简支T梁桥课程设计计算书
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桥梁工程课程设计计算书题目:装配式钢筋混凝土简支T梁设计学院:土木工程学院班级:道桥103班学号: 101311姓名:宋若雨指导老师:宋娃丽2013年 6 月28 日目录一、设计资料与结构尺寸 (2)二、主梁几何尺寸计算 (3)三、恒载内力计算 (7)四、荷载横向分布系数计算 (8)五、活载内力计算 (9)六、主梁内力计算 (13)七、正截面极限承载状态配筋计算 (14)八、斜截面抗剪承载力计算 (16)九、全梁承载力校核 (21)十、裂缝宽度验算 (23)十一、主梁变形计算 (24)一、设计资料与结构尺寸:1.标准跨径:13m2.计算跨径:12.6m3.主梁预制长度:12.96m4.桥面净空:双向行驶,净9+2⨯0.5m护栏,双向单车道;5.设计荷载:公路-Ⅱ级;无人群荷载γ=;6.结构重要性系数:0 1.07.材料(1)钢筋,其技术指标见表1;(2)混凝土及其技术指标见表2,T型主梁、桥面铺装,栏杆、人行道均为C30。
表1 钢筋技术指标表2 混凝土技术指标8、设计依据(1)交通部.公路桥涵设计通用规范 (JTG D60-2004);北京:人民交通出版社.2004(2)交通部.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-图1图22004),北京:人民交通出版社.20049、计算方法:极限状态法。
10、结构尺寸主梁中心距2.1,腹板宽0.20m ,腹板高1.0m (预制腹板),桥面横坡1%,主梁翼板车行道边缘厚0.18m (翼板与混凝土桥面铺装整体现浇,现浇部分翼板纵向湿接缝50cm ),横隔梁厚为18cm ,桥面铺装7cm ,人行道、栏杆、护栏的尺寸参见通用图)。
二、主梁几何特性计算1、计算中主梁的抗弯和抗扭惯矩x I 和Tx I (1)、求主梁截面的抗弯惯矩x I ,主梁截面 如图3所示。
在CAD 软件中按1:1的比例绘 出横截面的图形,运用查询面域质量和几何特性的功能得到横截面的几何特性: 面积: 26320cm S = 抗扭惯矩: 454.7358861cm I x =(2)、求主梁的抗扭惯矩Tx I ,T 形截面抗扭惯矩近似等于各个矩形截面的抗扭惯矩之和,即:∑=3i i i Tx t b c I式中: i c ——为矩形截面抗纽刚度系数,可由表3查出; i i t b 、——为相应各矩形的宽度与厚度。
简支T梁基础工程课程设计计算书基础工程课程设计计算书1设计资料1.1初始条件东莞市常虎高速公路某高架桥梁,上部构造采用装配式钢筋混凝土简支T 梁,标准跨径25m ,计算跨径24.3m 。
桥面宽度为5.172⨯米,参照《公路桥梁地基基础设计规范》进行设计计算。
1.2设计荷载公路一级,人群荷载3.53/m KN 。
后台填土高度为8.5米。
桥台竖直反力8676KN 。
1.3材料台帽、耳墙、台身和基础(承台)为20号钢筋混凝土。
31/00.25m KN =γ;后台及溜坡填土的32/00.17m KN =γ;填土的内摩擦角,35︒=φ粘聚力0=c 。
1.4地质资料,上部尺寸图1结构尺寸图图中的H=5.4m,d=0.35m2基础类型的选择由于采用浅基础的时候,其基础深度不会超过5米,一般在3米左右,但是,此处地形在5米深度内承载力很小,根本不能满足桥台稳定性的要求,故在此处选择桩基础作为承台基础。
另外,由于底下土层的极限摩阻力很小,不能满足要求,此外,在距离地层表面11.2m的地方含有承载力很大的持力岩层,故在本地形时,柱桩基础是最好的选择。
3荷载计算3.1 上部构造恒载反力及桥台台身、基础上的土重计算图2结构分块图 表1恒载计算表 恒载计算表序号计 算 式竖直力p(KN) 对基础中心轴 偏心距 e(m)弯距M(KN.m)备注1 0.75⨯3.0⨯0.5⨯25 28.13 3.27 -91.99弯距正负值规定如下:逆时针方向取“-”号;顺时针方2 3⨯2.35⨯0.5⨯0.5⨯25 44.06 2.7 -118.963 0.5⨯3.1⨯0.5⨯25 19.38 1.45 -28.104 0.5⨯3⨯16.99⨯25 637.13 1.45 -923.84 5 3⨯0.4⨯0.3⨯1.1⨯25 9.9 0.65 -6.446 1.1⨯1.2⨯17.49⨯25 577.17 0.65 -375.16 7 3⨯0.5⨯5.4⨯1.8⨯0.8⨯25 291.6 0.4 116.6483⨯1.4⨯5.4⨯0.8⨯25453.60.9-408.24 9 ()17141.04.04.58.15.03.2297.55.4⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯-⨯⨯-⨯+1707.65 1.422424.86 序计 算 式竖直力对基础弯距kN P 04.17547=∑ m kN M ⋅-=∑98.8139各序号含义及承台尺寸的设计见图。
装配式钢筋混凝土简支T型梁桥计算书装配式钢筋混凝土简支T型梁桥计算书第Ⅰ部分装配式钢筋混凝土简支T型梁桥的计算资料一、设计资料1、桥面净空净—6+2×0.75人行道2、主梁跨径和全长标准跨径:la =20.00m(墩中心距离)计算跨径:l=19.50(支座中心距离)主梁全长: 全l=19.96(主梁预制长度)3、设计荷载汽-20、挂-100和人群荷载3KN/㎡4、材料钢筋:主筋用Ⅱ级钢,其他用Ⅰ级钢,混凝土用25号5、计算方法:极限状态法6、结构尺寸。
