橋梁專業(yè)T形橋梁畢業(yè)課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(附構(gòu)造圖)

1、橋梁工程課程設(shè)計(jì)計(jì)算書姓 名： 學(xué) 號(hào)： 班 級(jí)：指導(dǎo)老師： 時(shí) 間： 1 / 29目 錄T型梁橋設(shè)計(jì)書3一、基本資料31.橋梁長(zhǎng)度32.橋面鋪裝33.橋面凈空34.設(shè)計(jì)荷載35.材料3二、設(shè)計(jì)過程31、基本資料32、內(nèi)力計(jì)算4（1）恒載及內(nèi)力計(jì)算（以縱向1米寬的板條進(jìn)行計(jì)算）4（2）車輛荷載產(chǎn)生的內(nèi)力5（3）內(nèi)力組合（承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合）5（4） 行車道板的配筋53、按杠桿法計(jì)算各梁支點(diǎn)處的荷載橫向分布系數(shù)64、利用偏心受壓法計(jì)算各主梁的跨中汽車荷載橫向分布系數(shù)85、主梁內(nèi)力計(jì)算10（1）恒載集度10（2）恒載內(nèi)力116、活載內(nèi)力計(jì)算12（1）荷載橫向分布系數(shù)匯總12（2）計(jì)算12（3

2、）計(jì)算公路I級(jí)荷載的跨中彎矩13（4）計(jì)算跨中截面車道活載最大剪力15（5）計(jì)算支點(diǎn)截面車道荷載最大剪力166）計(jì)算支點(diǎn)截面人群荷載最大剪力187、內(nèi)力包絡(luò)圖198、配筋計(jì)算20（1）受拉鋼筋的配置20（2）箍筋與彎起鋼筋的配置21（2）計(jì)算各排彎起鋼筋截面積A239、撓度驗(yàn)算25（1）相關(guān)參數(shù)25（2）開裂截面換算截面的慣性矩26（3）全截面的幾何特征計(jì)算26（4）計(jì)算剛度的取用27（5）跨中撓度的計(jì)算。277、裂縫寬度驗(yàn)算27T型梁橋設(shè)計(jì)書一、基本資料1.橋梁長(zhǎng)度橋梁標(biāo)準(zhǔn)跨徑：20.00m；計(jì)算跨徑19.50m；主梁預(yù)制長(zhǎng)度19.96m；橫截面由5片主梁構(gòu)成，主梁間距1.6米，橫梁高1.3

3、0米2.橋面鋪裝防水砼厚12cm，容重25KN/m³3.橋面凈空凈-7+2×0.75m4.設(shè)計(jì)荷載公路級(jí)，人群荷載3.0kN/，5.材料（1）鋼筋，其技術(shù)指標(biāo)見表1；（2）混凝土其技術(shù)指標(biāo)見表2，主梁、橋面鋪裝（防水）為C40，欄桿、人行到為C30表1 鋼筋技術(shù)指標(biāo)種 類彈性橫量抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度級(jí)（MPa）195195235級(jí)（MPa）280280335表2 混凝土技術(shù)指標(biāo)種 類設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度彈性模量軸心抗壓軸心抗拉軸心抗壓軸心抗拉C3018.4MPa1.65 MPa26.8 MPa2.40 MPaC4013.8 MPa1.39 MPa20.1 MPa2.

4、01 MPa混凝土剪切模量為彈性模量的0.4倍，泊松比為0.2二、設(shè)計(jì)過程 1、基本資料橋面寬為凈7+20.75，橋面橫截面由5片T型主梁構(gòu)成，主梁間距為1.45米，橋面的橫斷面如圖1所示。圖1 橋梁斷面圖（單位：cm）根據(jù)相關(guān)規(guī)范的規(guī)定以及工程實(shí)際的情況，T型梁的尺寸如圖2所示。圖2 T型梁尺寸圖橫隔梁簡(jiǎn)圖如圖3所示。圖3 橫隔梁簡(jiǎn)圖2、內(nèi)力計(jì)算橋面鋪裝為12cm厚的防水砼，重度為T型梁翼緣板的重度為（1）恒載及內(nèi)力計(jì)算（以縱向1米寬的板條進(jìn)行計(jì)算）橋面鋪裝防水砼：T型梁翼板自重：合計(jì)：每米寬板條的恒載內(nèi)力： 彎矩： 剪力：（2）車輛荷載產(chǎn)生的內(nèi)力 將后輪作用于餃縫軸線上，后輪作用力為，輪壓

