11M装配式钢筋混凝土简支T梁桥课设计算说明书

兰州理工大学技术工程学院

课 程 设 计

1M 装配简支 专 业： 课 程： 学 号：学生姓名： 指导教师： 完成期限：

式钢筋混凝T型梁桥

道路桥梁与渡河工程 《桥梁工程》 133*****

**

李喜梅

2016.7.4——2016.7.15

土1

前言

桥梁工程课程设计是土木工程专业道桥方向《桥梁工程》专业课教学环节的有机组成部分，其目的在于通过桥梁工程设计实践的基本训练，深化掌握本课程的实用理论与设计计算方法，为今后独立完成桥梁工程设计打下初步基础。

学生应在教师的指导下，综合应用所学建筑材料、结构力学、弹性力学、结构设计原理、桥涵水文、桥梁工程、墩台基础等课程知识和桥梁实习所积累的工程实践经验，贯彻理论联系实际的原则，按时按量独立完成所规定的设计工作。具体要求如下： 1.根据标准图、技术规范与经验公式，正确拟定各部结构尺寸，合理选择材料、标号。 2.计算结构在各种荷载与其他因素作用下的内力，进行配筋设计与强度、稳定性、刚度的校核。

3.正确理解《公路桥涵设计规范》有关条文，并在设计中合理运用。 4.加强计算、绘图、文件编制、查阅与翻译有关技术文献等基本技能的训练。

目录

一、题目 ................................................................................................................................................................ 1 二、设计参数 ........................................................................................................................................................ 1

(一)桥面净空 ................................................................................................................................................. 1 (二)主梁跨径和全长 ..................................................................................................................................... 1 (三)设计荷载 ................................................................................................................................................. 1 (四)材料 ......................................................................................................................................................... 1 (五)主梁尺寸 ................................................................................................................................................. 1 (六)设计依据 ................................................................................................................................................. 1 (七)参考资料 ................................................................................................................................................. 1 三、主梁的计算 .................................................................................................................................................. 2

(一)主梁的荷载横向分布系数...................................................................................................................... 2 (二) 作用效应计算 ....................................................................................................................................... 4 四、持久状况承载能力极限状态下截面设计、配筋与验算 .......................................................................... 13

1．配置主梁受力钢筋 ................................................................................................................................ 13 2．持久状况截面承载能力极限状态计算 ................................................................................................ 14 3．斜截面抗剪承载力计算 ........................................................................................................................ 14 4.箍筋设计 ................................................................................................................................................... 17 5.斜截面抗剪承载力验算 ........................................................................................................................... 18 6、持久状况斜截面抗弯极限承载能力验算 ............................................................................................ 19 7. 持久状况正常使用极限状态下的挠度验算 ......................................................................................... 23 五、行车道板的计算 .......................................................................................................................................... 26

1.计算图式 ................................................................................................................................................... 26 2.恒载及其内力 ........................................................................................................................................... 26 3.可变荷载效应 ........................................................................................................................................... 26 六、截面设计与配筋及验算 .............................................................................................................................. 27 七、心得体会 ...................................................................................................................................................... 29 八、参考文献 ...................................................................................................................................................... 27

装配式钢筋混凝土简支型梁桥计算

一、题目：装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算 二、设计参数

（一）桥面净空 净-9+2?1.0m （二）主梁跨径和全长

标准跨径 lb=16.00m(墩中心距离) 计算跨径 l=15.50m(支座中心距离) 主梁全长 =15.96m(主梁预制长度)

（三）设计荷载

公路Ⅱ级荷载 ，人群荷载3kN/㎡ （四）材料

钢筋：HRB335 HPB300

混凝土：C50，容重26KN/m3；桥面铺装采用沥青混凝土：容重23KN/m3

（五）主梁尺寸

全断面5片主梁，设五根横梁，如图所示：

（六）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》（JTG 62-2004），简称“公预规” （3）《公路工程技术标准》（JTG B01-2003） （七）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

