1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上橋梁工程I課程設(shè)計13米鋼筋混凝土簡支T形梁橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算 學(xué)生學(xué)院 建筑工程學(xué)院 專業(yè)班級 學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 三明學(xué)院建筑工程學(xué)院2013年11月橋梁工程I課程設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計題目：xx米鋼筋混凝土簡支T形梁橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算二、設(shè)計內(nèi)容及要求按照相關(guān)規(guī)范，進行一跨鋼筋混凝土簡支T梁的橫斷面設(shè)計、內(nèi)力計算和強度驗算。1根據(jù)給定的基本設(shè)計資料，參考標(biāo)準(zhǔn)圖、技術(shù)規(guī)范與經(jīng)驗公式，正確擬定橋梁縱斷面和橫斷面的布置，選取恰當(dāng)?shù)臉蛎驿佈b層，初步確定T形主梁、橫隔梁、橋面鋪裝層等的細(xì)部尺寸。繪制橋梁橫斷面布置圖、縱斷面布置圖，T形梁細(xì)部尺寸圖。2. 主梁內(nèi)力計

2、算、配筋及強度驗算（1）用“杠桿法”計算荷載位于支點處各主梁的荷載橫向分布系數(shù)。（2）用“修正剛性橫梁法”計算荷載位于跨中時各主梁的荷載橫向分布系數(shù)。（3）計算主梁在荷載作用下跨中截面、支點截面和1/4截面的彎矩和剪力。（4）進行主梁內(nèi)力組合，并畫出主梁彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖。3.主梁載面設(shè)計、配筋及驗算4.主梁配筋圖，構(gòu)造圖三、設(shè)計原始資料座位號1101120213031404151橋梁跨徑m1316201316計算跨徑m12.515.519.512.515.5主梁預(yù)制長度m12.9615.9619.9612.9615.96汽車荷載公路-I公路-I公路-I公路-II公路-II人群荷載3.53

3、.53.03.03.0橋面鋪裝：3厘米厚的瀝青混凝土面層（重度為21KN/m3）和平均厚9cm的防水砼，容重25KN/m3。橋面凈空：凈-7+2×0.75 m材料： （1）鋼筋，其技術(shù)指標(biāo)見表1；（2）混凝土其技術(shù)指標(biāo)見表2，T形主梁、橋面鋪裝（防水）為C30，欄桿、人行道為C25。 鋼筋技術(shù)指標(biāo) 表1種 類彈性橫量抗拉設(shè)計強度抗壓設(shè)計強度標(biāo)準(zhǔn)強度I級F(MPa)2.1´105240240240II級F(MPa)2.0´105340340340 混凝土技術(shù)指標(biāo) 表2種 類設(shè)計強度標(biāo)準(zhǔn)強度彈性模量軸心抗壓軸心抗拉軸心抗壓軸心抗拉C2514.5MPa1.55MPa17

4、.5MPa1.90MPa2.85´104MPaC3017.5MPa2.15MPa21.0MPa2.10MPa3.0´104MPa四、進度安排（時間：11.211.8）第12天：主梁荷載橫向分布系數(shù)計算；第34天：主梁恒載內(nèi)力、活載內(nèi)力計算、主梁內(nèi)力組合；第56天：圖紙繪制、設(shè)計計算書的整理；第7天 ：設(shè)計成果上交。六、設(shè)計完成后提交的文件和圖表七、主要參考資料1橋梁工程范立礎(chǔ)主編，人民交通出版社；2公路通用橋涵設(shè)計規(guī)范(JTG D60-2004)；3公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG D62-2004，簡稱公預(yù)規(guī)；4結(jié)構(gòu)設(shè)計原理葉見曙主編，人民交通出版社；5公

