裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T形梁橋課程設(shè)計(jì)

1、.橋 梁 工 程 技 術(shù)（課程設(shè)計(jì)）裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T形梁橋?qū)W 校： 吉林交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 院 系： 道路與橋梁工程分院 班級(jí)(學(xué)號(hào))： 工程技術(shù)10330（08） 姓 名： 賀常越 指導(dǎo) 教師： 申 建 目 錄橋梁工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)-一、行車(chē)道板計(jì)算-11、進(jìn)行結(jié)構(gòu)重力內(nèi)力、活載內(nèi)力計(jì)算-2、進(jìn)行內(nèi)力組合-3、進(jìn)行正截面、斜截面設(shè)計(jì)-二、主梁計(jì)算-51、進(jìn)行結(jié)構(gòu)重力內(nèi)力計(jì)算-2、進(jìn)行活載內(nèi)力計(jì)算-3、進(jìn)行內(nèi)力組合-4、進(jìn)行正截面設(shè)計(jì)-5、進(jìn)行斜截面設(shè)計(jì)-6、裂縫和撓度計(jì)算-21裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T形梁橋課程設(shè)計(jì)一、行車(chē)道板的計(jì)算(一)計(jì)算模式行車(chē)道板按照兩端固定中間鉸接的板來(lái)計(jì)算(二)

2、荷載及其效應(yīng)1每延米板上的恒載個(gè)g瀝青面層：C30面層：主梁構(gòu)件：/m每延米跨寬板恒載合計(jì)：2永久荷載產(chǎn)生的效應(yīng)彎矩：剪力：3可變荷載產(chǎn)生的效應(yīng)以重車(chē)后輪作用于絞縫軸線上為最不利布置，此時(shí)兩邊的懸臂板各承受一半的車(chē)輪荷載根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范4.3.1條后輪著地寬度及長(zhǎng)度為： P=140kN =0.3順行車(chē)方向輪壓分布寬度：垂直行車(chē)方向輪壓分布寬度：荷載作用于懸臂根部的有效分布寬度：?jiǎn)屋啎r(shí)：重疊根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范4.3.2條，局部加載沖擊系數(shù)：作用于每米寬板條上的彎矩為：?jiǎn)蝹€(gè)車(chē)輪時(shí)：取最大值：作用于每米寬板條上的剪力為：4基本組合根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范4.1.6條恒+汽：短期組合長(zhǎng)期

3、組合故行車(chē)道板的設(shè)計(jì)作用效應(yīng)為：(三)截面設(shè)計(jì)、配筋與強(qiáng)度驗(yàn)算1.截面設(shè)計(jì)與配筋公路等級(jí)為二級(jí)，查表混凝土等級(jí)為 b=0.56 假設(shè) 則根據(jù)公路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范5.2.2條：根據(jù)公路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范5.2.2條：所以選8 需要的間距為：校核：鋼筋按一排布置，滿足保護(hù)層要求實(shí)際有效高度： 即鋼筋間距為11cm的鋼筋 符合要求。二、主梁的計(jì)算(一)主梁的荷載橫向分布系數(shù)1跨中彎矩橫向分布系數(shù)(根據(jù)偏心受壓法計(jì)算，考慮主梁抗扭剛度修正)(1)主梁的抗彎慣矩及抗扭慣矩平均板厚： 主梁截面的重心距頂緣距離：T形截面抗扭慣矩近似等于各個(gè)矩形截面抗扭慣矩之和：

4、頂板：，查表得腹板：，查表得（二）T形梁橫向分布系數(shù)計(jì)算1、位于支點(diǎn)處時(shí)，應(yīng)按照杠桿原理發(fā)計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)。繪制1號(hào)梁、2號(hào)梁、3號(hào)梁的荷載橫向分布影響線，如下圖（b）、（c）、（d）所示，根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范規(guī)定，在橫向荷載分布影響線上確定荷載沿橫向最不利的布置位置。車(chē)輛橫向輪距為1.80m，兩輛汽車(chē)車(chē)輪的橫向最小間距為1.30m，車(chē)輪距離人行道緣石為0.50m。 求出相應(yīng)于荷載位置的影響線數(shù)標(biāo)值后，就可得到1號(hào)梁的荷載橫向分布系數(shù)： 2號(hào)梁的橫向荷載分布系數(shù)為：3號(hào)梁的橫向荷載分布系數(shù)為：2、偏心壓力法計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)（1）此簡(jiǎn)支梁橋設(shè)有5道橫隔梁，且有可靠的橫向聯(lián)系，且承重結(jié)

