钢筋混凝土简支梁桥计算书
8m钢筋混凝土空心板简支梁桥上部结构计算书完整版
8m钢筋混凝土空心板简支梁桥上部结构计算书7.1 设计基本资料1. 跨度和桥面宽度标准跨径:8m(墩中心距)计算跨径:7.6m 桥面宽度:净7m(行车道)+2×1.5m(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8kN/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:混凝土空心板和铰接缝采用C40混凝土;桥面铺装采用0.04m 沥青混凝土,下层为0.06m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2.构造形式及截面尺寸本桥为c40 钢筋混凝土简支板,由8 块宽度为1.24m的空心板连接而成。
桥上横坡为双向2%,坡度由下部构造控制空心板截面参数:单块板高为0.4m,宽1.24m,板间留有1.14cm 的缝隙用于灌注砂浆C40 混凝土空心板抗压强度标准值f ck 26.8Mpa ,抗压强度设计值f cd 18.4Mpa ,抗拉强度标准值f tk 2.4Mpa ,抗拉强度设计值f td 1.65Mpa ,c40 混凝土的弹性模量为E C 3.25 104Mpa7.3 空心板截面几何特性计算1.毛截面面积计算如图二所示A S矩形(- S1 S2 S3 S4) 212S1 5 5 12.5cm222S矩形124 40 4960cm22S2 (5 24.5) 5 147.5cm212S324.5 2 24.5cm232S4 1 4.5 7 15.75cm242解得:A 3202.33cm22=400.5 cm 2毛截面重心离板高的距离为:= 1595.25 =0.5 cm (即毛截面重心离板上缘距离为3202.333 毛截面惯性矩计算2 毛截面重心位置全截面对 1 板高处(即离板上缘 20cm 处)的静矩为2S 1板高22 S 1 L 1S 2 L 2 S 3 L 3 S 4 L 41 5 3S 1 L 1 5 5 (5 ) 41.67cm 3 2329.5 3S 2 L 2 29.5 5 (20 ) 774.375cm 321 13S 3 L 3 2 24.5 ( )(20 10.5 24.5) 32.67cm 3 3 3 2 31 2 3S 4L 4 7 4.5 ( )(20 6 4.5) 173.25cm 323代入得 S 1板高=1595.25cm 32由于铰缝左右对称所以铰缝的面积为:2 ( S 1S2S3S 4)S 1板高220.5cm)图 2 中板截面构造及尺寸(单位: cm )铰缝对自身重心轴的惯性矩为:4I1 2 18588.016 37176.032cm4空心板毛截面对其重心轴的惯性矩为:54=5.6011 105 cm4空心板截面的抗扭刚度可简化为如图三所示的箱型截面近似计算所以得到抗扭刚度为:4b2h2I TT2h 2bt1 t224 (124 16) 2 (40 8) (40 8) 2 (124 16)821664=2.2221 106 cm4图三抗扭惯性矩简化计算图(单位:cm)7.4 主梁内力计算1 永久作用效应计算a. 空心板自重(一期结构自重)G2:G1 3202.33 10 425=0.8005825kN/m b. 桥面系自重(二期结构自重)G2: 桥面设计人行道和栏杆自重线密度按照单侧8kN/m计算。
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 。
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. 设计资料及构造布置(一).设计资料1.桥梁跨径反桥宽标准跨径:40m (墩中心距离)主梁全长:39. 96m计算跨径:39. 00m桥面净空:净9m+2X1.0m人行道+2X0. 5m护栏=12m2.设计荷载公路-II级,根据《公路桥涵设计通用规》:均布荷载标准值为q k=10.5X 0.75=8.0kN/m;集中荷载根据线性插应取P『250kN。
计算剪力效应时,上述集中荷载标准值应乘以1.2的系数。
人群载荷标准值为3.0kN/m2,每侧人行柱防撞栏重力作用分别为1. 52kN/m和4. 99kN/m。
3.材料及工艺混凝土:主梁采用C60,栏杆及桥面铺装用C30o预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTG D62-2004)的15.2钢绞线,每束6根,全梁配7束,4t=1860Mpa o普通钢筋直径大于和等于12mm的采用HRB335钢筋,直径小于12nun的均用R235 钢筋。
按后法施工工艺要求制作主梁,采用径70mm,外径77mm的预埋波纹管和夹片锚具。
