钢筋混凝土简支T梁桥设计
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。
混凝土简支T梁桥结构桥梁设计指导书

《桥梁工程》任务书设计题目上部结构:混凝土简支T梁桥结构计算及配筋下部结构:重力式墩台构造图设计资料1.上部结构形式及基本尺寸装配式钢筋混凝土简支T梁桥,双车道,主梁之间的桥面板为铰接,每个同学在桥梁设计选题里选择一种跨径、桥面宽度和主梁细部尺寸后画出主梁纵、横断面布置图。
比如下图所示为横向5梁式,纵向5块横隔板的布置方式(按照下图的尺寸标注样式,将自己拟定的尺寸与下图的标注线一一对应起来,单位cm)。
2.桥面布置桥梁位于直线上,两侧设人行道,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(6-12cm)。
3.材料1)混凝土:上部结构C30(容重为25kN/m 3)下部结构C25(容重为23kN/m 3主筋:II级钢筋;构造钢筋:I级钢筋2)桥面铺装:沥青混凝土(容重为21kN /m 3);混凝土垫层C25(容重为23kN/m 3)4)人行道:人行道包括栏杆荷载集度为6 kN/m;4.设计规范及参考书目1)《公路桥涵设计通用规范》2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》3)《桥梁工程》4)《混凝土结构设计原理》5)《结构力学》6)《桥梁通用构造及简支梁桥》设计与计算要求(1)取行车道板(单位板宽即1m宽)、边梁和中梁进行恒载、活载内力计算。
(2)选取合适的方法进行荷载横向分布系数计算,并根据规范公式计算主梁自振频率和冲击系数。
(3)按规范进行作用组合(分别对应承载能力极限状态和正常使用极限状态)(4)根据作用组合进行行车道板和一片梁的截面配筋设计(主要是正截面抗弯验算与斜截面抗剪验算)成果要求1.完整的计算书,要求条理清楚,格式整齐。
计算说明书包括:行车道板的内力计算、配筋、验算;主梁的荷载横向分布系数的计算;主梁内力计算、配筋、验算。
2.绘制相关图纸:墩台构造图、桥面板、主梁钢筋布置图(纵断面和横断面及局部构造图)。
图纸可以打印或手绘,但同等条件下,打印图纸较手绘的可优先评较高一个等级。
装配式混凝土简支T型梁桥设计(标准跨径16m)
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装配式混凝土简支T 型梁桥设计目录装配式钢筋砼简支T 型梁桥设计 (2)主梁设计 (3)一、结构尺寸拟定 (3)二、主梁内力计算 (6)(一)主梁的荷载弯矩横向分布系数 (6)(二)、内力计算 (12)1.恒载内力 (13)2、活载内力计算 (14)三、截面设计、配筋与验算。
(19)1)截面设计 (19)2)截面复核 (20)4)跨中截面的纵向受拉钢筋计算 (21)5)腹筋设计 (21)(4)箍筋设计 (22)(5)弯起钢筋及斜筋设计 (23)(6)斜截面抗剪承载力的复核。
(27)四、裂缝宽度验算 (28)五、变形验算 (29)装配式钢筋砼简支T 型梁桥设计(一)设计资料1、装配式钢筋混凝土简支 T 型梁桥设计(1)桥面净空净—9+2×1m 人行道(二)设计荷载公路-I 级和人群荷载标准值为 3 kN m2(三)主梁跨径和全长标准跨径:lb=16.00 m (墩中心距离);计算跨径:l =15.50 m (支座中心距离);主梁全长:l全=15.96 m (主梁预制长度)。
(四)材料钢筋:主钢筋采用 HRB335,其它用钢筋采用 R235混凝土:C40(五)缝宽度限值:Ⅱ类环境(允许裂缝宽度 0.02mm)。
(六)设计依据①《公路桥涵设计通甩规范》(JTGD60-2004)②《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)主梁设计一、结构尺寸拟定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,此设计中标准跨径为16m,拟定采用的梁高为1.60m,翼板宽1.7m,腹板宽0.18m。
②主梁间距和主梁片数:桥面净空:净—9+2×1.0m 人行道,采用7 片T 型主梁标准设计,主梁间距为 1.70m。
二、行车道板计算计算如图所示的 T 梁翼板,荷载为公路一级,桥面铺装为 9cm(计算行车道板安全考虑)的沥青混凝土和 8cm 的C40 混凝土垫层。
