橋梁工程B課程設(shè)計(jì)詳細(xì)

1、橋梁工程（B）課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 11軟件+道鐵1、2、3班用B5紙打印最后一頁(yè)，粘貼在計(jì)算書(shū)封面的反面一、設(shè)計(jì)題目鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T形梁橋設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)資料1橋梁跨徑：17m（18 m，19m，20 m）【說(shuō)明：17m的為學(xué)號(hào)1-10，18m為學(xué)號(hào)11-20，19m為學(xué)號(hào)21-30，20m為31號(hào)以后其他所有人員】2計(jì)算跨徑：16.6m（17.6 m，18.6m，19.6 m）3主梁預(yù)制長(zhǎng)度：16.96m（17.96 m，18.96m，19.96 m）4.主梁結(jié)構(gòu)尺寸擬定：上部結(jié)構(gòu)主梁為：4片（一班）；5片（二班）， 6片（三班）；均設(shè)置5根橫隔梁。（1）主梁梁肋間距：跨徑，主梁間距為1.6m+學(xué)號(hào)

2、后兩位數(shù)×0.01；跨徑，主梁間距為1.7m+學(xué)號(hào)后兩位數(shù)×0.01；跨徑，主梁間距為1.8m+學(xué)號(hào)后兩位數(shù)×0.01；跨徑，主梁間距為1.9m+學(xué)號(hào)后兩位數(shù)×0.01； 所有跨徑兩側(cè)人行道寬均為0.75m。（2）主梁高度：普通梁高與跨度之比，約為1/111/13。本次課程設(shè)計(jì)規(guī)定主梁高度取為學(xué)號(hào)后兩位數(shù)。（3）梁肋厚度：一般為200mm400mm，梁肋的最小構(gòu)造厚度為140mm。本次課程設(shè)計(jì)規(guī)定，跨中稍薄一些，取180mm，在梁肋端部2.0到5.0m范圍內(nèi)可逐漸加寬至靠近端部稍厚一些350mm。（4）橋面板：自擬定（5）橋面橫坡：橋面橫坡采用在橋面板上

3、做鋪設(shè)不等厚的鋪裝層，橋面橫坡為1.5%。5設(shè)計(jì)荷載 ：公路-級(jí) 人群荷載：3.5 KN/m2 6結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)： 1.17材料：（1）鋼筋，主鋼筋采用HRB335，其它鋼筋采用R235。其技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1；（2）混凝土及其技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表2，T形主梁、橋面鋪裝，欄桿、人行道跨徑、，混凝土采用C30；，混凝土均為C35。表1  鋼筋技術(shù)指標(biāo) 種類彈性模量（MPa）抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度（Mpa）抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度（Mpa）標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度（Mpa）R235195195235HRB335級(jí)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(MPa)軸心抗壓(MPa)軸心抗拉(MPa)軸心抗壓(MP

4、a)軸心抗拉(MPa)C3013.81.3920.12.013.00×104C3516.11.5223.42.203.15×1048、設(shè)計(jì)依據(jù)（1）交通部.公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 (JTG D60-2004)；北京：人民交通出版社.2004（2）交通部.公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D622004），北京：人民交通出版社.20049、計(jì)算方法：極限狀態(tài)法。10、橋面鋪裝：9cm砼橋面鋪裝（容重23kN/m3）+3cm瀝青防水層（容重21kN/m3），人行道和欄桿自重線密度按照單側(cè)6kN/m。11、參考結(jié)構(gòu)尺寸（設(shè)計(jì)尺寸根據(jù)要求自己擬定）圖1為20m跨徑，橋

5、寬凈9+1×1m人行道的參考尺寸。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容第一章 基本設(shè)計(jì)資料第二章 行車道板內(nèi)力計(jì)算、配筋及驗(yàn)算（懸臂板、連續(xù)單向板）第三章 主梁內(nèi)力計(jì)算3.1主梁幾何特性計(jì)算3.2恒載內(nèi)力計(jì)算3.3荷載橫向分布計(jì)算（支點(diǎn)處采用杠桿法，跨中采用修正偏心壓力法進(jìn)行）3.4活載內(nèi)力計(jì)算3.5主梁內(nèi)力組合（基本組合、作用短期效應(yīng)組合、作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合）第四章 承載力極限狀態(tài)下截面設(shè)計(jì)、配筋與計(jì)算4.1配置主梁受力鋼筋4.2截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算4.3斜截面抗剪承載能力計(jì)算4.4箍筋設(shè)計(jì)4.5斜截面抗剪承載能力驗(yàn)算第五章 正常使用極限狀態(tài)下的裂縫寬度和撓度驗(yàn)算5.1裂縫寬度驗(yàn)算5.2撓度驗(yàn)算第六章

