鋼筋混凝土簡支T梁橋設(shè)計(jì)

1、word可編輯湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 課程名稱： 道路與橋梁工程設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì) 題目名稱： 鋼筋混凝土簡支T梁橋設(shè)計(jì)計(jì)算 班 級：2009 級 土木工程 專業(yè) 4 班姓 名： 陳 勇 學(xué) 號： 200941933420 指導(dǎo)教師： 楊敬林 評定成績：教師評語： 指導(dǎo)老師簽名： 2022年 月 日目 錄 設(shè)計(jì)任務(wù)書1設(shè)計(jì)資料4一、行車道板的內(nèi)力計(jì)算與組合5二、主梁的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算7一、支點(diǎn)截面的橫向分布系數(shù)計(jì)算7二、跨中截面的橫向分布系數(shù)計(jì)算8三、主梁內(nèi)力計(jì)算11一、恒載內(nèi)力計(jì)算11二、活載內(nèi)力計(jì)算13三、荷載組合18四、橫隔梁內(nèi)力計(jì)算19五、主梁變形驗(yàn)算21六、設(shè)計(jì)依據(jù)與參考文獻(xiàn)23

2、.word可編輯鋼筋混凝土簡支T梁橋設(shè)計(jì)計(jì)算課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目:鋼筋混凝土簡支T梁橋設(shè)計(jì)計(jì)算1.課程設(shè)計(jì)教學(xué)條件要求 橋梁結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)是土木工程專業(yè)橋梁工程實(shí)踐環(huán)節(jié)課，通過設(shè)計(jì)進(jìn)一步穩(wěn)固橋梁結(jié)構(gòu)根本原理和根本知識，以及橋梁構(gòu)造，培養(yǎng)設(shè)計(jì)動(dòng)手能力，初步學(xué)會(huì)運(yùn)用橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，橋梁標(biāo)準(zhǔn)圖，估算工程材料數(shù)量，完成橋梁總體布置圖的技能。并為畢業(yè)設(shè)計(jì)以及今后專業(yè)工作中奠定必要根底。本課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生在一周的時(shí)間內(nèi)通過指導(dǎo)教師的指導(dǎo)，完成 任務(wù)書 中的全部內(nèi)容，學(xué)生通過本課程的設(shè)計(jì)練習(xí)，使學(xué)生掌握鋼筋混凝土簡支T梁設(shè)計(jì)計(jì)算的步驟和方法，學(xué)會(huì)對T梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)自重內(nèi)力計(jì)算、汽車荷載和人群荷載內(nèi)力計(jì)算、內(nèi)力組合；在

3、汽車和人群荷載內(nèi)力計(jì)算時(shí)，學(xué)會(huì)用桿杠原理法、偏心受壓法和G-M法求解荷載橫向分布系數(shù)。2.課程設(shè)計(jì)任務(wù)2.1 設(shè)計(jì)資料1 橋面凈寬：凈-7或8或9+2×1.0或0.75或0.5m人行道各人按表中數(shù)據(jù)查詢2 主梁跨徑及全長標(biāo)準(zhǔn)跨徑：lb=10或13或16或20.00m墩中心距離各人按表中數(shù)據(jù)查詢計(jì)算跨徑：l =9.50或12.50或15.50或19.50m支座中心距離對應(yīng)上面之?dāng)?shù)值主梁全長：l全=9.96或12.96或15.96或19.96m主梁預(yù)制長度對應(yīng)上面之?dāng)?shù)值3 設(shè)計(jì)荷載 汽車I級；人群荷載3.0kN/m2或4.0kN/m2或5.0kN/m2各人按表中數(shù)據(jù)查詢汽車級；人群荷載3