如图下:7、设计依据(1)《混凝土简支梁(板)桥》人民交通出版社(第二版)(2)《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-85),简称“桥规”( 3)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JDJ024-85)(4) 《公路桥涵设计手册梁》二、主梁的计算(一)主梁的荷载横向分布系数1、跨中荷载矩横向分布系数(按G-M法)(1)主梁的抗弯及抗扭惯矩Ix和Itx求主梁截面的重心位置如图下:平均板厚1h =1/2(8+14)=11cmax=()1813011)18160(2130181302111118160?+?-??+??-cm 2.41=)2/112.41(111421114212/13-??+??=x I23)19.422/130(130181301812/1-??+??+444823.66482252m cm ==T 形截面抗拒惯扭近似等于各个矩形截面的抗扭截面的抗扭惯矩之和,即:Tx I =3i i i t b c ∑3/1,069.060.1/11.0/111===c b t 301.0,151.0)11.03.1/(18.0/222==-=c b t故: 4333331080.21009.21071.019.1301.011.06.13/1m I Tx ---?=?+?=?+??= 单位抗弯及抗扭惯矩:cm m b I J x x /10142.46.1/104823.6/442--?=?==cm m b I J Tx Tx /1075.16.1/1076.2/453--?=?==(2)横梁抗弯及抗扭惯矩翼板有效宽度λ计算如图下:横梁长度取为两边主梁的轴线间距,即:m b l 4.66.144=?==367.04.6/35.2/1515.0,10035.2)15.085.4(2/1===='='=-=l c cm mb m h mc 根据l c /比值可查附表求得:548.0/=c λ m c29.135.2548.0548.0=?==λ 求横梁截面重心位置y ab h h b h h a y ''++=11212122/2/2λλm 21.00.115.011.029.120.115.02/12/11.029.1222=?++??= 横梁的抗弯和扭惯矩y I 和Ty I :2321131)2/(12/1)2/(2212/1y y y a h h b h b h a h h I -'''+''+-+?=λλ 2323)21.02/0.1(0.115.00.115.012/1)2/11.021.0(11.029.1211.029.12 12/1-??+??+-+=421022.3m -?= 32223111h b c h b c I Ty +=1.0031.085.4/11.0/11 ==b h 查表得3/11=c , 但由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板者的一半,可取6/11=c 1705.0)11.000.1(15.0/22-=b h b 查表得:298.02=c43333310971.110895.010076.115.089.0298.085.411.06/1m I Ty ---?=?+?=??+??=单位抗弯及抗扭惯y J 和Ty J :cm m b I J y y /10664.010085.4/1022.3/4421--?=??== cm m b I J Ty Ty /10406.010085.4/10971.1/4531--?=??== (3)计算抗弯参数θ和抗弯参数?324.010664.010142.45.190.44444=??='=-y x p J J l b θ b '—桥宽的一半 p l —计算跨径y x Ty Tx J J E J J G a 2/)(+= 按《公预规》取E G 43.0=,028.010 664.010142.4210)406.075.1(43.0445=+?=---a167.0028.0==a(4)计算荷载弯矩横向分布影响线坐标已知307.0=θ, 查M G -图表,可得表中值:表1用内插法求各梁位处值如图下:1号、5号梁2号、4号梁424114.06.04.0)(b b b bbK K K K K K +?=?--='3号梁:0K K ='(0K 系梁位在0点的K 值) 列表计算各梁的横向分布影响线坐标η值表2各梁的横向分布系数:汽—20:401.0)047.0127.0260.0462.0(2/11=-++?=汽η 405.0)072.0173.0240.0324.0(2/12=+++?=汽η 409.0)192.0218.0217.0191.0(2/13=+++?=汽η 挂—100: 257.0)117.0206.0303.0402.0(4/11=+++=挂η235.0)168.0213.0260.0300.0(4/12=+++=挂η214.0)208.0219.0219.0208.0(4/13=+++=挂η人群荷载: 628.01=人η391.02=人η348.02174.03=?=人η人行道板: 440.0188.0628.01=-=板η378.0017.0395.02=-=板η340.0170.023=?=板η2.梁端剪力横向分布系数计算(按杠杆法)汽—20: 282.0563.02/11=?='汽η500.0000.12/12=?='汽η 594.0)250.0938.0(2/13=+?='汽η挂—100:469.0)437.021(4/12=?+?='挂η 469.0)437.021(4/13=?+?='挂η 人群荷载: 343.11='人η343.02-='人η 03='人η(二)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,计算见表3 钢筋混凝土T 形梁的恒载计算表3一侧人行道部分每 2.5m 长时重12.42KN,1.0m 长时重12.35/2.5=4.94KN/m 。
钢筋混凝土桥梁计算一、设计资料 1.结构形式及基本尺寸某公路装配式简支梁桥,标准跨径20m ,双向双车道布置,桥面宽度为净 7+2x1. 5m ,总宽10m 。
主梁为装配式钢筋混凝土简支T 梁,桥面由6片T 梁组成,主梁之间铰接,沿梁长设置5道横隔梁(横隔梁平均厚度为16cm ,高100cm ),桥梁横截面布置见图1。
80015035035013020100090201830821304825251.5% 1.5%图 1 主梁横截面主要尺寸(单位:cm )2.桥面布置桥梁位于直线上,两侧设人行道,人行道宽1.5m 、厚0.20m 。
桥面铺装为2cm 厚的沥青混凝土,其下为C25混凝土垫层,设双面横坡,坡度为1.5% 。
横坡由混凝土垫层实现变厚度,其中,两侧人行道外侧桥面铺装厚度为8cm (2cm 厚沥青混凝土和6cm 混凝土垫层)。
3.主梁表1 装配式钢筋混凝土T 形梁桥总体特征 标准跨径/m 计算跨径/m梁长 /m梁高 /m支点 肋宽 /cm跨中 肋宽 /cm翼板端部厚度 /cm 翼板根部厚度 /cm 梁肋变化长度/ cm 横隔 梁数最大 吊重 /t2019.519.961.330181220479532.5注:梁肋变化长度从支截面点算起。
