某鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋設(shè)計(jì)橋梁工程課程設(shè)計(jì)

精選資料可修改編輯信陽(yáng)師范學(xué)院華銳院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)土木工程設(shè)計(jì)題目某鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋設(shè)計(jì)

信陽(yáng)師范學(xué)院華銳學(xué)院本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告姓名性別學(xué)號(hào)專(zhuān)業(yè)班級(jí)吳丹男20087091214土木工程2008級(jí)土木工程4班題目某鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋設(shè)計(jì)選題意義通過(guò)本次混凝土簡(jiǎn)支梁T形梁橋設(shè)計(jì)計(jì)算，鞏固課堂所學(xué)知識(shí)，特別是《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》、《結(jié)構(gòu)力學(xué)》等在學(xué)學(xué)習(xí)課程的進(jìn)一步學(xué)習(xí)和理解，能把課本上學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際工作中，從而進(jìn)一步把知識(shí)融會(huì)貫通，為將來(lái)跨入工作崗位，從事工作打好基礎(chǔ)。主要內(nèi)容、思路及方法設(shè)計(jì)內(nèi)容：（1）截面設(shè)計(jì)（2）行車(chē)道板計(jì)算（3）主梁內(nèi)力計(jì)算（4）配置鋼筋及驗(yàn)算基本資料：（1）橋面凈空：凈—9+2×１ｍ;（2）永久荷載：橋面鋪裝層容重γ=23kN/m3,其他部分γ=25kN/m2;（3）可變荷載：汽車(chē)荷載，公路-Ⅰ級(jí)，人群荷載3kN/m2;（4）材料：主筋采用Ⅱ級(jí)鋼，其他用Ⅰ級(jí)鋼，混凝土標(biāo)號(hào)C30;（5）橋梁縱斷面尺寸：標(biāo)準(zhǔn)跨徑Lb=30m，計(jì)算跨徑L=29設(shè)計(jì)思路及方法：首先要把結(jié)構(gòu)尺寸擬定下來(lái)，然后進(jìn)行主梁內(nèi)力計(jì)算，知道內(nèi)力后就要設(shè)計(jì)截面，從而進(jìn)行配筋，最后進(jìn)行驗(yàn)算。由于自己所學(xué)知識(shí)的限制，對(duì)橋梁方面知識(shí)有所欠缺，因此我將準(zhǔn)備翻閱關(guān)于橋梁設(shè)計(jì)方面的書(shū)籍和咨詢(xún)指導(dǎo)老師，多聽(tīng)一聽(tīng)老師的意見(jiàn)，把不懂得方面給弄清楚，從而更好地完成設(shè)計(jì)。指導(dǎo)教師意見(jiàn)指導(dǎo)教師簽名：年月日系意見(jiàn)簽章年月日

目錄摘要………………1關(guān)鍵字………………1Abstract……………1KeyWord…………1引言…………………11.設(shè)計(jì)資料…………22.設(shè)計(jì)任務(wù)…………23.主梁的計(jì)算………………………33.1梁高……………33.2肋厚……………33.3翼緣板………………………33.4擬定橫斷面尺寸和橋梁縱斷面尺寸………33.5沖擊系數(shù)的計(jì)算…………44.橋面板內(nèi)力計(jì)算………………54.1恒載及其內(nèi)力………………54.2汽車(chē)荷載產(chǎn)生的內(nèi)力………64.3荷載組合……………………64.4橋面板配筋計(jì)算……………74.5荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算……………………85.主梁內(nèi)力計(jì)算…………………125.1恒載內(nèi)力計(jì)算………………135.2活載內(nèi)力計(jì)算………………146.主梁鋼筋的配置………………186.1效應(yīng)組合……………………186.2截面設(shè)計(jì)……………………197.橫隔梁內(nèi)力計(jì)算………………207.1確定作用在中橫隔梁上的計(jì)算荷載………218.橫隔梁配筋計(jì)算………………239.附錄………………26參考文獻(xiàn)……………27某鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：吳丹學(xué)號(hào)：20087091214土木工程系土木工程專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)教師：職稱(chēng):摘要:本次設(shè)計(jì)為公路—I級(jí)標(biāo)準(zhǔn)跨徑30mT型橋梁設(shè)計(jì)，主要設(shè)計(jì)為上部結(jié)構(gòu)。