4、.0kN/m2或4.0kN/m2或5.0kN/m2各人按表中數(shù)據(jù)查詢4 材料x鋼筋：主筋用級鋼筋，其他用級鋼筋?；炷粒?0號或25號或30號自選 5 橋面鋪裝：瀝青外表處厚2cm重力密度為23KN/m3，C25混凝土墊層厚612cm重力密度為24KN/m3，C30T梁的重力密度為25KN/m3。 6 T梁簡圖如下： 主梁截面尺寸可參考已有設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)自己擬定根據(jù)橋面凈寬選取翼緣寬、主梁高、梁肋寬等2.2、計(jì)算內(nèi)容1 行車道板的內(nèi)力計(jì)算和組合；2 計(jì)算主梁的荷載橫向分布系數(shù)用杠桿原理法求支點(diǎn)截面的橫向分布系數(shù)，用偏心壓力法求跨中截面的橫向分布系數(shù)。3 主梁內(nèi)力計(jì)算；4 橫隔梁內(nèi)力計(jì)算；5 主梁配筋

5、；6 主梁變形驗(yàn)算。3.課程設(shè)計(jì)報(bào)告書主要內(nèi)容計(jì)算說明書包括：行車道板的內(nèi)力計(jì)算和組合；主梁的荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算；主梁內(nèi)力計(jì)算；橫隔梁內(nèi)力計(jì)算、配筋；主梁變形驗(yàn)算； 鋼筋布置圖。4.課程設(shè)計(jì)要求1學(xué)生按時(shí)完成課程設(shè)計(jì)，遵守課程設(shè)計(jì)要求與紀(jì)律。2 學(xué)生獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)。指導(dǎo)教師分時(shí)段驗(yàn)收學(xué)生完成的階段任務(wù)。3學(xué)生按時(shí)提交課程設(shè)計(jì)成果和打印或手寫的課程設(shè)計(jì)報(bào)告書。5.課程設(shè)計(jì)參考資料1 公路橋涵設(shè)計(jì)通用標(biāo)準(zhǔn) JTGD60-2004.人民交通出版社，20042 公路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) (JTGD60-2004.人民交通出版社，20043姚玲森， 橋梁工程 .出版社：人民

6、交通出版社，19934范立礎(chǔ), 橋梁工程 上、下冊.出版社：人民交通出版社，19966.設(shè)計(jì)進(jìn)度、時(shí)間安排時(shí)間：第12周11月14日11月18日第一天上午星期一：布置設(shè)計(jì)任務(wù)，閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書、指導(dǎo)書及設(shè)計(jì)例題，復(fù)習(xí)有關(guān)課程內(nèi)容。下午進(jìn)行行車道板的內(nèi)力計(jì)算；第二天上午星期二：計(jì)算主梁的荷載橫向分布系數(shù)； 下午進(jìn)行主梁內(nèi)力計(jì)算；第三天星期三：橫隔梁內(nèi)力計(jì)算；第四至五天星期四、星期五：主梁配筋和主梁變形驗(yàn)算，并繪制主梁配筋施工圖，最后提交設(shè)計(jì)成果。橋梁工程課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)資料1 橋面凈寬 凈-9+2×0.75m人行道2 主梁跨徑及全長標(biāo)準(zhǔn)跨徑 lb=16.00m墩中心距離計(jì)算跨徑 l=15.

7、50m支座中心距離主梁全長 l全= 15.96m主梁預(yù)制長度3 設(shè)計(jì)荷載 汽車級；人群荷載5.0kN/m2。4 材料x鋼 筋：主筋用級鋼筋，其他用級鋼筋?；炷粒?5號 5 橋面鋪裝：瀝青外表處治厚2cm重力密度為23KN/m3，C25混凝土墊層厚9cm重力密度為24KN/m3，C30T梁的重力密度為25KN/m3。 6 T梁簡圖如下：圖1.橋梁橫剖圖 單位：cm圖2.橋梁縱剖圖 單位：cm 圖3.主梁斷面圖 (cm) 圖4.橫梁斷面圖(cm)一、行車道板的計(jì)算1恒載及其內(nèi)力以縱向1m寬的板條進(jìn)行計(jì)算每延米板上的恒載g： 合計(jì)：每米寬板條的恒載內(nèi)力 T梁翼板所構(gòu)成的鉸接懸臂板如圖5所示。圖5.