4.材料 1)梁体:主梁混凝土:C35; 横梁混凝土:C30; 钢筋混凝土容重:25kN/m 3 2)钢筋主 筋:热轧HRB335钢筋; 构造钢筋: 热轧R235钢筋 3)桥面铺装沥青混凝土,容重为22kN/m 3 ;混凝土垫层C25,容重为24kN/m 3 4)人行道人行道包括栏杆荷载集度为6kN/m 5.设计荷载6.设计规范及参考书目1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) 3)《桥梁工程》4)《混凝土结构设计原理》 5)《结构力学》6)《桥梁通用构造及简支梁桥》二、主梁的计算 (一)主梁内力计算 1.恒载内力计算(1)计算各主梁的恒载集度 主梁:kN/m53.11253.118.0218.06.1)2.012.0('1=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=g kN/m 625.14253.13.023.06.1)2.012.0("1=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=gkN/m 08.132/)("1'11=+=g g g横隔梁: 对于边主梁A 组 汽车荷载 人群荷载 公路—I 级3.0 kN/m 2)kN/m (53.05.19/25516.0248.082.0218.060.100.1g 2=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⨯⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯--⨯= 对于中主梁(kN/m)06.153.02g 12=⨯=桥面铺装层)kN/m (03.36/2400.7)12.006.0(212200.702.0g 3=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯++⨯⨯=栏杆和人行道)k N /m(2/626g 4=⨯= 作用于边主梁的全部恒载g 为∑=+++==)k N /m (64.18203.353.008.13g g i 作用于中主梁的恒载为)kN/m (17.19203.306.108.13g 1=+++=(2)荷载内力计算各主梁距离支座为x 的横截面弯矩和剪力: )(222x l gx x gx x gl M x -=⋅-⋅= )2(22x l ggx gl V x -=-=各计算截面的剪力和弯矩值列于表2内 表2 边(中)主梁的恒载内力截面位置 内力剪力kN /V弯矩kN /M 0=x74.18119.5218.64=⨯=V (186.9)0=M (0)4/l x =86.9019.5/4)/22-18.64(19.5=⨯=V (93.44)45.664419.5-19.5419.5218.64=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=M(683.34)2.活载内力计算(1)a.荷载位于支座处时,应按杠杆原理法计算荷载横向分布系数首先绘制1/2和三号梁的荷载横向影响线如图2 ①②③所示图2 杠杆原理法计算横向分布系数(尺寸单位:cm)根据《桥规》(JPG D60)的规定,在横向影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置。
【最新整理,下载后即可编辑】装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算一.基本设计资料(一).跨度及桥面宽度二级公路装配式简支梁桥,双车道,计算跨径为13m,桥面宽度为净7.0+2×2+2×0.5=12m,主梁为钢筋混凝土简支T 梁,桥面由7片T 梁组成,主梁之间的桥面板为铰接,沿梁长设置3道横隔梁。
(二).技术标准设计荷载:公路—Ⅱ级,人群荷载3.0KN/m2。
汽车荷载提高系数1.3(三).主要材料钢筋:主筋用HRB335级钢筋,其他用R235级钢筋。
混凝土:C50,容重26kN/m3;桥面铺装采用沥青混凝土;容重23kN/m3;(四).设计依据⑴《公路桥涵设计通用规范》(JTJ D60—2004)⑵《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ D62—2004);(五).参考资料⑴结构设计原理:叶见曙,人民交通出版社;⑵桥梁工程:姚玲森,人民交通出版社;⑶混凝土公路桥设计:⑷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桥结构设计》闫志刚主编.机械工业出版社(六).构造形式及截面尺寸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,此设计中计算跨径为13m,拟定采用的梁高为1.0m,翼板宽2.0m。
腹板宽0.18m。
2. 主梁间距和主梁片数:桥面净宽:7.0+2×2+2×0.5=12m,采用7片T型主梁标准设计,主梁间距为2.0m。
全断面7片主梁,设3道横隔梁,横隔板厚0.15m,高度取主梁高的3/4,即0.75m。
路拱横坡为双向2%,由C50沥青混凝土垫层控制,断面构造形式及截面尺寸如图所示。