其中包括完整計(jì)算：截面設(shè)計(jì)、主梁的計(jì)算、橫隔梁的計(jì)算、行車(chē)道板的計(jì)算和配筋計(jì)算等設(shè)計(jì)。關(guān)鍵字：結(jié)構(gòu)計(jì)算；結(jié)構(gòu)布置；內(nèi)力計(jì)算；配筋計(jì)算Abstract：Thedesignfortheroad-Ilevelstandardspantype30mTbridgedesign,themaindesigntotheupperstructure.Includingthecompletecalculationofsectiondesignofmaingirder:,calculation,thecalculationofdiaphragmbeam,carriagewayplatecalculationandreinforcementdesign.KeyWord:Structurcalculation;Structuralarrangement;Internalforcecalculation;Reinforcementcalculation引言畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)階段最后一個(gè)重要的實(shí)踐性環(huán)節(jié)。通過(guò)本次設(shè)計(jì)使我將以前所學(xué)的理論知識(shí)和工程實(shí)際緊密結(jié)合起來(lái)，并進(jìn)一步掌握橋梁設(shè)計(jì)的基本程序、基本方法和設(shè)計(jì)步驟，培養(yǎng)我的分析解決橋梁設(shè)計(jì)及施工中實(shí)際問(wèn)題的能力。同時(shí)使我在設(shè)計(jì)過(guò)程中熟悉相關(guān)的行業(yè)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，能正確使用規(guī)范及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)圖集，并在設(shè)計(jì)過(guò)程中要充分考慮施工的方便性。能進(jìn)行有關(guān)專(zhuān)業(yè)外文資料的翻譯，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的訓(xùn)練。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)的綜合訓(xùn)練，為畢業(yè)后盡快投入實(shí)際工作做準(zhǔn)備。

1.設(shè)計(jì)資料：（1）工程概況本次設(shè)計(jì)為公路—I級(jí)標(biāo)準(zhǔn)跨徑30mT型橋梁設(shè)計(jì)，主要設(shè)計(jì)為上部結(jié)構(gòu)。其中包括完整計(jì)算：截面設(shè)計(jì)、主梁的計(jì)算、橫隔梁的計(jì)算、行車(chē)道板的計(jì)算和配筋計(jì)算等設(shè)計(jì)。（2）橋面凈空：凈—9+2×１ｍ（雙車(chē)道）。（3）永久荷載：橋面鋪裝層容重γ=23kN/m3，其他部分γ=25kN/m2。（4）可變荷載：人群荷載為3KN/，汽車(chē)荷載為公路Ⅰ級(jí)，，組合荷載：恒載+汽車(chē)荷載=12.45KN.m。（5）材料：鋼筋采用R235，混凝土采用C30。（6）橋梁尺寸：標(biāo)準(zhǔn)跨徑為30m，主梁預(yù)制長(zhǎng)度為29.8m，計(jì)算跨徑為29.5m。（7）設(shè)計(jì)依據(jù)：《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60－2004）《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD62－2004）設(shè)計(jì)任務(wù)：（1）縱橫斷面設(shè)計(jì)根據(jù)給定的原始資料，參考工程實(shí)例，合理進(jìn)行橋梁縱斷面和橫斷面的布選取適當(dāng)?shù)臉蛎驿佈b層初步估算Ｔ型主梁、橫隔梁的細(xì)部尺寸。（2）行車(chē)道板計(jì)算與配筋根據(jù)行車(chē)道板的空間位置確定其類(lèi)型，然后進(jìn)行行車(chē)道板內(nèi)力計(jì)算，并根據(jù)內(nèi)力結(jié)果進(jìn)行配筋。（3）主梁內(nèi)力計(jì)算選取控制截面分別進(jìn)行主梁恒載內(nèi)力計(jì)算、活載內(nèi)力計(jì)算，以及作用效應(yīng)組合計(jì)算。