m装配式钢筋混凝土简支T型梁桥 课程设计
装配式钢筋混凝土简支T型梁桥课程设计

单轮时: a ' = a1 + 2l0 = 0.42 + 2 × 0.9 = 2.22m
按《桥规》4.3.2 条规定,局部加载冲击系数1 + μ = 1.3 。 作用于每来宽板条上的弯矩为:
双轮时:
M Ap
=
−(1 +
μ) P
4a
⎜⎛ ⎝
l
0
−
b1 4
⎟⎞ × 2 ⎠
=
−1.3 ×
140 × 2 4 × 3.62
桥墩桩柱的外力有上部结构恒载与盖梁的恒载反力以及柱身自重;可变作用按最不利位置布置, 得到最不利的作用效应组合。桩的内力计算采用“m 法”,为了简便,按照桩与土的相对刚度,将桩分
为刚性桩和弹性桩两类,《公路桥涵地基与基础规范》规定当桩的入土深度 h > 2.5 时,就必须按桩身的 α
实际刚度(弹性桩)来计算。在最不利组合内力作用下,可先配筋,再按钢筋混凝土偏心受压构件进行 验算。
⎝
2
⎠
M j = M A = 28.08kN·m < M d = 33.71kN·m 承载能力满足要求。
=
glb' − b 2
=
5.87 ×
2 − 0.2 2
=
5.283(kN )
行车道板按两端固定和中间铰接的板计算,见图 6.1-2。
图 6.1-2 行车道板计算图(尺寸单位:cm)
3
(2)、可变荷载产生的效应 公路—Ⅱ级:以重车后轮作用于绞缝轴线上为最不利荷载布置,此时两边的悬臂板各承受一半的车 轮荷载。
3、构思宗旨
符合地区发展规划,满足交通功能需要。桥梁构造形式简洁、轻巧。设计方案力求结构新颖,尽量 采用有特色的新结构,又要保证受力合理,并技术可靠,施工方便。
装配式钢筋混凝土简支T型梁桥毕业设计

验收与交付:完成施工后进 行验收,确保质量符合要求, 并进行交付使用
施工方法:预制桥梁段拼装施工 施工材料:钢筋、混凝土 施工设备:预制桥梁段拼装设备、吊装设备 施工工艺流程:预制桥梁段制作、运输、吊装、拼装、连接
Hale Waihona Puke 确定施工工艺流程图绘制的目的和要求 收集相关资料和数据 选择合适的绘图软件和工具 按照施工顺序和逻辑关系绘制流程图
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汇报人:
CONTENTS
添加目录标题 T型梁桥概述
装配式钢筋混 凝土简支T型 梁桥的构造与 特点
毕业设计任务 与要求
装配式钢筋混 凝土简支T型 梁桥的施工工 艺设计
装配式钢筋混 凝土简支T型 梁桥的优化设 计
PART ONE
PART TWO
促进科技进步:装配式钢筋混凝土简 支T型梁桥的优化设计可推动相关领 域的技术进步和创新,提高整个行业 的科技水平。
PART SEVEN
毕业设计的主要成果:完成了装配式钢筋混凝土简支T型梁桥的设计,包括结构设 计、施工方案、经济分析等方面。
毕业设计中的难点和解决方案:在设计中遇到了许多难点,如结构优化、施工方 法选择等,通过不断尝试和优化,最终找到了合适的解决方案。
添加 标题
常规浇筑法:在桥位处设置支架,然后进 行混凝土浇筑施工,适用于规模较大、施 工条件较差的桥梁工程。
添加 标题
顶推施工法:将T型梁在预制场进行预制,然后 在桥位处利用千斤顶等设备将梁体逐步顶推到设 计位置,适用于跨越深谷、河流等施工条件较差 的桥梁工程。
添加 标题
悬臂浇筑法:在桥位处利用挂篮等设备, 从桥墩开始逐步浇筑T型梁的各个部分,适 用于规模较大、施工条件较好的桥梁工程。
13m装配式钢筋混凝土简支T型梁桥(课程设计))

ij
0.000 0.100 0.200
ij
-0.200 0.000 0.200
(4)计算荷载横向分布系数:绘制横向分布影响线图(见图) , 然后求横向分布系数。
根据最不利荷载位置分别进行布载。 布载时, 汽车荷载距人行道边缘距离不 小于 0.5m,人群荷载取为 3kN/ m 2 ,栏杆及人行道板每延米重取为 6.0kN/m,人 行道板重以横向分布系数的方式分配到各主梁上。
2
2
3' 汽 = 1 (0.591+0.581)=0.591
2
人群荷载:
' ' 1' 人 =1.3295, 2 人 =-0.3295, 3人 =0
2、内力计算 1.恒载内力
(1)恒载:假定桥面构造各部分重量平均分配给各主梁承担 钢筋混凝土 T 形梁的恒载计算
构 件 名 构件简图及尺寸(cm) 单元构件体积及算式(m )
兰州理工大学技术工程学院课程设计
一、基本设计资料 1.跨度和桥面宽度
(1)标准跨径:13m(墩中心距) 。 (2)计算跨径:12.6m。 (3)主梁全长:12.96m。 (4) 桥面宽度(桥面净空) :净-9+2×0.75m
2.技术标准
