1、河南城建學(xué)院橋梁工程課程設(shè)計說明書課 程 名 稱: 橋梁工程 題 目: 鋼筋混凝土T形梁設(shè)計 專 業(yè): 土木工程 學(xué) 生 姓 名: 張世旭 學(xué) 號: 指 導(dǎo) 教 師: 王宏艷 開 始 時 間: 2012 年 6 月 4 日完 成 時 間: 2012 年 6 月 8 日課程設(shè)計成績：學(xué)習(xí)態(tài)度及平時成績（30）技術(shù)水平與實際能力（20）創(chuàng)新（5）說明書撰寫質(zhì)量（45）總 分（100）等級指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日目錄設(shè)計資料橋面凈寬主梁跨徑及全長設(shè)計荷載橋面鋪裝橫截面布置：橋跨結(jié)構(gòu)橫截面圖主梁間距與主梁片數(shù)主梁跨中截面主要尺寸擬定；主梁截面細部尺寸；計算截面幾何特征；橫截面沿跨長的變化；橫隔梁的設(shè)

2、置。主梁設(shè)計計算：恒載內(nèi)力計算：一期恒載集度； 二期恒載集度 ；10恒載內(nèi)力 10活載內(nèi)力計算：10沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)； 10計算主梁的荷載橫向分布系數(shù)； 11計算各種荷載作用下的控制截面內(nèi)力 15作用效應(yīng)組合 20基本組合 20短期組合 20長期組合 20橫隔梁的內(nèi)力計算 ：21確定作用在橫隔梁上的計算荷載 ：21按偏心壓力法繪制影響線 21繪制剪力影響線 23截面內(nèi)力計算 23內(nèi)力組合 24行車道板的設(shè)計計算： 24確定橋面板的類型； 24計算荷載有效分布寬度 24橋面板內(nèi)力計算 256參考文獻26河南城建學(xué)院橋梁工程課程設(shè)計任務(wù)書班 級 -4班專 業(yè) 土木工程課程名稱 橋梁工程課程設(shè)

3、計指導(dǎo)教師王宏艷、張永存、李銳鐸、李輝、王連軍、史樂君、王可交通工程系2012年5月橋梁工程課程設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計時間及地點1、設(shè)計時間2011-2012學(xué)年第二學(xué)期第17周（6月4日6月8日）2、設(shè)計地點十號教學(xué)樓A602、A603、A615、A618二、設(shè)計目的和要求1、設(shè)計目的本課程設(shè)計通過一個常用、典型的鋼筋混凝土T形梁橋的設(shè)計，讓學(xué)生將所學(xué)到的理論知識與設(shè)計方法運用于具體的設(shè)計實踐中，提高專業(yè)設(shè)計能力及創(chuàng)造性思維能力，使所學(xué)知識能夠融會貫通。 2、設(shè)計要求（1）學(xué)生需認真閱讀課程設(shè)計任務(wù)書，熟悉有關(guān)設(shè)計資料及參考資料，熟悉各種設(shè)計規(guī)范的有關(guān)內(nèi)容，認真完成任務(wù)書規(guī)定的設(shè)計內(nèi)容。（2）學(xué)

4、生均應(yīng)在教師指導(dǎo)下、在規(guī)定的時間內(nèi)獨立完成規(guī)定的內(nèi)容和工作量。（3）課程設(shè)計的成果為計算書1份和手工A3圖2張以上。要求計算書內(nèi)容計算準確、文字通順、書寫工整。要求圖紙、圖面布置合理、正確清晰、符合制圖標準及有關(guān)規(guī)定，用工程字注文。三、設(shè)計題目和內(nèi)容 1、設(shè)計題目鋼筋混凝土簡支T形梁橋設(shè)計 2、設(shè)計資料（1）某三等跨公路鋼筋混凝土簡支梁橋主梁結(jié)構(gòu)尺寸：A、標準跨徑：20.00+學(xué)號0.1m（前30號）；20.00-（學(xué)號-30）0.1m（31號以后）B、計算跨徑：19.50+學(xué)號0.1m（前30號）；19.50-（學(xué)號-30）0.1m（31號以后）；C、主梁全長：19.96+學(xué)號0.1m（前3