5、分布寬度如圖4所示。對(duì)于車輪荷載中后輪的著地長(zhǎng)度為，寬度為由公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D602004）查的，則得：荷載對(duì)于懸臂根部的有效分布寬度： 沖擊系數(shù)：作用于每米寬板條上的彎矩為：（3）內(nèi)力組合（承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合）（4） 行車道板的配筋鋼筋采用HRB335鋼筋：，混凝土采用C40水泥混凝土：，a翼緣板的高度：；翼緣板的寬度：b假設(shè)鋼筋截面重心到截面受拉邊緣，則c 計(jì)算受壓區(qū)高度： 由公式：，得：d 求所需鋼筋面積e選擇并布置鋼筋 查規(guī)范可知：可供使用的鋼筋，然后按照構(gòu)造布置構(gòu)造鋼筋。 混凝土保護(hù)厚度，且滿足規(guī)范設(shè)計(jì)要求，所以，取，則有效高度最小配筋率計(jì)算：，故實(shí)際最小配筋率：

6、f 驗(yàn)算截面 驗(yàn)算受壓區(qū)高度：驗(yàn)算抗彎承載能力：3、按杠桿法計(jì)算各梁支點(diǎn)處的荷載橫向分布系數(shù)各梁的橫向影響線及荷載布置如圖6所示（按車輛荷載布置）圖6 杠桿法橫向分布系數(shù)計(jì)算圖各梁橫向分布系數(shù)：1號(hào)梁：公路I級(jí) 人群荷載 2號(hào)梁： 公路I級(jí) 人群荷載 3號(hào)梁：公路I級(jí) 人群荷載 4號(hào)梁： 公路I級(jí) 人群荷載 5號(hào)梁：公路I級(jí) 人群荷載 4、利用偏心受壓法計(jì)算各主梁的跨中汽車荷載橫向分布系數(shù)本橋各根主梁的橫截面均相等，梁數(shù)，梁間距為，則： 1號(hào)梁在2個(gè)邊主梁處的橫向影響線的豎標(biāo)值為：2號(hào)梁在2個(gè)邊主梁處的橫向影響線的豎標(biāo)值為：3號(hào)梁在2個(gè)邊主梁處的橫向影響線的豎標(biāo)值為：4號(hào)梁在2個(gè)邊主梁處的橫向

7、影響線的豎標(biāo)值為：5號(hào)梁在2個(gè)邊主梁處的橫向影響線的豎標(biāo)值為：各梁的橫向影響線及荷載布置如圖7所示（按車輛荷載布置）圖7 偏心壓力法橫向分布系數(shù)計(jì)算圖1號(hào)梁： 公路I級(jí) 人群荷載 2號(hào)梁：公路I級(jí) 人群荷載 3號(hào)梁：公路I級(jí) 人群荷載 4號(hào)梁：公路I級(jí) 人群荷載 5號(hào)梁： 公路I級(jí) 人群荷載 5、主梁內(nèi)力計(jì)算 （1）恒載集度主梁： 橫隔梁：對(duì)于邊主梁：對(duì)于中主梁：橋面鋪裝層：欄桿和人行道：作用于邊主梁的全部荷載g為：作用于中主梁的全部荷載g為：（2）恒載內(nèi)力計(jì)算邊主梁的彎矩和剪力，計(jì)算公式如下： 各計(jì)算截面的剪力和彎矩值，如下表。表1 邊主梁恒載內(nèi)力 內(nèi)力截面位置x剪力Q（kN）彎矩M（kN&

8、#183;m）表2 中主梁恒載內(nèi)力 內(nèi)力截面位置x剪力Q（kN）彎矩M（kN·m）6、活載內(nèi)力計(jì)算 （1）荷載橫向分布系數(shù)匯總表3 荷載橫向分布系數(shù)匯總表梁號(hào)位置公路I級(jí)人群荷載1跨中0.5380.684支點(diǎn)0.4381.4222跨中0.4690.442支點(diǎn)0.50003跨中0.4000.400支點(diǎn)0.59404跨中0.4690.422支點(diǎn)0.50005跨中0.5380.684支點(diǎn)0.4381.422均布荷載和內(nèi)力影響線的面積計(jì)算公路II級(jí)均布荷載（kNm）人群荷載（kNm）影響線面積()影響線圖示注：10.5KN/m為公路-I級(jí)車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值；公路-級(jí)車道荷載的均布荷載標(biāo)