设计荷载:公路—II 级,人行道和栏杆自重线密度按照单侧 6kN/m 计算,人 群荷载为 3kN/㎡。 环境标准:I 类环境。 设计安全等级:二级。
v1/2
1/ 2 1/ 2
0 0.125l 1.575
V0
l
永久作用效应计算表
7
0
1 1 l 12.5 6.3 2 2
表 6
兰州理工大学技术工程学院课程设计
梁号
桥梁工程课程设计--装配式钢筋混凝土简支T形梁桥设计

《桥梁工程》课程设计说明书题目装配式钢筋混凝土简支T形梁桥设计系(部)建筑与测绘工程学院专业土木工程(交通土建方向)班级土木104班学生姓名苏迪学号 175 月 13 日至 5 月 26 日共 2 周2012年 5 月26 日目录1. 设计题目与基本资料 (3)2. 行车道板计算 (4)2.1恒载及其内力 (4)2.2汽车荷载产生的内力 (5)2.3荷载组合 (5)2.4 配筋 (5)3. 荷载横向分布系数计算 (6)3.1杠杆原理法 (6)3.2偏心压力法 (8)4. 主梁内力计算 (12)4.1恒载内力计算 (12)4.2活载内力计算 (13)4.3作用效应组合 (17)5横隔梁内力计算5.1横隔梁弯矩计算 (18)5.2 横隔梁截面配筋与验算 (19)6钢筋配置及验算 (24)6.1 纵向受拉钢筋的配置 (24)6.2 正截面抗弯承载力验算 (24)6.3 弯筋和箍筋的配置 (24)6.4 斜截面抗剪承载力验算 (25)7. 变形验算 (27)7.1 裂缝宽度验算 (27)8.支座设计与计算 (28)8.1确定支座平面尺寸 (29)8.2确定支座的厚度 (30)8.3验算支座偏转情况 (31)8.4验算支座的抗滑稳定性 (32)1.1设计题目装配式钢筋混凝简支T 梁桥设计1.2设计基本资料(1)桥面净空:净—10+2×0.75m,根据桥面净空,10+2×0.75m外加两边栏杆布置2⨯0.25m ,总共12m 。
对于翼缘板宽度为2m ,设置六梁式。
装配式钢筋混凝土简支T 型梁桥横截面主要尺寸如下:取高跨比116h '= ,l '=34.96m ,所以h=2.2m 。
梁肋宽度取为18cm , 翼板端部尺寸取10cm , 根部尺寸()max 14,10h 1≥'h ,取1h '=22cm ,横断面布置见图1(a )。
3123m kN =γ,3225m kN =γ,325m kN =γ(2)可变荷载:汽车荷载,公路-Ⅰ级,人群荷载2.5kN/m ²;人行道+栏杆=5kN/m ²。
装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计 桥梁工程课程设计

装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计桥梁工程课程设计《桥梁工程》课程设计——装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计姓名:陈冬雨学号:0805010121班级:土木08-1完成日期:2011-7-5大连交通大学土木与安全工程学院隧道与桥梁教研室1.1 基本设计资料1.跨度和桥面宽度(1)标准跨径:18m(2)计算跨径:17.5m(3)主梁全长:17.96m(4)桥面宽度(桥面净空):净11m(行车道)+2×1.5(人行道)。
2.技术标准设计荷载:公路——Ⅰ级,人行道和栏杆自重线密度按照单侧6KN/m计算,人群荷载为3KN/m。
环境标准:Ⅰ类环境。
设计安全等级:二级。
3.主要材料混凝土:C25,C30 (容重为25KN/m3)主筋:Ⅱ级钢筋构造钢筋:Ⅰ级钢筋桥面铺装:沥青混凝土(容重为23KN/m3);混凝土垫层C25(容重为25KN/m3) 人行道:人行道包括栏杆何在集度为6KN/m设计荷载:汽车荷载:车辆荷载和车道荷载;人群荷载:3.0KN/m;4.结构的基本尺寸:某公路装配式简支梁桥,双车道,主梁为T型梁,桥面宽度为14m,顶板宽度采用2.2m,跨径为18m,设置5根横隔梁。
如图所示主梁图 1—1横隔梁图1.2 主梁的计算1.2.1主梁的横向分布系数的计算计算跨宽比17.5 1.3322.26L B ==<⨯所以采用比拟正交板法计算。