5、0號）；19.96-（學(xué)號-30）0.1m（31號以后）；D、橋面寬度； 凈-7+21.5m(單號學(xué)生用)； 凈-9+21.5m(雙號學(xué)生用)。E、設(shè)計荷載：公路-級(單號學(xué)生用)；公路-級(雙號學(xué)生用)。F、設(shè)計安全等級：二級G、橋面鋪裝：5cm瀝青混凝土（23KN/m3），6cm厚水泥混凝土（24 KN/m3），主梁混凝土25 KN/m33、設(shè)計內(nèi)容及要求（1）橋梁總體布置圖（含平面圖、立面圖、剖面圖） （2）橋面構(gòu)造橫截面圖，主梁（邊梁、中梁）縱、橫截面布置圖（3）荷載橫向分布系數(shù)計算書（4）主梁內(nèi)力計算書（5）行車道板內(nèi)力計算書（6）橫隔梁內(nèi)力計算書四、設(shè)計方法和步驟參閱現(xiàn)行混凝土設(shè)計

6、規(guī)范、公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范及教材等資料。1、根據(jù)布置的設(shè)計資料，即跨徑、橋面寬度、荷載等級等擬定橋梁總體布置圖；2、橫截面布置：1） 繪制橋跨結(jié)構(gòu)（上部結(jié)構(gòu)）橫截面圖，并繪制單片T形梁的一般構(gòu)造圖；2）主梁間距與主梁片數(shù)；3）主梁跨中截面主要尺寸擬定；4）主梁截面細部尺寸；5）計算截面幾何特征； 6）橫截面沿跨長的變化；7）橫隔梁的設(shè)置。3、主梁設(shè)計計算：1）恒載內(nèi)力計算：（1）一期恒載集度；（2）二期恒載集度；（3）恒載內(nèi)力。2）活載內(nèi)力計算：（1）沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)；（2）計算主梁的荷載橫向分布系數(shù)（跨中截面按修正偏心壓力法；支點截面按杠桿原理法）；（3）計算各種荷載作用下的控制截面內(nèi)

7、力（跨中截面、1/4截面、變化截面、支點截面）。3）作用效應(yīng)組合：（1）基本組合(用于承載能力極限狀態(tài)計算)；（2）短期組合(用于正常使用極限狀態(tài)計算)；（3）長期組合(用于正常使用極限狀態(tài)計算)；4）繪出彎矩和剪力包絡(luò)圖；4、橫隔梁的內(nèi)力計算：計算靠近橫梁端部截面剪力和靠近橫梁跨中位置截面彎矩。5、行車道板的設(shè)計計算：1）確定橋面板的類型；2）計算荷載有效分布寬度；3）橋面板內(nèi)力計算。五、設(shè)計成果的編制1、設(shè)計任務(wù)書；1、設(shè)計計算說明書；2、橋梁設(shè)計圖紙。要求計算書計算準確、文字通順、書寫工整。要求圖紙、圖面布置合理、正確清晰、符合制圖標準及有關(guān)規(guī)定，用工程字注文。六、評分標準及成績評定 學(xué)

8、生的課程設(shè)計成績由指導(dǎo)老師根據(jù)學(xué)生在設(shè)計期間的設(shè)計圖紙、設(shè)計計算說明書、出勤等情況綜合評定。成績分：優(yōu)、良、中、及格、不及格五個等級。其中，設(shè)計圖紙占35%，設(shè)計說明書占45%，出勤占20%。成績評定標準如下：優(yōu)：能認真完成設(shè)計指導(dǎo)書中的要求，設(shè)計過程中，嚴格要求自己，獨立完成設(shè)計任務(wù)，圖紙整潔、繪制標注規(guī)范，設(shè)計方案合理，思路清晰，設(shè)計說明書內(nèi)容充實工整，應(yīng)用理論正確，有創(chuàng)新性，設(shè)計期間出滿勤。良：能較好的完成設(shè)計指導(dǎo)書中的要求，能獨立完成設(shè)計任務(wù)，設(shè)計思路較清晰，平面布置合理、圖紙繪制標注規(guī)范、整潔，設(shè)計認真，應(yīng)用理論正確，設(shè)計期間出滿勤。中：能完成設(shè)計指導(dǎo)書中的要求，平面布置基本合理、圖