钢筋混凝土简T型梁桥设计计算书
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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。
公路—Ⅰ级16米砼简支T梁桥设计
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目录第一章设计基本资料 (1)一、设计题目选择 (1)二、桥址概况 (1)第二章钢筋混凝土简支 T 形梁桥上部结构设计 (2)一、上部结构布置 (2)(一)主梁布置 (2)(二)截面主要尺寸拟定 (2)(三)横截面沿跨长的变化 (4)(四)横隔梁设置 (4)二、行车板计算 (4)(一)计算图示:按单向板计算 (4)(二)恒载弯矩计算 (4)(三)活载弯矩计算 (5)(四)翼缘板配筋及强度复核 (6)三、主梁计算 (8)(一)跨中截面荷载横向分布系数计算(偏心压力法) (8)(二)支点截面荷载横向分布系数计算(杠杆原理法) (10)(三)内力计算 (11)(四)配筋及强度复核 (19)(五)持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算 (35)(六)持久状况正常使用极限状态下挠度验算 (36)四、横隔梁计算 (40)(一)确定作用在跨中横隔梁上的可变作用 (40)(二)跨中横梁的作用效应影响线计算 (40)(三)截面作用效应计算 (43)(四)横隔梁截面配筋及验算 (44)结束语 (49)致谢 (50)参考文献 (51)附录 (52)第一章设计基本资料一、设计题目选择桥梁全长 L=16m混凝土简支梁桥上部结构主要设计技术指标:1. 设计荷载:公路—Ⅰ级人群荷载 3KN/㎡2. 桥梁宽度:净宽 7 米+2×1米桥下净空:≧6米3. 设计时速:80km/h4. 桥面横坡、纵坡:双向 2%,横坡由 C40 混凝土桥面铺装控制5. 梁截面类型:普通钢筋混凝土简支 T 梁6. 主梁跨径和全长标准跨径 LB=16m计算跨径 LP=15. 5m 主梁全长 L 全=15. 96m7. 桥轴平面线型:直线材料: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 6c m,C40 防水混凝土10c m;二、桥址概况1.该桥设计车速 80km/h,桥位于直线段内,桥位起迄中心桩号为K22+105~K22+121。
(整理)装配式钢筋砼简支T型梁桥设计
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装配式钢筋砼简支T型梁桥设计一、设计资料1.桥面净空:净7m—2×0.75m人行道。
2.设计荷载:公路I级,人群荷载标准值3.5KN/m2 。
3.主梁跨径和全长:标准跨径:l b=16.00m(墩中心距离);计算跨径:l=16.50m(支座中心线距离);主梁全长:l全=16.96m(主梁预制长度)。
4.材料:钢筋:主钢筋采用HRB335,其他采用钢筋R235,混凝土:C405.裂缝宽度限值:Ⅱ类环境(允许裂缝宽度0.20mm)6.设计依据①《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)②《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》(JTGD62-2004)7.结构尺寸拟定二、行车道板的计算(一)计算图示考虑到主梁翼缘板在接缝处沿纵向全长设置连接钢筋,故行车道板可按两端固定和中间铰接的板计算,见图(二) 永久荷载及其效应 1.每延米板上的横载g沥青混凝土层面:g1=0.02×1.0×23=0.46(KN/m ) C30混凝土垫层:g 2=0.09×1.0×24=2.16(KN/m) T 梁翼缘板自重g 3=0.11×1.0×25=2.75(KN/m) 每延米跨宽板恒载合计:g=∑gi =5.37KN/m 2.每米宽板条的恒载内力 弯矩:M Ah =-21×5.37×(218.060.1-)2=-1.35(KN/m) 剪力:V Ah =2)'(b l g b -=5.37×218.060.1-=3.81(KN) 3.车辆荷载产生的内力公路—I 级:以重车后轮作用于绞缝轴线上为最不利位置,此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载。
