第 章橋梁通使用說明蓋梁計算與繪圖

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概述

柱式墩臺是公路橋梁設計中普遍采用的結構形式，由于跨徑、斜度、橋寬、地質、車荷載的變化，很難完全套用現(xiàn)行標準圖和通用圖。尤其是蓋梁部分，標準化程度低，工作量大，構件配筋復雜，設計人員往往要花費很大精力和時間。因此迫切需要一套軟件幫助設計人員快速準確的完成設計，同時提供設計人員多方案比選，達到優(yōu)化設計的目的。蓋梁計算與繪圖模塊就是專門用來計算蓋梁的內(nèi)力，并進行強度和抗裂驗算，動態(tài)顯示彎矩、剪力包絡圖和裂縫配筋圖，完成鋼筋構造圖的設計。

功能

4.2.1計算與繪圖共同部分

●⑴既可對帽梁單獨設計計算，單獨繪鋼筋構造圖；又可設計計算繪圖全過程進行。

●⑵適合任意斜交角度的橋墩或橋臺蓋梁。

●⑶繪制獨柱、2柱、3柱、4柱；計算獨柱、2柱、3柱…9柱、10柱式蓋梁。

●⑷蓋梁截面高度等高或懸臂部分變高。

4.2.2計算部分

●⑴提供中文計算書一份，包括原始數(shù)據(jù)和16個不同內(nèi)容的計算結果表，便于用戶備查和復核。表格內(nèi)容如下：

a:每片上部梁(板)恒載反力表b:荷載反力和沖擊系數(shù)表

c:梁(板)橫向分配系數(shù)表d:活載引起梁(板)支反力表

e:上部梁(板)恒載作用截面內(nèi)力表f:蓋梁自重作用截面內(nèi)力表

g:人群荷載作用內(nèi)力表h:掛車荷載作用內(nèi)力表

i:汽車荷載作用內(nèi)力表j:各截面單項荷載彎矩表

k:各截面單項荷載左剪力表l:各截面單項荷載右剪力表

m:內(nèi)力合計表(未計入荷載效應提高系數(shù))

n:內(nèi)力組合表(已計入荷載效應提高系數(shù))

