121m oq1=⨯=∑=q η对于人群荷载 368.11==r or m η 对于2#梁:2#梁对于汽车荷载 632.02211.0598.0158.021m 2=⎪⎭⎫⎝⎛++=∑=q oq 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) 对于3#梁:3#梁对于汽车荷载 684.02263.00.1105.021m oq3=⎪⎭⎫⎝⎛++=∑=q η对于人群荷载 30or m =1.2. 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42.19.155.13L =⨯=B 可按刚性横梁法绘制影响线并计算横向分布系数cq m ,本桥各根主梁的横向截面均相等,梁数n=5, 梁间距为1.9米。
()()()∑==⨯-+-+++⨯=++++51i 222225242322211.3629.19.109.129.1a a a a a(1)求1#梁横向影响线的竖标值:1#梁影响线()6.01.369.1251n 125122111=⨯+=+=∑=i ia a η ()2.01.369.1251n 125125115-=⨯-=+=∑=i i a a a η 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()44.07.02.15.24.51.366.021211=⎪⎭⎫⎝⎛-++⨯⨯==∑q cq m η 对于人群荷载()67.05.02.07.57.56.01=++⨯==r cr m η(2)求2#梁横向影响线的竖标值:2#梁影响线()4.01.369.19.1251n 15122121=⨯⨯+=+=∑=i i a a a η()01.369.19.1251n 15125225=⨯⨯-=+=∑=i i a a a η 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 ()5.02.21.44.53.76.74.021212=+++⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯==∑q cq m η 对于人群荷载 ()44.05.02.06.76.74.02=++⨯==r cr m η(3)求 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 qm η==⨯=∑ 对于人群荷载 30.20.20.4cr r m η==+=2. 主梁内力计算2.1. 恒载集度(1)主梁:()m KN /48.112518.09.1214.008.05.118.0g 1=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛++⨯= (2)横隔梁对于边主梁:mKN /389.15.13/255216.015.0218.09.1214.018.02.1g 1=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=对于中主梁:m KN /778.2389.12g 2=⨯= (3)桥面铺装层:()m KN /296.55/24812.006.021230.805.0g 3=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯++⨯⨯=(4)栏杆和人行道:m KN /4.2526g 4=⨯=、作用于边主梁的全部恒载强度:∑=+++==m KN g g i /57.204.230.539.148.11 作用于中主梁的全部恒载强度:∑=+++==m KN g g i /96.214.230.578.248.112.2. 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/40.750.15边跨弯矩剪力影响线1#及5#梁内力(边跨)跨中弯矩 m KN g l l M l /61.46857.2045.135.13214212=⨯⨯⨯=⨯⋅⨯= 跨中剪力 20l V =支点剪力 KN Q o 848.1385.1357.20121=⨯⨯⨯=1/4跨处弯矩:m KN g l l M l /458.35157.20165.1335.1321163212=⨯⨯⨯⨯=⨯⋅⨯=1/4跨处剪力: KN Q 424.6957.2025.05.13412157.2075.05.13432141=⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯= 2#、3#及4#梁内力(中间跨)跨中弯矩 m KN g l l M l /276.50096.2145.135.13214212=⨯⨯⨯=⨯⋅⨯= 跨中剪力 20l V =支点剪力 KN Q o 23.1485.1396.21121=⨯⨯⨯=1/4跨处弯矩:m KN g l l M l /207.37596.21165.1335.1321163212=⨯⨯⨯⨯=⨯⋅⨯= 1/4跨处剪力: KN Q 115.7496.2125.05.13412196.2175.05.13432141=⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯= 2.3. 活载内力2.3.1. 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:m kg g G m c /1017.18.91048.1133⨯=⨯==主梁截面形心到T 梁上缘的距离:()()m cm y 464.036.46150181819011211181902148215015018==⨯+-⨯⨯-⨯++⨯⨯=跨中截面惯性矩:()()mI c 823231008324.04.46215015018150181212114.4611181901118190121⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯+⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯-+⨯-⨯=查表 E 取210/100.3m KN ⨯Hz m EI l f c c 58.1210171.18324.0108.35.13214.3231022=⨯⨯⨯⨯==π1.514Hz f Hz ≤≤4317.00157.058.12ln 1767.00157.0ln 01767=-⨯=-=f μ 所以冲击系数:4317.14317.011=+=+μ2.3.2. 