二 .主梁的计算(一).主梁的荷载横向分布系数计算1.跨中荷载弯矩横向分布系数(按G —M 法) (1)主梁的抗弯及抗扭惯矩x I 和Tx I 求主梁界面的的重心位置x a (图2): 平均板厚:()11913112h cm =+= 主梁截面的重心位置:cma x 568.261810011)18200(50181005.511)18200(=⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-=主梁抗弯惯矩:)(10487.3)(229.3486992)568.262100(1001810018121)211568.26(11200112001214242323m cm I x -⨯==-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯+⨯⨯=主梁抗扭惯矩: 31i i mi i T t b c I ∑==对于翼板:1.0055.02001111≤==b t 查表得 1/3c =对于肋板:18.01001822==bt 由线性内插 295.0=c)(10608.2)(3.26077718100295.0112003143433m cm I T -⨯==⨯⨯+⨯⨯=单位宽度抗弯及抗扭惯矩:)(10304.120010608.2)(10744.120010487.3453442cm m b I J cm m b I J Tx Tx xx ----⨯=⨯==⨯=⨯== (2)横梁的抗弯及抗扭惯矩 翼板有效宽度λ的计算,计算图3所示横梁长度取两边主梁的轴线间距,即:cmb cm h cmc cmb l 15753052)15625(8004='='=-===381.0800305==l c 查表得当381.0=lc时531.0=cλ则 cm 162531.0305=⨯=λ横隔梁界面重心位置y a : cm a y 178.1315751116222751575211111622=⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=横隔梁抗弯惯矩:)(10007.8)178.13275(75157515121)5.5178.13()111622(11)1262(12143323--⨯=-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=m I y 横隔梁的抗扭惯矩:33111222Ty I c b h c b h =+由1.00176.06251111≤==bh , 故 11/3c =,由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板的一半,可取11/6c =。
装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算一 .基本设计资料(一).跨度及桥面宽度二级公路装配式简支梁桥,双车道,计算跨径为13m,桥面宽度为净7.0+2×2+2×0.5=12m,主梁为钢筋混凝土简支T 梁,桥面由7片T梁组成,主梁之间的桥面板为铰接,沿梁长设置3道横隔梁。
(二).技术标准设计荷载:公路—Ⅱ级,人群荷载3.0KN/m2。
汽车荷载提高系数1.3(三).主要材料钢筋:主筋用HRB335级钢筋,其他用R235级钢筋。
混凝土:C50,容重26kN/m3;桥面铺装采用沥青混凝土;容重23kN/m3;(四).设计依据⑴《公路桥涵设计通用规范》(JTJ D60—2004)⑵《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ D62—2004);(五).参考资料⑴结构设计原理:叶见曙,人民交通出版社;⑵桥梁工程:姚玲森,人民交通出版社;⑶混凝土公路桥设计:⑷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桥结构设计》闫志刚主编.机械工业出版社(六).构造形式及截面尺寸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,此设计中计算跨径为13m,拟定采用的梁高为1.0m,翼板宽2.0m。
腹板宽0.18m 。
2. 主梁间距和主梁片数:桥面净宽:7.0+2×2+2×0.5=12m ,采用7片T 型主梁标准设计,主梁间距为2.0m 。
全断面7片主梁,设3道横隔梁,横隔板厚0.15m,高度取主梁高的3/4,即0.75m 。
路拱横坡为双向2%,由C50沥青混凝土垫层控制,断面构造形式及截面尺寸如图所示。
二 .主梁的计算(一).主梁的荷载横向分布系数计算1.跨中荷载弯矩横向分布系数(按G —M 法)(1)主梁的抗弯及抗扭惯矩x I 和Tx I 求主梁界面的的重心位置x a (图2): 平均板厚:()11913112h cm =+= 主梁截面的重心位置:cma x 568.261810011)18200(50181005.511)18200(=⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-=主梁抗弯惯矩:)(10487.3)(229.3486992)568.262100(1001810018121)211568.26(11200112001214242323m cm I x -⨯==-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯+⨯⨯=主梁抗扭惯矩: 31ii mi i T t b c I ∑==对于翼板:1.0055.02001111≤==b t 查表得 1/3c =对于肋板:18.01001822==b t 由线性内插 295.0=c)(10608.2)(3.26077718100295.0112003143433m cm I T -⨯==⨯⨯+⨯⨯=单位宽度抗弯及抗扭惯矩:)(10304.120010608.2)(10744.120010487.3453442cm m b I J cm m b I J TxTx xx ----⨯=⨯==⨯=⨯== (2)横梁的抗弯及抗扭惯矩 翼板有效宽度λ的计算,计算图3所示横梁长度取两边主梁的轴线间距,即:cmb cmh cmc cmb l 15753052)15625(8004='='=-===381.0800305==l c 查表得当 381.0=l c 时 531.0=c λ则 cm 162531.0305=⨯=λ横隔梁界面重心位置ya : cm a y 178.1315751116222751575211111622=⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=横隔梁抗弯惯矩:)(10007.8)178.13275(75157515121)5.5178.13()111622(11)1262(12143323--⨯=-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=m I y 横隔梁的抗扭惯矩:33111222Ty I c b h c b h =+由1.00176.06251111≤==b h , 故 11/3c =,由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板的一半,可取11/6c =。