6、結(jié)論附錄：圖紙（橋梁的縱斷面、橫斷面、平面布置圖 及鋼筋圖）四、參考文獻(xiàn)1邵旭東.橋梁工程，北京：人民交通出版社2姚玲森.橋梁工程，北京：人民交通出版社3張樹(shù)仁.鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理，北京：人民交通出版社4易建國(guó).混凝土簡(jiǎn)支梁（板）橋，北京：人民交通出版社 5閆志剛. 鋼筋混泥土及預(yù)應(yīng)力混泥土簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，機(jī)械工業(yè)出版社五、時(shí)間安排本次橋梁工程課程設(shè)計(jì)時(shí)間為一周，具體時(shí)間安排如下：步 驟 內(nèi) 容時(shí)間（天）1布置任務(wù)，上部結(jié)構(gòu)縱橫斷面布置0.52行車道板內(nèi)力計(jì)算、配筋及驗(yàn)算1.03主梁恒載、活載及主梁內(nèi)力組合1.04鋼筋選擇、正截面承載能力計(jì)算1.55斜截面承載能力計(jì)算0

7、.56正常使用極限狀態(tài)下的裂縫寬度和撓度驗(yàn)算0.57繪圖1.08整理正稿1.0合 計(jì)7橋梁工程課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)1截面幾何特性計(jì)算：（1）主梁跨中及端部截面尺寸擬定參考20m標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖，按任務(wù)書(shū)給定的要求，確定各自主梁的截面形式圖，計(jì)算跨中截面及端部截面，上翼緣板翼板厚取平均值。（2）計(jì)算截面幾何特性包括分塊面積、分塊面積形心對(duì)上緣距離、分塊面積對(duì)上緣靜矩、分塊面積自身慣性矩、分塊面積對(duì)截面形心的慣矩、總的抗彎慣矩計(jì)算。2恒載內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力包括彎矩M和剪力Q，計(jì)算截面取為跨中截面、支點(diǎn)截面、1/4跨徑截面處。作用在主梁上的恒載包括：橋面鋪裝、人行道、欄桿、主梁與橫隔梁自重。（1）人行道、欄桿重力取為

8、（兩側(cè)）一級(jí)公路取12.14KN/m；二級(jí)公路取9.5KN/m，平均分配給每根主梁；（2）橋面鋪裝層厚度可參考標(biāo)準(zhǔn)圖，按全跨均布計(jì)算，均攤給每根主梁；（3）橫隔梁計(jì)算時(shí)注意中主梁橫隔梁設(shè)在兩側(cè)（共10塊），而邊梁只在內(nèi)側(cè)設(shè)橫隔梁（5塊），雖然為各個(gè)集中力，但計(jì)算時(shí)簡(jiǎn)化為沿著梁的縱向均攤。（4）主梁重力為簡(jiǎn)化按照跨中截面計(jì)算，實(shí)際上在支點(diǎn)處腹板厚度有所變化。上述各荷載均按均布荷載作用于主梁上，根據(jù)簡(jiǎn)支梁受力特性，可得到各個(gè)截面處恒載產(chǎn)生的內(nèi)力，（主梁和邊主梁不同）。(5）各截面內(nèi)力計(jì)算公式：         

9、; 支點(diǎn)截面          跨中截面         L/4截面彎矩M      0                         &

10、#160;  剪力Q                    0               3荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算   跨中采用偏心壓力法，支點(diǎn)采用杠桿法。由于截面對(duì)稱，可選1#（邊梁）、2#、3#（中梁）計(jì)算。首先繪出主梁荷載

11、橫向分布影響線，然后根據(jù)該影響線形狀與橋的橫截面布置，進(jìn)行活載的橫向最不利布置，求得各荷載的橫向分布系數(shù)：汽車：人群：  為汽車各輪荷載位置的荷載橫向分布影響線坐標(biāo)；為單側(cè)人行道相應(yīng)的荷載橫向分布影響線坐標(biāo)。4活載內(nèi)力  （1）活載內(nèi)力計(jì)算根據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布圖式，繪出各計(jì)算截面的內(nèi)力影響線：（縱向），根據(jù)影響線的分布情況進(jìn)行縱向最不利布載，求得相應(yīng)的活載內(nèi)力：   汽車：   人群 ：      =kN/m單邊人行道寬車道荷載折減系數(shù)對(duì)雙車道；根據(jù)單向行駛和雙向行駛，以及車行道的寬度，確