5、路橋梁設(shè)計叢書橋梁通用構(gòu)造及簡支梁橋 胡兆同、陳萬春編著。目錄一、設(shè)計原始資料 （4）二、設(shè)計內(nèi)容 （4） 1、主梁內(nèi)力計算 （5） 1.1 恒載內(nèi)力計算 （5） 1.2 活載內(nèi)力計算 （6） 1.2.1用“杠桿法”計算荷載位于支點處各主梁的荷載橫向分布系數(shù) （6） 1.2.2用“修正剛性橫梁法”計算荷載位于跨中時各主梁的荷載橫向分布系數(shù)（7） 1.2.3 計算主梁在荷載作用下跨中截面、支點和L/4截面的彎矩和剪力（10）1.3主梁內(nèi)力組合 （19） 2、配筋計算及強度驗算（20） 三、主要參考文獻（21）四、圖紙（22）一、設(shè)計原始資料：1.跨度和橋面寬度：(1).標(biāo)準(zhǔn)跨徑：13m。(2).

6、計算跨徑：12.5m。(3).主梁全長：12.96m。(4).橋面寬度：凈7（行車道）+2×0.75m（防撞欄）。2.設(shè)計荷載：公路級，人群荷載3。3.材料：(1)混凝土：T形主梁、橋面鋪裝（防水）為C30，欄桿、人行道為C25。 (2)鋼筋：主筋為HRB335級鋼筋，其他用R235級鋼筋。 （3）橋面鋪裝3cm厚的瀝青混凝土面層，重度為21KN/m3，和平均厚9cm的防水砼，容重25KN/m3 。二、設(shè)計內(nèi)容：4.構(gòu)造截面尺寸：如圖所示，全斷面5片主梁設(shè)3根橫梁。橋梁縱斷面（單位：cm）1601601601607575700128橋梁橫斷面圖（單位：cm）1601301008141

7、8T型梁尺寸圖（單位：cm）二、設(shè)計內(nèi)容：1、主梁內(nèi)力計算：(一)主梁的荷載橫向分布系數(shù)：1跨中彎矩橫向分布系數(shù)：(1)主梁的抗彎慣矩及抗扭慣矩：平均板厚：主梁截面的重心距頂緣距離：對于T形梁截面，抗扭慣矩可近似按下式計算：式中bi、ti單個矩形截面的寬度和高度；ci矩形截面的抗彎剛度系數(shù)由下表計算；主梁抗扭慣矩計算：對于翼板，,查表得：c1=1/3對于梁勒，,查表得：由計算公式得：單位寬度抗彎及抗扭慣矩為： (2)抗扭修正系數(shù)根據(jù)公路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范3.1.6條，(3)各主梁橫向分布系數(shù)1號主梁的橫向影響線具體見下圖1號主梁橫向影響線同理可求得2號主梁和3號主梁的影響

8、線，由于結(jié)構(gòu)對稱，4號主梁的影響線與2號主梁影響線對稱，5號主梁的影響線與1號主梁影響線對稱.2號主梁橫向影響線3號主梁橫向影響線對1、2、3號主梁進行最不利加載以求得橫向分布系數(shù)，加載的位置見下圖1號主梁最不利加載2號主梁最不利加載3號兩的橫向影響線為直線，可直接計算對于公路II級1號主梁的橫向分布系數(shù)：2號主梁的橫向分布系數(shù)：3號主梁的橫向分布系數(shù)：主梁的橫向分布影響線：1號主梁的橫向分布影響線：2號主梁的橫向分影響線：3號主梁的橫向分影響線：4號主梁的橫向分影響線：5號主梁的橫向分影響線：對于人群1號主梁的橫向分布系數(shù)：2號主梁的橫向分布系數(shù)：3號主梁的橫向分布系數(shù)：對于人行道板和欄桿1