目录1、主梁设计计算 (2)1.1、集度计算 (2)1.2、恒载内力计算 (3)1.3、惯性矩计算 (4)1.4、冲击系数计算 (5)1.5、计算各主梁横向分布系数 (5)1.6、计算活载内力 (8)2、正截面设计 (10)2.1、T形梁正截面设计: (10)2.2、斜截面设计 (12)3、桥面板设计 (16)3.1桥面板计算书: (16)3.2桥面板截面设计 (18)4、参考文献 (19)5、《桥梁工程》课程设计任务书 (20)5.1、课程设计的目的和要求 (20)5.2、设计内容 (20)5.3、设计题目:装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算 (21)T 型简支梁桥计算书1、主梁设计计算标准跨径:16m 计算跨径:15.5 高跨比:1/11梁高:1/11×15.5+0.5=1.45m1.1、集度计算计算第一期恒载:混凝土C25,C30(容重为25 KN/㎡ ) (1)、计算①、②、③号主梁面积:0.6050 m ²计算①、②、③号梁集度:g 1=g 2=g 3=0.6050×25KN/m=15.1KN/m (2)、计算①、②、③号梁的横隔梁折算荷载:①号梁为边主梁,②、③号梁为中主梁:横隔梁a=1.8m ,b=0.15m ,h=1m 的寸且5根横隔梁的体积都为:3124155.0)216.015.0()220.00.2()214.008.000.1(m =+⨯-⨯+-计算①号梁m kN g /00.15.15/255124155.1''''1=⨯⨯=;计算②号梁和③号梁为m kN g g g /00.200.122'''1'''3'''2=⨯=⨯==计算第二期恒载:(1)计算桥面铺装层荷载:分为2cm 厚沥青混凝土重为m kN g /828.05/2302.09沥青=⨯⨯=和C25混凝土垫层厚分布如下图所示:①号梁:mk kN /625.2255.1)08.006.0(5.0=⨯⨯+⨯; ②号梁:m kN /75.4252)11.008.0(5.0=⨯⨯+⨯; ③号梁:m kN /9375.5252)1275.011.0(5.0=⨯⨯+⨯;计算第三期恒载:栏杆和人行道 计算①号主梁:6×2/5=2.4 计算②号主梁:6×2/5=2.4 计算③号主梁:6×2/5=2.4 全部荷载汇总如下:可得简直梁桥的基频:CCm EI l f 22π=1.2、恒载内力计算根据公式M x =gx 2(l −x )Q x =g2(l −2x ),算得恒载内力。
一、设计资料1.桥面净空净—8m+2×1.0m人行道2.主梁跨径和全长标准跨径:l=19.50mb计算跨径:l=19.00m=19.46m主梁全长:l全3.设计荷载公路—I级,人群荷载标准值3.5kN/m24.材料钢筋:主钢筋用HRB335,其他用钢筋采用R235;混凝土:C305.计算方法极限状态法。
6.结构尺寸如图1所示,全断面六片主梁,设五根横梁。
二、主梁的计算(一)主梁的荷载横向分布系数1.跨中荷载弯矩横向分布系数(按修正偏心压力法)I(1)计算I和T翼板的换算平均高度1202140100h =+=(mm ) 求主梁截面重心位置 ()()4182001300120200-16002130020013002120120200-1600a x =⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=(mm ) 主梁抗弯惯距()()()4102323mm 10234.7418-21300130020013002001212120-418120200-1600120200-1600121⨯=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯=I 主梁抗扭惯矩查表得对于翼板:1.0075.01600120b t 11<==,31c 1=对于梁肋:)169.0120-1300200b t 22==,297.0c 2=()4933m1i 3i i i mm 10725.32001180297.0120160031t b c ⨯=⨯⨯+⨯⨯==∑=T I(2)计算抗扭修正系数β查表知,当6n =时,028.1=ξ,并取E G 4.0=,得923.06.1600.1910234.710725.34.0028.1112109=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯⨯+=E E β(3)计算横向影响线竖标值对于1号边梁考虑抗扭修正后的横向影响线竖标值为()()()()()()[]496.06.1-28.0-6.1-8.0-8.0-8.08.06.18.06.128.06.12923.061a a n 12222222n 1i 2i2111=⨯++++++++⨯+⨯⨯+=+=∑=βη163.0-a a a n 1n 1i 2i5151=+=∑=βη 设影响线零点离1号梁轴线的距离为x ,则163.0x-60.15496.0x ⨯= 解得: m 02.6x =(4)计算荷载横向分布系数1号边梁的横向影响线和布载图示如图3所示。
装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算一。
基本设计资料(一).跨度及桥面宽度二级公路装配式简支梁桥,双车道,计算跨径为13m,桥面宽度为净7。
0+2×2+2×0。
5=12m,主梁为钢筋混凝土简支T 梁,桥面由7片T梁组成,主梁之间的桥面板为铰接,沿梁长设置3道横隔梁. (二)。
技术标准设计荷载:公路—Ⅱ级,人群荷载3.0KN/m2。
汽车荷载提高系数1。
3(三).主要材料钢筋:主筋用HRB335级钢筋,其他用R235级钢筋。
混凝土:C50,容重26kN/m3;桥面铺装采用沥青混凝土;容重23kN/m3;(四).设计依据⑴《公路桥涵设计通用规范》(JTJ D60-2004)⑵《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ D62-2004);(五)。
参考资料⑴结构设计原理:叶见曙,人民交通出版社;⑵桥梁工程:姚玲森,人民交通出版社;⑶混凝土公路桥设计:⑷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桥结构设计》闫志刚主编。
