13m装配式钢筋混凝土简支T型梁桥(课程设计))

桥梁工程I课程设计«13米钢筋混凝土简支T形梁桥上部结构设计及计算》学生学院建筑工程学院专业班级________________________学号___________________________学生姓名________________________指导教师_________________________三明学院建筑工程学院2013年11月桥梁工程I课程设计任务书一、设计题目：XX米钢筋混凝土简支T形梁桥上部结构设计及计算二、设计内容及要求按照相关规范，进行一跨钢筋混凝土简支T梁的横断面设计、内力计算和强度验算。

1 •根据给定的基本设计资料，参考标准图、技术规范与经验公式，正确拟定桥梁纵断面和横断面的布置，选取恰当的桥面铺装层，初步确定T形主梁、横隔梁、桥面铺装层等的细部尺寸。

绘制桥梁横断面布置图、纵断面布置图，T形梁细部尺寸图。

2. 主梁内力计算、配筋及强度验算(1)用“杠杆法”计算荷载位于支点处各主梁的荷载横向分布系数。

(2)用“修正刚性横梁法”计算荷载位于跨中时各主梁的荷载横向分布系数。

(3)计算主梁在荷载作用下跨中截面、支点截面和1/4截面的弯矩和剪力。

(4)进行主梁内力组合，并画出主梁弯矩包络图和剪力包络图。

3. 主梁载面设计、配筋及验算4. 主梁配筋图，构造图三、设计原始资料桥面铺装：3厘米厚的沥青混凝土面层(重度为21KN/m3和平均厚9cm的防水砼，容重25KN/m3桥面净空：净-7+2 X 0.75 m材料：(1)钢筋，其技术指标见表1;(2)混凝土其技术指标见表2, T形主梁、桥面铺装(防水)为C30,栏杆、人行道为C25b钢筋技术指标表1混凝土技术指标表2四、进度安排(时间：11.2~11.8 )第1~2天：主梁荷载横向分布系数计算；第3~4天：主梁恒载内力、活载内力计算、主梁内力组合；第5~6天：图纸绘制、设计计算书的整理；第7天：设计成果上交。

六、设计完成后提交的文件和图表七、主要参考资料1 •《桥梁工程》范立础主编，人民交通出版社；2 .《公路通用桥涵设计规范》(JTG D60-2004)；3. 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004,简称《公预规》；4. 《结构设计原理》叶见曙主编，人民交通出版社；5•《公路桥梁设计丛书一桥梁通用构造及简支梁桥》胡兆冋、陈万春编著b目录一、 ............................................................ 设计原始资料 (4)二、 ............................................................. 设计内容 (4)1、主梁内力计算 (5)1.1 恒载内力计算 (5)1.2 活载内力计算 (6)1.2.1 用“杠杆法”计算荷载位于支点处各主梁的荷载横向分布系数 (6)1.2.2 用“修正刚性横梁法”计算荷载位于跨中时各主梁的荷载横向分布系数 (7)1.2.3 计算主梁在荷载作用下跨中截面、支点和L/4截面的弯矩和剪力 ............................................................. ( 10)1.3主梁内力组合 (19)2、配筋计算及强度验算 (20)三、 ................................................ 主要参考文献( 21)四、 ........................................................ 图纸( 22)1、设计原始资料：1. 跨度和桥面宽度：(1) .标准跨径：13m。

课程编号：021141《桥梁工程》课程设计大纲2周2学分一、课程设计性质、目的及任务桥梁工程课程设计是土木工程专业交通土建专业方向重要的实践性教学环节，是学生修完《桥梁工程》课程后对梁式桥设计理论的一次综合性演练。

其目的是使学生深入理解梁式桥的设计计算理论，为今后独立完成桥梁工程设计打下初步基础。

其任务是通过本次课程设计，要求熟练掌握以下内容：1．梁式桥纵断面、横断面的布置，上部结构构件主要尺寸的拟定。

2．梁式桥内力计算的原理，包括永久作用的计算、可变作用的计算（尤其是各种荷载横向分布系数的计算）、作用效应的组合。

3．梁式桥纵向受力主筋的配置、弯起钢筋和箍筋的配置，以及正截面抗弯、斜截面抗剪、斜截面抗弯和挠度的验算，预拱度的设置。

4．板式橡胶支座的设计计算。

二、适用专业交通土建专业三、先修课程材料力学、弹性力学、结构力学、结构设计原理、地基与基础工程、交通规划与道路勘测设计、道路工程、桥涵水力水文四、课程设计的基本要求本设计为装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计（上部结构），其下部结构为重力式桥墩和U型桥台，支座拟采用板式橡胶支座。