4.设计依据(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》(JTG D60-2004),简称《桥规》(3)交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTG B62-2004)(4)基本计算数据见下表混凝土的抗压,抗拉标准强度,则:乙=29.6必4,f lk =2. 51 MP a 0(二)横截面布置1.主梁间距与主梁片数主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济。
同时加宽翼板对提高主梁截面效率指标很有效,故在许可条件下应适当加宽T梁翼板。
上翼缘宽度一般为1.6〜2. 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3产1600倾)和运营阶段的大截面(Z?,=2500nim),净-9m+2X1.5m的桥宽选用五片主梁,如下图所示。
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。
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。
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。
混凝土简支t型梁桥计算书
一、设计资料1.桥面净空净—8m+2×1.0m人行道2.主梁跨径和全长标准跨径:l=19.50mb计算跨径:l=19.00m=19.46m主梁全长:l全3.设计荷载公路—I级,人群荷载标准值3.5kN/m24.材料钢筋:主钢筋用HRB335,其他用钢筋采用R235;混凝土:C305.计算方法极限状态法。
6.结构尺寸如图1所示,全断面六片主梁,设五根横梁。
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(按修正偏心压力法)I(1)计算I和T翼板的换算平均高度1202140100h =+=(mm ) 求主梁截面重心位置 ()()4182001300120200-16002130020013002120120200-1600a x =⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=(mm ) 主梁抗弯惯距()()()4102323mm 10234.7418-21300130020013002001212120-418120200-1600120200-1600121⨯=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯=I 主梁抗扭惯矩查表得对于翼板:1.0075.01600120b t 11<==,31c 1=对于梁肋:)169.0120-1300200b t 22==,297.0c 2=()4933m1i 3i i i mm 10725.32001180297.0120160031t b c ⨯=⨯⨯+⨯⨯==∑=T I(2)计算抗扭修正系数β查表知,当6n =时,028.1=ξ,并取E G 4.0=,得923.06.1600.1910234.710725.34.0028.1112109=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯⨯+=E E β(3)计算横向影响线竖标值对于1号边梁考虑抗扭修正后的横向影响线竖标值为()()()()()()[]496.06.1-28.0-6.1-8.0-8.0-8.08.06.18.06.128.06.12923.061a a n 12222222n 1i 2i2111=⨯++++++++⨯+⨯⨯+=+=∑=βη163.0-a a a n 1n 1i 2i5151=+=∑=βη 设影响线零点离1号梁轴线的距离为x ,则163.0x-60.15496.0x ⨯= 解得: m 02.6x =(4)计算荷载横向分布系数1号边梁的横向影响线和布载图示如图3所示。
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。
钢筋混凝土简支T形梁桥课程设计计算书
钢筋混凝土简支T形梁桥课程设计一、设计资料1、桥面净宽:净-7(车行道)+2×1。
0(人行道)+2×0。
25(栏杆)。
2、主梁跨径和全长标准跨径:L=20m(墩中心距离)。
计算跨径:L=19。
6m(支座中心距离)。
实际长度:L’=19.95m(主梁预制长度)。
3、设计荷载公路—II级,人群3.5kN/m2、人行道板及栏杆5。
5kN/m.4、材料混凝土:C25,桥面铺装为8㎝厚水泥混凝土,体积质量取24kN/m3,钢筋混凝土体积质量取25kN/m3。