9、紙繪制規(guī)范、字體和數(shù)字及標注較為符合要求，設(shè)計較認真，應(yīng)用理論基本正確。設(shè)計期間出滿勤，設(shè)計方案基本合理。及格：能基本完成設(shè)計指導(dǎo)書中的要求，設(shè)計思路欠佳，平面布置欠合理、圖紙繪制規(guī)范、字體和數(shù)字標注欠整潔，應(yīng)用理論無原則錯誤，設(shè)計期間有缺勤現(xiàn)象。設(shè)計圖紙一般。不及格：凡有下列情況之一者以不及格論：1）未達到設(shè)計指導(dǎo)書的基本要求。2）設(shè)計出現(xiàn)原則性的錯誤，圖紙繪制有明顯錯誤、字體和數(shù)字標注不整潔，應(yīng)用理論有原則錯誤。3）設(shè)計缺勤累計達三分之一以上者。七、設(shè)計指導(dǎo)教師及分組情況 1、設(shè)計指導(dǎo)老師 王宏艷 王連軍 張永存 王可 李輝 李銳鐸 史樂君 2、分組第一組：班1-36號由李輝老師指導(dǎo)；第二

10、組：班37-56號、班44-58號和號由王宏艷老師指導(dǎo)；第三組：班:1-32號由張永存老師指導(dǎo)；第四組：班33-60號、班1-10號由王可老師指導(dǎo)；第五組：班12-43號由王連軍老師指導(dǎo)；第六組：班:1-33號由李銳鐸老師指導(dǎo)；第七組：班:34-64號由史樂君老師指導(dǎo)。八、設(shè)計紀律要求1、設(shè)計中要自主完成，杜絕抄襲現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)類同者，設(shè)計成績按零分計。2、正常上課期間所有設(shè)計學(xué)生必須到教室進行設(shè)計，上午8：00 12：00，下午14：00 16：00，不得遲到和早退。3、設(shè)計期間指導(dǎo)教師實行不定期點名制度，兩次無故不到者設(shè)計成績降級。四次無故不到者設(shè)計成績?yōu)椴患案瘛?、由于設(shè)計時間較緊，希望同學(xué)

11、們克服困難，按時、認真完成本次設(shè)計任務(wù)。 九、設(shè)計日期：2012年6月4日6月8日交設(shè)計成果截止日期：2012年6月8日下午16：00前十、設(shè)計期間值班帶隊老師安排值班時間6月4日6月5日6月6日6月7日6月8日值班老師王宏艷、王連軍、李輝、史樂君張永存、王可、李銳鐸、王宏艷王連軍、李輝、史樂君、張永存王可、李銳鐸、王宏艷、王連軍李輝、史樂君、張永存、王可 王宏艷 王連軍 張永存 王可 李輝 李銳鐸 史樂君 2012年5月30日鋼筋混凝土簡支 T 梁橋設(shè)計設(shè)計資料橋面凈寬：凈人行道主梁跨徑及全長標準跨徑：（橋墩中心距離）計算跨徑：17.1（支座中心距離）主梁全長：（主梁預(yù)制長度）設(shè)計荷載汽車級

12、；人群荷載3.0kN/m2，結(jié)構(gòu)重要系數(shù)橋面鋪裝：瀝青混凝土面層5（重力密度為23KN/m3），水泥混凝土墊層6（重力密度為24KN/m3），C25T梁的重力密度為25KN/m3。橫斷面圖和縱斷面圖橫斷面設(shè)計(1)橋梁橫斷面的設(shè)計，主要是決定橋面的寬度和橋跨結(jié)構(gòu)橫截面的布置。橋面的寬度決定于行車和行人的交通需要。(2)本梁橋橋面行車道凈寬為：凈人行道(3)為了利于橋面排水，應(yīng)根據(jù)不同類型的橋面鋪裝，設(shè)置從橋面中央傾向兩側(cè)的1.5%-3.0%的橫向坡度，本橋設(shè)置為1.5%?？v斷面設(shè)計(1)橋梁縱斷面設(shè)計包括確定橋梁的總跨徑.橋梁的分孔橋道的標高.橋上和橋頭引道的縱坡以及基礎(chǔ)的埋置深度。(2)本梁