学生在教师的指导下，在两周设计时间内，综合应用所学理论知识和桥梁工程实习所积累的工程实践经验，贯彻理论联系实际的原则，独立、认真地完成装配式钢筋混凝土T型梁桥的设计。

基本要求为：计算书应内容完整，计算正确，格式规范，叙述简洁，字迹清楚、端正，图文并茂；插图应内容齐全，尺寸无误，标注规范，布置合理。

五、课程设计内容1．题目：装配式钢筋混凝土简支T形梁桥设计（上部结构）2．基本资料（1）桥面净空：净—9+2×１ｍ（2）永久荷载：桥面铺装层容重γ=23kN/m³。

其他部分γ=25kN/m²。

（3）可变荷载：汽车荷载，公路-Ⅰ级（或Ⅱ级），人群荷载2.5kN/m²；人行道+栏杆=5kN/m²。

（4）材料：主筋采用Ⅱ级钢，其他用Ⅰ级钢，混凝土标号C40。

装配式钢筋混凝土简支T 行梁设计与计算书 一、设计资料 （一）桥梁大体概况一、桥面净空：净72 1.5m m -+⨯；二、设计荷载：公路-Ⅱ级汽车荷载，人群23.5/KN m ，结构安全品级为二级，01γ=；3、材料规格：钢筋：主筋采用400HRB 钢筋，箍筋采用400HRB ，Ⅰ类环境； 混凝土：采用30C 混凝土； 4、结构尺寸： 标准跨径 20.00b L m =； 计算跨径19.50j L m =；主梁全长 19.96L m =；图1 20m 钢筋混凝土简支梁尺寸（尺寸单位：mm ）（二）内力计算结果表1 弯矩标准值d M 汇总表(单位：KN m ⋅) 内力横载G M汽车1Q M人群2Q Md /2L M ，d L/4M ，表2 弯矩标准值d V 汇总表(单位：KN )内力横载G V 汽车1Q V人群2Q V,d o Vd /2V ，L注：车辆荷载引发的弯矩已计入冲击系数，1 1.19μ+= 二、跨中截面的纵向受拉钢筋计算 一、承载能力极限状态计算时作用效应组合0,/201111()1.0(1.2702.0 1.4608.00.8 1.455.0)1755.2mnd L Gi Gik Q Q k c Qj Qjk i j M S S S kN mγγγγϕγ===++=⨯⨯+⨯+⨯⨯=⋅∑∑ 二、T 形截面受压翼板有效宽度'f b'140100120()2f h mm +== '111195006500()33f b L mm ==⨯='21600()f b mm =''321218020121201620()f h f b b b h mm =++=+⨯+⨯=所以,受压翼板的有效宽度：'1600()f b mm =3、主钢筋数量计算由规范查得013.8, 1.39,330,0.53, 1.0cd td sd b f MPa f MPa f MPa ξγ=====。

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 。

公路桥梁课程设计--装配式钢筋混凝土简支T形梁桥设计目录一．设计课题二. 设计目的三. 设计资料四. 设计参考书五. 设计内容：（一）行车道板的计算:1.结构自重及其内力计算2.汽车荷载作用计算3.内力组合4.翼缘板截面配筋5.截面复核（二）主梁的计算:1.结构自重产生的内力2 .汽车荷载和人群荷载计算3..汽车荷载和人群荷载汇总（三）主梁内力组合:1.内力汇总2.主梁配筋3.主梁配筋截面复核（四）横隔梁内力计算:1.群定计算荷载2.绘制内力影响线3.确定横隔梁设计内力一．设计课题：装配式钢筋混凝土简支T 形梁桥设计。

二．设计目的：通过本课程设计，使学生掌握荷载横向分布系数的计算、内力计算，切实掌握《桥梁工程》的主要理论知识，对中、小型桥梁的构造原理和设计计算方法有进一步的理解，培养动手、设计能力，对最新桥涵设计规范的运用更加熟练，能独立完成钢筋混凝土T 梁梁桥的设计。

三．设计资料：一级公路，双向六车道，单向车道（采用分离式），设计速度100km/h ，要求设有人行道。

（1） 主要设计指标：1. 荷载等级：汽车荷载为公路—Ⅰ级，人群荷载取3.0KN/2M 桥面净空：车道宽+安全宽+人行道=3.75×3+0.5×2+1=1.25m2. 标准跨径：K L =20M3. 计算跨径：0L =19.5M （2） 资料1. 钢筋：主钢筋，弯起钢筋和架立钢筋用HRB400钢筋，其它用R235钢筋。