（4）配筋根據(jù)彎矩包絡(luò)圖中主梁跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值進(jìn)行主梁跨中截面縱向主筋的配制，根據(jù)剪力包絡(luò)圖，進(jìn)行彎起鋼筋和箍筋的配置。3.主梁的計(jì)算主梁采用制造簡(jiǎn)單，整體性好，接頭方便的T形梁。3.1梁高一般取計(jì)算跨徑的(為計(jì)算跨徑)，隨計(jì)算跨徑的增大而取小值，擬定主梁高為1.5m，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。3.2肋厚主梁梁肋的寬度，在滿(mǎn)足抗剪強(qiáng)度需要的前提下，一般做得較薄，以減少構(gòu)件的重量。但是，從保證梁肋的屈曲穩(wěn)定條件以及不致使搗固混凝土發(fā)生困難方面考慮，梁肋也不能太薄。取主梁肋厚0.18m。3.3翼緣板一般主梁翼緣板的寬度視主梁間距而定，主梁間距取2.20m，采用鉸接方式。根據(jù)受力特點(diǎn)，翼板做成變厚度的，端部較薄，向根部逐漸加厚。按照要求，翼板與梁肋銜接處的厚度應(yīng)不小于主梁高度的（0.125m）。所以端部厚度取0.18m，根部取0.25m。如圖所示：3.4擬定橋梁橫斷面尺寸和橋梁縱斷面尺寸如下圖所示，全橋每跨采用5根預(yù)制的T梁，每根梁行車(chē)道板寬2.2m，沿主梁縱向布置7根橫隔梁。人行道和欄桿的重力取8kN/m（兩側(cè)），混凝土的彈性模量；容重。橋面鋪裝層厚（符合規(guī)范中≥的規(guī)定），容重；為了迅速排除橋面雨水，橋梁設(shè)有縱向坡度外，還沿橫向設(shè)置雙向橋面橫坡。3.5沖擊系數(shù)的計(jì)算簡(jiǎn)支梁橋的結(jié)構(gòu)基頻：；T梁翼板的換算平均高度：；主梁截面重心位置：主梁截面尺寸如圖：跨中截面單根T梁的慣性矩：跨中截面單根T梁?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度質(zhì)量：則：得：沖擊系數(shù)4.橋面板內(nèi)力計(jì)算鋼筋混凝土肋梁橋的行車(chē)道板是直接承受車(chē)輛輪壓的鋼筋混凝土板，它在構(gòu)造上與主梁梁肋和橫隔梁連接在一起，既保證了梁的整體作用，又將活載傳于主梁。該橋梁T梁翼板構(gòu)成鉸接懸臂板。4.1恒載及其內(nèi)力（以縱向1m寬的板條進(jìn)行計(jì)算）(1)每延米板上的恒載：鋪裝層：T梁翼板自重：合計(jì)：(2)每米寬板條的恒載內(nèi)力彎矩：剪力：4.2汽車(chē)荷載產(chǎn)生的內(nèi)力將車(chē)輛后輪作用于鉸接縫軸線上，后輪作用力為，后輪的著地長(zhǎng)度為寬度為則得：荷載對(duì)于懸臂根部的有效分布寬度：沖擊系數(shù)：可得：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：4.3荷載組合恒載+汽車(chē)荷載：4.4橋面板配筋計(jì)算單塊橋面板的跨徑為2.2m，板厚為10cm，采用C25砼，R235級(jí)鋼筋，Ⅰ類(lèi)環(huán)境條件，取1.0?？芍海?；；最小配筋率：故取彎矩組合設(shè)計(jì)值：設(shè)計(jì)彎矩值：設(shè)，則計(jì)算所需鋼筋面積：，據(jù)此選擇716鋼筋，查表可得16鋼筋間距時(shí)，單位板寬的鋼筋面積=1341，實(shí)際配筋率，保護(hù)層厚度c取30。

布置圖：4.5荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)，它表示某根主梁所承擔(dān)的最大荷載是各個(gè)軸重的倍數(shù)（通常小于1），因?yàn)樵摌蛄簷M截面關(guān)于3號(hào)梁對(duì)稱(chēng)，所以只需求1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)梁的荷載橫向分布系數(shù)。杠桿原理法是把橫向結(jié)構(gòu)視作在主梁上斷開(kāi)而簡(jiǎn)支再其上的簡(jiǎn)支梁。它用于橫向聯(lián)系比較弱處。所以用杠桿原理法來(lái)主梁端面部荷載得橫向分布系數(shù)。（1）用杠桿原理法計(jì)算支點(diǎn)截面處的荷載橫向分布系數(shù)1號(hào)梁橫向影響線：汽車(chē)荷載：人群荷載：2號(hào)梁橫向影響線：汽車(chē)荷載： 人群荷載：由圖可知，此時(shí)人群荷載有利于2#梁得受力，故不計(jì)。3號(hào)梁橫向影響線：汽車(chē)荷載：人群荷載：由圖可知，此時(shí)人群荷載有利于2#梁得受力，故不計(jì)。