机械工业出版社(六).构造形式及截面尺寸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,此设计中计算跨径为13m,拟定采用的梁高为1.0m,翼板宽2.0m。
腹板宽0。
18m.2. 主梁间距和主梁片数:桥面净宽:7。
0+2×2+2×0。
5=12m ,采用7片T 型主梁标准设计,主梁间距为2。
0m. 全断面7片主梁,设3道横隔梁,横隔板厚0。
15m,高度取主梁高的3/4,即0。
75m 。
路拱横坡为双向2%,由C50沥青混凝土垫层控制,断面构造形式及截面尺寸如图所示。
二 。
主梁的计算(一)。
主梁的荷载横向分布系数计算1.跨中荷载弯矩横向分布系数(按G —M 法)(1)主梁的抗弯及抗扭惯矩x I 和Tx I 求主梁界面的的重心位置x a (图2): 平均板厚:()11913112h cm =+= 主梁截面的重心位置:cma x 568.261810011)18200(50181005.511)18200(=⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-=主梁抗弯惯矩:)(10487.3)(229.3486992)568.262100(1001810018121)211568.26(11200112001214242323m cm I x -⨯==-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯+⨯⨯=主梁抗扭惯矩: 31ii mi i T t b c I ∑==对于翼板:1.0055.02001111≤==b t 查表得 1/3c =对于肋板:18.01001822==b t 由线性内插 295.0=c)(10608.2)(3.26077718100295.0112003143433m cm I T -⨯==⨯⨯+⨯⨯=单位宽度抗弯及抗扭惯矩:)(10304.120010608.2)(10744.120010487.3453442cm m b I J cm m b I J Tx Tx xx ----⨯=⨯==⨯=⨯== (2)横梁的抗弯及抗扭惯矩翼板有效宽度λ的计算,计算图3所示横梁长度取两边主梁的轴线间距,即:cmb cm h cmc cmb l 15753052)15625(8004='='=-===381.0800305==l c 查表得当 381.0=l c 时 531.0=cλ 则 cm 162531.0305=⨯=λ横隔梁界面重心位置ya : cm a y 178.1315751116222751575211111622=⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=横隔梁抗弯惯矩:)(10007.8)178.13275(75157515121)5.5178.13()111622(11)1262(12143323--⨯=-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=m I y 横隔梁的抗扭惯矩:33111222Ty I c b h c b h =+由1.00176.06251111≤==b h , 故 11/3c =,由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板的一半,可取11/6c =。
混凝土简支桥梁计算书-完整版土木建筑学院课程设计(论文)计算书课程名称:《桥梁工程》课程设计设计题目:装配式钢筋混凝土简直T型梁桥上部结构设计专业:土木工程班级: 2008-1设计人:任常杰指导教师:张征山东科技大学土木建筑学院2011年 7 月 4 日课程设计任务书专业(方向):土木工程班级: 2008-1学生姓名:任常杰学号: 200801020919一、课程设计题目:装配式钢筋混凝土简支T型梁桥上部结构设计原始资料:1.标准跨径为25m,计算跨径为24.5m,预制梁长为24.96m;2.桥面净宽:净—7m(车行道)+2×0.75m(人行道);3.设计荷载:公路—Ⅱ级,人群3.0kN/m2,每侧栏杆及人行道的重量按5.0 kN/m2计;4.材料:混凝土:主梁选用C30,铺装层选用C25 ;钢筋:直径≥12㎜时采用HRB335,直径﹤12㎜时采用R235;5.材料容重:水泥砼23 kN/m2;钢筋砼25 kN/m2;沥青砼21 kN/m2二、设计应解决下列主要问题:1.横向荷载分布系数的计算;2.主梁内力的计算;3.行车道板的内力计算;4.横隔梁的内力计算;5.支座的计算。
三、设计图纸:1.桥梁总体布置图;2. 主梁纵横断面布置图;3.桥面构造横截面图。
四、命题发出日期: 2011.6.20 设计应完成日期: 2011.6.24设计指导人(签章):系主任(签章):日期:年月日指导教师对课程设计评语指导教师(签章):系主任(签章):日期:年月日摘要桥梁工程作为公路交通和铁路交通中的一个重要组成部分,是道路跨越障碍物的主要结构。
同时,也是解决城市交通用地不足的有效方式。
本设计为装配式钢筋混凝土简支T型梁桥上部结构设计。
主要包括横向荷载分布系数的计算,主梁内力的计算,行车道板的计算,横隔梁内力的计算还有支座的计算。
装配式钢筋混凝土简支T型梁桥的计算是一个比较复杂的过程,桥梁作为交通要塞其安全性必须要有保证,在设计之前就要充分估计其界面,在梁高上可以采用保守的方式结合经验进行初步拟定,主梁的高度左右整个桥梁的设计,所以主梁截面的合理估计很重要,横向荷载分布系数采用偏心压力法求解,有了横向荷载分布系数才能正确计算出作用在主梁上的作用效应,得到了各种荷载组合后的作用效应,进而运用极限状态设计原理对主梁进行配筋,并验算。
钢筋混凝土桥梁计算一、设计资料 1.结构形式及基本尺寸某公路装配式简支梁桥,标准跨径20m ,双向双车道布置,桥面宽度为净 7+2x1. 5m ,总宽10m 。
主梁为装配式钢筋混凝土简支T 梁,桥面由6片T 梁组成,主梁之间铰接,沿梁长设置5道横隔梁(横隔梁平均厚度为16cm ,高100cm ),桥梁横截面布置见图1。
80015035035013020100090201830821304825251.5% 1.5%图 1 主梁横截面主要尺寸(单位:cm )2.桥面布置桥梁位于直线上,两侧设人行道,人行道宽1.5m 、厚0.20m 。