2. 钢筋混凝土：主梁用35C 混凝土，桥面铺装用25C 混凝土（重度为24KN/3M ,沥青混凝土重度23KN/3M ）.(3)安全等级：一级四．设计参考书：《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）人民交通出版社北京《桥梁工程》李辅元人民交通出版社《混凝土简支梁（板）桥》易建国，人民交通出版社《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）人民交通出版社北京《公路桥涵钢筋混凝土受弯构件的计算》李美东，中国水利水电出版社，知识产权出版社五．设计内容结构尺寸，主梁的高度与梁的间距，活载大小等相关，对于跨径为20M的设计桥梁高采用1.5M，高跨比为1/11—1/16，而梁肋宽为180MM，桥面净宽13.25M，即设计6片梁，梁的翼缘板宽为b=2200mm，f翼缘板端部宽80mm,翼缘板根部宽140mm,横隔梁高度为主梁高度的3/4，即h横=3/4×1.5m≈1.1m，横隔梁的间距为4850mm，横隔梁的肋横断面图（单位：mm）纵断面图（单位：mm）宽上部为160mm,下部为150mm,具体图示如下：（一）行车道板的计算1.设计一座梁式装配式钢筋混凝土T 形简支梁截面如上图，计算跨径19.5m ，桥面净宽11.25+2×0.5+1m ，桥面铺装2cm 的沥青表面处治（重力密度为23KN/3M ）和平均9cm 厚混凝土层（重力密度为24KN/3M ）,T 形翼缘板35C 的重力密度25KN/3M ，设计标准为公路Ⅰ级，人群荷载3.0KN/2M ,结构重要系数为1.1，计算行车道板和主梁的内力。

装配式钢筋混凝土简支T形梁桥课程设计一、设计资料1、桥面净宽：净-7（车行道）+2×1.0（人行道）+2×0.25（栏杆）。

2、主梁跨径和全长标准跨径：Lb=25m（墩中心距离）。

计算跨径：L=24.50m（支座中心距离）。

预制长度：L’=24.95m（主梁预制长度）。

3、设计荷载公路-II级，人群3.5kN/m2。

5、结构尺寸横隔梁5根，肋宽15cm。

桥梁纵向布置图（单位：cm）桥梁横断面图（单位：cm）T 型梁尺寸图（单位：cm ）6、计算方法 极限状态法7、设计依据(1) 《公路桥涵设计通用规范》（JTG –D60-2004）。

(2) 《公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG –D60-2004）。

二、行车道板的计算 (一)计算模式行车道板按照两端固定中间铰接的板来计算 (二)荷载及其效应1．每延米板上的恒载个g桥面铺装：m kN g /4.2240.11.01=⨯⨯=T 梁翼缘板自重：m kN g /75.2250.111.02=⨯⨯=每延米跨宽板恒载合计：m kN g g g /15.575.24.221=+=+=2．永久荷载产生的效应弯矩：kNm gl M sg 65.1)22.08.1(15.52121220-=-⨯⨯-=-=剪力：kN gl Q sg 12.4)22.08.1(15.50=-⨯==3．可变荷载产生的效应以重车后轮作用于绞缝轴线上为最不利布置，此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.1条后轮着地宽度2b 及长度2a 为：m a 2.02= m b 6.02=顺行车方向轮压分布宽度：m H a a 4.01.022.0221=⨯+=+= 垂直行车方向轮压分布宽度：m H b b 8.01.026.0221=⨯+=+=荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度：m l a a 4.38.024.14.024.101=⨯++=++= 单轮时：m l a a 0.28.024.02'01=⨯+=+=根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.2条，局部加载冲击系数：3.11=+μ 作用于每米宽板条上的弯矩为：m kN b l a P M sp /06.16)48.08.0(4.342803.1)4(4)1(10-=-⨯⨯⨯-=-+-=μ 单个车轮时：m kN b l a P M sp /65.13)48.08.0(0.241403.1)4('4)1('10-=-⨯⨯⨯-=-+-=μ 取最大值：m kN M sp /06.16-=作用于每米宽板条上的剪力为：kN a P Q sp 76.264.342803.14)1(=⨯⨯=+=μ 4．基本组合根据《公路桥涵设计通用规范》4.1.6条 恒+汽：m kN M M sp sg /46.24)06.16(4.1)65.1(2.14.12.1-=-⨯+-⨯=+ kN Q Q sp sg 41.4276.264.112.42.14.12.1=⨯+⨯=+故行车道板的设计作用效应为：m kN M sj /46.24-= kN Q sj 41.42=(三)截面设计、配筋与强度验算1.界面设计与配筋悬臂板根部高度14h cm =，净保护层2a cm =。