o:配筋、裂縫計算表p:箍筋間距計算表

●⑵繪制彎矩包絡圖和計算相應控制截面鋼筋根數(shù)。

●⑶繪制剪力包絡圖和計算相應控制截面鋼筋根數(shù)。

●⑷繪制裂縫配筋圖和計算相應控制截面鋼筋根數(shù)。

●⑸按2環(huán)（4肢）、3環(huán)（6肢）分別計算箍筋間距。

●⑹活載考慮人群、汽車、驗算荷載常用的三種。

汽車荷載包括汽車-10級、汽車-15級、汽車-20級、汽車超-20級、汽車城-A級、汽車城-B級或自定義。

驗算荷載包括履帶-50、掛車-80、掛車-100、掛車-120、特掛-160、特掛-220、特掛-300、特掛-420或自定義。

●⑺橫向分配工況36種，分人群、掛車、1~10列汽車對應左偏、右偏和對稱。

●⑻蓋梁的各計算截面包括

a:梁板作用點所在截面，b:跨中截面，c:樁柱支撐中心點、支撐左、右邊緣點所在截面。

●⑼人行道與行車道間可設置隔離柵并進行結構分析和計算。

●⑽上部斷面本身不作對稱要求，梁（板）與蓋梁也不作對稱要求，完全針對實際情況建立結構模型進行分析、計算、配筋。

●⑾上部既可自動進行活載加載，同時允許用戶加載后給出活載支反力。

●⑿自動計算并生成繪圖所需鋼筋數(shù)據(jù)文件。

4.2.3繪圖部分

●⑴檢查用戶鋼筋文件數(shù)據(jù)的合理性。

●⑵具有鋼筋動態(tài)管理功能，鋼筋編號幅度為5～17個。

●⑶彎起鋼筋在懸臂段沿斜方向下彎，在梁跨間既可斜方向下彎，又可正截面下彎。

●⑷箍筋環(huán)數(shù)為1、2、3環(huán)，蓋梁與柱聯(lián)結處箍筋可以加密。

●⑸橫斷面上下主筋可按1～3排布置，獨柱可到6排，每排鋼筋根數(shù)不超過24根。

●⑹彎起鋼筋可全部彎起、部分彎起或設置加強筋，彎起鋼筋在跨中可以通過或截斷?？瑟毩⒃O置短斜筋。

●⑺上下通長主筋與斜短筋共同形成鋼筋骨架。

●⑻計算并繪制鋼筋明細表和材料數(shù)量表。

編制原理

4.3.1計算部分

⑴以交通部頒布現(xiàn)行的橋涵規(guī)范作為編程依據(jù)。

⑵斜橋以橋孔斜長為計算跨徑，按正交橋的方法計算。

⑶順橋向按簡支梁加載計算荷載支反力。

⑷橫向分配系數(shù)對稱布載按杠桿法，偏載按剛性橫梁法。

⑸三跨及以上時蓋梁視為剛性支承的雙懸臂多跨連續(xù)梁，兩跨時為雙懸臂簡支梁。

⑹建立柱(肋)支承反力影響線和每個計算截面內(nèi)力影響線。

⑺橫橋向荷載經(jīng)橫向分配傳遞給每片梁（板），再由每片梁（板）按內(nèi)力影響線加

載得出各計算截面人群、汽車、掛車引起的最不利內(nèi)力值。

⑻對荷載內(nèi)力進行組合，求出各計算截面內(nèi)力最大值和最小值，形成內(nèi)力包絡圖。

⑼彎矩控制正截面強度和主筋根數(shù)，剪力控制斜截面抗剪強度和斜筋根數(shù)以及箍筋間距和根數(shù)，裂縫由彎矩控制。

4.3.2繪圖部分

⑴根據(jù)蓋梁外廓尺寸按縱、橫方向分別計算確定鋼筋構造圖的繪圖比例，繪圖比例按2增減，同時計算出立面、平面、側面、鋼筋大樣等圖上控制座標。

⑵根據(jù)斜交角、彎起鋼筋種類、箍筋環(huán)數(shù)、蓋梁等高或懸臂段變高計算鋼筋編號。

⑶繪制鋼筋立面、平面、側面及鋼筋大樣，并計算鋼筋根數(shù)和長度(含平均長度)。

⑷計算并繪制鋼筋明細表和材料數(shù)量表以及彎起鋼筋Ｄ值表。

⑸生成*.SCR鋼筋圖形文件，用戶進入AutoCAD圖形平臺，即可將其顯示在屏幕上，并進行編輯和修改，繪圖機輸出。

用戶界面

如何進行蓋梁設計

4.5.1樣板文件的使用

系統(tǒng)為用戶提供了文件名為、的樣板文件，橋墩編號為1號橋墩的數(shù)據(jù)是完整的，分別對應2柱式、3柱式蓋梁結構，該數(shù)據(jù)文件既可計算又可繪圖。

4.5.2建立用戶工程文件名

有兩種方法，一是在橋梁通主菜單的工程管理下拉式菜單的“創(chuàng)建工程”下建立，另一種是在橋梁通主菜單的“橋墩蓋梁計算與繪圖”下拉式菜單的“打開文件”按鈕下建立。

4.5.3輸入蓋梁尺

寸

打開橋梁通主

菜單的“橋墩計算與

繪圖”下拉式菜單的

“蓋梁計算與繪

圖”，彈出“橋墩蓋

梁計算與繪圖”數(shù)據(jù)

輸入窗體，選擇蓋梁

計算，再點擊“蓋梁尺寸”按鈕，彈出數(shù)據(jù)輸入窗體，根據(jù)提示輸入蓋梁的基本數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)輸入完畢關閉

該窗體。

4.5.4輸入上部橫

斷面數(shù)據(jù)

點擊“橫斷面”

按鈕，彈出數(shù)據(jù)輸入

窗體，根據(jù)提示輸入

上部橫斷面的基本

數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)輸入完畢

關閉該窗體。

4.5.5輸入設計數(shù)

據(jù)

點擊“設計數(shù)

據(jù)”按鈕，彈出數(shù)據(jù)

輸入窗體，根據(jù)提示

輸入設計數(shù)

據(jù)的基本數(shù)