按照《公路桥涵设计通用规范》知后车轮地宽度b 2及长度a 2为a 2=0.2mb 2=0.6m顺行桥向轮压分布宽度:a 1=a 2+2H=0.2+2×0.11=0.42(m) 垂直行车方向轮压分布宽度:b 1=b 2+2H=0.6+2×0.11=0.82(m) 荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度: a=a 1+1.4+2l 0=0.42+1.4+2×0.71=3.24(m) 冲击系数:1+μ=1.3作用于每米板宽条上的弯矩为:M Ap =-(1+μ)aP4(l 0-41b )×2=-1.3×24.3235 (0.71-482.0)=-14.18(KN/m) 作用于每米板宽条上的剪力为: V Ap =(1+μ)aP42=1.3×24.370=28.09(KN)4.基本组合 恒+汽:1.2M Ah +1.4M Ap =-1.2×1.35-1.4×14.18=-1.62-19.85=-21.47(KN/m )1.2V Ah +1.4V Ap =1.2×3.81+1.4×28.09=4.57+39.33=43.90(KN) 故行车道板的设计作用效应为:M A =-21.47(KN/m ) V A =43.90(KN)(三)截面设计、配筋与强度验算悬臂板根部高度h=14cm ,净保护层a=2cm 。
装配式钢筋混凝土简支T梁桥设计
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装配式钢筋混凝土简支T梁桥设计 1 基本设计资料1.1跨度和桥面宽度(1)标准跨径:20.90m(2)计算跨径:19.70m(3)主梁全长:20.80m(4)桥面宽度(桥面净空):净7m(行车道)+2×1.5(人行道)。
1.2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10KN/m计算,人群荷载为3KN/m。
环境标准:Ⅰ类环境。
设计安全等级:一级。
1.3主要材料混凝土:C25,C35 (容重为24KN/m3和26KN/m3)主筋:Ⅱ级钢筋构造钢筋:Ⅰ级钢筋桥面铺装:上层采用厚0.02m沥青混凝土(容重为23KN/m3);垫层为厚0.06~0.12m的C25混凝土(容重为24KN/m3)人行道:人行道包括栏杆何在集度为10KN/m设计荷载:汽车荷载:车辆荷载和车道荷载;人群荷载:3.0KN/m;1.4结构的基本尺寸:全桥共有5片T 形梁组成,每片T 形梁高1.5m ,宽1.60m ;桥上横坡为双向1.5%坡度,桥面由C25混凝土铺装;设有三根横隔梁。
如图所示:2 行车道板内力计算2.1结构自重及其内力 (1)每延米板上的结构自重g沥青表面处治:)(m /46.023102.0g 1KN =⨯⨯= C25混凝土垫层:)/16.224109.0g 2m KN (=⨯⨯= T 梁翼板自重:)(m /75.325122.01.0g 3KN =⨯⨯+=合计:)(KN/m 6.37g g g g 321=++=(2)每米宽板条的恒载内力 2.2汽车车辆荷载产生的内力将车辆荷载后轮作用于铰缝轴线上,后轮作用力为KN 140p =,轮压分布宽度如图所示。
查表车辆荷载后轮着地长度为m 2.0a 2=,宽度为m 6.0b 2=,则 (1)荷载对于悬臂根部的有效分布宽度(2)由于汽车荷载局部加载在T 梁的翼板上,故冲击系数: 1)计算结构跨中截面的截面惯矩: 求主梁截面的重心位置y : 求截面惯矩:()()()()(c 69.763837913.49-21501502015020121213-13.4920-160131320-1601212323=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=I 2)计算桥的基频:已知:)(m /026.13KN G = )(210/m 1015.3N E ⨯= 则 3)计算冲击系数:(3)作用于每米宽板条上的弯矩为: (4)作用于每米宽板条上的剪力为: 2.3内力组合(1)承载能力极限状态内力组合计算: (2)正常使用极限状态内力组合计算:3主梁的内力计算3.1结构自重效应(永久荷载)计算 (1)计算结构自重集度主梁:)()()(m /03.13262.0-9.1216.01.04.12.0g 