钢筋混凝土简支T梁桥设计.docx
钢筋混凝土简支T梁桥设计湖南农业大学课程设计说明书课程名称:?道路与桥梁工程设计?课程设计题目名称:钢筋混凝土简支T梁桥设计计算班级：2021级土木工程专业生班名：学号：指导教师：评定成绩：教师评语：指导老师签名:2021年月曰目录设计任务书（1）设计资料（4）一、行车道板的内力计算与组合（5）二、主梁的荷载横向分布系数计算（7）（一）、支点截面的横向分布系数计算（7）（二）、跨中截面的横向分布系数计算（8）三、主梁内力计算（11）（一）、恒载内力计算（11）（二）、活载内力计算（13）（三）、荷载组合（18）四、横隔梁内力计算（19）五、主梁变形验算（21）六、设计依据与参考文献（23）钢筋混凝土简支T梁桥设计计算课程设计任务书题目：钢筋混凝土简支T梁桥设计计算1 .课程设计教学条件要求桥梁结构课程设计是土木工程专业桥梁工程实践环节课,通过设计进一步稳固桥梁结构根本原理和根本知识，以及桥梁构造,培养设计动手水平,初步学会运用桥梁设计标准，桥梁标准图,估算工程材料数量,完成桥梁总体布置图的技能,并为毕业设计以及今后专业工作中奠定必要根底.本课程设计要求学生在一周的时间内通过指导教师的指导,完成?任务书?中的全部内容,学生通过本课程的设计练习，使学生掌握钢筋混凝土简支T梁设计计算的步骤和方法,学会对T梁进行结构自重内力计算、汽车荷载和人群荷载内力计算、内力组合；在汽车和人群荷载内力计算时,学会用杆杠原理法、偏心受压法和GM法求解荷载横向分布系数.2 .课程设计任务2.1 设计资料1桥面净宽：净7或8或9+2XL或0.75或05m人行道（各人按表中数据查询）2主梁跨径及全长标准跨径：Ib=Io或13或16或20.00m（墩中央距离）（各人按表中数据查询）计算跨径：1=9.50或12.50或15.50或19.50m（支座中央距离）（对应上面之数值）主梁全长：1全=9.96或12.96或15.96或19.96m（主梁预制长度）（对应上面之数值）3设计荷载汽车I级；人群荷载3.0kNm2或4.0kNm2或5.0kNm2（各人按表中数据查询）汽车H级；人群荷载3.0kNm2或4.0kNm2或5.0kNm2（各人按表中数据查询）4材料X钢筋：主筋用H级钢筋,其他用I级钢筋.混凝土：20号或25号或30号（自选）5桥面铺装：沥青外表处厚2cm（重力密度为23KNm3）,C25混凝土垫层厚612cm（重力密度为24KNm3),C30T梁的重力密度为25KN/m3.6T梁简图如下:纵剖面1580主梁截面尺寸可参考已有设计数据自己拟定（根据桥面净宽选取翼缘宽、主梁高、梁肋宽等）2.2 、计算内容1行车道板的内力计算和组合；2计算主梁的荷载横向分布系数用杠杆原理法求支点截面的横向分布系数,用偏心压力法求跨中截面的横向分布系3主梁内力计算;4横隔梁内力计算;5主梁配筋；6主梁变形验算.3 .课程设计报告书主要内容计算说明书包括：行车道板的内力计算和组合；主梁的荷载横向分布系数的计算；主梁内力计算；横隔梁内力计算、配筋；主梁变形验算；钢筋布置图.4 .课程设计要求（1）学生按时完成课程设计,遵守课程设计要求与纪律.（2）学生独立完成课程设计任务.指导教师分时段验收学生完成的阶段任务.（3）学生按时提交课程设计成果和打印或手写的课程设计报告书.5 .课程设计参考资料1?公路桥涵设计通用标准？（JTG-D602004）,人民交通出版社,20042?公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计标准？（JTG-D60-2004）.人民交通出版社,20043姚玲森,？桥梁工程?.出版社：人民交通出版社,19934范立础,？桥梁工程？（上、下册），出版社：人民交通出版社,19966 .设计进度、时间安排时间：第12周11月14日月180第一天上午（星期一）：布置设计任务,阅读设计任务书、指导书及设计例题,复习有关课程内容.下午进行行车道板的内力计算；第二天上午（星期二）：计算主梁的荷载横向分布系数；下午进行主梁内力计算；第三天（星期三）:横隔梁内力计算；第四至五天（星期四、星期五）：主梁配筋和主梁变形验算,并绘制主梁配筋施工图，最后提交设计成果.桥梁工程课程设计设计资料1桥面净宽净9+2x0.75m人行道2主梁跨径及全长标准跨径bl6.00m（墩中央距离）计算跨径Z=15.50m（支座中央距离）主梁全长/全=15.96m（主梁预制长度）3设计荷载汽车H级；人群荷载5.（）kNm2.4材料X钢筋：主筋用H级钢筋,其他用I级钢筋.混凝土：25号5桥面铺装：沥青外表处治厚2cm（重力密度为23KNm3）,C25混凝土垫层厚9cm（重力密度为24KNm3）,C30T梁的重力密度为25KN/m3.6T梁简图如下：图1.桥梁横剖图单位：Cm/,/,，,J/J,/X/f385385,385,3851596图2.桥梁纵剖图单位，Cm385图3.主梁新面图一、行车道板的4回图4.