據(jù)，數(shù)據(jù)輸入

完畢關閉該

窗體。

4.5.6生成蓋梁離散圖

運行“生成蓋梁離散圖”，

用戶進入AutoCADR14，在

Command命令項后鍵入

script+空格+文件名，即可將

蓋梁離散圖展現(xiàn)在屏幕上,用

戶根據(jù)圖形檢查數(shù)據(jù)輸入有無

出錯。

4.5.7輸入蓋梁材料

點擊“蓋梁材料”按鈕，

彈出數(shù)據(jù)輸入窗體，根據(jù)提示

輸入蓋梁材料的基本數(shù)據(jù)，數(shù)

據(jù)輸入完畢關閉該窗體。

4.5.8進入設計檢查

蓋梁的尺寸優(yōu)化取決于蓋

梁橫斷面尺寸、柱的個數(shù)、柱的間距、上部荷載等，一般情況下，保證蓋梁正負彎矩接近的設計是合理的，如何實現(xiàn)？用戶只要點擊“設計檢查”，彈出設計檢查窗體，選左側按鈕“蓋梁尺寸”、“蓋梁材料”、“上部橫斷面”、“設計數(shù)據(jù)”可進行數(shù)據(jù)

修改，確定后存盤，點擊“計算生成蓋梁包絡圖”，圖形區(qū)馬上動態(tài)顯示包絡圖，如果不符合設計者要

求，再修改數(shù)據(jù)存

盤后點擊“計算生

成蓋梁包絡圖”，

直到設計者滿意。

4.5.9瀏覽和打

印蓋梁計算書

關閉設計檢

查數(shù)據(jù)，點擊“瀏

覽蓋梁計算結果”

按鈕，選擇工程文

件名，這時，瀏覽

結果窗體被顯示

在平幕中央，設計

者可以快速瀏覽蓋梁計算結果。如果設計者想瀏覽梁板橫向分配系數(shù)，僅需點擊“橫向分配系數(shù)”按鈕，如果想瀏覽蓋梁內(nèi)力組合結果，僅需點擊“內(nèi)力組合”按鈕。設計者還可以打開另一個工程的計算結果，先點擊“兩份不同計算書”，再打開另外一份已經(jīng)計算好的計算書，兩個不同計算結果可同時瀏覽、比較。用戶也可點擊打印按鈕

將蓋梁計算結果打印出來存檔、備查。

4.5.10生成彎矩、剪力包絡圖和裂縫配筋圖

進入AutoCADR14，在command:后面鍵入script+文件名，即可查看或繪制彎矩、剪力包絡圖和裂縫配筋圖。(這里略)

4.5.11生成鋼筋構造圖的鋼筋數(shù)據(jù)

一但設計數(shù)據(jù)確定，用戶即可點擊“生成鋼筋

繪圖數(shù)據(jù)”，此時彈出對話框，提示用戶經(jīng)過計算后

自動生成的鋼筋數(shù)據(jù)要存放在哪個墩臺編號位置

上，用戶必須用鼠標點擊墩臺編號。比如，現(xiàn)在設

計的是1號橋墩，如果該工程的1號橋墩首次設計，

就選擇1號橋墩作為存放鋼筋數(shù)據(jù)；如果該工程的1號橋墩的鋼筋圖已經(jīng)設計好，這時，千萬不要選擇該工程的1號橋墩。否則，1號橋墩的原鋼筋數(shù)據(jù)將被設計生成的鋼筋數(shù)據(jù)覆蓋。這種情況下，最好選擇較大的那個墩臺編號（比如99號橋墩）存放經(jīng)過計算后自動生成的鋼筋數(shù)據(jù)。如果1號橋墩需要該數(shù)據(jù)時，使用插入功能即可完成將99號橋墩的鋼筋數(shù)據(jù)插入到1號橋墩中。

4.5.12輸入

或修改鋼筋

數(shù)據(jù)

點擊“蓋梁

繪圖”方式，再

點擊“鋼筋數(shù)

據(jù)”，彈出蓋梁

鋼筋數(shù)據(jù)輸入

對話框，用戶可

以進行鋼筋數(shù)

據(jù)的輸入和修

改，所有數(shù)據(jù)修

改完畢，點擊

“鋼筋數(shù)據(jù)檢

查”按鈕，這時，系統(tǒng)會對蓋梁鋼筋數(shù)據(jù)的正確性進行判斷，直到提示正確。有的提示比如側面鋼筋直徑一般為10mm、鋼筋等級一般為I級鋼筋，而用戶輸入的鋼筋直徑