8、行車道板構(gòu)造 2汽車車輛荷載產(chǎn)生的內(nèi)力 將車輛荷載后輪作用于鉸縫軸線上，后軸作用力為140kN，輪壓分布寬度如圖6所示，車輛荷載后輪著地長度為，寬度那么 圖6.車輪荷載計(jì)算圖 荷載對于懸臂梁根部的有效分布寬度： 由于這是汽車荷載局部加載在T梁的翼緣板上，故沖擊系數(shù)取 作用于每米寬板條上的彎矩為 作用于每米寬板條上的剪力為： 3內(nèi)力組合 1承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合計(jì)算 所以，行車道板的設(shè)計(jì)內(nèi)力為2正常使用極限狀態(tài)內(nèi)力組合計(jì)算二、主梁的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算一、計(jì)算支點(diǎn)截面的橫向分布系數(shù)利用杠桿原理法。圖7.支點(diǎn)處橫向分布系數(shù)圖 單位：cm1號梁對于汽車荷載 對于人群荷載 2 號梁對于汽車荷載 對于

9、人群荷載 由于是出現(xiàn)負(fù)的，取零，出于平安考慮 3 號梁對于汽車荷載 對于人群荷載 二、計(jì)算跨中截面的橫向分布系數(shù)利用偏心壓力法。當(dāng)荷載位于跨中時(shí)，此橋在跨度內(nèi)設(shè)有橫隔板，具有強(qiáng)大的橫向聯(lián)結(jié)剛性，且承重結(jié)構(gòu)的長度比為但此處仍按剛性橫梁法繪制影響線并計(jì)算橫向分布系數(shù)，本橋各根主梁的橫向截面均相等，梁數(shù)n=5, 梁間距為2米。 圖8.荷載橫向分布系數(shù)圖 單位：cm1號梁 由、繪制1梁的橫向影響線，如上圖及最不利荷載位置。進(jìn)而由、計(jì)算橫向影響線的零點(diǎn)位置，設(shè)零點(diǎn)至1號梁位的距離為x,那么： 解得： 零點(diǎn)位置后，就可以求出各類荷載相應(yīng)于各個(gè)荷載的橫向影響線豎直坐標(biāo)。對于汽車荷載 對于人群荷載 2號梁 由

10、、繪制2梁的橫向影響線，如上圖及最不利荷載位置對于汽車荷載 對于人群荷載 3號梁 由、繪制3梁的橫向影響線，如上圖及最不利荷載位置對于汽車荷載 對于人群荷載 橫向分布系數(shù)梁號荷載位置公路-級人群荷載1跨中0.710.6875支點(diǎn)0.551.4382跨中0.5550.444支點(diǎn)0.72503跨中0.40.4支點(diǎn)0.7250三、 主梁內(nèi)力計(jì)算一、恒載內(nèi)力的計(jì)算1.恒載集度主梁：橫隔梁：對于邊主梁：對于中主梁：橋面鋪裝：欄桿和人行道：作用于邊主梁的全部恒載g為：作用于中主梁的恒載強(qiáng)度為： 2.恒載內(nèi)力計(jì)算邊主梁的彎矩和剪力，計(jì)算圖式如圖9所示，那么圖9.恒載內(nèi)力計(jì)算圖式主梁恒載內(nèi)力計(jì)算表剪

11、力QkN彎矩MkN·m 151.9 M=0 (0) (113.9)(441.5) (0)(588.6)注：括號 內(nèi)值為中主梁內(nèi)力。支點(diǎn)剪力1 5梁 2 3 4梁 二、荷載內(nèi)力計(jì)算 1均布荷載和內(nèi)力影響線面積計(jì)算均布荷載和內(nèi)力影響線面積計(jì)算表公路-級人群影響線面積影響線圖式 2. 公路-級中集中荷載計(jì)算 計(jì)算彎矩效應(yīng)時(shí) 計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí) 3. 計(jì)算沖擊系數(shù)結(jié)構(gòu)跨中處的單位長度量：主梁截面形心到T梁上緣的距離： 跨中截面慣性矩： 查表C25混凝土E取 那么沖擊系數(shù) 因雙車道不折減，故4. 跨中彎矩計(jì)算由于跨中彎矩橫向分布系數(shù)1、5梁最大，所以只需計(jì)算1、5梁的彎矩，計(jì)算如下：1對于1#梁和