5、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)T 型梁尺寸图(单位:cm )6、计算方法 极限状态法7、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和预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG –D60-2004)。
二、行车道板的计算(一)计算模式行车道板按照两端固定中间铰接的板来计算 (二)荷载及其效应 1.每延米板上的恒载g桥面铺装:m kN g /92.1240.108.01=⨯⨯= T 梁翼缘板自重:m kN g /75.2250.111.02=⨯⨯=每延米跨宽板恒载合计:m kN g g g /67.475.292.121=+=+=2.永久荷载产生的效应弯矩:kNm gl M sg 49.1)22.08.1(67.42121220-=-⨯⨯-=-= 剪力:kN gl Q sg 74.3)22.08.1(67.40=-⨯== 3.可变荷载产生的效应以重车后轮作用于绞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根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.1条后轮着地宽度2b 及长度2a 以及平均板厚H=0.5(8+14)=11:m a 2.02= m b 6.02=顺行车方向轮压分布宽度:m H a a 4.01.022.0221=⨯+=+=垂直行车方向轮压分布宽度:m H b b 8.01.026.0221=⨯+=+=荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度:m l a a 4.38.024.14.024.101=⨯++=++= 单轮时:m l a a 0.28.024.02'01=⨯+=+=根据《公路桥涵设计通用规范》4.3。
钢筋混凝土简支T梁桥主梁设计计算
钢筋混凝土简支T梁桥主梁设计计算序:设计资料一、 设计题目:钢筋混凝土简支T 梁桥主梁设计计算 二、 设计资料:1. 桥面净空: 净-9+2×1.0m 人行道2. 主梁跨径和全长: 标准跨径:LK =20.00m 计算跨径:L0 = 19.50m 主梁跨径:L=19.96m3. 设计荷载: 公路Ⅰ级汽车荷载; 人群荷载 3.0KN/m ²; 结构重要性系数 γ0=1.14. 材料: 砼: C30砼抗压强度标准值ck f =20.1MPa 抗压强度设计值cd f =13.8MPa 抗拉强度标准值tk f =2.01MPa 抗拉强度设计值td f =1.39MPa 弹性模量:Ec=3.0×104 MPa 钢筋:主筋HRB400钢筋参考图:本图比例以厘米计抗拉强度标准值sk f=400MPa抗拉强度设计值sd f=330MPa箍筋HRB335钢筋抗拉强度标准值sk f=335MPa抗拉强度设计值sd f=280MPa弹性模量:Es=2.0×105 MPa 相对界限受压区高度ξb=0.53 三、设计内力标准值:第一篇 T 型梁正截面设计1.钢筋混凝土简支梁标准跨径k L =20.00m ,计算跨径0L =19.50m 。
T 型截面梁尺寸如图1-1,桥梁处于Ⅰ类环境条件,安全等级为一级,b ζ=0.53,0γ=1.1。
作用效应组合:通过设计题目中所给数值,(1)由承载能力极限状态作用效应组合公式)(2j Qj1Q11GiγγγγγSSSSQjkmkQ Gikmi d∑∑==++=ψ得简支梁控制界面的弯矩组合设计值和剪力组合设计值为: 跨中截面 Md,L/2=2306.69KNm Vd,L/2=124.12KN1/4跨界面 Md,L/4=1555.65KNm 支点界面 Vd,0=622.53KN(2)正常使用极限状态计算时作用效应组合: 由作用短期效应组合公式Qjk nj j mi Gik sd S S S ∑∑==+=111ψ跨中截面 Msd,L/2=2306.69KNm Vsd,L/2=124.12KN1/4跨界面 Msd,L/4=1555.65KNm单位图支点界面 Vsd,0=622.53KN 由作用长期效应组合公式Qjk nj j mi Gik ld S S S ∑∑==+=121ψ跨中截面 Mld,L/2=2306.69KNm Vld,L/2=124.12KN1/4跨界面 Mld,L/4=1555.65KNm 支点界面 Vld,0=622.53KN 求翼缘计算宽度f b梁体采用C30混凝土,轴心抗压强度设计值cd f =13.8MPa ,,轴心抗拉强度设计值td f =1.39MPa 。
混凝土简支桥梁计算书-完整版