大于10mm、鋼筋等級為II級鋼筋時，系統(tǒng)也會提示有錯或警告，用戶可忽略，鋼筋圖仍然可以生成。

4.5.12．1輸入或修改蓋梁材料、保護層、箍筋間距和加密數(shù)據(jù)

彈出蓋梁鋼筋數(shù)據(jù)輸入對話框后，點擊“蓋梁材料、保護層、箍筋間距和加密”，用戶可以進行有

關數(shù)據(jù)的輸入和

修改，修改完畢，

應點擊“存盤”

按鈕存盤。

4.5.12．2輸入

或修改上下通

筋、加強短鋼筋、

彎起鋼筋數(shù)據(jù)

彈出蓋梁鋼

筋數(shù)據(jù)輸入對話

框后，點擊“上

下通筋、加強短

鋼筋、彎起鋼

筋”，用戶可以

進行有關數(shù)據(jù)

的輸入和修

改，修改完畢，

應點擊“存盤”

按鈕存盤。當

需要輸入的數(shù)

據(jù)被“示意圖

顯示框”遮擋

住時，可移動

“示意圖顯示

框”，再進行數(shù)

據(jù)的編輯。

4.5.12．3輸

入或修改橫斷

面鋼筋數(shù)據(jù)

彈出蓋梁鋼筋數(shù)據(jù)輸入對話框后，點擊“橫斷面鋼筋”，用戶可以進行有關數(shù)據(jù)的

輸入和修改，修改完畢，應點擊“存盤”按鈕存盤。下緣鋼筋用“X”表示，當鋼筋編號為2位數(shù)值時，10號鋼筋用“A”表示，11號鋼筋用“B”表示，12號鋼筋用“C”表示，13號鋼筋用“D”表示，14號鋼筋用“E”表示，15號鋼筋用“F”表示。

4.5.12．4輸入或修改鋼筋骨架數(shù)據(jù)

彈出蓋

梁鋼筋數(shù)據(jù)

輸入對話框

后，點擊“骨

架鋼筋”（注

意“基本數(shù)

據(jù)”中的“鋼

筋骨架片數(shù)”

必須大于0），

用戶可以進

行有關數(shù)據(jù)

的輸入和修

改，修改完

畢，應點擊

“存盤”按鈕

存盤。

4.5.13鋼筋數(shù)據(jù)和鋼筋橫斷面數(shù)據(jù)說明

上緣直通鋼筋根數(shù)、下緣直通鋼筋根數(shù)可以相同或不同。

上下通筋形成鋼筋骨架片數(shù)可以為0或大于0，當大于>0時其值N指N片上下通

筋與短斜筋共同形成鋼筋骨架。這時，需要輸入：

邊柱左側每片鋼筋骨架的短斜筋根數(shù)NBZL=4；

邊柱左側每片鋼筋骨架的短斜筋與邊柱中心距離DBZL=50，90，130，170；

邊柱右左側每片鋼筋骨架的短斜筋根數(shù)NBZR=4；

邊柱右側每片鋼筋骨架的短斜筋與邊柱中心距離DBZR=40，80，120。

如果為3柱和4柱，繼續(xù)讀入以下短斜筋根數(shù)和支距。

中柱左側每片鋼筋骨架的短斜筋根數(shù)NZZL=4；

中柱左側每片鋼筋骨架的短斜筋與邊柱中心距離DZZL=55，95，135，175；

中柱右左側每片鋼筋骨架的短斜筋根數(shù)NZZR=4；

中柱右側每片鋼筋骨架的短斜筋與邊柱中心距離DZZR=45，85，125；

彎起鋼筋編號的數(shù)目（≤12）=4,

上下兩排鋼筋中到中距離(cm)=；

彎起鋼筋跨中段采用方式,０指跨中部分彎起鋼筋斜方向下彎，１指跨中部分正截面下彎。很多設計或標準圖一般采用0跨中部分彎起鋼筋斜方向下彎。當斜交角度較

大時可采用１指跨中部分正截面下彎。

彎起鋼筋根數(shù)和支距輸入：

根數(shù)邊柱左距邊柱右距中柱左中柱右

D1D2D3D4(cm)