13、橋根據(jù)水文計算來確定。標準跨徑為17.6（橋墩中心距離）。本橋的跨徑較小，因此上部結(jié)構(gòu)的造價較低，墩臺的造價較高。為了結(jié)構(gòu)受力合理和用材經(jīng)濟，分跨布置時要考慮合理的跨徑比例。(3)本梁橋為跨河橋梁，橋下凈空的標高應(yīng)保證橋下排洪和通航的需要，結(jié)合橋型.跨徑等一起考慮，以確定合理的標高。(4)橋上縱坡不大于4%，橋頭引道縱坡不宜大于5%。 橫斷面圖 縱斷面圖 主梁斷面圖主梁間距與主梁片數(shù)：裝配式鋼筋混凝土T形簡支梁的主梁間距一般選在1.52.2之間，本設(shè)計采用2.2；共5片梁主梁跨中截面主要尺寸擬定：共5片梁。52.2 =11，兩邊各懸挑0.5,如橋斷面圖。主梁截面細部尺寸： （1）主梁高：鋼筋混

14、凝土T形簡支梁高跨比的經(jīng)濟范圍大約在，根據(jù)跨度大者取較小值的原則，本設(shè)計取用，則梁高為。實際設(shè)計取1.1 ；（標準跨徑17.6）（2）主梁肋寬：為保證主梁的抗剪需要，梁肋受壓時的穩(wěn)定，以及混凝土的振搗質(zhì)量，通常梁肋寬度取在1518，鑒本設(shè)計的跨度為17.56，縱向鋼筋數(shù)量較多，故按較大值取為18 ；（3）翼緣板尺寸：由于橋面寬度是給定的，主梁間距確定后，翼緣板的寬度即可得到為2.2。因為翼緣板同時又是橋面板，根據(jù)其受力特點，一般設(shè)計成變截面形式，即與腹板交接處較厚，通常取不小于主梁高的，即為，因為翼緣板較寬，本設(shè)計取20，翼緣板的懸臂端可以薄些，本設(shè)計取為12；計算截面幾何特征平均板厚：=主梁

15、截面的形心的截面位置：a= 抗彎慣性矩： 抗扭慣性矩: 橫截面沿跨長變化：等截面橫隔梁：5根，肋寬15，梁高一般取為T梁高的3/4左右，即0.95，在近腹板處橫隔梁底緣到主梁梁頂?shù)木嚯x為1.1。主梁設(shè)計恒載內(nèi)力計算一期恒載集度主梁：橫隔梁:對于邊主梁：對于中主梁：二期恒載集度橋面鋪裝層：欄桿和人行道：作用于邊主梁的全部恒載強度：作用于中主梁的全部恒載強度：恒載內(nèi)力計算主梁彎距和剪力計算公式：; 。主梁各計算截面的恒載內(nèi)力如下表所示： 內(nèi)力截面位置x剪力（）彎矩（）邊主梁中主梁邊主梁中主梁x=0168.9183.300x=84.591.71083.21175.6x=00722.1783.7活載內(nèi)

16、力沖擊系數(shù)和車道折減系數(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 E取 所以沖擊系數(shù)： 對于集中荷載：當時，；當時，當時，采用直線內(nèi)插法對于均布荷載：公路級均布荷載 公路為公路級的0.75倍則計算車道荷載的跨中彎矩、剪力的計算對于雙車道，折減系數(shù)計算主梁的橫向分布系數(shù)當荷載位于支點處，利用杠桿原理法計： 1#梁 對于汽車荷載 對于人群荷載 2梁 對于汽車荷載 對于人群荷載 =0 （由于是出現(xiàn)負的，取零，出于安全考慮） 3梁對于汽車荷載 對于人群荷載 =0 （由于是出現(xiàn)負的，取零，出于安全考慮）當荷載位于跨中時根據(jù)任務(wù)要求，使用修正偏心壓力法繪制影響線并計

17、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2.2m。偏心修正系數(shù)：1梁橫向影響線的豎標值 1梁影響線由、繪制1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:2梁橫向影響線的豎標值：2梁影響線由、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梁橫向影響線的豎標值3梁影響線、對于汽車荷載 對于人群荷載 主梁荷載橫向分布影響系數(shù)梁號荷載位置公路- 級人群荷載1、5跨中0.6540.631支點0.4091.3862、4跨中0.4530.480支點0.79603跨中0.4000.400支點0.7960計算各種荷載作用下的控制截面