5、構(gòu)的長(zhǎng)寬比為： 近似等于2.所以當(dāng)荷載位于跨中時(shí)，可按偏心壓力法來(lái)繪制影響線，并計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)。 (2)抗扭修正系數(shù)根據(jù)公路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范3.1.6條，(3)各主梁橫向分布系數(shù)1號(hào)主梁的橫向影響線具體見(jiàn)下圖（4）求荷載橫向分布系數(shù)按照公路橋涵通用設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D60-2004）中規(guī)定，將汽車(chē)荷載和人群荷載在1號(hào)梁荷載橫向分布影響線上按橫向最不利位置進(jìn)行布載，如圖2.1.2（b）所示 。設(shè)荷載橫向分布影響線的零點(diǎn)到1號(hào)梁位的距離為x，由圖中幾何關(guān)系可得： ，解得x=5.5 m人行道路緣石至1號(hào)梁軸線的距離用直線內(nèi)插法計(jì)算出荷載作用點(diǎn)對(duì)應(yīng)的1號(hào)梁荷載橫向分布影響

6、線上，如圖2.1.2（b）所示。（5）計(jì)算1號(hào)梁荷載橫向分布系數(shù)mc汽車(chē)荷載橫向分布系數(shù)人群荷載橫向分布系數(shù) (三)作用效應(yīng)計(jì)算1永久作用效應(yīng)(1)永久荷載假定橋面構(gòu)造各部分重力平均分配給主梁承擔(dān)主梁：橫隔板：邊梁： 中主梁 橋面鋪裝：（4）欄桿及人行道集度計(jì)算 （5）作用于邊主梁的全部恒載集度為作用于中主梁的全部恒載集度為2、計(jì)算恒載內(nèi)力如圖2.2.1所示，則可利用公式 式中 g根梁所承受沿跨長(zhǎng)的和在強(qiáng)度； l計(jì)算跨徑；凈跨徑； x彎矩和剪力計(jì)算截面位置（以支座為坐標(biāo)原點(diǎn)）各計(jì)算截面的彎矩和剪力計(jì)算結(jié)果，見(jiàn)表 表主梁恒載內(nèi)力計(jì)算結(jié)果剪力Q（kN）彎矩M（kN·m）M=O注：表中（）

7、內(nèi)的數(shù)值為中主梁的內(nèi)力3、汽車(chē)車(chē)道荷載標(biāo)準(zhǔn)值按公路橋涵通用設(shè)計(jì)規(guī)范，橋面凈寬7.5m，車(chē)輛雙向行駛，橫向布車(chē)隊(duì)數(shù)為2，不考慮折減系數(shù)，公路-II級(jí)車(chē)道荷載標(biāo)準(zhǔn)值為公路-I級(jí)車(chē)道荷載標(biāo)準(zhǔn)值的0.75倍。均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為計(jì)算彎矩時(shí)的集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值（利用內(nèi)插法計(jì)算）計(jì)算剪力時(shí)的集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值人群集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值4、計(jì)算沖擊系數(shù) 依據(jù)公路橋涵通用設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D60-2004）的規(guī)定，簡(jiǎn)支梁橋的基頻可按照下列公式進(jìn)行計(jì)算：結(jié)構(gòu)跨中處的單位長(zhǎng)度質(zhì)量：重力加速度取，則由于C30級(jí)混凝土的彈性模量主梁截面形心到T梁上緣的距離： 跨中截面慣性矩： 查表C25混凝土E取 根據(jù)沖擊系數(shù)表結(jié)構(gòu)基頻沖擊系數(shù)結(jié)構(gòu)基頻

8、沖擊系數(shù)0.050.45 5、計(jì)算公路-II級(jí)車(chē)道荷載的跨中彎矩將車(chē)道按如圖所示布置，其中，雙車(chē)道不折減，車(chē)道均布荷載作用下則車(chē)道赫在的跨中彎矩為6、計(jì)算人群荷載的跨中彎矩一側(cè)人群荷載沿縱向的線荷載集度為7、計(jì)算跨中彎矩截面車(chē)道荷載最大剪力鑒于跨中剪力影響線的最大豎標(biāo)值位于跨中部分，所以全跨采用跨中何在橫向分布系數(shù)來(lái)計(jì)算。按照如圖所示的布置荷載，公路-II級(jí)荷載作用下8、計(jì)算跨中截面人群荷載的最大剪力9、計(jì)算支點(diǎn)截面車(chē)道荷載的最大剪力 計(jì)算支點(diǎn)截面最大剪力時(shí)，需要考慮荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化，應(yīng)繪制荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨方向的變化圖和支點(diǎn)剪力影響線，如圖所示。支點(diǎn)剪力影響線的面積為：則荷載