1KN =⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯++⨯= 边主梁的横隔梁:)()()(m /59.07.192632.022.0-9.1216.01.0-1g 2KN =⨯⨯⨯⎭⎬⎫⎩⎨⎧⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+= 中主梁的横隔梁:)(’m /18.159.02g 2KN =⨯= 桥面铺装层:)()(m /67.35/24712.006.02123702.0g 3KN =⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯++⨯⨯= 栏杆和人行道:)(m /45/210g 4KN =⨯=边主梁的合计:)(m /29.21467.359.003.13g KN =+++= 中主梁的合计:)(’m /88.21467.318.103.13g KN =+++=(2)计算永久荷载产生的内力边主梁(中主梁)永久荷载产生的剪力和弯矩计算表: 截面位置x内力 剪力)(KN Q 弯矩)m (⋅KN MX=0X=41X=213.2汽车和人群荷载内力计算(1)计算支点处荷载的横向分布系数0m (杠杆原理法): 支点处荷载横向分布系数计算图如下:1号梁:237.1m 289.02578.02m r 0r q0q =====ηη 2号梁:0m 526.02052.012m r 0r q0q ===+==∑ηη 3号梁:m 526.02052.012m r 0r 0===+==∑ηηqq (2)计算跨中截面荷载横向分布系数c m (偏心压力法):此桥跨内设有三道横隔梁,具有可靠的横向联系,且承重结构的宽跨比为: 故可按偏心压力法来计算横向分布系数c m 求荷载横向分布影响线竖标。
设计计算书
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第一章钢筋混凝土简支T型梁桥的计算
1.1 基本设计资料
1.1.1 桥面净空
净-7m+2×0.75m人行道
1.1.2跨度和桥面宽度
1)标准跨径:18m(墩中心距离)
2)计算跨径:17.5m(支座中心距离)
3)主梁全长:17.96m(主梁预制长度)
4)桥面净空:净7m(行车道)+2×0.75m人行道
1.1.3设计荷载
1)设计荷载标准:公路-Ⅱ级,人行道和栏杆自重线密度按单侧
5.1kN/m计算,人群荷载3kN/m2
1.1.4 主要材料
1)混凝土:混凝土简支T梁及横梁采用C30混凝土;桥面铺
装上层采用0.02m沥青混凝土,下层为0.06~0.12m的C25
混凝土,沥青混凝土重度按21kN/m3,水泥混凝土重度按23
kN/m3,混凝土重度按25kN/m3计。
2)钢筋:直径≥12mm时采用HRB335
直径<12mm时采用R235
1.1.5 计算方法
极限状态法
1.1.6构造形式及截面尺寸
图1 桥梁横断面和主梁纵断面图(单位:cm)
如图1所示,全桥共由5片T形梁组成,单片T形梁高为1.2m,宽1.6m;桥上的横坡为双向1.5%,坡度由C25混凝土混凝土桥面铺装控制;设有5根横梁。
2、主梁计算
2.1主梁的荷载横向分布系数
2.1.1荷载位于支点处:
车轮横向轮距为1.8m,两辆汽车车轮横向最小间距为1.3m,车轮离人行道石缘最少为0.50m。
由1号梁横向影响线知:。
规范标准跨径20m简支T型梁桥设计

2.梁端剪力横向分布系数(按杠杆法)
公路Ⅱ m1汽´=1/2 0.875=0.438
m2汽´=1/2 1.000=0.500
m3汽´=1/2 (0.938+0.250)=0.504
人群荷载 m1人´=1.422
m2人´=-0.422
m3人´=0
图 6
(二)内力计算
1.恒载内力
0.018
0.009
0.001
-0.008
-0.013
-0.008
0.002
0.010
0.018
0.848
0.919
0.991
1.072
1.117
1.072
0.992
0.920
0.848
0.170
0.184
0.198
0.214
0.223
0.214
0.198
0.184
0.170
各梁的横向分布系数
公路Ⅱ级 m1汽=1/2 (0.522+0.313+0.177-0.005)=0.504
10.5 0.75
10.5 0.75
47.53
35.65
613.85