图 1—3h=1/2(10+16)=13cm13160(22018)131********.95(22018)1318160x cm-⨯⨯+⨯⨯==-⨯+⨯主梁的抗弯惯矩:33341131(22018)13(22018)13(44.95)181601221218160(16044.95)48184395x I cm =⨯-⨯+-⨯⨯-+⨯⨯+⨯⨯-=主梁的比拟单宽抗弯惯矩:44818439522202/220X X I J cm cm b ===横隔梁抗弯惯矩:每根横隔梁的尺寸如图1—4图 1—4'44220880l b cm =⨯=⨯=2100.239'880c l ==查表得 0.239'c l =时,0.726c λ=所以2100.726152cm λ=⨯= 求横隔梁截面重心位置y13120215213*********.2421521315120y cm ⨯⨯⨯+⨯⨯==⨯⨯+⨯ 故横隔梁抗弯惯矩为:3232341131120215213215213(23.24)1512015120(23.24)5755.4510122122y I cm =⨯⨯⨯+⨯⨯⨯-+⨯⨯+⨯⨯-=⨯ 横隔梁的比拟单宽抗弯惯矩:345755.451013231/435yy I J cm cma ⨯===主梁和横隔梁的抗扭惯矩:对于主梁肋:180.12216013t b ==-,查表得c=0.3074'3340.307414718263535Tx I cbt cm ==⨯⨯=对于横隔梁梁肋:150.1412013t b ==-,查表得c=0.3036'3340.303610715109637.55Ty I cbt cm ==⨯⨯=则3''3411111263535109637.55131618.933220435Tx Ty Tx Ty J J h I I cm b a +=++=⨯++=2.计算参数θ和α44400222020.42917501323.1X y J BlJ θ=== 式中B=6⨯220/2=660cm()0.020072()22220213231Tx Ty X y G J J E J J E α+===⨯⨯则0.020070.1417α== 3.计算各主梁横向影响线坐标已知θ=0.429,从附录Ⅱ“G-M 法”计算图表查得影响系数K1和K0的值,如下表系数 梁位荷载位置校核 B 3B/4 B/2 B/4 0 -B/4-B/2 -3B/4-B K10 0.92 0.96 1.02 1.05 1.08 1.05 1.02 0.96 0.92 8.06 B/4 1.08 1.09 1.12 1.14 1.05 0.98 0.88 0.79 0.75 7.97 B/2 1.12 1.28 1.24 1.30 1.00 0.88 0.80 0.70 0.64 8.08 3B/4 1.16 1.46 1.30 1.13 0.97 0.83 0.71 0.63 0.55 7.89 B 2.09 1.68 1.35 1.08 0.88 0.75 0.63 0.520.46 8.17 K00.68 0.87 1.00 1.20 1.27 1.20 1.000.87 0.68 8.09 B/4 1.56 1.47 1.38 1.30 1.14 0.92 0.640.330.108.01B/2 2.40 2.10 1.80 1.42 0.99 0.60 0.21 -0.22 -0.60 7.80 3B/4 3.50 2.79 2.08 1.45 0.80 0.38 -0.18 -0.48 -1.07 8.06 B 4.70 3.50 2.35 1.50 0.68 0.08 -0.53 -1.00 -1.55 8.16对于1号梁:33344455'()0.330.67165B B B B B K K K K K K =+-=+对于2号梁:2'BK K =对于3号梁:00044110'()0.670.33165B B K K K K K K =+-=+4.计算各梁的荷载横向分布系数:梁算式荷载位置号 B 3B/4 B/2 B/4 0 -B/4 -B/2 -3B/4 -B1K1’ 1.467 1.533 1.317 1.114 0.940 0.804 0.684 0.594 0.520 K0' 3.896 3.024 2.169 1.467 0.760 0.281 -0.296 -0.652 -1.228 K1’-K0' -2.429 -1.492 -0.853 -0.353 0.180 0.523 0.979 1.245 1.749 (K1’-K0’)*√α-0.344 -0.211 -0.121 -0.050 0.025 0.074 0.139 0.176 0.248 Ka 3.552 2.813 2.048 1.416 0.786 0.355 -0.157 -0.475 -0.981 η1i0.592 0.469 0.341 0.236 0.131 0.059 -0.026 -0.079 -0.1632K1’ 1.12 1.28 1.24 1.30 1.00 0.88 0.80 0.70 0.64 K0' 2.40 2.10 1.80 1.42 0.99 0.60 0.21 -0.22 -0.60 K1’-K0' -1.280 -0.820 -0.560 -0.120 0.010 0.280 0.590 