汽车荷载作用公路—Ⅰ级均布荷载 10.5/k q KN m =对于集中荷载,当5l ≤时,180/k P KN m =;当50l ≥时,360/k P KN m = 当550l <<时,采用内插法 公路—Ⅱ为公路—Ⅰ级的0.75倍 则0.7510.57.875/k q KN m =⨯=()KN P k 5.16018036055055.1318075.0=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯--+⨯= 当计算剪力时候 KN P k 6.1922.15.160=⨯=计算车道荷载的跨中弯矩、剪力的计算对于双车道,折减系数 1.0ξ= 跨中弯矩影响线如下图2.3.3. 跨中弯矩的设计3781.2245.135.1321421m l l =⨯⨯=⨯⨯=Ω由于跨中弯矩横向分布系数1#、5#梁最大,所以只需计算1#、5#梁的弯矩,计算如下: 对于1#梁车道均布荷载作用下()mKN q m M k cq q l k⋅=⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅+=013.113781.22875.744.01437.111,2ξμ车道集中荷载作用下()mKN y P m M k k cq p l k⋅=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅⋅+=235.34145.135.16044.01437.111,2ξμ则m KN M M M kkp l q l l ⋅=+=⨯=248.454235.341013.113,2,22跨中人群荷载最大弯矩 人群荷载集度KN P or 313=⨯=m KN P m M or cr rl ⋅=⨯⨯=Ω⋅⋅=789.45781.22367.01,2对于2#和4#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的跨中弯矩:()()mKN q m y P m M k cq k k cq k Q ⋅=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=30.516781.22875.75.01432.145.135.1605.01437.1112221,1ξμξμ计算人群荷载的跨中弯矩: 人群荷载集度: 313or P KN =⨯=m KN p m Mor cr Q ⋅=⨯⨯=Ω⋅⋅=071.30781.22344.0221,2对于3#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的跨中弯矩:()()mKN q m y P m M k cq k k cq k Q ⋅=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=039.413781.22875.74.01432.145.135.1604.01437.1113321,2ξμξμ计算人群荷载的跨中弯矩: 人群荷载集度: KN P or 313=⨯=m KN P m Mor cr k Q ⋅=⨯⨯=Ω⋅⋅=337.27781.2234.0321,22.3.4. 跨中剪力的计算 跨中剪力影响线如下图:3375.325.1321221m l =⨯=⨯=Ω对于1#和5#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的跨中剪力:()()KNq m y P m Qk cq k k cq k Q 423.77375.3875.744.01432.15.06.19244.01437.1111121,1=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=ξμξμ计算人群荷载的跨中剪力:KN P m Q or cr Q 784.6375.3367.0121,2=⨯⨯=Ω⋅⋅=对于2#和4#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的跨中剪力:()()KNq m y P m Q k cq k k cq k Q 964.87375.3875.75.01432.15.06.1925.01437.111220,1=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=ξμξμ计算人群荷载的跨中剪力:KN P m Q or cr Q 455.4375.3344.0221,2=⨯⨯=Ω⋅⋅=对于3#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的跨中剪力:()()KNq m y P m Q k cq k k cq k Q 385.70375.3875.74.01432.15.06.1924.01437.111330,1=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=ξμξμ计算人群荷载的跨中剪力:KN P m Q or cr k Q 05.4375.334.0321,2=⨯⨯=Ω⋅⋅=2.3.5. 支点截面剪力的计算 剪力影响线如下图所示:275.65.13121121m l =⨯⨯=⨯⨯=Ω横向分布系数变化区段的长度 m a 4.335.325.13=-=对于1#和5#梁附加三角形重心影响线坐标 : 916.05.13/5.3315.131=⎪⎭⎫⎝⎛⨯-⨯=-y084.0='-y()()()()()()KNyq m m aq m y P m Q k cqi q k cq k k cq k Q 482.154084.0916.0875.744.0421.024.31432.175.6875.744.01432.116.19244.01437.1211110110,1=+⨯⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⋅⋅-⋅⋅⋅++Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=ξμξμξμ 计算人群荷载的支点剪力:()()()KNyP m m aP m Q or cri or or cr Q 127.17084.0916.0367.0368.124.375.6367.02110,2=+⨯⨯-⨯+⨯⨯=⋅⨯+⋅+Ω⋅⋅=对于2#和4#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的支点剪力(如下图所示):()()()()()()KNyq m m aq m y P m Q k cq q k cq k k cq k Q 