（2）用偏心受壓法計(jì)算跨中截面處的荷載橫向分布系數(shù)此橋在跨度內(nèi)設(shè)有橫隔梁，具有強(qiáng)大的橫向連接剛性，且承重結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬比為：故可按偏心受壓法來(lái)繪制橫向影響線并計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)。此橋各根主梁的橫截面均相等，梁數(shù)，梁間距為。則：1號(hào)梁：橫向影響線豎標(biāo)值為：按照和繪制出1號(hào)梁橫向影響線，上圖中按（橋規(guī)）規(guī)定確定了汽車(chē)荷載的最不利荷載位置可求得：得：1號(hào)梁荷載橫向分布系數(shù)：汽車(chē)荷載：人群荷載：2號(hào)梁：橫向影響線豎標(biāo)值為：由和繪制2號(hào)梁橫向影響線，圖中按（橋規(guī)）規(guī)定確定了汽車(chē)荷載的最不利荷載位置：可求得：得：2號(hào)梁荷載橫向分布系數(shù)：汽車(chē)荷載：人群荷載：3號(hào)梁：橫向影響線豎標(biāo)值為：由和繪制3號(hào)梁橫向影響線，圖中按（橋規(guī)）規(guī)定確定了汽車(chē)荷載的最不利荷載位置：可求得：得：3號(hào)梁荷載橫向分布系數(shù)：汽車(chē)荷載：人群荷載：（3）荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化荷載位于橋跨中間部分時(shí)，由于橋梁橫向結(jié)構(gòu)（橋面板和橫隔梁）的傳力作用。使所有主梁都參與受力，因此荷載的橫向分布比較均勻。但當(dāng)荷載在支點(diǎn)處作用在某主梁上時(shí)，如果不考慮支座彈性變形的影響，荷載就直接由該主梁傳至支座，其他主梁基本上不參與受力。因此，荷載在橋跨縱向的位置不同，對(duì)某一主梁產(chǎn)生的荷載橫向分布系數(shù)也各異。對(duì)于有多根內(nèi)橫隔梁的情況，從第一根內(nèi)橫隔梁起向直線形過(guò)渡。如圖：這樣，主梁上的活載因其縱向位置不同，就應(yīng)有不同的橫向分布系數(shù)。圖中可能大于也可能小于。在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)求簡(jiǎn)支梁跨中最大彎矩時(shí)，鑒于橫向分布系數(shù)眼橋跨內(nèi)部分的變化不大，為了簡(jiǎn)化起見(jiàn)，通常均可按不變化的來(lái)計(jì)算。5.主梁內(nèi)力計(jì)算對(duì)于較大跨徑的簡(jiǎn)支梁，不僅需要計(jì)算跨中截面的最大彎矩和支點(diǎn)截面及跨中截面的剪力。一般還應(yīng)計(jì)算跨徑四分之一截面的彎矩和剪力?？缰信c支點(diǎn)之間各截面的剪力可近似地按直線規(guī)律變化，彎矩可假設(shè)按二次拋物線規(guī)律變化。5.1恒載內(nèi)力計(jì)算（1）主梁：（2）橫隔梁的邊主梁：（3）橫隔梁的中主梁：（4）橋面鋪裝層：（5）欄桿和人行道：作用于邊主梁的全部恒載為：作用于中主梁的全部恒載為：恒載內(nèi)力：計(jì)算邊主梁的彎矩和剪力：邊主梁恒載內(nèi)力內(nèi)內(nèi)力截面位置x剪力彎矩=7.375=14.75中主梁恒載內(nèi)力內(nèi)內(nèi)力截面位置x剪力彎矩=7.375=14.755.2活載內(nèi)力計(jì)算沖擊系數(shù)：雙車(chē)道橫向折減系數(shù)：（雙車(chē)道）車(chē)道荷載：均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值：，在范圍內(nèi)。用直線內(nèi)插法求得：集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：。計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)，上述集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以1.2的系數(shù)。布載方式：車(chē)道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿(mǎn)布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線上，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用于相應(yīng)影響線中一個(gè)最大影響線峰值處。