ND2=2,123,131,131,131,

ND3=2,123,131,131,131,

ND4=6,67,71,71,71,

ND5=6,11,11,11,11,

如果D1<0和D2<0且D3=0和D4-=0，指邊柱上

緣設加強短鋼筋。

如果D2<0和D3<0且D1=0和D4-=0，指邊跨下緣設加強短鋼筋。

如果D3<0和D4<0且D1=0和D2-=0，指中柱上緣設加強短鋼筋（3柱或4柱使用）。如果D4<0且D1=0和D2=0和D3=0，指中跨下緣設加強短鋼筋（4柱式使用）。

如果D1=0和D3=0和D4=0，指下緣設直通加強鋼筋。

D1<0或D3<0，長度取D1或D3的絕對值；如果D1=0，相當于D1<0，此時程序自動計

算D1；D3=0表示該筋在跨中通過；雙跨３柱時，D3不能取0值。

當D1=-999，表示在D1處不彎起，D2值涵義見圖。（功能待增加）

箍筋環(huán)數(shù)HUAN=3；

邊箍筋所為主筋根數(shù)NKB=6；

中箍筋所為主筋根數(shù)(３環(huán)時讀入)NKZ=8；

NPLINE=5NPLINE=8NPLINE=12

HUAN=1,NKB=5,NKZ=0；HUAN=2,NKB=5,NKZ=0；HUAN=3,NKB=5,NKZ=6

跨中部分箍筋間距(cm)A1=18；

懸臂部分箍筋間距(cm)A2=16；

側面筋間距(cm)A3=18；

邊柱外側箍筋加密間距數(shù)M1=10；

邊柱內(nèi)側箍筋加密間距數(shù)M2=10；

中柱箍筋加密間距數(shù)M3=10；

以下為鋼筋橫斷面數(shù)據(jù)

橫斷面各排中的最多一排鋼筋數(shù)，一排最多能放24根。

邊柱斷面上緣鋼筋排數(shù)，最多為3排，獨柱可到6排。

邊柱斷面上緣第一、第二、第三排鋼筋編號，無鋼筋填0，位數(shù)等于NP

邊柱斷面下緣鋼筋排數(shù)，最多為3排，下緣鋼筋可用X表示。

邊柱斷面下緣第一、第二、第三排鋼筋編號，無鋼筋填0，位數(shù)等于NP

跨中斷面上緣鋼筋排數(shù)，最多為3排，取值-1指與邊柱斷面上緣鋼筋布置相同?？缰袛嗝嫔暇壍谝弧⒌诙?、第三排鋼筋編號，無鋼筋填0，位數(shù)等于NP

跨中斷面下緣鋼筋排數(shù)，最多為3排，取值-1指與邊柱斷面下緣鋼筋布置相同?？缰袛嗝嫦戮壍谝?、第二、第三排鋼筋編號，無鋼筋填0，位數(shù)等于NP

中柱斷面上緣鋼筋排數(shù)，最多為3排，取值-1指與邊柱斷面上緣鋼筋布置相同。中柱斷面上緣第一、第二、第三排鋼筋編號，無鋼筋填0，位數(shù)等NP

中柱斷面下緣鋼筋排數(shù)，最多為3排，取值-1指與邊柱斷面下緣鋼筋布置相同。中柱斷面下緣第一、第二、第三排鋼筋編號，無鋼筋填0，位數(shù)等NP

工程應用及示例

4.6.1工程應用

蓋梁設計與繪圖已在中交第一公路勘察設計研究院承擔的連徐線工程中得到廣泛應，下部柱式墩臺(配板

橋)設計均采用該軟件

完成，設計質量和速度

顯著提高。

4.6.2示例

進入蓋梁計算，輸

入“大橋名稱、斜交角

度、橋面橫坡”、“設計

數(shù)據(jù)”、“蓋梁尺寸”、

“蓋梁材料”、“上部橫

斷面”等數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)輸

入完畢，點擊“生成蓋梁離散圖”，進入AutoCAD,在Command:后鍵入qscr+圖形文件名即可。

4.6.2.1輸入大橋名稱、斜交角度、橋面橫坡，見如下數(shù)據(jù)輸入框的數(shù)值

4.6.2.2設計數(shù)據(jù)，見如下數(shù)據(jù)輸入框的數(shù)值

4.6.2.3蓋梁尺寸，見如下數(shù)據(jù)輸入框的數(shù)值

4.6.2.4蓋梁材料，見如下數(shù)據(jù)輸入框的數(shù)值

4.6.2.5上部橫斷面