2j（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。 三、主梁的计算

(一)主梁的荷载横向分布系数 1．跨中荷载横向分布系数

承重机构的宽跨比为：B/L=11/15.5=0.71 （1） 主梁的抗弯及抗扭惯矩Ix和ITX 求主梁截面的重心位置(图2)ax

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

13110(220?18)?13??110?18?22 ax?(220?18)?13?110?18 =27.35cm （2）抗弯惯性矩Ix为：

IX?[1131110?(220?18)?133?(220?18)?13?(27.35?)2??18?1103?18?110?(?27.35)2]122122

=4800948.868cm4

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：

3 ITX=?cibiti

式中：Ci 为矩形截面抗扭刚度系数（查附表1）；

附表-1 bi、ti 为相应各矩形的宽度与厚度。 t/b 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 <0.1 c 0.141 0.155 0.171 0.189 0.209 0.229 0.250 0.270 0.291 0.312 1/3 查表可知 t1/b1 =0.13/2.20=0.0590.1,查表得c1=1/3 t2/b2 =0.18/(1.1-0.13)=0.186,c2=0.294 故 ITX=2.2×0.133/3+0.294×0.97×0.183 =3.27×10-3m4

单位抗弯及抗扭惯矩：

JX=Ix/b=4.801×10-2/220=2.182×10-4m4/cm JTX=ITx/b=3.270×10-3/220=1.486×10-5m4/cm 2)计算抗扭修正系数β：

1??Gl2?ITii1?12E?at2Iit原始公式为：

fsl???(fG?fQ?fR)?1.425?(8.9?5.839?0.888)mm?22.27mm

则

fsc?22.27mm?l0/160?1.875

故应设置预拱度，跨中预拱度为

fp???[fG?0.5(fG?fR)]?1.425?[8.9?0.5?(5.839?0.888)]?17.48mm预拱度沿顺桥向做成平顺的曲线。

五、行车道板的计算

1.计算图式

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，由于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，如图十一。

图十一 2.恒载及其内力

（1）每延米板上的恒载g;

沥青混凝土面层 g1?0.03?1.0?23?0.69kN/m C50混凝土垫层 g2?0.095?1.0?26?2.47kN/m

T梁翼缘板自重 g3?0.13?1.0?26?3.38kN/m

g??gi?(0.69?2.47?3.38)?6.54kN/m每延米板宽恒载合计 （2）永久荷载效应计算

121 弯矩：Mg??gl0???6.54?1.012?3.34KN?m

22'(lb?b)2 剪力： Vg?g??6.54?41.01?6.6054kN

23.可变荷载效应

公路I级 以重车后轮作用于铰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

按“桥规”第4.3.1条 表4.3.2 后车轮着地宽度b2及长度a2为： a2?0.2m b2?0.6m

顺行车方向轮压分布宽度： a1?a2?2H?0.20?2?0.125?0.45m 垂直行车方向轮压分布宽度： b1?b2?2H?0.60?2?0.125?0.85m 荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度：

a?a1?1.4?2l0?0.45?1.4?2?1.01?3.87m 单轮时 a'?a1?2l0?2.47m 冲击系数 1???1.3

作用于每米宽板条上的弯矩为：

Mp??(1??)p?(l0?b1)?2 ??1.3?4a4'单个车轮是 MAp1400.85(1.01?)??18.74kN?m

4?3.874??1.3?140(1.01?0.425)??14.69kN?m

4?2.472p35?2?1.3??23.51kN4a3.87取最大值 MAp??18.74kN?m

作用于每米宽板条上的剪力为： QAp?2(1??)

六、截面设计与配筋及验算

悬臂板根部厚度为16cm，设净保护层厚度a=3cm，若选用直径为12cm的HRB335钢筋，则有效高度为：

dh0?h?a??0.16?0.03?0.006?0.124m

2x（0.124?）即 1.0?30.248?22.4?103?x?