土木建筑学院课程设计(论文)计算书课程名称:《桥梁工程》课程设计设计题目:装配式钢筋混凝土简直T型梁桥上部结构设计专业:土木工程班级:2008-1设计人:任常杰指导教师:张征山东科技大学土木建筑学院2011年7 月4 日课程设计任务书专业(方向):土木工程班级:2008-1学生姓名:任常杰学号:0919一、课程设计题目:装配式钢筋混凝土简支T型梁桥上部结构设计原始资料:1.标准跨径为25m,计算跨径为24.5m,预制梁长为24.96m;2.桥面净宽:净—7m(车行道)+2×0.75m(人行道);3.设计荷载:公路—Ⅱ级,人群3.0kN/m2,每侧栏杆及人行道的重量按5.0 kN/m2计;4.材料:混凝土:主梁选用C30,铺装层选用C25 ;钢筋:直径≥12㎜时采用HRB335,直径﹤12㎜时采用R235;5.材料容重:水泥砼23 kN/m2;钢筋砼25 kN/m2;沥青砼21 kN/m2二、设计应解决下列主要问题:1.横向荷载分布系数的计算;2.主梁内力的计算;3.行车道板的内力计算;4.横隔梁的内力计算;5.支座的计算。
三、设计图纸:1.桥梁总体布置图;2. 主梁纵横断面布置图;3.桥面构造横截面图。
四、命题发出日期:2011.6.20 设计应完成日期:设计指导人(签章):系主任(签章):日期:年月日指导教师对课程设计评语指导教师(签章):系主任(签章):日期:年月日摘要桥梁工程作为公路交通和铁路交通中的一个重要组成部分,是道路跨越障碍物的主要结构。
同时,也是解决城市交通用地不足的有效方式。
本设计为装配式钢筋混凝土简支T型梁桥上部结构设计。
主要包括横向荷载分布系数的计算,主梁内力的计算,行车道板的计算,横隔梁内力的计算还有支座的计算。
装配式钢筋混凝土简支T型梁桥的计算是一个比较复杂的过程,桥梁作为交通要塞其安全性必须要有保证,在设计之前就要充分估计其界面,在梁高上可以采用保守的方式结合经验进行初步拟定,主梁的高度左右整个桥梁的设计,所以主梁截面的合理估计很重要,横向荷载分布系数采用偏心压力法求解,有了横向荷载分布系数才能正确计算出作用在主梁上的作用效应,得到了各种荷载组合后的作用效应,进而运用极限状态设计原理对主梁进行配筋,并验算。
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。
8m钢筋混凝土空心板简支梁桥上部结构计算书完整版
8m钢筋混凝土空心板简支梁桥上部结构计算书完整版8m 钢筋混凝土空心板简支梁桥上部结构计算书7.1设计基本资料 1.跨度和桥面宽度标准跨径:8m (墩中心距) 计算跨径:7.6m桥面宽度:净7m (行车道)+2×1.5m (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8kN/m 计算,人群荷载取3kN/m 2环境标准:Ⅰ类环境 设计安全等级:二级3主要材料混凝土:混凝土空心板和铰接缝采用C40混凝土;桥面铺装采用0.04m 沥青混凝土,下层为0.06m 厚C30混凝土。
沥青混凝土重度按23kN/m 3计算,混凝土重度按25kN/m 3计算。
钢筋:采用R235钢筋、HRB335钢筋2.构造形式及截面尺寸本桥为c40钢筋混凝土简支板,由8块宽度为1.24m 的空心板连接而成。
桥上横坡为双向2%,坡度由下部构造控制空心板截面参数:单块板高为0.4m ,宽1.24m ,板间留有1.14cm 的缝隙用于灌注砂浆C40混凝土空心板抗压强度标准值Mpa f ck 8.26=,抗压强度设计值Mpa f cd 4.18=,抗拉强度标准值Mpa f tk 4.2=,抗拉强度设计值Mpa f td 65.1=,c40混凝土的弹性模量为Mpa E C 41025.3⨯=图1 桥梁横断面构造及尺寸图式(单位:cm )7.3空心板截面几何特性计算1.毛截面面积计算如图二所示2)-4321⨯+++=S S S S S A (矩形215.125521cm S =⨯⨯=2cm 496040124=⨯=矩形S 225.1475)5.245(cm S =⨯+= 235.2425.2421cm S =⨯⨯=2475.1575.421cm S =⨯⨯=解得:233.3202cm A =图2 中板截面构造及尺寸(单位:cm)2毛截面重心位置全截面对21板高处(即离板上缘20cm 处)的静矩为 []44332211212L S L S L S L S S ⨯+⨯+⨯+⨯⨯=板高31167.41)355(5521cm L S =-⨯⨯⨯=⨯322375.774)25.2920(55.29cm L S =-⨯⨯=⨯33367.32)5.24315.1020)((5.24221cm L S -=⨯---⨯⨯⨯=⨯34425.173)5.432620)((5.4721cm L S -=⨯---⨯⨯⨯=⨯代入得板高21S =1595.253cm 由于铰缝左右对称所以铰缝的面积为:)24321S S S S A +++⨯=(铰=400.52cm毛截面重心离板高的距离为:AS d 板高21==33.320225.1595=0.5cm (即毛截面重心离板上缘距离为20.5cm)3毛截面惯性矩计算铰缝对自身重心轴的惯性矩为:41032.37176016.185882cm I =⨯=空心板毛截面对其重心轴的惯性矩为:⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯⨯-⨯-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯∏+⨯∏⨯-⨯⨯+⨯=222223)5.0983.3(5.4002016.1858825.012642435.0401241240124I =45106011.5cm ⨯空心板截面的抗扭刚度可简化为如图三所示的箱型截面近似计算所以得到抗扭刚度为:2122224t b t h h b I T +=16)16124(28)840(2)840()16124(42-⨯+-⨯-⨯-⨯==46102221.2cm ⨯图三 抗扭惯性矩简化计算图(单位:cm)7.4主梁内力计算1永久作用效应计算a.空心板自重(一期结构自重)2G :251033.320241⨯⨯=-G=0.8005825kN/mb.桥面系自重(二期结构自重)2G :桥面设计人行道和栏杆自重线密度按照单侧8kN/m 计算。
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。
8m钢筋混凝土空心板简支梁桥上部结构计算书完整版
8m钢筋混凝土空心板简支梁桥上部结构计算书7.1 设计基本资料1. 跨度和桥面宽度标准跨径:8m (墩中心距)计算跨径:7.6m桥面宽度:净7m (行车道)+2X1.5m (人行道)2 技术标准2设计荷载:公路-U级,人行道和栏杆自重线密度按照单侧8kN/m计算,人群荷载取3kN/m环境标准:1类环境设计安全等级:二级3 主要材料混凝土:混凝土空心板和铰接缝采用C40混凝土;桥面铺装采用0.04m沥青混凝土,下层为0.06m厚C30混凝土。
沥青混凝土重度按23kN/^计算,混凝土重度按25kN/m i计算。
钢筋:采用R235钢筋、HRB335钢筋2. 构造形式及截面尺寸本桥为c40钢筋混凝土简支板,由8块宽度为1.24m的空心板连接而成。
桥上横坡为双向2%,坡度由下部构造控制空心板截面参数:单块板高为0.4m,宽1.24m,板间留有1.14cm的缝隙用于灌注砂浆C40 混凝土空心板抗压强度标准值f ck 26.8Mpa ,抗压强度设计值f cd 18.4Mpa ,抗拉强度标准值f tk 2.4Mpa ,抗拉强度设计值f td 1.65Mpa ,c40混凝土的弹性模量为E C 3.25 104Mpa7.3空心板截面几何特性计算1•毛截面面积计算如图二所示A S 矩形-(S ] S2 S3S4 )21 2S ,5 5 12.5cm 2S 矩形 124 40 4960cm 252 (5 24.5) 5 147.5cm 2 1 2 53 - 24.5 2 24.5cm 2 32 54 14.5 715.75cm 22解得:A 3202.33cm 22毛截面重心位置全截面对1板高处(即离板上缘20cm 处)的静矩为2S 1板高 2S 2 L 2 S 3 L 3 S 4 L 41 5 3S , L 1 — 5 5 (5 —) 41.67 cm2 329 5 352 L 2 29.5 5 (20 ) 774.375cm21 1 353 L 3 - 2 24.5 ( )(20 10.5 - 24.5) 32.67cm2 3 1 254 L 4 — 7 4.5 ( )(20 6 4.5)代入得S1板高=1595.25cm32由于铰缝左右对称所以铰缝的面积为:2( S 1S 2 S 3 S 4 )S 1板高220.5cm)2=400.5 cm毛截面重心离板高的距离为:=1595.25=0.5 cm (即毛截面重心离板上缘距离为3202.33图2中板截面构造及尺寸(单位: cm )3毛截面惯性矩计算3124 4012124 40 0.52 3242642 2 212 0.5 2 18588.016 2 400.5 (3.983 0.5)铰缝对自身重心轴的惯性矩为:4I i 218588.016 37176.032cm4空心板毛截面对其重心轴的惯性矩为:5 4= 5.6011 10 cm空心板截面的抗扭刚度可简化为如图三所示的箱型截面近似计算所以得到抗扭刚度为:. 4b2h2I T2h 2bt1 t224 (124 16) (40 8)(40 8) 2(124 16)8 166 4=2.2221 10 cm图三抗扭惯性矩简化计算图(单位:cm)7.4主梁内力计算1永久作用效应计算a.空心板自重(一期结构自重)G2:G13202.33 10 425呂16 921G•---' ^=i ;——124=0.8005825kN/m b.桥面系自重(二期结构自重)G2:桥面设计人行道和栏杆自重线密度按照单侧8kN/m计算。