桥面铺装为2cm 厚的沥青混凝土,其下为C25混凝土垫层,设双面横坡,坡度为1.5% 。
横坡由混凝土垫层实现变厚度,其中,两侧人行道外侧桥面铺装厚度为8cm (2cm 厚沥青混凝土和6cm 混凝土垫层)。
3.主梁表1 装配式钢筋混凝土T 形梁桥总体特征 标准跨径/m 计算跨径/m梁长 /m梁高 /m支点 肋宽 /cm跨中 肋宽 /cm翼板端部厚度 /cm 翼板根部厚度 /cm 梁肋变化长度/ cm 横隔 梁数最大 吊重 /t2019.519.961.330181220479532.5注:梁肋变化长度从支截面点算起。
4.材料 1)梁体:主梁混凝土:C35; 横梁混凝土:C30; 钢筋混凝土容重:25kN/m 3 2)钢筋主 筋:热轧HRB335钢筋; 构造钢筋: 热轧R235钢筋 3)桥面铺装沥青混凝土,容重为22kN/m 3 ;混凝土垫层C25,容重为24kN/m 3 4)人行道人行道包括栏杆荷载集度为6kN/m 5.设计荷载6.设计规范及参考书目1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) 3)《桥梁工程》4)《混凝土结构设计原理》 5)《结构力学》6)《桥梁通用构造及简支梁桥》二、主梁的计算 (一)主梁内力计算 1.恒载内力计算(1)计算各主梁的恒载集度 主梁:kN/m53.11253.118.0218.06.1)2.012.0('1=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=g kN/m 625.14253.13.023.06.1)2.012.0("1=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=gkN/m 08.132/)("1'11=+=g g g横隔梁: 对于边主梁A 组 汽车荷载 人群荷载 公路—I 级3.0 kN/m 2)kN/m (53.05.19/25516.0248.082.0218.060.100.1g 2=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⨯⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯--⨯= 对于中主梁(kN/m)06.153.02g 12=⨯=桥面铺装层)kN/m (03.36/2400.7)12.006.0(212200.702.0g 3=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯++⨯⨯=栏杆和人行道)k N /m(2/626g 4=⨯= 作用于边主梁的全部恒载g 为∑=+++==)k N /m (64.18203.353.008.13g g i 作用于中主梁的恒载为)kN/m (17.19203.306.108.13g 1=+++=(2)荷载内力计算各主梁距离支座为x 的横截面弯矩和剪力: )(222x l gx x gx x gl M x -=⋅-⋅= )2(22x l ggx gl V x -=-=各计算截面的剪力和弯矩值列于表2内 表2 边(中)主梁的恒载内力截面位置 内力剪力kN /V弯矩kN /M 0=x74.18119.5218.64=⨯=V (186.9)0=M (0)4/l x =86.9019.5/4)/22-18.64(19.5=⨯=V (93.44)45.664419.5-19.5419.5218.64=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=M(683.34)2.活载内力计算(1)a.荷载位于支座处时,应按杠杆原理法计算荷载横向分布系数首先绘制1/2和三号梁的荷载横向影响线如图2 ①②③所示图2 杠杆原理法计算横向分布系数(尺寸单位:cm)根据《桥规》(JPG D60)的规定,在横向影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置。
途中rPPq、2/lx=0=V(0)97.88519.564.81812=⨯⨯=M(911.16)相应为汽车荷载轴重和每延米跨长的人群荷载集度:r q ηη和为对应于汽车车轮和人群荷载集度的影响线坐标。
由此可得荷载横向分布系数为 1号梁汽车荷载 188.0375.02121q 0=⨯==∑q m η人群荷载 156.10==r r m η 2号梁汽车荷载 ∑=⨯==5.0121210qq m η 人群荷载 00==r r m η 3号梁汽车荷载 594.0)594.0594.0(21210=+⨯==∑q q m η 人群荷载 00=r m2号梁人群荷载取00=r m ,是考虑人行道上不布载时为最不利情况;否则人行道荷载引起的复反力,在考虑作用效应组合时反而会减小2号梁的受力。
b.荷载位于跨中时,由于此桥在跨度内设有横隔梁,具有强大的横向连接刚性,且承重结构的跨宽比为 203.280050.19>==B l 故可按偏心压力法来绘制横向影响线,并计算横向分布系数c m 。
本桥各根主梁的横截面均相等,梁数6=n ,梁间距为1.60m ,则)m (8.44)80.06.12()80.060.1(80.080.0)80.060.1()80.06.12(a2222222262524232221612=+⨯++++++++⨯=+++++=∑=a a a a a a i i由式∑±=nii ik ki a a a n21η可得: 1号梁横向影响线的坐标值为524.08.44)80.060.12(6112122111=+⨯+=+=∑=n i i a a n η190.08.44)80.060.12(6112126116-=+⨯-=+=∑=n i ia a a n η由1611ηη和绘制的1号梁横向影响线见图3(①),图中还按照《桥规》(JTG D60)的规定,确定了汽车荷载的最不利荷载位置。