2整理得x2-0.248x+0.0027<=0

解得最小的x=0.014m

验算?bho?0.56?0.124?0.0694?x?0.014 钢筋截面积As计算

fcdbx22.4?1?0.014?106As???1120mm2fsd280

选用直径为12mm的钢筋时，钢筋的间距为10cm，此时所提供的钢筋面积为：As=1131.0mm2. 验算截面承载力

x?Asfsdfb?1131.0?28022.4?106?1m?0.0141cd

Mxud?fcdbx(h0?2)?22.4?106?1?0.0141?(0.124?0.01412)?103

?36.94KN?m?1.0?30.248?30.248KN?m故承载力满足要求。

矩形截面受弯构件抗剪截面尺寸应符合要求

0.51?10?3f3cu?kbho?0.51?10??50?1000?124kn?m?447.17kn?rovd?1.0?44.634?44.634kn满足抗剪截面尺寸要求。

若抗剪截面满足，可不进行斜截面抗剪强度计算，仅按构造要求设置配置钢筋。?oVd?44.634kn0.5?10?3a32ftdbho?0.5?10??1.65?1000?124kn?102.3kn?ovd?44.634?0.5?10?3a2ftdbho?102.3kn

因此，仅需按构造配置箍筋。

根据设计一般规定，板内应设置垂直于主钢筋的分布钢筋，直径不应小于8mm，间距不应大于200mm，因此本例中分布钢筋采用8@200mm。

七、心得体会

通过这次桥梁课程设计，使我更深刻地了我们路桥专业知识。大学三年在学完专业基础课和部分专业课后，逐步具有了较扎实的专业知识，但在校理论课期间所学的内容都是理论知识，在实践中学习和运用已学理论知识还远不够。通过这次课程设计，我对以前学习和中存在的问题和不足有了正确的认识。以前课本上学的知识都是最基础的内容，所运用的模型和原理也是最简单的类型。但随着我国建筑行业的日趋规范和完整以及人民群众对建筑安全、合理、经济的更高要求，工程上很容易出现各种问题和疑惑，如何快速正确地处理好这些问题?我想，那便是运用我们所学的知识和原理，根据问题具体找出“瓶颈”所在，找到突破口去解决好。其实，这些基本知识和原理很多我们都学过，但如何将他们联系起来，用于解决工程中的实际问题，则需要我们在实践中不断学习和总结。 “学以致用”的另一方面是“ 以小见大”。许多知识、原理往往是解决问题的关键。

另外，在这次课程设计中，我也发现自己存在的一些不足和缺点，主要有以下三点： 一、专业知识掌握的不够全面。

尽管大学三年中认真学习了专业知识，但是当前所掌握的知识面不够广，尚不能轻松胜任土木工程工作，因此，我应该将课程设计看作是新的学习的开始，在实践中学习，才会掌握更多专业知识和技能。 二、专业实践阅历远不够丰富。

由于以前专业实习时间较少，因此很难将所学知识运用与实践中去，通过实践所获取的阅历更是很短缺。所以，今后我们要转换学习方法和态度，改变以往过于依赖老师的被动吸收学习方式，应主动积极向他人学习和请教，同时加强自学能力和驾驭解决难题的本领。

三、专业知识在工程中运用不够灵活。

通过这次毕业实习，我切实感受到以前所学的专业知识运用欠灵活。因此，今后在学习和实践中应该重视积累和运用，使所学的知识由量变到质变，发挥更大的指导作用。

作为新世纪的大学生,我们要担负起我们的历史使命,从实际出发,扎扎实实为我国的交通运输业奉献我们的力量。对将来所要从事的工作做好了心理准备，踏踏实实学好理论知识，为以后生活工作打好基础，对于后续课程的学习也会起到很大的引导作用。

总之，通过这次课程设计，我们个个都学到了很多，是一次学习，也是一次锻炼，我们都受益匪浅。

八、参考文献

（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。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/pdrf.html