0.920 1.240 (K1’-K0’)*√α-0.181 -0.116 -0.079 -0.017 0.001 0.040 0.084 0.130 0.176 Ka 2.219 1.984 1.721 1.403 0.991 0.640 0.294 -0.090 -0.424 η2i0.370 0.331 0.287 0.234 0.165 0.107 0.049 -0.015 -0.0713K1’ 1.027 1.047 1.087 1.110 1.060 1.003 0.926 0.846 0.806 K0' 1.270 1.272 1.255 1.267 1.183 1.012 0.759 0.508 0.291 K1’-K0' -0.242 -0.225 -0.168 -0.157 -0.123 -0.009 0.167 0.338 0.515 (K1’-K0’)*√α-0.034 -0.032 -0.024 -0.022 -0.017 -0.001 0.024 0.048 0.073 Ka 1.235 1.240 1.231 1.245 1.165 1.011 0.783 0.556 0.364 η3i0.206 0.207 0.205 0.207 0.194 0.169 0.130 0.093 0.061对于1号主梁: 汽车荷载:11(0.4730.3350.2520.137)0.59922cq m η==+++=∑人群荷载:0.566cr r m η== 对于2号主梁:汽车荷载:11(0.3320.2830.2420.169)0.51322cq m η==+++=∑人群荷载:0.362cr r m η== 对于2号主梁: 汽车荷载:11(0.2070.2070.2070.207)0.41422cq m η==+++=∑人群荷载:0.206cr r m η== 2.2作用效应计算 1.永久作用效应(1)永久荷载:假定桥面构造各部分中立平均分配给各主梁承担,则永久荷载计算结构见下表构件名构件尺寸/cm构建单位体积/m3重度/(KN/m3)每延米重/(KN/m)主梁0.5506 25 13.7650横隔梁中梁0.0926 25 2.3158边梁0.0463251.1580桥面铺装沥青混凝土(厚2cm )0.044251.0120混凝土垫层 (平均厚10.1)0.22225 5.55006.5620栏杆及人行道部分6人行道重力:6*2/6=2KN/m各梁的永久荷载值梁号 主梁 横隔梁 栏杆及人行道桥面铺装层 总计 1(6) 13.765 1.1580 2 6.562 23.4850 2(5) 13.765 2.3158 2 6.562 24.6428 3(4) 13.7652.315826.56224.6428(2)永久作用效应计算 影响线面积计算见下表项目计算面积 影响线面积12M201138.28248l w l l =⨯⨯==14M2013228.7121632l w l l =⨯⨯==12V00w =(10211117.5 2.1882228l w=⨯⨯=⨯=)V01117.58.7522w l =⨯=⨯=梁号1/2kN mM • 1/4kN mM •0/V kN q0w q 0wq0w q 0wq0wq 0w1 23.4850 38.28 899.0058 23.4850 28.71 674.2544 23.4850 8.75 205.49382 24.6428 38.28 943.3264 24.6428 28.71 707.4948 24.6428 8.75 215.62453 24.6428 38.28 943.3264 24.6428 28.71 707.4948 24.6428 8.75 215.6245 永久作用效应计算表 2.可变作用效应:(1)汽车荷载冲击系数计算:10223100.4818439516.4542217.51403.16c c EI f Hzl m ππ⨯⨯===⨯其中:30.550625101403.169.81c G m g ⨯⨯===由于16.454Hz ≥14Hz ,故:μ=0.45(2)公路Ⅰ级均布荷载、集中荷载、及其影响线面积计算表如下:均布荷载k q 和其中荷载k Pk q =10.5KN/m 计算弯矩时,360180(17.55)180230505k P KN-=⨯-+=-计算剪力时,k P =1.2*230=276KN按最不利的方式布载可计算影响线面积:其中12V 处按最不利方式布置荷载011117.5 2.1882228l ω=⨯⨯=⨯=项目顶点位置 /()k q kN m •/k P kNw12M l/2处 10.5 230 38.28 14Ml/4处 10.5 230 28.71 0V 支点处 10.5 276 8.75 12Vl/2处10.52762.188可变作用弯矩效应计算:0(1)()k k k M q w P y ξημ=++其中由于只能布置两车道,故横向折减系数ξ=1.0.计算跨中和l/4处弯矩时,可以近似认为荷载横向分布系数沿跨长方向均匀变化,故各主梁η值沿跨长方向相同。