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。
钢筋混凝土简支梁桥设计计算书(24页
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 内力 截面位置弯矩M=gx(L -x)/2 (kN·m) 剪力V=g(L -2x)/2 (kN) 边梁 中梁 边梁 中梁 x=0M=0M=0V=17.74×19.5/2 =172.9V=18.19×19.5/2 =177.4 x=L/4=4.875M=17.74×4.875×(19.5-4.875)/2 =631.4 M=18.19×4.875×(19.5-4.875)/2 =648.4 V=17.74×(19.5-2×4.875)/2=86.5V=18.19×(19.5-2×4.875)/2=88.7x=L/2=9.75M=17.74×9.75×(19.5-9.75)/2 =843.2M=18.19×9.75× (19.5-9.75)/2 =864.6V=0 V=0二、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。
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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。
途中r P P 0q 、相应为汽车荷载轴重和每延米跨长的人群荷载集度:r q ηη和为对应于汽车车轮和人群荷载集度的影响线坐标。
由此可得荷载横向分布系数为: 1号梁:汽车荷载; 188.0375.02121q 0=⨯==∑q m η人群荷载 : 156.10==r r m η 2号梁:汽车荷载: ∑=⨯==5.0121210qq m η 人群荷载 : 00==r r m η 3号梁:汽车荷载: 594.0)594.0594.0(21210=+⨯==∑q q m η 人群荷载 : 00=r m2号梁人群荷载取00=r m ,是考虑人行道上不布载时为最不利情况;否则人行道荷载引起的复反力,在考虑作用效应组合时反而会减小2号梁的受力。
荷载位于跨中时,由于此桥在跨度内设有横隔梁,具有强大的横向连接刚性,且承重结构的跨宽比为 203.280050.19>==B l 故可按偏心压力法来绘制横向影响线,并计算横向分布系数c m 。
本桥各根主梁的横截面均相等,梁数6=n ,梁间距为1.60m ,则2222222262524232221612m 8.44)80.06.12()80.060.1(80.080.0)80.060.1()80.06.12(a=+⨯++++++++⨯=+++++=∑=a a a a a a i i 由式∑±=nii ik ki a a a n21η可得: 1号梁:524.08.44)80.060.12(6112122111=+⨯+=+=∑=n i i a a n η横向影响线坐标为: 190.08.44)80.060.12(6112126116-=+⨯-=+=∑=n i i a a a n η由1611ηη和绘制的1号梁横向影响线见图2.2.1,图中还按照《桥规》(JTG D60)的规定,确定了汽车荷载的最不利荷载位置。
设横向影响线的零点至1号梁位的距离为x ,则190.08524.0xx -= 解得m 87.5=x设人行道缘石至1号梁轴线的距离为∆,则∆=(8-7)/2=0.5(m)根据几何关系,左侧第一个轮重对应的影响线坐标为(以1q x 表示影响线零点至汽车轮重的横坐标距离):435.0)5.05.087.5(87.5524.01111=--⨯==q q x xηη 同理可得各轮重和人群荷载集度对应的影响线坐标分别为:274.02=q η 158.03=q η 003.04-=q η 546.0=r η于是,1号梁的活载横向分布系数可一算如下:汽车荷载:432.0)003.0158.0274.0435.0(21)(21214321=-++⨯=+++⨯==∑q q q q q cq m ηηηηη;人群荷载 : 546.0==r cr m η 2号梁横向影响线的坐标值为:381.08.4444.2611121221=⨯+=+=∑=n i i a a a n η; 05.08.4444.2611126226-=⨯-=-=∑=n i i a a a n η 由2621ηη、绘制的1号梁横向影响线,见图2.2.1,汽车荷载最不利位置如图。