492.178084.0916.0875.75.0632.024.31432.175.6875.75.01432.116.1925.01437.12111220220,1=+⨯⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⋅⋅-⋅⋅⋅++Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=ξμξμξμ计算人群荷载的支点剪力:()()()KNyP m m aP m Q or cr or or cr Q 666.6084.0916.0344.0024.375.6344.022220,2=+⨯⨯-⨯+⨯⨯=⋅⨯+⋅+Ω⋅⋅=对于3#梁计算公路—Ⅰ级汽车活载的支点剪力(如下图所示):()()()()()()KNyq m m aq m y P m Q k cq q k cq k k cq k Q 2.146084.0916.0875.74.0682.024.31432.175.6875.74.01432.116.1924.01437.12111330330,1=+⨯⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⋅⋅-⋅⋅⋅++Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=ξμξμξμ 计算人群荷载的支点剪力:()()()KNyp m m aP m Q or cr or or cr Q 06.6084.0916.034.0024.375.634.023330,2=+⨯⨯-⨯+⨯⨯=⋅⨯+⋅+Ω⋅⋅= 2.3.6. 1/4跨弯矩的计算 1/4跨弯矩的影响线如下图209.17165.1335.132116321m l l =⨯⨯⨯=⨯⨯=Ω对于1#和5#梁计算公路—Ⅰ级汽车活载的1/4跨弯矩:()()mKN q m y P m M k cq k k cq k Q ⋅=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=753.34009.17875.744.01432.131.5.25.16044.01437.1111141,1ξμξμ计算人群荷载的跨中弯矩: 人群荷载集度: 313or P KN =⨯=m KN p m Mor cr k Q ⋅=⨯⨯=Ω⋅⋅=351.3409.17367.0141,2对于2#和4#梁计算公路—Ⅰ级汽车活载的1/4跨弯矩:()()mKN q m y P m M k cq k k cq k Q ⋅=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=219.38709.17875.75.01432.131.5.25.1605.01437.1112241,1ξμξμ计算人群荷载的跨中弯矩: 人群荷载集度: 313or P KN =⨯=m KN p m Mor cr k Q ⋅=⨯⨯=Ω⋅⋅=559.2209.17344.0241,2对于3#梁计算公路—Ⅰ级汽车活载的1/4跨弯矩:()()mKN q m y P m M k cq k k cq k Q ⋅=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=776.30909.17875.74.01432.131.5.25.1604.01437.1113341,1ξμξμ计算人群荷载的跨中弯矩: 人群荷载集度: 313or P KN =⨯=m KN p m Mor cr k Q ⋅=⨯⨯=Ω⋅⋅=508.2009.1734.0241,22.3.7. 1/4跨剪力的计算 1/4跨剪力影响线如下图:公路-II级Q1/4影响线人群荷载Q1/4影响线3KN/m2797.375.045.1332175.04321m l =⨯⨯⨯=⨯⨯=Ω对于1#和5#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的1/4跨剪力:()()KNq m y P m Q k cq k k cq k Q 855.109797.3875.744.01432.175.06.19244.01437.111110,1=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=ξμξμ计算人群荷载的跨中剪力:KN p m Q or cr k Q 632.7797.3367.0121,2=⨯⨯=Ω⋅⋅=对于2#和4#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的1/4跨剪力:()()KNq m y P m Q k cq k k cq k Q 836.124797.3875.75.01432.175.06.1925.01437.111220,1=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=ξμξμ计算人群荷载的跨中剪力:KN p m Q or cr k Q 012.5797.3344.0221,2=⨯⨯=Ω⋅⋅=对于3#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的跨中剪力:()()KNq m y P m Q k cq k k cq k Q 868.99797.3875.74.01432.175.06.1924.01437.111330,1=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=ξμξμ计算人群荷载的跨中剪力:KN p m Q or cr k Q 556.4797.334.0321,2=⨯⨯=Ω⋅⋅=2.3.8. 荷载组合1112()nno ud o Gi Gik Q q k c Qj QJK i j r s r r s r s r s φ===++∑∑其中 1.2Gi r =,1 1.4Q r =,1.4Qj r =, 1.0o r =,0.8c φ=跨中剪力组合:3.行车道板计算3.1.恒载内力的计算图13 铰接悬臂行车道板(单位:cm )1)计算每延米板的恒载g沥青混凝土面层: m KN g /15.1230.105.01=⨯⨯= C25混凝土垫层: m KN g /44.1240.106.02=⨯⨯= T 梁翼板自重: m KN g /75.2250.1214.008.03=⨯⨯+=合计: ∑==++=31321/34.5i m KN g g g g2) 计算每延米板条的恒载内力 弯矩: m KN gl M sg.975.1272.134.52121220-=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯-=-=剪力: KN gl Q sg 592.4272.134.50=⨯== 3.2. 活载内力的计算根据轴距及轴重,应以重轴为主,取后轴2140P kN =⨯计算。