装配式混凝土简支T型梁桥设计(标准跨径16m)

装配式混凝土简支T 型梁桥设计目录装配式钢筋砼简支T 型梁桥设计 (2)主梁设计 (3)一、结构尺寸拟定 (3)二、主梁内力计算 (6)(一)主梁的荷载弯矩横向分布系数 (6)(二)、内力计算 (12)1.恒载内力 (13)2、活载内力计算 (14)三、截面设计、配筋与验算。
(19)1)截面设计 (19)2)截面复核 (20)4)跨中截面的纵向受拉钢筋计算 (21)5)腹筋设计 (21)(4)箍筋设计 (22)(5)弯起钢筋及斜筋设计 (23)(6)斜截面抗剪承载力的复核。
(27)四、裂缝宽度验算 (28)五、变形验算 (29)装配式钢筋砼简支T 型梁桥设计(一)设计资料1、装配式钢筋混凝土简支 T 型梁桥设计(1)桥面净空净—9+2×1m 人行道(二)设计荷载公路-I 级和人群荷载标准值为 3 kN m2(三)主梁跨径和全长标准跨径:lb=16.00 m (墩中心距离);计算跨径:l =15.50 m (支座中心距离);主梁全长:l全=15.96 m (主梁预制长度)。
(四)材料钢筋:主钢筋采用 HRB335,其它用钢筋采用 R235混凝土:C40(五)缝宽度限值:Ⅱ类环境(允许裂缝宽度 0.02mm)。
(六)设计依据①《公路桥涵设计通甩规范》(JTGD60-2004)②《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)主梁设计一、结构尺寸拟定①主梁截面尺寸:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004),梁的高跨比的经济范围在1/11 到1/16 之间,此设计中标准跨径为16m,拟定采用的梁高为1.60m,翼板宽1.7m,腹板宽0.18m。
②主梁间距和主梁片数:桥面净空:净—9+2×1.0m 人行道,采用7 片T 型主梁标准设计,主梁间距为 1.70m。
二、行车道板计算计算如图所示的 T 梁翼板,荷载为公路一级,桥面铺装为 9cm(计算行车道板安全考虑)的沥青混凝土和 8cm 的C40 混凝土垫层。
(整理)装配式钢筋砼简支T型梁桥设计

装配式钢筋砼简支T型梁桥设计一、设计资料1.桥面净空:净7m—2×0.75m人行道。
2.设计荷载:公路I级,人群荷载标准值3.5KN/m2 。
3.主梁跨径和全长:标准跨径:l b=16.00m(墩中心距离);计算跨径:l=16.50m(支座中心线距离);主梁全长:l全=16.96m(主梁预制长度)。
4.材料:钢筋:主钢筋采用HRB335,其他采用钢筋R235,混凝土:C405.裂缝宽度限值:Ⅱ类环境(允许裂缝宽度0.20mm)6.设计依据①《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)②《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》(JTGD62-2004)7.结构尺寸拟定二、行车道板的计算(一)计算图示考虑到主梁翼缘板在接缝处沿纵向全长设置连接钢筋,故行车道板可按两端固定和中间铰接的板计算,见图(二) 永久荷载及其效应 1.每延米板上的横载g沥青混凝土层面:g1=0.02×1.0×23=0.46(KN/m ) C30混凝土垫层:g 2=0.09×1.0×24=2.16(KN/m) T 梁翼缘板自重g 3=0.11×1.0×25=2.75(KN/m) 每延米跨宽板恒载合计:g=∑gi =5.37KN/m 2.每米宽板条的恒载内力 弯矩:M Ah =-21×5.37×(218.060.1-)2=-1.35(KN/m) 剪力:V Ah =2)'(b l g b -=5.37×218.060.1-=3.81(KN) 3.车辆荷载产生的内力公路—I 级:以重车后轮作用于绞缝轴线上为最不利位置,此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载。