设横向影响线的零点至1号梁位的距离为x ,则190.08524.0xx -= 解得m 87.5=x 设人行道缘石至1号梁轴线的距离为∆,则∆=(8-7)/2=0.5(m)根据几何关系,左侧第一个轮重对应的影响线坐标为(以1q x 表示影响线零点至汽车轮重的横坐标距离):435.0)5.05.087.5(87.5524.01111=--⨯==q q x xηη 同理可得各轮重和人群荷载集度对应的影响线坐标分别为[见图3 ①]:274.02=q η 158.03=q η 003.04-=q η 546.0=r η于是,1号梁的活载横向分布系数可一算如下:汽车荷载432.0)003.0158.0274.0435.0(21)(21214321=-++⨯=+++⨯==∑q q q q qcq m ηηηηη; 人群荷载 546.0==r cr m η2号梁横向影响线的坐标值为381.08.4444.2611121221=⨯+=+=∑=n i i a a a n η; 05.08.4444.2611126226-=⨯-=-=∑=n i i a a a n η 由2621ηη、绘制的1号梁横向影响线,见图3 ②,汽车荷载最不利位置如图。
求得横向影响线的零点至2号梁位的距离为x=7.07m人行道缘石至2号梁轴线的距离为 Δ=1.1(m) 根据几何关系,得各轮重和人群荷载集度对应的影响线坐标分别为[见图3 ②]:327.01=q η 230.02=q η 160.03=q η 063.04=q η 395.0=r η 于是,2号梁的活载横向分布系数可计算如下:汽车荷载 390.0)063.0160.0230.0327.0(2121=+++⨯==∑q cq m η; 人群荷载 395.0==r cr m η3号梁横向影响线的坐标值为238.08.4448.0611131331=⨯+=+=∑=niiaaanη;095.08.4448.0611126336=⨯-=-=∑=niiaaanη由3631ηη、绘制的3号梁横向分布影响线如图3 ③。
根据几何关系,得到各轮重和人群荷载集度对应的影响线坐标分别为:220.01=qη188.02=qη165.03=qη132.04=qη247.0=rη于是,3号梁的活载横向分布系数可计算如下:汽车荷载:3525.0)132.0165.0188.0220.0(2121=+++⨯==∑q cq m η 人群荷载:247.0==r cr m η表3 c m m 、0汇总活载梁号 支座0m跨中c m汽车①0.188 0.432 ② 0.5 0.390 ③ 0.594 0.353 人群①1.156 0.546 ② 0 0.395 ③0.247(2)各主梁在各控制截面的弯矩和剪力均布荷载和内力影响线计算: 表4内力公路-Ⅰ级荷载标准值(kN/m )人群荷载标准值 (kN/m )影响线面积 (m m 2或)影响线图示4l M10.5 365.355.1932332322=⨯=⋅=Ωl2l M10.5 353.475.19818122=⨯=⋅=l Ω2l V10.5 3438.25.198181=⨯=⋅=l Ω0V10.5 375.95.192121=⨯=⋅=Ωl公路--Ⅰ级中集中荷载计算 计算弯矩效应时(k/N)238)55.19(550180360180=-⨯--+=k P计算剪力效应时)kN (6.2852382.1=⨯=k P 冲击系数μ计算: 由公式Hz 128.522==f m EI l f cC解得π因为 Hz 14Hz 5.1≤≤f 根据《桥规》,27.00157.0128.5ln 1767.00157.0ln 1767.0=-=-=f μ 双车道不折减: 00.1=ξ纵向每延米人群荷载集度 )kN/m (5.45.10.3=⨯=⋅=R q P r or (ⅰ)荷载的跨中作用效应计算: 车道均布荷载下)kN/m (8.27353.475.10432.01)27.01()1(,2=⨯⨯⨯⨯+=Ω⋅⋅⋅⋅+=k c qklq m M ξμ车道集中荷载作用下: )kN/m (6.63645.19238432.000.1)27.01()1(,2=⨯⨯⨯⨯+=⋅⋅⋅⋅+=k k c pkly p m M ξμ 则 )kN/m (7.10379.7638.273,21,212=+=+=pkqkl M M M表5 车道荷载的跨中弯矩截面位置梁号1+μc m )(kN/m k qΩ2m )(kN/m P kky弯矩(kN/m ))()1(2k k k c l y p q m M +Ω⋅⋅⋅+=ξμ4Ml① 1.27 0.432 10.5 35.65 238 3.656 1.27x1x0.432x(10.5x35.65+238x3.656)=628.8 ② 1.27 0.390 10.5 35.65238 3.656 567.7 ③ 1.27 0.353 10.5 35.652383.656511.0表 6 人群荷载的跨中弯矩截面位置梁号 crmrP 0Ω (2m )弯矩(kN/m )Ω⋅⋅=r r rl P m M 0,24Ml① 0.546 4.5 35.65 87.6 ② 0.395 4.5 35.65 63.4 ③ 0.247 4.5 35.65 39.6 2Ml① 0.546 4.5 47.53 116.8 ② 0.395 4.5 47.53 84.5 ③0.2474.547.5352.9表7 跨中截面车道荷载最大剪力表8 跨中截面人群荷载最大剪力 截面位置梁号 crmrP 0Ω (2m )剪力(kN )Ω⋅⋅=r r rl P m V 0,22l V① 0.546 4.5 2.438 6.0 ② 0.395 4.5 2.438 4.3 ③0.2474.52.4382.72M l① 1.27 0.432 10.5 47.53238 4.875 910.4 ② 1.27 0.390 10.5 47.532384.875821.9③ 1.27 0.353 10.5 47.53238 4.875 743.9截面位置梁号μ+1c m )(kN/m k qΩ2m )(kN/m P kky剪力(kN ))()1(2k k k c l y p q m V +Ω⋅⋅⋅+=ξμ2l V① 1.27 0.432 10.5 2.438285.6 0.5 102.6 ② 1.27 0.390 10.5 2.438 285.6 0.5 92.7 ③ 1.27 0.353 10.5 2.438285.60.583.9(ⅱ)支点截面荷载最大剪力计算 1号梁支点截面汽车荷载最大剪力:作荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化图形和支点剪力影响线,如图4所示。