460.40
人群产生的弯矩(单位:kN•m) 表 9
梁 号
内 力
m(1)
P(2)
ω0(3)
内 力 值
(1) (2) (3)
1
M1/2
M1/4
0.620
0.620
2.25
2.25
47.53
35.65
66.30
49.73
2
M1/2
M1/4
极限状态法
钢筋混凝土简支T梁桥设计

钢筋混凝土简支T梁桥设计一、设计资料在进行钢筋混凝土简支 T 梁桥的设计之前,需要收集一系列的设计资料。
这些资料包括桥梁的跨径、桥面宽度、设计荷载、桥梁所在地区的地质条件、水文情况等。
例如,假设设计一座跨径为 20 米的钢筋混凝土简支 T 梁桥,桥面宽度为 9 米,设计荷载为公路I 级,桥梁所在地区的地质条件良好,地下水位较低。
二、结构尺寸拟定1、主梁高度主梁高度是影响桥梁结构受力性能和经济性的重要参数。
一般来说,主梁高度可取跨径的 1/16 到 1/18。
对于 20 米跨径的简支 T 梁桥,主梁高度可取 125 米到 133 米,这里取 13 米。
2、主梁间距主梁间距通常取决于桥面宽度和施工条件。
在本设计中,桥面宽度为 9 米,考虑采用 5 片 T 梁,主梁间距取 18 米。
3、梁肋厚度梁肋厚度主要取决于主梁承受的剪力大小。
一般来说,梁肋厚度在跨中处可取 16 厘米到 20 厘米,在支点处可取 30 厘米到 50 厘米。
本设计中,跨中梁肋厚度取 18 厘米,支点处梁肋厚度取 30 厘米。
4、翼缘板尺寸翼缘板的厚度通常在端部取 10 厘米,在根部取 18 厘米。
翼缘板的宽度应根据主梁间距和桥面布置确定。
本设计中,翼缘板端部厚度取10 厘米,根部厚度取 18 厘米,翼缘板宽度取 17 米。
三、主梁内力计算1、恒载内力计算恒载包括主梁自重、桥面铺装、栏杆等附属设施的重量。
根据拟定的结构尺寸,计算出每片主梁承受的恒载大小,并计算恒载作用下的内力(弯矩和剪力)。
2、活载内力计算活载内力计算需要考虑设计荷载的加载方式和最不利位置。
对于公路I 级荷载,按照规范要求进行布载,计算出活载作用下的最大弯矩和最大剪力。
3、荷载组合将恒载内力和活载内力进行组合,得到主梁在不同工况下的内力值。
一般需要考虑承载能力极限状态组合和正常使用极限状态组合。
四、钢筋配置1、纵向受力钢筋根据主梁内力计算结果,确定纵向受力钢筋的数量和直径。
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。
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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湖南农业大学课程设计说明书课程名称:《道路与桥梁工程设计》课程设计题目名称:钢筋混凝土简支T梁桥设计计算班级:2009 级土木工程专业 4 班*名:**学号:************指导教师:***评定成绩:教师评语:指导老师签名:2011年月日目录设计任务书 (1)设计资料 (4)一、行车道板的内力计算与组合 (5)二、主梁的荷载横向分布系数计算 (7)(一)、支点截面的横向分布系数计算 (7)(二)、跨中截面的横向分布系数计算 (8)三、主梁内力计算 (11)(一)、恒载内力计算 (11)(二)、活载内力计算 (13)(三)、荷载组合 (18)四、横隔梁内力计算 (19)五、主梁变形验算 (21)六、设计依据与参考文献 (23)钢筋混凝土简支T梁桥设计计算课程设计任务书题目:钢筋混凝土简支T梁桥设计计算1.课程设计教学条件要求桥梁结构课程设计是土木工程专业桥梁工程实践环节课,通过设计进一步巩固桥梁结构基本原理和基本知识,以及桥梁构造,培养设计动手能力,初步学会运用桥梁设计规范,桥梁标准图,估算工程材料数量,完成桥梁总体布置图的技能。
并为毕业设计以及今后专业工作中奠定必要基础。
本课程设计要求学生在一周的时间内通过指导教师的指导,完成《任务书》中的全部内容,学生通过本课程的设计练习,使学生掌握钢筋混凝土简支T梁设计计算的步骤和方法,学会对T梁进行结构自重内力计算、汽车荷载和人群荷载内力计算、内力组合;在汽车和人群荷载内力计算时,学会用杆杠原理法、偏心受压法和G-M法求解荷载横向分布系数。