9、橫向分布系數(shù)變化區(qū)段長(zhǎng)度為：a=15.5/2-3.85=3.9（m）>3.875對(duì)應(yīng)于支點(diǎn)剪力影響線的最不利布載如圖所示，m變化區(qū)段內(nèi)附加三角形荷載重心處的影響線豎標(biāo)值為：則 10、計(jì)算支點(diǎn)截面人群荷載的最大剪力人群荷載的橫向分布系數(shù)沿橋跨變化，如圖所示，則人群荷載的支點(diǎn)剪力為：11、內(nèi)力組合及繪制包絡(luò)圖通過(guò)以上計(jì)算，得到主梁的恒載作用效應(yīng)和活載作用效應(yīng)后，按照承載能力極限狀態(tài)與正常使用極限狀態(tài)，分別對(duì)作用的標(biāo)準(zhǔn)值乘以分項(xiàng)系數(shù)后加以組合，從而得到作用的設(shè)計(jì)值，以此作為構(gòu)件設(shè)計(jì)和截面驗(yàn)算的依據(jù)。此次簡(jiǎn)支梁的作用效果組合及計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表。組 合支點(diǎn)跨中基本組合彎矩01712.09·

10、剪力396.354134.134短期組合彎矩0949.305剪力229.98994.119長(zhǎng)期組合彎矩0757.716剪力187.16851.298(三)持久狀況承載能力極限狀態(tài)下截面設(shè)計(jì)、配筋與驗(yàn)算1.配置主筋由附表查得=13.8MPa，=1.39MPa，=280MPa，=0.56，=1.0彎矩計(jì)算值M=Md=1712.09KN m=(100+140)/2=120mm1） 截面設(shè)計(jì)采用焊接鋼筋骨架，故可設(shè)，則截面有效高度。1翼緣的有效寬度為：按計(jì)算跨度 （等于相鄰兩梁軸線間的距離）按翼緣厚度2外梁翼緣的有效寬度：取上述三個(gè)數(shù)據(jù)中最小的值，故取3判斷T型梁截面類(lèi)型由判斷為I類(lèi)T形截面4受壓區(qū)高

11、度得到5、主筋面積計(jì)算將各已知值及x=67mm代入，求出 根據(jù)以下原則：a、選用鋼筋的總面積應(yīng)盡量接近計(jì)算所需的鋼筋；b、梁內(nèi)主筋直徑不宜小于10mm，也不能大于40mm，一般為1232mm，本設(shè)計(jì)采用12mm和32mm兩種鋼筋搭配，選用632+414，截面面積為4826+616=5442mm2；鋼筋疊高層數(shù)為5層；c、受拉鋼筋的布置在滿足凈保護(hù)層的條件下，應(yīng)盡量靠近截面的下邊緣，鋼筋的凈距和疊高都滿足構(gòu)造要求。故混凝土厚度取及附表1-8中規(guī)定的30mm，鋼筋間橫向凈距故滿足構(gòu)造要求，鋼筋布置圖見(jiàn)6、截面復(fù)核已設(shè)計(jì)的受拉鋼筋中632的截面面積為4826mm2，414的截面面積為616mm2，。

12、由圖2.4.2鋼筋布置圖可求得，即則有效高度 、由）計(jì)算 ，故為第一類(lèi)T形截面、受壓高度由，求得、正截面抗彎承載力由，求得正截面抗彎承載力又，故截面復(fù)核滿足要求。（2）腹筋的計(jì)算1、檢查截面尺寸根據(jù)構(gòu)造要求，梁最底層鋼筋232通過(guò)支座截面，支座截面有效高度跨中截面：截面尺寸符合設(shè)計(jì)要求2、檢查是否需要設(shè)置腹筋跨中段截面支座截面因,故可在梁跨中的某長(zhǎng)度范圍內(nèi)按構(gòu)造配置鋼筋，其余區(qū)段可應(yīng)按計(jì)算配置腹筋。3、計(jì)算剪力圖分配在圖2.4.3所示的剪力包絡(luò)圖中，支點(diǎn)處剪力計(jì)算值，跨中處剪力計(jì)算值。的截面距跨中截面的距離可由剪力包絡(luò)圖按比例求得，為在長(zhǎng)度內(nèi)可按構(gòu)造要求布置鋼筋。同時(shí)根據(jù)公路橋規(guī)規(guī)定，在支座中