12、定車道數(shù)（查公路通用規(guī)范）。Pi為各軸重；yi為相應(yīng)內(nèi)力影響線坐標(biāo)，mi為橫向分布系數(shù)，為內(nèi)力影響線面積。在代入橫向分布系數(shù)時(shí)注意，計(jì)算跨中、L/4截面處內(nèi)力時(shí)，不考慮m沿跨的變化，均取跨中值；計(jì)算支點(diǎn)剪力時(shí)考慮沿跨的變化。計(jì)算支點(diǎn)剪力與計(jì)算跨中彎矩的車道荷載PK不同。（2）沖擊系數(shù)計(jì)算橋梁自振頻率的計(jì)算：橋梁的自振頻率(基頻)采用有限元方法計(jì)算，對(duì)于簡(jiǎn)支梁橋：，     式中：結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑(m)；           E結(jié)構(gòu)材料的彈性模量(N/m2)；

13、           Ic結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣矩(m4)；           mc結(jié)構(gòu)跨中處的單位長(zhǎng)度質(zhì)量(kg/m)；           G結(jié)構(gòu)跨中處每延米結(jié)構(gòu)重力(N/m)；          

14、; g重力加速度，g=9.8m/s2。沖擊系數(shù)的計(jì)算：   當(dāng)     5內(nèi)力組合：根據(jù)相關(guān)規(guī)范JTG D60-2004第4。1條執(zhí)行。按公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D602004)之規(guī)定，公路橋涵結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采用如下作用效應(yīng)組合：（1）基本組合（用于承載內(nèi)力極限狀態(tài)計(jì)算）：永久作用的設(shè)計(jì)值效應(yīng)與可變作用的設(shè)計(jì)值效應(yīng)相組合：式中：承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；      結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，安全等級(jí)一級(jí)取1.1，二級(jí)取1.0；  

15、    第i個(gè)永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，取1.2；      第i個(gè)永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值；      汽車荷載效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，取；      汽車荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值；      在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)、風(fēng)荷載外的其他第j個(gè)可變作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，取；      在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)外的其他第j個(gè)可變作用效

16、應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值；在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)外的其他可變作用效應(yīng)的組合系數(shù)，?。唬?）作用短期效應(yīng)組合（按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)）：         式中：作用短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；      第j個(gè)可變作用效應(yīng)的頻遇值系數(shù)，汽車荷載，人群荷載；      第j個(gè)可變作用效應(yīng)的頻遇值。（3）作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合（按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)）：       &

17、#160; 式中：作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；      第j個(gè)可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù)，汽車荷載，人群荷載；      第j個(gè)可變作用效用的準(zhǔn)永久值各內(nèi)力組合后選擇最大值作為設(shè)計(jì)控制值。6正截面配筋設(shè)計(jì)（1）翼緣計(jì)算寬度根據(jù)跨中截面正截面承載力極限狀態(tài)計(jì)算要求，確定縱向受拉鋼筋數(shù)量。翼緣計(jì)算寬度按下式計(jì)算，并取其中較小者：         ；      &#

18、160;  主梁中心距；         ；（2）判斷截面類型                  若為第一類T形計(jì)算，否則為第一類T形。（3）確定混凝土受壓區(qū)的高度：采用焊接鋼筋骨架配筋，根據(jù)保護(hù)層厚度的要求設(shè)得x，x滿足（4）計(jì)算所需受拉鋼筋截面積：   配筋率：0.2%7. 斜截面抗剪承載力計(jì)算 （具體計(jì)算見(jiàn)給的算例）斜截面抗剪承載能力校核，根據(jù)公預(yù)規(guī)（JTG D622004）給出的適用于T形截面等高度鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁的斜截面抗剪承載力計(jì)算表達(dá)式，即可寫(xiě)成如下形式：異號(hào)彎矩影響系數(shù)，??；受壓翼緣影響系數(shù)，取；P斜截面內(nèi)縱向受拉鋼筋配筋百分率，當(dāng)p>2.5時(shí)，取p=2.5；其它符號(hào)同前。8.全梁承載力校核，繪制包絡(luò)圖（具體計(jì)算見(jiàn)給的算例）9圖紙繪制繪出主梁總體圖（包括橋梁的縱斷面、橫斷面、平面布置圖）及鋼筋圖，3號(hào)圖幅。（可采用制圖，也可采用計(jì)算機(jī)繪圖，計(jì)算機(jī)繪圖具體要求如下）圖中羅馬數(shù)字字高2.5mm、注釋部分中文字體高度為3.5mm、說(shuō)明部分中文字體高度為4mm、圖名字體高度為5mm、圖框