求得横向影响线的零点至2号梁位的距离为x=7.07m人行道缘石至2号梁轴线的距离为 Δ=1.1(m) 根据几何关系,得各轮重和人群荷载集度对应的影响线坐标分别为327.01=q η 230.02=q η 160.03=q η 063.04=q η 395.0=r η于是,2号梁的活载横向分布系数可计算如下:汽车荷载: 390.0)063.0160.0230.0327.0(2121=+++⨯==∑q cq m η;人群荷载: 395.0==r cr m η 3号梁:横向影响线的坐标值为:238.08.4448.0611131331=⨯+=+=∑=n i i a a a n η; 095.08.4448.0611126336=⨯-=-=∑=n i i a a a n η 由3631ηη、绘制的3号梁横向分布影响线如图2.2.1根据几何关系,得到各轮重和人群荷载集度对应的影响线坐标分别为:220.01=q η 188.02=q η 165.03=q η 132.04=q η 247.0=r η于是,3号梁的活载横向分布系数可计算如下:汽车荷载: 3525.0)132.0165.0188.0220.0(2121=+++⨯==∑q cq m η人群荷载: 247.0==r cr m η各梁支座及跨中汽车和人群荷载见表2.2.1表2.2.1 各梁支座及跨中汽车和人群荷载汇总表各梁横向分布系数计算图示如图2.2.1图2.2.1 各梁横向分布系数计算图示2.3各控制截面的内力的影响线各控制截面内力影响线计算见表2.3.1表2.3.1 各控制截面内力影响线表2.4计算各主梁在各控制截面的弯矩和剪力 公路--Ⅰ级中集中荷载计算计算弯矩效应时(k/N)238)55.19(550180360180=-⨯--+=k P计算剪力效应时 )kN (6.2852382.1=⨯=k P 冲击系数μ计算: 由公式Hz 128.522==f m EI l f cC解得π因为 Hz 14Hz 5.1≤≤f 根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)27.00157.0128.5ln 1767.00157.0ln 1767.0=-=-=f μ 双车道不折减:00.1=ξ纵向每延米人群荷载集度 )kN/m (5.45.10.3=⨯=⋅=R q P r or 荷载的跨中作用效应计算: 车道均布荷载下)kN/m (8.27353.475.10432.01)27.01()1(,2=⨯⨯⨯⨯+=Ω⋅⋅⋅⋅+=k c qklq m M ξμ车道集中荷载作用下:)kN/m (6.63645.19238432.000.1)27.01()1(,2=⨯⨯⨯⨯+=⋅⋅⋅⋅+=k k c pkly p m M ξμ则 )kN/m (4.9106.6368.273,21,212=+=+=pkqkl M M M车道荷载与人群荷载的跨中弯矩分别见表2.4.1和表2.4.2,跨中截面车道荷载与人群荷载的最大剪力分别见表2.4.3和表2.4.4表2.4.1 车道荷载的跨中弯矩表表2.4.2 人群荷载的跨中弯矩表表2.4.3 跨中截面车道荷载最大剪力表表2.4.4 跨中截面人群荷载最大剪力表支点截面荷载最大剪力计算:作荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化图形和支点剪力影响线,如图2.4.1所示。
影响线图2.4.1 支点剪力计算图示1号梁:支点截面汽车荷载最大剪力: 横向分布系数变化区段的长度 )m (9.485.45.1921=-⨯=a 影响线面积 )(m 75.915.1921=⨯⨯=Ω 车道均布荷载作用下(c m m =时):)kN/m (6.5475.92.10432.01)27.01()1(',0=⨯⨯⨯⨯+=Ω⋅⋅⋅⋅+=k c QK q m V ξμ 附加三角形荷载中心的影响线坐标为916.05.19/)9.4315.19(1=⨯-⨯=y附加车道均布荷载剪力为)(kN 09.7916.02.10)432.0188.0(29.41)27.01()(2)1(0,0-=⨯⨯-⨯⨯⨯+=⋅-⋅⋅⋅+=∆yq m m aV k c qk ξμ故车道均布荷载作用下的支点剪力为5.4709.76.54,0',0,0=-=∆+=qk qk qk V V V 车道集中荷载作用下:)kN (2.68000.16.285188.01)27.01()1(0,0=⨯⨯⨯⨯+=⋅⋅⋅⋅+=k k pk y p m V ξμ 车道荷载作用下的支点剪力为:)kN 7.1152.685.47,0,00=+=+=pk qk V V V 同理可得2、3号梁的支点截面汽车荷载最大剪力。