2.课程设计任务2.1 设计资料1 桥面净宽:净-7或8或9+2×1.0或0.75或0.5m人行道(各人按表中数据查询)2 主梁跨径及全长标准跨径:l b=10或13或16或20.00m(墩中心距离)(各人按表中数据查询)计算跨径:l =9.50或12.50或15.50或19.50m(支座中心距离)(对应上面之数值)=9.96或12.96或15.96或19.96m(主梁预制长度)(对应上面之数值)主梁全长:l全3 设计荷载汽车I级;人群荷载3.0kN/m2或4.0kN/m2或5.0kN/m2(各人按表中数据查询)汽车Ⅱ级;人群荷载3.0kN/m2或4.0kN/m2或5.0kN/m2(各人按表中数据查询)4 材料x钢筋:主筋用Ⅱ级钢筋,其他用Ⅰ级钢筋。
混凝土:20号或25号或30号(自选)5 桥面铺装:沥青表面处厚2cm(重力密度为23KN/m3),C25混凝土垫层厚6~12cm(重力密度为24KN/m3),C30T梁的重力密度为25KN/m3。
6 T梁简图如下:横剖面纵剖面主梁截面尺寸可参考已有设计数据自己拟定(根据桥面净宽选取翼缘宽、主梁高、梁肋宽等)2.2、计算内容1 行车道板的内力计算和组合;2 计算主梁的荷载横向分布系数用杠杆原理法求支点截面的横向分布系数,用偏心压力法求跨中截面的横向分布系数。
3 主梁内力计算;4 横隔梁内力计算;5 主梁配筋;6 主梁变形验算。
3.课程设计报告书主要内容计算说明书包括:行车道板的内力计算和组合;主梁的荷载横向分布系数的计算;主梁内力计算;横隔梁内力计算、配筋;主梁变形验算;钢筋布置图。
4.课程设计要求(1)学生按时完成课程设计,遵守课程设计要求与纪律。
(2)学生独立完成课程设计任务。
指导教师分时段验收学生完成的阶段任务。
(3)学生按时提交课程设计成果和打印或手写的课程设计报告书。
5.课程设计参考资料[1]《公路桥涵设计通用规范》(JTG–D60-2004).人民交通出版社,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).人民交通出版社,2004[3]姚玲森,《桥梁工程》.出版社:人民交通出版社,1993[4]范立础,《桥梁工程》(上、下册).出版社:人民交通出版社,19966.设计进度、时间安排时间:第12周(11月14日~11月18日)第一天上午(星期一):布置设计任务,阅读设计任务书、指导书及设计例题,复习有关课程内容。
下午进行行车道板的内力计算;第二天上午(星期二):计算主梁的荷载横向分布系数;下午进行主梁内力计算;第三天(星期三):横隔梁内力计算;第四至五天(星期四、星期五):主梁配筋和主梁变形验算,并绘制主梁配筋施工图,最后提交设计成果。
桥梁工程课程设计设计资料1 桥面净宽净-9+2×0.75m人行道2 主梁跨径及全长标准跨径l b=16.00m(墩中心距离)计算跨径l=15.50m(支座中心距离)主梁全长l= 15.96m(主梁预制长度)全3 设计荷载汽车Ⅱ级;人群荷载5.0kN/m2。
4 材料x钢筋:主筋用Ⅱ级钢筋,其他用Ⅰ级钢筋。
混凝土:25号5 桥面铺装:沥青表面处治厚2cm(重力密度为23KN/m3),C25混凝土垫层厚9cm(重力密度为24KN/m3),C30T梁的重力密度为25KN/m3。
6 T梁简图如下:图1.桥梁横剖图单位:cm图2.桥梁纵剖图单位:cm图3.主梁断面图 (cm) 图4.横梁断面图(cm)一、行车道板的计算1.恒载及其内力(以纵向1m 宽的板条进行计算)每延米板上的恒载g :g 0.02 1.0230.46KN/m ⨯⨯=1沥青混凝土面层: g 0.09 1.024 2.16KN/m⨯⨯=2C25混凝土垫层:0.080.14T g 1.025 2.75KN/m 2+⨯⨯=3梁翼板自重:合计:i g 5.37KN/m g ==∑ 每米宽板条的恒载内力0 5.370.91 4.89kN Ag Q gl ==⨯=T 梁翼板所构成的铰接悬臂板如图5所示。