横梁断面图(Cm)L恒载及其内力(以纵向Im宽的板条进行计算)每延米板上的恒载g：沥青混凝土面层以：0.02*1.0义23=0.46KNmC25混凝土垫层g2:0.09*1.0义24=2.16KNmT梁翼板自重008*014x1.0x25=2.75KNmC2合计：g=Zgi=5.37KNm每米宽板条的恒载内力M=-'gh=-1X5.37X0.9h=-2.22kNmax2o2Q=g6=5.37x0.91=4.89kNT梁翼板所构成的钱接悬臂板如图5所示.2002,汽车车辆荷载产生的内力图5.行车道板构造将车辆荷载后轮作用于钱缝轴线上,后轴作用力为140kN,轮压分布宽度如图6所示,车辆荷载后轮着地长度为s2=0.20m,宽度bz=0.60m那么a=a+2H=0.2+2x0.11=0.42ina=a+2H=0.6+2x0.11=0.82tn21o=1.82图6.车轮荷St计算图荷载对于悬臂梁根部的有效分布宽度：a=a7+d+270=0.42+1.4+1.82=3.64m由于这是汽车荷载局部加载在T梁的翼缘板上,故冲击系数取1÷r=1.3作用于每米宽板条上的弯矩为=-1.3x=-17.63kNm作用于每米宽板条上的剪力为:*3、可=1.33劣=25kN3.内力组合(1)承载水平极限状态内力组合计算M=1.2M+1.4M=1.23(2.22)+1.43(-17.63)=-27.35kNmQd=1.2Qa+1.4Qap=1.235.37+1.4325=41.44kN所以,行车道板瞽到秘稿MM-27；35kNm(2)正常使用极限状态内力组合计算M=M+0.7M=(-2.22)+0.73(-17.63)=-14.56kNmQd=Q+0.7Qp=5.37+0.7325=22.87kN二、主梁的荷载横向分布系数计算（一）、计算支点截面的横向分布系数（利用杠杆原理法）.180P1802号梁横向影响线3号梁横向影响线对于人群荷载morn-O（由于是出现负的,取零,出于平安考虑）图7.支点处横向分布系数图单位：cm1号梁对于汽车荷载对于人群荷载2号梁对于汽车荷载3号梁tn =乙-q = ×m =nOrrVnl 2.0+0.2 .0.550.375 + 0.5 + 2.0=1.4382.0Vn 1m = J q = ×2.U+(J.2 + U.7 =0.7252.0对于汽车荷载对于人群荷载当荷载位于跨中时, 重结构的长度比为面均相等,梁数n=5,梁间距为2米.m=V工=J×却¥+8=0,725印222.0mo=Vr=0（二）、计算跨中截面的横向分布系数（利用偏心压力法）.此桥在跨度内设有横隔板,具有强大的横向联结刚性,且承但此处仍按刚性横梁法绘制影响线并计算横向分布系数7,，本桥各根主梁的横向截/_15.5.CB-5X2.0"55<2丫。2=42+42+a2+42+42il234i=l=(2X2.0)2+2.02+0+(-2.0)2+(-2X2.0)212520()200200200125桥梁横截面50J180I1301:180车荷载辆600Ooo1号梁横向影响线1QO f一一130-1520-o2号梁横向影响线3号梁横向影响n2o图8.荷载横向分布系数图单位：c.1号梁02im40za2/-1aaj=-0.20由“、共绘制建梁的横向影响线,如上图及最不利荷载位置.Il15进而由“、氏计算横向影响线的零点位置,设零点至1号梁位的距离为X,那么:114 X 2.0 X解得:X = 6.0m零点位置后,就可以求出各类荷载相应于各个荷载的横向影响线竖直坐标和.和qr对于汽车荷载tn=1En=I.0-60(6.0+4.2+2.9+1.1)=0.71egi2q26.0对于人群荷载加二月二LX=060(6.0+0.5+0.375)=0.6875errXr6.02号梁1aa18.0八/=+-V=-+=0.4q1i=1aa8.0歹540.0乙02i=1由丑八r绘制2#梁的横向影响线,如上图及最不利荷载位置对于汽车荷载机=IEn=L04(8.0+6.2+4.9+3.1)=0.555,壮2q28.0对于人群荷载m=n=工iX=04(8.0+0.5+0.375)=0.444，rx,8.03号梁1aa1“=-+-=-+O=0.23%$丁，25JLaa=aa1-O=0.2Vnn5XaZi1由“、n35绘制3#梁的横向影响线,如上图及最不利荷载位置对于汽车荷载fn=1E11=1.(0.2X4)=0.4eq32g2对于人群荷载横向分布系数梁号 荷载位置跨中二跨中支点m跨中支点m三、主梁内力计算一、恒载内力的计算L恒载集度EC (0.08 + 0.主梁：gl= 0.18 Xl.3 + 2公路级人群荷载0.710.68750.551.4380.5550.4440.7250.40.40.725(2.0-0.18)x25 = 10.86kNm横隔梁:2515.50(0.08+O.I4(2.0-0.18)0.15+0.160对于边主梁：= LOlkNZmXXX5X对于中主梁：P/=2X1.01=2.02kNmy一心共0.06+0.12U-,桥面铺装：g30.02X9X23+x9x