9、準(zhǔn)值和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值按公路-I級(jí)車道荷載的0.75倍采用。計(jì)算跨徑小于50m時(shí)，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.0kN/m。（2）計(jì)算求主梁截面中心位置：翼板的換算平均高度： 主梁抗彎慣性矩：（3）計(jì)算公路I級(jí)荷載的跨中彎矩簡(jiǎn)支梁橋的基頻：結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑，本橋混凝土彈性模量，本橋C40的結(jié)構(gòu)跨中截面的慣矩，本橋結(jié)構(gòu)跨中處單位長(zhǎng)度質(zhì)量（）本橋因此，將以上相應(yīng)之值代入式中，可得：根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（D60-2004）中第4.3.2條之5，當(dāng)時(shí)，則可得：,雙車道不折減。 ；按公路橋涵設(shè)計(jì)通用技術(shù)規(guī)范（JTG D602004）內(nèi)插求得。；根據(jù)如下公式可得：表4 公路I級(jí)產(chǎn)生的彎矩（kN.m）梁號(hào)內(nèi)力彎矩效應(yīng)

10、10.5381.27310.547.532384.8751136.4220.469990.6730.400844.9240.469990.6750.5381136.42表5 人群荷載產(chǎn)生的彎矩（kN.m）梁號(hào)內(nèi)力mq彎矩效應(yīng)10.684347.5397.5320.44263.0230.40057.0440.44263.0250.68497.53按承載能力極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)重力對(duì)結(jié)構(gòu)的承載能力不利時(shí)計(jì)算彎矩效應(yīng)組合：表6 跨中彎矩基本組合表（kN.m）梁號(hào)內(nèi)力恒載人群汽車11026.2097.531136.422931.66221062.3263.02990.672732.30431062.3257

11、.04844.922521.55741062.3263.02990.672732.30451026.2097.531136.422931.662（4）計(jì)算跨中截面車道活載最大剪力計(jì)算公式：表7 公路I級(jí)產(chǎn)生的剪力梁號(hào)內(nèi)力剪力效應(yīng)10.5381.27310.52.442380.5115.3520.469100.5530.40085.7640.469100.5550.538115.35表8 人群荷載產(chǎn)生的剪力梁號(hào)內(nèi)力剪力效應(yīng)10.68432.445.0120.4423.2430.4002.9340.4423.2450.6845.01（5）計(jì)算支點(diǎn)截面車道荷載最大剪力作荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨方向的變

12、化圖形和支點(diǎn)剪力影響線，如圖8所示。橫向分布系數(shù)變化區(qū)段長(zhǎng)度：對(duì)應(yīng)于支點(diǎn)剪力影響線的荷載布置，如圖8所示。影響線面積為。因此，按如下公式計(jì)算：1、5號(hào)梁：2號(hào)梁：3號(hào)梁： 附加三角形荷載重心處的影響線坐標(biāo)為：，因此，按下式計(jì)算1、5號(hào)梁：2、4號(hào)梁：3號(hào)梁：故公路級(jí)荷載的支點(diǎn)剪力為：1、5號(hào)梁：2、4號(hào)梁：3號(hào)梁：6）計(jì)算支點(diǎn)截面人群荷載最大剪力人群荷載的橫向分布系數(shù)，如圖8所示。因此，由下式可得1、5號(hào)梁：2、4號(hào)梁：3號(hào)梁：按承載能力極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)重力對(duì)結(jié)構(gòu)的承載能力不利時(shí)計(jì)算剪力效應(yīng)組合：表9 剪力效應(yīng)組合表梁號(hào)位置恒載汽車人群效應(yīng)組合1210.50226.3524.98597.4680

13、115.355.01167.1012217.91243.7610.09614.0570100.553.24144.3993217.91273.389.01654.315085.762.93123.3464217.91243.7610.09614.0570100.553.24144.3995210.50226.3524.98597.4680115.355.01167.1017、內(nèi)力包絡(luò)圖彎矩包絡(luò)圖剪力包絡(luò)圖8、配筋計(jì)算（1）受拉鋼筋的配置鋼筋采用HRB335：，混凝土采用C50水泥混凝土：，故，a 假設(shè)，并計(jì)算取則截面有效高度b 判斷T型梁截面類型 故屬于第一類T型截面c 求受壓區(qū)高度x，并驗(yàn)算