按照《公路桥涵设计通用规范》知后车轮地宽度b 2及长度a 2为a 2=0.2mb 2=0.6m顺行桥向轮压分布宽度:a 1=a 2+2H=0.2+2×0.11=0.42(m) 垂直行车方向轮压分布宽度:b 1=b 2+2H=0.6+2×0.11=0.82(m) 荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度: a=a 1+1.4+2l 0=0.42+1.4+2×0.71=3.24(m) 冲击系数:1+μ=1.3作用于每米板宽条上的弯矩为:M Ap =-(1+μ)aP4(l 0-41b )×2=-1.3×24.3235 (0.71-482.0)=-14.18(KN/m) 作用于每米板宽条上的剪力为: V Ap =(1+μ)aP42=1.3×24.370=28.09(KN)4.基本组合 恒+汽:1.2M Ah +1.4M Ap =-1.2×1.35-1.4×14.18=-1.62-19.85=-21.47(KN/m )1.2V Ah +1.4V Ap =1.2×3.81+1.4×28.09=4.57+39.33=43.90(KN) 故行车道板的设计作用效应为:M A =-21.47(KN/m ) V A =43.90(KN)(三)截面设计、配筋与强度验算悬臂板根部高度h=14cm ,净保护层a=2cm 。
装配式钢筋混凝土简支t形梁桥设计

装配式钢筋混凝土简支T形梁桥设计一.基本设计资料(一)跨度和桥面宽度标准跨径:16m(墩中心距)。
计算跨径:15.5m。
主梁全长:15.96m。
桥面宽度(桥面净空):净—9m(行车道)+2 2.0(人行道)。
(二)技术标准设计荷载:公路Ⅱ级,人行道和栏杆自重线密度按照单侧6KN/M计算,人群荷载3KN/。
环境标准:Ⅰ类环境。
设计安全等级:二级。
(三)主要材料1.混凝土:混凝土简支T形梁及横梁采用C50混凝土;桥面铺装上层采用0.05m 的沥青混凝土,下层为厚0.06-0.13m的C30混凝土,沥青混凝土重度按23KN/m3计,混凝土重度按26KN/计。
2.钢材:采用R235钢筋,HRB335钢筋。
(四)构造形式及截面尺寸图1 桥梁横断面和主梁纵断面图(单位:cm)如图1所示,全桥共有6片T形梁组成,单片T形梁为1.4m,宽1.8m;桥上横坡;为双向1.5%,坡度由C30混凝土铺装控制;设有5根横梁。
二.主梁的计算(一)主梁的荷载横向分布系数计算1.跨中荷载横向分布系数如前所述,桥跨内设有五根横隔梁,具有可靠的横向联系,且承重结构的宽跨比为:B/l=13/15.5=0.838>0.5,故按G-M 法计算。
(1)计算主梁的抗弯及抗扭惯性矩I 和 :1)球主梁截面的中心位置x (见图2): 翼缘板厚度按平均厚度计算,其平均板后为h 1=(10+16)cm=13cm则:x=2)抗弯惯性矩I 为I=[+]=9069822对于T 形截面梁,抗扭惯性矩可以近似按下式计算:式中 , ——单个矩形截面的宽度和高度; ——矩形截面抗扭刚度系数;m ——梁截面划分成单个矩形截面的个数。
的计算过程及结果见表1。
表1 计算表即得 单位宽度抗弯及抗扭惯矩:(2) 横梁的抗弯及抗扭惯矩翼缘板有效宽度 的计算,计算图示如图3 所示。
横梁长度取两边主梁的轴线间距,即 l=5b=10mc=(3.85-0.16)/2=1.85m h′=110 b ′=16c/l=1.85/10=0.185根据的比值c/l 查表2,可得翼缘板有效工作宽度。
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兰州理工大学技术工程学院课程设计13M装配式钢筋混凝土简支T型梁桥专业:道路与桥梁课程:《桥梁工程》学号:07300305学生姓名:高腾指导教师:李喜梅、刘云帅完成期限:2010-11-22——2010-12-装配式钢筋混凝土简支型梁桥计算题目:装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算一、基本设计资料1.跨度和桥面宽度(1)标准跨径:13m(墩中心距)。
(2)计算跨径:12.6m。
(3)主梁全长:12.96m。
(4)桥面宽度(桥面净空):净-9+2×0.75m2.技术标准设计荷载:公路—II级,人行道和栏杆自重线密度按照单侧6kN/m计算,人群荷载为3kN/㎡。
环境标准:I类环境。
设计安全等级:二级。
3.主要材料(1)混凝土:混凝土简支T形梁及横梁采用C50混凝土;桥面铺装上层采用0.03m沥青混凝土,下层为厚0.06~0.13m的C30混凝土,沥青混凝土重度按m计,混凝土重度按25kN/3m计。
23kN/3(2)刚材:采用R235钢筋、HRB335钢筋。
4.构造形式及截面尺寸如图8-1所示,全桥共由5片T形梁组成,单片T形梁高为1.4m,宽1.8m;桥上横坡为双向2%,坡度由C30混凝土桥面铺装控制;设有五根横梁。