18、內(nèi)力跨中截面在活載內(nèi)力計算中，本設(shè)計對于橫向分布系數(shù)的取值作如下考慮：計算主梁活載彎距時，均采用統(tǒng)一的橫向分布系數(shù)，鑒于跨中和四分點剪力影響線的較大坐標位于橋跨中部，故也按不變化的來計算。求支點和變化點截面活載剪力時，由于主要荷重集中在支點附近而考慮支撐條件的影響，按橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化曲線取值，即從支點到之間，橫向分布系數(shù)用與值用直線內(nèi)插法，期于區(qū)段取值。計算跨中截面最大彎距及相應(yīng)荷載位置的剪力和最大剪力及相應(yīng)荷載位置的彎距采用直接加載求活載內(nèi)力，計算公式為：對于汽車荷載：對于人群荷載：均布荷載和內(nèi)力影響線面積計算如表所示均布荷載和內(nèi)力影響線面積計算類型截面公路II級均布荷載人群影響線面

19、積(或m)影響線圖示7.8753.0=36.557.8753.0=2.1387.8753.0=27.417.853.07.8753.0=8.551）對于跨中截面對于1#梁車輛荷載作用下 跨中人群荷載最大彎矩人群荷載集度對于2#和4#梁計算公路級汽車活載的跨中彎矩： 計算人群荷載的跨中彎矩：人群荷載集度： 對于3#梁計算公路級汽車活載的跨中彎矩： 計算人群荷載的跨中彎矩：人群荷載集度：2）跨中剪力的計算，同理可得：對于1和5#梁計算公路級汽車活載的跨中剪力：計算人群荷載的跨中剪力：對于2和4#梁計算公路級汽車活載的跨中剪力：計算人群荷載的跨中剪力：對于3#梁計算公路級汽車活載的跨中剪力：計算人群

20、荷載的跨中剪力：3）1/4跨彎矩的計算對于1#和5#梁計算公路級汽車活載的1/4跨彎矩：計算人群荷載的跨中彎矩：人群荷載集度： 對于2#和4#梁計算公路級汽車活載的1/4跨彎矩：計算人群荷載的跨中彎矩：人群荷載集度： 對于3#梁計算公路級汽車活載的1/4跨彎矩： 計算人群荷載的跨中彎矩：人群荷載集度： 4）1/4跨剪力的計算對于1和5#梁計算公路級汽車活載的1/4跨剪力：計算人群荷載的跨中剪力：對于2和4#梁計算公路級汽車活載的1/4跨剪力：計算人群荷載的跨中剪力：對于3#梁計算公路-級汽車活載的跨中剪力：計算人群荷載的跨中剪力：5）支點截面剪力的計算橫向分布系數(shù)變化區(qū)段的長度對于1和5#梁附

21、加三角形重心影響線坐標 ： 計算人群荷載的支點剪力：對于2和4#梁計算公路級汽車活載的支點剪力（如下圖所示）：計算人群荷載的支點剪力： 對于3#梁 計算人群荷載的支點剪力：荷載組合基本組合：恒載起控制作用 活載起控制作用短期組合：長期組合：梁號序號荷載類型彎矩（KN.m）剪力（KN）跨中1/4跨跨中1/4跨支點1、51恒載772.11083.2084.5168.92公路荷載830.63622.9297.41156.39154.783人群荷載103.7877.836.0713.6632.944基本組合2145.642421.58143.17335.65481.605短期組合1342.691511

22、.1160.81186.05288.836長期組合1030.241314.2933.70140.17231.762、41恒載783.71175.6091.7183.32公路荷載575.34431.4767.47108.32248.353人群荷載78.9559.214.6210.3914.214基本組合1951.902257.43195.05273.32583.575短期組合1185.981477.3042.54162.97337.086長期組合999.961337.7740.02130.63268.7031恒載783.71175.6091.7183.32公路荷載508.03380.9959.5

23、895.65244.933人群荷載65.7949.343.858.6611.854基本組合1842.92175.7187.72253.65576.135短期組合850.051439.0637.33154.12332.806長期組合973.091317.6320.67125.87266.67橫隔梁的內(nèi)力計算 確定作用在橫隔梁上的計算荷載：對于跨中橫隔梁的最不利荷載如圖 中橫隔梁的計算荷載如下：公路-II級：人群荷載：按偏心壓力法繪制的和的影響線如下圖所示：， ， P=1作用在1梁時： P1作用在5梁時 P1作用在3梁時： 由影響線知識可知，影響線在截面處有突變，根據(jù)和連線延伸至 截面，即為值。由此可繪出影響線如上圖。繪制剪力影響線1主梁處右截面剪力影響線：P=1作用于1梁截面的