13、心線向跨徑長(zhǎng)度方向不小于1倍梁高范圍內(nèi)，鋼筋的間距最大為100mm。距支座中心線的h/2處的計(jì)算剪力值由剪力包絡(luò)圖按比例求得，為其中應(yīng)由混凝土和箍筋承擔(dān)的剪力計(jì)算值至少為；應(yīng)由彎起鋼筋（包括斜筋）承擔(dān)的剪力計(jì)算值最多為4、配置彎起鋼筋。按比例關(guān)系，依剪力包絡(luò)圖計(jì)算需設(shè)置彎起鋼筋的區(qū)段長(zhǎng)度（3）計(jì)算各排彎起鋼筋截面面積：1、計(jì)算第一排（對(duì)支座而言）彎起鋼筋截面面積。取用距支座中心線為處由彎起鋼筋承擔(dān)的剪力值。鋼筋實(shí)際截面積。滿足抗剪要求，其彎起點(diǎn)為B，彎終點(diǎn)落在支座中心A截面處，彎起點(diǎn)B至點(diǎn)A的距離為：則第一排彎起的彎起點(diǎn)距支座中心距離為1143mm。彎起與梁縱軸線交點(diǎn)距支座中心距離為2、計(jì)算第

14、二排彎起鋼筋截面積。按比例關(guān)系，依剪力包絡(luò)圖計(jì)算第一排彎起鋼筋彎起點(diǎn)B處由第二排彎起鋼筋承擔(dān)的剪力值所以而鋼筋實(shí)際截面積>。滿足抗剪要求，其彎起點(diǎn)為C，彎終點(diǎn)落在第一排彎起鋼筋彎起點(diǎn)B截面處，其彎起點(diǎn)C至B的距離為：第二排彎起鋼筋的彎起點(diǎn)距支點(diǎn)中心距離為：1107+1143=2250mm。第二排彎起鋼筋與梁縱軸線交點(diǎn)距支座中心距離為：3、計(jì)算第三排彎起鋼筋截面積按比例關(guān)系，依剪力包絡(luò)圖計(jì)算第二排彎起鋼筋彎起點(diǎn)C處由第三排彎起鋼筋承擔(dān)的剪力值而鋼筋實(shí)際截面積。滿足抗剪要求，其彎起點(diǎn)為D，彎終點(diǎn)落在第一排彎起鋼筋彎起點(diǎn)C截面處，其彎起點(diǎn)D至C的距離為：第三排彎起鋼筋的彎起點(diǎn)距支點(diǎn)中心距離為：

15、2250+1071=3321mm。第三排彎起鋼筋與梁縱軸線交點(diǎn)距支座中心距離為：4、計(jì)算第四排彎起鋼筋截面積按比例關(guān)系，依剪力包絡(luò)圖計(jì)算第三排彎起鋼筋彎起點(diǎn)D處由第四排彎起鋼筋承擔(dān)的剪力值第四排用補(bǔ)充斜筋為，實(shí)際鋼筋截面積=。滿足抗剪要求。其彎起點(diǎn)E，彎終點(diǎn)落在第二排彎起鋼筋彎起點(diǎn)D截面處，彎起點(diǎn)E至點(diǎn)D的距離為第四排彎起鋼筋的彎起點(diǎn)距支點(diǎn)中心距離為： 3321+1055=4376mm。第四排彎起鋼筋與梁縱軸線交點(diǎn)距支座中心距離為：5、計(jì)算第五排彎起鋼筋截面積按比例關(guān)系，依剪力包絡(luò)圖計(jì)算第四排彎起鋼筋彎起點(diǎn)E處由第五排彎起鋼筋承擔(dān)的剪力值而鋼筋實(shí)際截面積=。滿足抗剪要求。其彎起點(diǎn)F，彎終點(diǎn)落在