14、x故此梁為適筋梁。d 求受拉面積e 選擇并布置鋼筋查規(guī)范可知：可使用的鋼筋是，然后按照構(gòu)造布置構(gòu)造鋼筋，并布置如圖9所示。圖9 T型主梁配筋圖f 截面復(fù)合故按照第一類T型梁截面進(jìn)行驗(yàn)算故主梁的配筋能夠使截面安全穩(wěn)定。（2）箍筋與彎起鋼筋的配置a求梁的跨中剪力1、5號(hào)梁的跨中剪力：b梁的配晚期鋼筋資料 標(biāo)準(zhǔn)跨徑20.00m，計(jì)算跨徑19.5m，按正截面承載能力計(jì)算所確定的跨中截面尺寸（見圖2）和鋼筋布置圖（見圖9）。主筋為HRB335，1230，架力鋼筋為HRB335，214，焊接成多層骨架鋼筋?；炷恋燃?jí)為C40。該梁承受支點(diǎn)剪力，跨中剪力，支點(diǎn)彎矩，跨中彎矩，。c計(jì)算截面有效高度 主筋合力作

15、用點(diǎn)至截面下邊緣的距離為：； 故截面有效高度 d判斷梁內(nèi)是否需要按計(jì)算配置剪力鋼筋故梁內(nèi)需要按計(jì)算配置剪力鋼筋e核算梁的截面尺寸跨中截面：支點(diǎn)截面：故按正截面承載能力計(jì)算所確定的截面尺寸滿足抗剪方面的構(gòu)造要求。f.確定計(jì)算剪力繪制此梁半跨剪力包絡(luò)圖，并計(jì)算不需要設(shè)置剪力鋼筋的區(qū)段長(zhǎng)度。對(duì)于跨中截面：不需要設(shè)置剪力鋼筋的區(qū)段長(zhǎng)度：按比例關(guān)系，依剪力包絡(luò)圖求距支座中心h/2處截面的最大剪力值最大剪力的分配由混凝土與箍筋共同承擔(dān)最大剪力的不少于60%，即：由混凝土與箍筋共同承擔(dān)最大剪力的不少于40%，即：g 配置彎起鋼筋1） 計(jì)算彎起鋼筋的區(qū)段長(zhǎng)度 按比例關(guān)系，一句剪力包絡(luò)圖計(jì)算需設(shè)置彎起鋼筋的區(qū)段

16、長(zhǎng)度（2）計(jì)算各排彎起鋼筋截面積A計(jì)算第一排（對(duì)支座而言）彎起鋼筋截面積：梁內(nèi)第一排彎起鋼筋擬用斜筋330，該排彎起鋼筋截面面積需要量為：而330鋼筋實(shí)際截面積，滿足抗剪要求。彎起鋼筋的水平距離計(jì)算第二排彎起鋼筋截面積：梁內(nèi)第二排彎起鋼筋擬用斜筋330，該排彎起鋼筋截面面積需要量為：而230鋼筋實(shí)際截面積，滿足抗剪要求。計(jì)算第三排彎起鋼筋截面積：梁內(nèi)第三排彎起鋼筋擬用斜筋330，該排彎起鋼筋截面面積需要量為：而230鋼筋實(shí)際截面積，滿足抗剪要求。計(jì)算第四排彎起鋼筋截面積：梁內(nèi)第四排彎起鋼筋擬用斜筋330，該排彎起鋼筋截面面積需要量為：而130鋼筋實(shí)際截面積，滿足抗剪要求。計(jì)算第五排彎起鋼筋截面積：梁內(nèi)第五排彎起鋼筋擬用斜筋330，該排彎起鋼筋截面面積需要量為：而130鋼筋實(shí)際截面積，滿足抗剪要求。第五排彎起鋼筋彎起點(diǎn)至支座距離為：這說明第五排彎起鋼筋彎起點(diǎn)已超過需設(shè)置彎起鋼筋的區(qū)段長(zhǎng)以外。彎起鋼筋數(shù)量已滿足抗剪強(qiáng)度要求。h 配置箍筋箍筋選用R235鋼筋n8，箍筋間距：箍筋配筋率：9、撓度驗(yàn)算（1）相關(guān)參數(shù)C40混凝土彈性模量：，HRB335鋼筋彈性模量：鋼筋與混凝土的彈性模量比：截面有效高度：（2）開裂截面換算截面的慣性矩 可得：（3）全截面的幾何特征計(jì)算全截面的換算截面面積： 全截面對(duì)上邊緣的靜矩： 換算截面重心至受壓邊緣的