9、號主梁的橫向分布系數(shù)：2號主梁的橫向分布系數(shù)：3號主梁的橫向分布系數(shù)：2梁端剪力橫向分布系數(shù)(根據(jù)杠桿法計算)1號主梁加載2號主梁加載3號主梁加載對于公路II級1號主梁的橫向分布系數(shù)：2號主梁的橫向分布系數(shù)：3號主梁的橫向分布系數(shù)：對于人群1號主梁的橫向分布系數(shù)：2號主梁的橫向分布系數(shù)：3號主梁的橫向分布系數(shù)：（二）、作用效應(yīng)計算：1.永久荷載假定橋面構(gòu)造各部分重力平均分配給主梁承擔(dān)，計算結(jié)果如下表：橋面構(gòu)造各部分重力結(jié)構(gòu)名構(gòu)件尺寸/cm結(jié)構(gòu)件單位長度體積/cm重度/(KN/m3)每延米重/(KN/m)主梁 0.390259.75橫隔梁橫隔梁中梁 0.0392250.98邊梁0.0196250

10、.49鋪裝層瀝青砼（厚3cm）0.048211.008砼墊土層（取平均厚度9cm）0.144253.615.9防撞欄5.5防撞欄按防撞欄橫向分布系數(shù)分推至各梁：1號主梁：2號主梁：3號主梁：。各梁永久荷載如下表（單位：KN/m）梁號主梁橫梁防撞欄鋪裝層合計1（5）9.750.495.42964.6114.852（4）9.750.983.64764.6115.3439.750.982.24.6115.34（2） 永久作用效應(yīng)計算影響線面積計算，永久作用效應(yīng)計算，如下：項目計算面積影響線面積M1/2M1/4V1/2V0梁號M1/2/KN·mM1/4/KN·mQ0/KNq0q0q

11、0q0q0q01（5）14.8519.53290.0214.8514.65217.5514.856.2592.812（4）15.3419.53299.5915.3414.65224.7315.346.2595.88315.3419.53299.5915.3414.65224.7315.346.2595.88(2)可變作用效應(yīng)汽車荷載沖擊系數(shù)簡支梁自振頻率計算：沖擊系數(shù)：=0.3公路級均布荷載qk,集中荷載Pk及其影響線面積，如下表：公路級荷載有：qk=7.875KN/m Pk=210KN可變作用效應(yīng)彎矩計算，如下表：公路級產(chǎn)生的彎矩M（單位：KN/m）梁號內(nèi)力彎矩效應(yīng)1M1/20.5071.3

12、7.87519.532103.125533.9M1/40.50714.652.344400.52M1/20.41419.533.125435.97M1/40.41414.652.344327.023M1/20.419.533.125327.2M1/40.414.652.344315.96c彎矩基本組合根據(jù)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范4.1.6條規(guī)定，永久作用設(shè)計值效應(yīng)與可變作用設(shè)計值效應(yīng)的分項系數(shù)為：永久荷載作用分項系數(shù)：汽車荷載作用分項系數(shù)：人群荷載作用分項系數(shù)：結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：組合系數(shù)：彎矩基本組合（單位：KN/m）梁號內(nèi)力永久荷載人群荷載汽車荷載彎矩基本組合值123451M1/2290.0247

13、.417533.91148.59M1/4217.5535.569400.5861.602M1/2299.5931.855435.971005.54M1/4224.7323.896327.02754.273M1/2299.5923.436327.2759.84M1/4224.7317.58315.96731.70可變作用的剪力效應(yīng)計算： 在可變作用剪力效應(yīng)計算時，應(yīng)計入橫向分布系數(shù)沿橋跨方向的影響。通常按如下方法處理：先按跨中的由等待荷載計算跨中剪力效應(yīng)；再用支點剪力荷載橫向分布系數(shù)并考慮支點到l/4為直線變化來計算支點剪力效應(yīng)。A)跨中截面剪力V1/2的計算：公路級車道荷載產(chǎn)生的跨中剪力V1/

14、2(單位：KN)梁號內(nèi)力1+qk0Pkyk剪力效應(yīng)1V1/20.5071.37.8756.252520.5115.492V1/20.41494.303V1/20.491.11人群荷載產(chǎn)生的跨中剪力 (單位：KN)梁號內(nèi)力0Pk剪力效應(yīng)1V1/20.80936.2525211.3812V1/20.54377.6463V1/20.45.625B)支點處截面剪力V0的計算;支點剪力效應(yīng)橫向分布系數(shù)的取值為：a.支點處為按杠桿原理法求得的。b.l/43l/4段為跨中荷載荷載橫行分布系數(shù)。c.支點到l/4及3l/4到另一點段和之間按照直線規(guī)律變化，如下圖汽車荷載作用及橫向分布系數(shù)取值如圖，計算結(jié)果如下：

