10米T型简支梁桥课设.docx
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1、目录装配式钢筋砼简支T型梁桥设计书.1设计任务书.2主梁设计.3 一、结构尺寸拟定.3 二、主梁内力计算.4(一)主梁的荷载弯矩横向分布系数.7(二)、内力计算.101恒载内力.152、活载内力计算.15 三、截面设计、配筋与验算。.161) 截面设计.162) 截面复核.204)跨中截面的纵向受拉钢筋计算.225)腹筋设计.27(4)箍筋设计.28(5)弯起钢筋及斜筋设计.29(6)斜截面抗剪承载力的复核。.30 四、裂缝宽度验算.31 五、变形验算.32 六、横梁的计算.321.横隔梁弯矩计算.332. 横隔梁截面配筋与验算.36七、行车道板计算.37桥梁设计说明书。1. 纵断面设计桥梁纵
2、断面设计包括确定桥梁的总跨径.桥梁的分孔.桥道的标高.桥上和桥头引道的纵坡以及基础的埋置深度。(1)本梁桥根据水文计算来确定。标准跨径为10.00米墩中心距离)。本桥的跨径较小,因此上部结构的造价较低,墩台的造价较高。为了结构受力合理和用材经济,分跨布置时要考虑合理的跨径比例。(2)本梁桥为跨河桥梁,桥道的标高应保证桥下排洪和通航的需要,结合桥型.跨径等一起考虑,以确定合理的桥道标高。(3)桥上纵坡不大于4%,桥头引道纵坡不宜大于5%。2.横断面设计桥梁横断面的设计,主要是决定桥面的宽度和桥跨结构横截面的布置。桥面的宽度决定于行车和行人的交通需要。(1) 本梁桥桥面行车道净宽为:(2) 为了利
3、于桥面排水,应根据不同类型的桥面铺装,设置从桥面中央倾向两侧的1.5%-3.0%的横向坡度,本桥设置为。3.平面布置(1) 桥梁的线形及桥头引道要保持平顺,使车辆能平稳地通过,小桥的线形及其公路的衔接,应符合路线布设的规定。(2) 从桥梁本身的经济性和施工方便来说,应尽可能避免桥梁与河流或与桥下路线斜交。必要时通常不宜大于,在通航河流上则不宜大于。4.桥面铺装全断面5片主梁,设3道横隔梁,横隔板厚0.16m,高度取主梁高的3/4,即0.75m。路拱横坡为双向1.5%,由C50混凝土三角垫层控制。5.桥面伸缩缝为了保证桥跨结构在气温变化.活栽作用.混凝土收缩与徐变等影响下按静力图式自由地变形,在
4、本梁桥桥面两梁端之间以及在梁端与桥台背墙之间设置横向伸缩缝。桥梁工程课程设计任务书一、题目:装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算二、设计参数2. 公路I级,人行道和栏杆自重线密度按照单侧6kN/m计算,人群荷为3kN/。环境标准:I类环境。设计安全等级:一级。装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算书姓 名: 崔冠男 学 号: 09301136 班 级: 土木十一班 指导教师: 唐先习 三、计算要求及工作量1. 主梁截面设计2. 计算主梁的荷载横向分布系数3. 主梁内力计算4. 进行作用效应组合,绘出弯矩和剪力包络图;5. 进行主梁正截面、斜截面设计及全梁承载力验算;6. 行车道板内力计算7. 图纸绘制:(A
5、3图纸)桥梁总体布置图(绘出平、纵、横三个视图)、主梁一般构造图、配筋图。四、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10m,拟定采用的梁高为1.0m,翼板宽2.35m,腹板宽0.18m。 2. 主梁间距和主梁片数:桥面净空:采用5片T型主梁标准设计,主梁间距为2.30m。全断面5片主梁,设3道横隔梁,横隔板厚0.16m,高度取主梁高的3/4,即0.75m。路拱横坡为双向1.5%,由C50混凝土三角垫层控制,断面构造形式及截面尺寸如图1所示。(二)、主梁的计算1.主梁荷载
6、横向分布系数计算(1).跨中荷载弯矩横向分布系数本设计桥跨内设有三道横隔梁,具有可靠的横向联系,且承重结构的宽跨比为:B/l=8.5/9.5=0.890.5,故可以用GM法计算主梁荷载横向分布系数。 .计算几何特性:(如图2)a.主梁抗弯惯性矩平均板厚:h=(8+14)/2cm=11cm 主梁界面重心位置:主梁抗弯惯性矩:主梁的比拟单宽抗弯惯性矩:b.横隔梁抗弯惯性矩中横隔梁尺寸如图3所示:确定翼缘板有效作用宽度,横隔梁的长度取两根边主梁的轴线距离,即l=4b=4230cm=980cmc=(475-16)/2=229.5cm则c/l=229.5/980=0.2494,查表1得:c/l=0.24
7、94时,/c=0.713则=0.713229.5=163.6cm横隔梁界面重心位置:横隔梁的抗弯惯矩横隔梁的比拟单宽抗弯惯性矩:翼板有效工作宽度表 表1c/l0.050.100.150.200.250.300.350.400.450.50/c0.9830.9360.8670.7890.7100.6350.5680.5090.4590.416c.主梁及横隔梁抗扭惯性矩对主梁截面;主梁翼缘板平均厚h=0.11m,梁肋高度肋板厚t=0.18m, t/b=0.18/0.89=0.202 ,查表1内插得矩形截面抗扭刚度系数c=0.290主梁肋抗扭惯性矩=对横隔梁梁肋:梁肋高,肋板厚t=0.16m, t/
8、b=0.16/0.64=0.25,查表得c =0.281则横隔梁梁肋抗扭惯性矩纵横向截面单元宽度抗扭惯性矩之和:)计算抗弯参数和抗扭参数: 式中:桥宽的一半,即B=5230/2cm=575cm; 计算跨径。 按规定第2.1.3条,取G=0.425E,则: 计算主梁横向影响线坐标已知=0.705,从“G-M法”计算图表可查得影响系数和的值如下表所示:(表2)影响系数K1和K0值 表2梁位荷 载 位 置b3b/4b/2b/40-b/4-b/2-3b/4-b校核K100.710.830.991.181.291.180.990.830.718.0b/41.051.151.271.351.170.940
9、.740.600.477.98b/21.53 1.551.501.280.980.740.530.420.337.933b/42.202.001.551.150.810.560.410.310.248.00b2.822.151.521.050.700.480.320.240.187.96K00-0.020.531.021.581.701.581.020.53-0.027.94b/40.681.201.541.721.531.060.600.12-0.377.93b/22.152.071.971.521.030.600.20-0.16-0.518.013b/44.002.962.061.200.
