鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T梁橋設(shè)計(jì)

1、鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T型梁橋設(shè)計(jì)湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 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(jiǎn)支T梁橋設(shè)計(jì)計(jì)算 班 級(jí)：2009 級(jí) 土木工程 專業(yè) 4 班姓 名： 陳 勇 學(xué) 號(hào)： 200941933420 指導(dǎo)教師： 楊敬林 評(píng)定成績(jī)：教師評(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)老師簽名： 2011年 月 日目 錄 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)（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）

2、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）鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T梁橋設(shè)計(jì)計(jì)算課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)題目:鋼筋混凝土簡(jiǎn)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(guò)設(shè)計(jì)進(jìn)一步鞏固橋梁結(jié)構(gòu)基本原理和基本知識(shí)，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)規(guī)范，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)工作中奠定必要基礎(chǔ)。本課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生在一周的時(shí)間內(nèi)通過(guò)指導(dǎo)教師的指導(dǎo)，完成任務(wù)書(shū)中的全部?jī)?nèi)容，學(xué)生通過(guò)本課程的設(shè)計(jì)練習(xí)，使學(xué)生掌握鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T梁設(shè)計(jì)計(jì)算的步驟和方法，學(xué)會(huì)對(duì)T梁進(jìn)

3、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(zhǎng)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(duì)應(yīng)上面之?dāng)?shù)值）主梁全長(zhǎng)：l全=9.96或12.96或15.96或19.96m（主梁預(yù)制長(zhǎng)度）（對(duì)應(yīng)上面之?dāng)?shù)值）3 設(shè)計(jì)荷載 汽車I級(jí)；人群荷載

4、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(jí)；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）4 材料x(chóng)鋼筋：主筋用級(jí)鋼筋，其他用級(jí)鋼筋。混凝土：20號(hào)或25號(hào)或30號(hào)（自選） 5 橋面鋪裝：瀝青表面處厚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(jiǎn)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

5、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；6 主梁變形驗(yàn)算。3.課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)主要內(nèi)容計(jì)算說(shuō)明書(shū)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(shū)。5.課程設(shè)計(jì)參考資料1公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTGD60-2004）.人民交通出版社，20042公路橋涵鋼

6、筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD60-2004）.人民交通出版社，20043姚玲森，橋梁工程.出版社：人民交通出版社，19934范立礎(chǔ),橋梁工程（上、下冊(cè)）.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(shū)、指導(dǎo)書(shū)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)

7、 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(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)跨徑 lb=16.00m（墩中心距離）計(jì)算跨徑 l=15.50m（支座中心距離）主梁全長(zhǎng) l全= 15.96m（主梁預(yù)制長(zhǎng)度）3 設(shè)計(jì)荷載 汽車級(jí)；人群荷載5.0kN/m2。4 材料x(chóng)鋼 筋：主筋用級(jí)鋼筋，其他用級(jí)鋼筋?；炷粒?5號(hào) 5 橋面鋪裝：瀝青表面處治厚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(jiǎn)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(

8、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.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(zhǎng)度為，寬度則 圖6.車輪荷載計(jì)算圖 荷載對(duì)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

9、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(hào)梁對(duì)于汽車荷載 對(duì)于人群荷載 2 號(hào)梁對(duì)于汽車荷載 對(duì)于人群荷載 （由于是出現(xiàn)負(fù)的，取零，出于安全考慮） 3 號(hào)梁對(duì)于汽車荷載 對(duì)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(zhǎng)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(hào)梁 由、繪制1梁的橫向影響線，如上圖及最不利荷載

10、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(hào)梁位的距離為x,則： 解得： 零點(diǎn)位置已知后，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(duì)于汽車荷載 對(duì)于人群荷載 2號(hào)梁 由、繪制2梁的橫向影響線，如上圖及最不利荷載位置對(duì)于汽車荷載 對(duì)于人群荷載 3號(hào)梁 由、繪制3梁的橫向影響線，如上圖及最不利荷載位置對(duì)于汽車荷載 對(duì)于人群荷載 橫向分布系數(shù)梁號(hào)荷載位置公路-級(jí)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(duì)于邊主梁：

11、對(duì)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，則圖9.恒載內(nèi)力計(jì)算圖式主梁恒載內(nèi)力計(jì)算表剪力Q（kN）彎矩M（kN·m） （151.9） M=0 (0) (113.9)(441.5) (0)(588.6)注：括號(hào)（ ）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(jí)人群影響線面積影響線圖式 2. 公路-級(jí)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(zhǎng)度量：

12、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 則沖擊系數(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(duì)于1#梁和5梁公路級(jí)汽車活載的跨中彎矩： 人群荷載的跨中彎矩： （2）對(duì)于2#和4#梁 公路級(jí)汽車活載的跨中彎矩： 人群荷載的跨中彎矩： （3）對(duì)于3#梁公路級(jí)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(duì)于1和5#梁公路級(jí)汽車活載的跨中剪力：人群荷載的跨中剪力：（2）對(duì)于2和4#梁公路級(jí)汽車活載的跨中剪力：人群荷載的跨中剪力：（3）對(duì)于3#梁公路級(jí)汽車活載的跨中剪力：人群

13、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(zhǎng)度 附加三角形重心影響線坐標(biāo) ：（1）對(duì)于1和5#梁 公路級(jí)汽車活載的支點(diǎn)剪力：人群荷載的支點(diǎn)剪力： （2）對(duì)于2和4#梁公路級(jí)汽車活載的支點(diǎn)剪力：人群荷載的支點(diǎn)剪力：（3）對(duì)于3#梁公路級(jí)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（

14、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、4151.9247.599.93540.03151.9237.648.95525.0四、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(duì)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(duì)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(jí)：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(kāi)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(zhǎng)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)算按規(guī)范變形可按下列公式計(jì)算，換算截面中性軸距T