(五)设计依据(1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004),简称“桥规”(2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG62-2004),简称“公预规”(3)《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)(六)参考资料(1)结构设计原理:叶见曙,人民交通出版社(2)桥梁工程:姚玲森,人民交通出版社(3)公路桥梁设计手册《梁桥》(上、下册)人民交通出版社(4)桥梁计算示例丛书《混凝土简支梁(板)桥》(第三版)易建国主编。
人民交通出版社;(5)《钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁结构设计》闫志刚主编,机械工业出版社。
二、主梁的计算1、主梁的荷载横向分布系数1.跨中荷载横向分布系数(按G-M法)承重机构的宽跨比为:B/L=12/12.6=0.95(1)主梁的抗弯及抗扭惯矩Ix和ITX1)求主梁截面的重心位置(图2)xa翼缘板厚按平均厚度计算,其平均板厚度为:h1=1/2(10+16)=13cm则1813011)18160(21001810021313)18220(⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-=xa=24.19cm2)抗弯惯性矩Ix为:4243231078.35501.3557834)19.242100(1001810018121)21319.24(13)18220(13)18220(121[m cm I X -⨯==-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯-+⨯-⨯=对于T 形梁截面,抗扭惯性矩可近似按下式计算T 形抗扭惯矩近似等于各个矩形截面的抗扭惯矩之和,即:ITX=∑3i i i t b c 式中:Ci 为矩形截面抗扭刚度系数(查附表1);附表-1bi、ti 为相应各矩形的宽度与厚度。
t/b 10.90.80.70.60.50.40.30.20.1<0.1c 0.1410.1550.1710.1890.2090.2290.2500.2700.2910.3121/3查表可知b1/t1=0.11/1.60=0.069,c1=1/3t2/b2=0.18/(1.3-0.11)=0.151,c2=0.301故ITX=1.6×0.113/3+0.301×1.19×0.183=0.71×10-3=2.80×10-3m4单位抗弯及抗扭惯矩:JX=Ix/b=6.628×10-2/160=4.142×10-4m4/cm JTX=ITx/b=2.280×10-3/160=3.15×10-5m4/cm分块名称b1/t1ti/CM ti/CM Ci ITx翼缘板220130.060.33330.001610972腹板87180.210.29110.001476984∑-0.00308787(2)计算抗扭修正系数β:221112Ti it it Gl I E a I β=+∑∑计算得β=0.99(3)按修正的刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值5211i ij i i a e na ηβ==+∑式中,n=5,521ii a=∑=48.4m2ijη表示单位荷载p=1作用于J 号梁轴上时,i 号梁轴上所受的作用。
计算所有的ijη。
梁号1i η2i η3i ηij ηij η10.6000.4000.2000.000-0.20020.4000.3000.2000.1000.00030.2000.2000.2000.2000.200(4)计算荷载横向分布系数:绘制横向分布影响线图(见图),然后求横向分布系数。
根据最不利荷载位置分别进行布载。
布载时,汽车荷载距人行道边缘距离不小于0.5m,人群荷载取为3kN/2m ,栏杆及人行道板每延米重取为6.0kN/m,人行道板重以横向分布系数的方式分配到各主梁上。
汽车荷载:汽1η=21×(0.564+0.4+0.282+0.118)=0.682汽2η=21×(0.382+0.3+0.241+0.159)=0.514汽3η=21×(0.2+0.2+0.2+0.2)=0.4人群荷载:人1η=0.6414,人2η=0.4329.,人3η=0.4人行道板:板1η=0.6449-0.2449=0.4板2η=0.4327-0.0347=0.4板3η=0.42.梁端剪力横向分布系数计算图式见图4。