得：橋梁跨中截面彎矩計(jì)算圖式為：跨中截面剪力計(jì)算圖式為：橋梁支點(diǎn)處截面剪力計(jì)算圖式為：（1）汽車(chē)及人群荷載產(chǎn)生的活載內(nèi)力計(jì)算汽車(chē)荷載：公路Ⅰ級(jí)，；人群荷載：計(jì)算表：截面荷載類(lèi)型qk或prpk（1+u）mcΩ或yS（kN?m或kN）SiS1#梁M跨中公路Ⅰ級(jí)10.52781.150.683108.78897.132507.57.3751610.37人群30.655108.78213.75Q跨中公路Ⅰ級(jí)10.5333.61.150.6383.68823.96127.160.5130.2人群30.6553.6887.252#梁M跨中公路Ⅰ級(jí)10.52781.150.599108.78786.82199.17.3751412.3人群30.436108.78142.28Q跨中公路Ⅰ級(jí)10.5333.61.150.5993.68826.68141.580.5114.9人群30.4363.6884.823#梁M跨中公路Ⅰ級(jí)10.52781.150.6108.78788.112248.587.3751460.47人群30.2108.7862.27Q跨中公路Ⅰ級(jí)10.5333.61.150.63.68826.72141.810.5115.09人群30.23.6882.21

（2）支點(diǎn)截面汽車(chē)荷載最大剪力根據(jù)上圖可計(jì)算支點(diǎn)截面的剪力2#梁：=于是：同理，根據(jù)上面的圖及公式，可得：1#梁：3#梁：支點(diǎn)截面人群荷載最大剪力1#梁：同理可得，2#梁：3#梁：6.主梁鋼筋的配置公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行作用效應(yīng)組合，取其最不利效應(yīng)組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。參與組合的作用有：永久作用（恒載）：彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：剪力標(biāo)準(zhǔn)值：汽車(chē)荷載：彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：剪力標(biāo)準(zhǔn)值：人群荷載：彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：剪力標(biāo)準(zhǔn)值：6.1效應(yīng)組合（1）按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)a、基本組合：即：其中：得：彎矩設(shè)計(jì)值:剪力設(shè)計(jì)值：b、注：不考慮偶然組合。（2）按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)短期效應(yīng)組合：即：其中：，得：彎矩設(shè)計(jì)值:剪力設(shè)計(jì)值：短期效應(yīng)組合：即：其中：，得：彎矩設(shè)計(jì)值:剪力設(shè)計(jì)值：得：作用效應(yīng)組合為：6.2截面設(shè)計(jì)預(yù)制鋼筋混凝土T梁采用C30混凝土，鋼絞線。查得：為了便于進(jìn)行計(jì)算，將實(shí)際T形截面換成計(jì)算截面。其余尺寸不變。（1）采用焊接鋼筋骨架設(shè)：。則截面有效高度（2）判定T形截面類(lèi)型故屬于第二類(lèi)T形截面。（3）求受壓區(qū)高度（4）求受拉鋼筋面積配筋選擇832+4根直徑為15.2的模拔型的的鋼絞線，截面積鋼筋布置如圖所示：混凝土保護(hù)層厚度C=35㎜>d=32mm及規(guī)定的30mm，鋼筋間橫向凈距為：鋼筋疊加高為故滿(mǎn)足構(gòu)造要求。（5）截面復(fù)核第二類(lèi)T形截面的配筋率較高，一般情況下均能滿(mǎn)足最小配筋率的要求，可不必進(jìn)行驗(yàn)算。7.橫隔梁內(nèi)力計(jì)算橫隔梁在裝配式T形梁橋中起著保證各根主梁相互連接成整體的作用，它的剛度愈大，橋梁的整體剛度愈好，在荷載作用下各主梁就能更好地共同工作。通常橫隔梁的彎矩在靠近橋中線的截面較大，剪力則在靠近橋兩側(cè)邊緣出的截面較大。一般可以只求3號(hào)梁處和2號(hào)梁與3號(hào)梁之間截面處的彎矩，以及1號(hào)梁右側(cè)和2號(hào)梁右側(cè)等截面的剪力。7.1確定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下圖：可得：EMBEDEquation.3

同理可求2號(hào)和3號(hào)梁間中截面的最大彎矩求1號(hào)主梁處右側(cè)截面的剪力P=1作用于計(jì)算截面以右時(shí)：即P=1作用于計(jì)算截面以左時(shí)：即—1可得：P=1作用于計(jì)算截面以右時(shí)：P=1作用于計(jì)算截面以右時(shí)：繪圖：8.橫隔梁配筋計(jì)算彎矩組合設(shè)計(jì)值：設(shè)計(jì)彎矩值：橫隔梁采用T型梁，截面尺寸圖如下：預(yù)制鋼筋混凝土T梁采用C25混凝土，鋼絞線。查得：為了便于進(jìn)行計(jì)算，將實(shí)際T形截面換成計(jì)算截面。其余尺寸不