12、5梁公路級汽車活載的跨中彎矩： 人群荷載的跨中彎矩： 2對于2#和4#梁 公路級汽車活載的跨中彎矩： 人群荷載的跨中彎矩： 3對于3#梁公路級汽車活載的跨中彎矩：人群荷載的跨中彎矩：5. 跨中剪力計(jì)算1對于1和5#梁公路級汽車活載的跨中剪力：人群荷載的跨中剪力：2對于2和4#梁公路級汽車活載的跨中剪力：人群荷載的跨中剪力：3對于3#梁公路級汽車活載的跨中剪力：人群荷載的跨中剪力：6.支點(diǎn)剪力計(jì)算 橫向分布系數(shù)變化區(qū)段的長度 附加三角形重心影響線坐標(biāo) ：1對于1和5#梁 公路級汽車活載的支點(diǎn)剪力：人群荷載的支點(diǎn)剪力： 2對于2和4#梁公路級汽車活載的支點(diǎn)剪力：人群荷載的支點(diǎn)剪力：3對于3#梁公路

13、級汽車活載的支點(diǎn)剪力：人群荷載的支點(diǎn)剪力：三、 荷載組合 其中，跨中彎矩組合梁恒載KN·m 活載KN·m組合值KN·m汽車人群1、5558.26855.7377.421954.62、4588.59668.9150.001698.83588.59482.1045.051431.7跨中剪力組合梁恒載KN 活載KN組合值KN汽車人群1、50111.795.00162.12、4087.383.23125.93062.982.9191.4支點(diǎn)剪力組合梁恒載KN活載KN組合值KN汽車人群1、5144.1201.7325.01438.42、4151.9247.599.

14、93540.03151.9237.648.95525.0四、橫隔梁內(nèi)力計(jì)算1.作用在中橫隔梁上的計(jì)算荷載：對于跨中橫隔梁的最不利荷載布置如圖10所示。圖10.跨中橫隔梁受載圖 單位：cm縱向一列車輪對于中橫隔梁的計(jì)算荷載為：計(jì)算彎矩時(shí)計(jì)算剪力時(shí)2繪制中橫隔梁的內(nèi)力影響線圖11.中橫隔梁內(nèi)力影響線 單位：cmP=1作用在1梁時(shí)：P=1作用在5梁時(shí)： P=1作用在3梁時(shí)： 1主梁處右截面剪力影響線：P=1作用于1梁截面的右邊時(shí) 即 P=1作用于1梁截面的左邊時(shí) 即 繪成的影響線，如上圖11所示。 3.截面內(nèi)力的計(jì)算公路-II級：剪力的計(jì)算：4. 內(nèi)力組合鑒于橫隔梁的結(jié)構(gòu)自重內(nèi)力甚小，計(jì)算中可略去不計(jì)五、主梁變形驗(yàn)算 跨中截面主梁結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的最大彎矩，汽車產(chǎn)生的最大彎矩不計(jì)沖擊系數(shù)為，人群產(chǎn)生的最大彎矩為，主梁開裂構(gòu)件等效截面的抗彎剛度1.驗(yàn)算主梁的變形 可變荷載頻遇值產(chǎn)生的跨中長期撓度： 2. 預(yù)拱度計(jì)算 應(yīng)設(shè)計(jì)預(yù)拱度 應(yīng)做成平順曲線五、變形驗(yàn)算按標(biāo)準(zhǔn)變形可按以下公式計(jì)算，換算截面中性軸距T梁頂面的距離x代入各數(shù)值后