15、汽車荷載產(chǎn)生的支點剪力效應(yīng)計算圖式公路級產(chǎn)生的支點剪力效應(yīng)計算表（單位：KN）梁號1+剪力效應(yīng)（1+）11.3135.6176.282145.99189.793131.82171.37剪力效應(yīng)基本組合計算表（單位：KN）梁號內(nèi)力永久荷載人群荷載汽車荷載剪力效應(yīng)組合值1V092.8113.36176.28335.81V1/2011.381115.49156.992V095.885.89189.79348.62V1/207.64694.30126.533V095.880.96171.37320.43V1/205.62591.11120.47三.持久狀況承載能力極限狀態(tài)下截面設(shè)計、配筋與驗算1.配置

16、主梁受力鋼筋1.配置主筋根據(jù)前面的彎矩基本組合可知，1號梁的跨中彎矩最大，考慮到施工方便，偏安全地一律按1號梁的彎矩進行配筋計算。假定主梁單向配筋，鋼筋凈保護層為5cm，鋼筋中心至底邊距離，則主梁有效高度已知1號梁跨中彎矩。判斷受壓區(qū)位于翼緣內(nèi)，屬于第一類T形截面。應(yīng)按寬度為bf的矩形截面進行正截面抗彎承載力計算。設(shè)混凝土截面受壓區(qū)高度為x，則利用下式計算：整理得求解得根據(jù)公路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范： 則選用4根直徑為32mm的HRB335級鋼筋，和2直徑為25mm的HRB335級鋼筋。 鋼筋的布置圖： 主梁縱筋配置示意圖(單位：cm)鋼筋重心位置： 查表知：，故則截面受壓區(qū)

17、高度符合規(guī)范要求。配筋率p： 故配筋率滿足要求2.持久狀況承載能力極限狀態(tài)界面設(shè)計,配筋與驗算x按截面實際配筋計算受壓區(qū)高為： 截面抗彎極限狀態(tài)承載力： 故抗彎承載力滿足規(guī)范要求。3.斜截面抗剪承載力計算 由剪力效應(yīng)基本組合表可知，支點剪力效應(yīng)以1號梁為大，跨中剪力效應(yīng)以1號梁最大，偏于安全設(shè)計，均取最大值進行計算，即： 假定有2根鋼筋沒有晚期而通過支點，按公預(yù)規(guī)的構(gòu)造要求：A=4.8cm；h0=h-a=（130-4.8）cm=125.2cm 按公預(yù)規(guī)的構(gòu)造要求需滿足： 因此，應(yīng)進行持久狀況斜截面抗剪承載力驗算。(1)斜截面配筋的計算圖式A.最大剪力取用支座中心 h/2（高的一半）處截面的數(shù)值

18、，其中混凝土與箍筋共同承擔(dān)不小于60%，彎起鋼筋(按450彎起）承擔(dān)不大于40%。B.計算第一排（從支座向跨中計算）彎起鋼筋時，取用支座中心h/2處，由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力值。C.以后每排彎起鋼筋時，取用前一排彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力值。 彎起鋼筋配置及計算圖式如圖所示 由內(nèi)插可得，距離支座中心處的剪力效應(yīng)。 彎起鋼筋配置及計算圖式（單位：cm）相應(yīng)各排彎起鋼筋位置與承擔(dān)的剪力值見表：斜筋排次彎起點中心點位置（m)承擔(dān)的剪力值（kN)10.813160.86421.545126.49432.201795.5542.788450.5853.305146.65(2)各排彎起鋼筋計算 各排彎起鋼筋的面積計算表： 彎起排次每排彎起鋼筋的計算面積彎起鋼筋數(shù)目鋼筋實際面積（）11082.7