16、第二排彎起鋼筋彎起點(diǎn)E截面處，彎起點(diǎn)F至點(diǎn)E的距離為第五排彎起鋼筋的彎起點(diǎn)距支點(diǎn)中心距離為：4376+1055=5431mm。已大于4906mm,即在欲設(shè)置彎筋區(qū)域長(zhǎng)度之外，彎起鋼筋數(shù)量已滿足抗剪承載力要求第五排彎起鋼筋與梁縱軸線交點(diǎn)距支座中心距離：（4）繪制彎矩包絡(luò)圖 包絡(luò)圖是在荷載作用下沿跨徑變化最大彎矩圖。嚴(yán)格的繪制方法應(yīng)按梁上各截面的彎矩影響線布置荷載而求得。但一般中小橋可根據(jù)已求得的跨中彎矩近似按拋物線規(guī)律求出梁上其他位置的值，再連成圓順的曲線，即得彎矩包絡(luò)圖，簡(jiǎn)支梁彎矩包絡(luò)圖拋物線公式近似為：式中：從跨中算起，即跨中縱坐標(biāo)為0，支點(diǎn)縱坐標(biāo)；計(jì)算如下：先按拋物線公式近似求出控制截面的

17、彎矩值。已知，配置跨中截面鋼筋，具體尺寸見(jiàn)圖2.4.2。（跨中處）：通過(guò)以上五個(gè)控制截面，就可以把他們連接成一光滑的曲線。所得到的圖2.4.4的彎矩包絡(luò)圖。（5）配置箍筋根據(jù)橋規(guī)關(guān)于鋼筋混凝土應(yīng)設(shè)置直徑不小于8mm，且不小于1/4主筋直徑的箍筋的規(guī)定，本設(shè)計(jì)采用封閉式雙肢箍筋，n=2，HPB235鋼筋，直徑為，每肢箍筋截面積，所以。橋規(guī)中又規(guī)定：“箍筋間距不大于梁高的1/2和400mm”，“支撐截面處，支座中心向跨徑方向長(zhǎng)度相當(dāng)于不小于一倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距不大于100mm”。對(duì)梁端而言，在支座中心向跨徑長(zhǎng)度方向的1300mm范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)箍筋間距為100mm，其他箍筋間距為200mm，相應(yīng)的

18、最小配筋率：5、裂縫和撓度計(jì)算已知恒載彎矩標(biāo)準(zhǔn)值為，汽車(chē)荷載彎矩標(biāo)準(zhǔn)值為（其中沖擊系數(shù)），人群荷載為，采用C30號(hào)混凝土（）主筋采用HRB335鋼筋（），C30混凝土的彈性模量；HRB335鋼筋的彈性模量。（1）撓度驗(yàn)算 計(jì)算截面的幾何特征值。確定受壓高度開(kāi)裂截面的換算慣性矩為：全截面的換算截面面積：全截面對(duì)上邊緣的靜矩：全截面換算截面重心至受壓邊緣的距離，至受拉邊緣的距離。全截面換算截面形心軸以上部分面積對(duì)形心軸的面積矩：全截面換算截面對(duì)中性軸的慣性矩:對(duì)受拉邊緣的彈性抵抗矩： 計(jì)算構(gòu)件的剛度。荷載短期效應(yīng)組合全截面的抗彎剛度：開(kāi)裂截面的抗彎剛度：構(gòu)件受拉區(qū)混凝土塑性影響系數(shù)：開(kāi)裂彎矩：代入

19、荷載短期效應(yīng)作用下跨中截面撓度為：長(zhǎng)期撓度為：所以應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度，按結(jié)構(gòu)自重和1/2可變荷載頻遇值計(jì)算的長(zhǎng)期撓度值之和采用。消除自重影響后的長(zhǎng)期撓度為：所以計(jì)算撓度滿足規(guī)范要求。（2）裂縫寬度驗(yàn)算正常使用極限狀態(tài)裂縫寬度計(jì)算，采用荷載短期效應(yīng)組合，并考慮荷載長(zhǎng)期效應(yīng)的影響。荷載短期效應(yīng)組合： 荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合： 取所以 所以滿足規(guī)范要求。.;anti-Japanese patriotism. Under the influence of the party, Zhu, Wang, acting in strict discipline, political, military quality a

20、nd combat effectiveness has improved. As well as youth service corps, women's service and young pioneers, countryside-Japanese performance, posting anti-Japanese slogans, operate private schools, literacy classes, founder of the iron, and the tongue and the sound, sparks and other anti-Japanese

21、mimeographed tabloid, actively promote anti-Japanese. Hanchang recovery after the party, that is, "Jiangnan anti-Japanese guerrilla people save," Shen Yingjie, Xu Azhen to participate in development of the Chinese Communist Party, in October and set up a water party group in Hong Kong, Han chang long party group. Meanwhile, Xu on cleaning two wannan, demanding new army deployed cadres, and have sent many new progressive youth to receive training