汽车荷载:'1汽η=⨯210.818=0.409,'2汽η=⨯21 1.00=0.50'3汽η=⨯21(0.591+0.581)=0.591人群荷载:'1人η=1.3295,'2人η=-0.3295,'3人η=02、内力计算1.恒载内力(1)恒载:假定桥面构造各部分重量平均分配给各主梁承担杠杆及人行道6人行道部分人行道板横向分布系数分摊至各梁的板重为:人行道重力按人行道板横向分布系数分配至各梁的板重为:由于横向分布系数均相同,η=0.4,则板η=0.4×6kN/m。
各梁的永久荷载汇总结果。
各梁的永久荷载值(单位:kN/m)表4梁号主梁横梁栏杆及人行道铺装层合计1(5)2(4)310.4810.4810.480.551.0751.262.42.42.46.9526.9526.95220.38220.90720.907梁号M 1/2(kN•m)M 1/4(kN•m)Q 0(kN)q ω0qω0qω0qω0qω0qω01(5)20.38219.845404.4820.38214.884303.36720.386.3128.412(4)20.90719.845414.9020.90714.884311.1820.907 6.3131.714320.90719.845414.9020.90714.884311.1820.9076.3131.7142.可变作用效应(1)公路Ⅱ级荷载冲击系数cc m EI l f 212π=gG m c /=式中l 结构的计算跨径(m)E结构材料的弹性模量(N/m 2)_CI 结构跨中截面的截面惯矩(m 4)m c 结构跨中处的单位长度质量(kg/m)G 结构跨中处延米结构重力(N/m )g重力加速度,g=9.81(m/s 2)已知42106275.6m I C -⨯=mN G /104626.03⨯=PaE 64101045.3⨯⨯=HzHz f Hz 145.45.1≤=≤3875.10157.0ln 176.011=-+=+f μ(2)2)公路-Ⅱ级均布荷载k q 、集中荷载k P 及其影响线面积计算(见表8-7):公路-Ⅱ级车道荷载按照公路-Ⅰ级车道荷载的0.75倍采用,均布荷载标准值k q 和集中荷载标准值k P 为k q =10.5×0.75kN/m=7.875kN/m计算弯矩时,kN kN P k 5.17875.0180)55.19(550180360=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-⨯--=计算剪力时,k P =178.5×1.2kN=214.2kN按最不利方式布载可计算车道荷载影响线面积,计算过程见表8-5。
其中21V 的影响线面积取半跨布载方式为最不利,438.25.1981212210=⨯=⨯⨯=l ω公路-Ⅱ级车道最大影响线纵标η及影响线面积ω0表(p 单位kN/m 2)表表7公路-Ⅱ级车道荷载及其影响线面积计算表项目顶点位置m kN q k ./kNP k /0ω21M 处2/l 7.875157.819.84541M 处4/l 7.875157.814.8840V 支点处7.875189.36 6.321V 处2/l 7.875189.361.575可变作用(人群)(每延米)人q 人群荷载(每延米)P 人:P 人=3⨯0.75=3kN/m(3)可变作用弯矩效应(见表)弯矩计算公式如下:(1)()k o K k M q w P y ξημ=++(3)活载弯矩计算公路Ⅱ级荷载产生的弯矩(kN•M)表8梁号内力m(1)1+µ(2)P k (3)q k (4)纵标η(5))6(0ω内力值(1)⨯(2)⨯{(3)⨯(5)+(4)⨯(6)}1M 1/2M 1/40.6820.682 1.38757.875157.84/l 16/3l 19.84514.884618.25463.762M 1/2M 1/40.5140.5144/l 16/3l 19.84514.884465.95349.523M 1/2M 1/40.4090.4094/l 16/3l 19.84514.884326.61272.00人群产生的弯矩(单位:kN•m)表9梁号内力m(1)P(2)ω(3)内力值(1)⨯(2)⨯(3)1M1/2M1/40.64140.64147319.84514.88440.30530.2292M1/2M1/40.43290.432919.84514.88426.13619.6023M1/2M1/40.20.219.84514.88411.9078.930永久作用设计值与可变作用设计值的分项系数为;永久荷载作用分项系数:汽车荷载作用分项系数:人群荷载作用分项系数:基本组合公式为1112()m no ud o Gi Gik Q Q k c Qj Qjki jS s s sγγγγϕγ===++∑∑式中r———桥梁结构重要性系数,本例取为1.0;———在作用效应组合中除汽车荷载效应(含冲击力、离心力)的其他可变作用效应的组合系数,人群荷载的组合系数取为0.8。