图5.行车道板构造2.汽车车辆荷载产生的内力将车辆荷载后轮作用于铰缝轴线上,后轴作用力为140kN ,轮压分布宽度 如图6所示,车辆荷载后轮着地长度为m 20.02=a ,宽度m 0.60b 2=则mH b b m H a a 82.011.026.0242.011.022.022121=⨯+=+==⨯+=+=荷载对于悬臂梁根部的有效分布宽度: 1020.42 1.4 1.82 3.64m a a d l =++=++=由于这是汽车荷载局部加载在T 梁的翼缘板上,故冲击系数取3.11=+μ3.内力组合(1)承载能力极限状态内力组合计算ud Ag AP 1.2 1.4 1.2( 2.22) 1.4(17.63)27.35kN m Q 1.2Q 1.4Q 1.2 5.37 1.42541.44kNud Ag AP M M M =+=⨯-+⨯-=-⋅=+=⨯+⨯=所以,行车道板的设计内力为ud ud M 27.35kN m Q 41.44kN=-⋅=(2)正常使用极限状态内力组合计算ud Ag AP 0.7( 2.22)0.7(17.63)14.56kN m Q Q 0.7Q 5.370.72522.87kNud Ag AP M M M =+=-+⨯-=-⋅=+=+⨯=图7.支点处横向分布系数图 单位:cm1号梁对于汽车荷载 1 2.0+0.20.5522 2.0qOp m η==⨯=∑对于人群荷载 0.3750.5 2.01.4382.0Or r m η++===2 号梁对于汽车荷载 1 2.0+0.20.70.72522 2.0qOp m η+==⨯=∑对于人群荷载 0==r Or m η (由于是出现负的,取零,出于安全考虑)3 号梁对于汽车荷载 1 2.0+0.20.70.72522 2.0qOp m η+==⨯=∑对于人群荷载 0==r Or m η(二)、计算跨中截面的横向分布系数(利用偏心压力法)。
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255.10.255.15<=⨯=B l 但此处仍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2米。
522222212345122222(2 2.0) 2.00( 2.0)(2 2.0)40m ii aa a a a a ==++++=⨯+++-+-⨯=∑1号梁横向影响线2号梁横向影响线3号梁横向影响线桥梁横截面or0.200.00P orP or图8.荷载横向分布系数图 单位:cm1号梁221112111(2 2.0)0.60540n i i a n a η=⨯=+=+=∑20.01125115-=-=∑=n i ia a a n 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。
进而由11η、15η计算横向影响线的零点位置,设零点至1号梁位的距离为x,则:4 2.00.600.2x x⨯-= 解得: 6.0m x = 零点位置已知后,就可以求出各类荷载相应于各个荷载的横向影响线竖直坐标q r ηη和。
对于汽车荷载 1110.60(6.0 4.2 2.9 1.1)0.7122 6.0cq q m η==⋅+++=∑ 对于人群荷载 110.60(6.00.50.375)0.68756.0cr r r m x xηη===++= 2号梁 122121118.00.4540.0n ii a a n a η==+=+=∑ 252521118.00540.0n i i a a n 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 2110.4(8.0 6.2 4.9 3.1)0.555228.0cq qm η==⋅+++=∑ 对于人群荷载 2120.4(8.00.50.375)0.4448.0cr r r m x xηη===++= 3号梁 2.00511123131=+=+=∑=n i ia a a n η 2.00511125335=-=+=∑=n i ia a a n η 由31η、35η绘制3#梁的横向影响线,如上图及最不利荷载位置 对于汽车荷载 4.0)42.0(21213=⨯⋅==∑qcq m η 对于人群荷载30.4cr r m η==横向分布系数梁号荷载位置公路-Ⅱ级人群荷载1 跨中cm0.71 0.6875支点om0.55 1.4382 跨中cm0.555 0.444支点om0.725 03 跨中cm0.4 0.4支点om0.725 0剪力Q (kN )弯矩M (kN·m )0=x18.5915.50144.12Q =⨯= (151.9)M=0 (0)41=x 18.5915.5(15.5)108.124Q =⨯-=(113.9)18.5915.515.515.5418.7244M ⎛⎫=⨯-= ⎪⎝⎭(441.5)21=x 0=Q(0)2118.5915.5558.38M =⨯⨯=(588.6)注:括号( )内值为中主梁内力。