10、520.12-0.18-0.38-0.607.99b5.303.202.080.900.80-0.35-0.52-0.56-0.487.96内插法求得各梁位处K1和K0值,实际梁位与表列关系见下图(图4)1号、5号梁:2号、4号梁:3号梁:列表计算各梁的横向分布影响坐标值(如下表):各主梁横向分布影响线坐标值 表3梁号计算式荷载位置b3b/4b/2b/40-b/4-b/2-3b/4-b12.3242.0301.5441.1300.7880.5440.3920.2960.2284.2603.0082.0641.1400.5760.026-0.248-0.416-0.576-1.936-0.978
11、-0.520-0.0100.2120.5180.6400.7120.804-0.393-0.198-0.106-0.0020.0430.1050.1300.1440.1633.8672.8101.9581.1380.6190.131-0.118-0.272-0.4130.7730.5620.3920.2280.1240.026-0.024-0.054-0.08321.7981.7301.1201.2280.9120.6680.4820.3760.2942.892.4262.0061.3920.8260.4080.048-0.248-0.546-1.092-0.696-0.886-0.1640.
12、0860.2600.4340.6240.840-0.222-0.141-0.180-0.0330.0170.0530.0880.1270.1702.6682.2851.8261.3590.8430.4610.136-0.121-0.3760.5340.4570.3650.2720.1690.0920.027-0.024-0.07530.7100.8300.9901.180-1.2901.1800.9900.8300.710-0.0200.5301.0201.5801.7001.5801.0200.530-0.0200.7300.500-0.030-0.400-0.410-0.400-0.030
13、0.5000.7300.1480.101-0.006-0.081-0.083-0.081-0.0060.1010.1480.1280.6311.0141.4991.6171.4991.0140.6310.1280.0260.1260.2030.3000.3230.3000.2030.1260.026绘制横向分布影响线(如图5),求横向分布系数a.按公路-级荷载标准值设计,计算各梁的横向分布系数:汽车荷载:1号梁 2号梁 3号梁 人群荷载 =0.772 =0.533 =0.1712=0.052人行道板: =0.584 =0.515 =0.052b.梁端剪力横向分布系数计算(按杠杆法)汽车荷载:(
14、如图6)人群荷载 公路I级 : 人群荷载 =1.422 =-0.422 =0 2.作用效应计算(1)永久作用效应永久荷载:假定桥面构造各部分重力平均分配给主梁承担,计算结果见下表(表4)表4构件尺寸图构件名构件简图及尺寸(cm)单元构件体积及算式(m3)容重每延米重量主梁1061008182300.413226 10.4732横隔梁0.049160.0245826 1.28 0.64桥面铺装49230沥青混凝土:0.04 2.300.092混凝土垫层(取平均厚9cm): 0.092.30=0.2072326人2814行道部28分10015 151041042502326262626182626
15、一侧人行道部分每2.5米长时重12.708kN,1.0米长时重12.708/2.5=5.0832(kN/m)。按人行道板横向分布系数分摊至各梁的部分为:1号、5号梁: =0.584, =0.5845.0832=2.968(kN/m)2号、4号梁: =0.515, =0.5155.0832=2.6178 (kN/m)3号梁: =0.052, =0.0525.0832=0.2643(kN/m)各梁的永久荷载汇总于表(3)表5各梁的永久荷载(单位:KNm)梁号主梁横梁栏杆及人行道铺装层合计1(5)2(4)310.473210.473210.47320.641.281.282.181.871.687.
16、4447.4447.44420.737221.067220.8772永久作用计算影响线面积见下表(表6)影响线面积计算表 表6项目计算面积影响线面积永久荷载作用见下表(表7)永久作用计算表 表7粱号qqqqqq1(5)20.73711.28239.4720.7378.46179.6120.7374.75100.842(4)21.06711.28225.7121.0678.46169.2821.0674.7595.05320.87711.28181.0420.8778.46235.7820.8774.7576.24(2).可变作用效应汽车荷载冲击系数计算:机构的冲击系数与结构的基频f有关,故应先
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