装配式钢筋混凝土简支T梁桥设计【毕业论文+CAD图纸全套】

本科毕业设计（论文）通过答辩 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 第二篇 装配式钢筋混凝土简支梁桥计算书 第一部分 桥梁上部结构计算 第一节 设计资料 一、桥面净空： 净 m) 安全带 二、主梁跨径和全长： 标准跨径： 桥墩中心距离 ) 计算跨径： (支座中心距离 ) 主梁全长： (主梁预制长度 ) 三、设计荷载： 城市 A 级 四、材料： 钢 筋：主筋用级钢筋，其它用级钢筋 混凝土： 30 号混凝土 五、计算方法： 极限状态法 图 1 1 （ 尺 寸 单 位 ： c m ）横剖面纵剖面沥 青 混 凝 土 厚 2 c 0 号 混 凝 土 垫 层 （ 6 1 2 c m ）本科毕业设计（论文）通过答辩 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 六、结构尺寸： 参考原有标准图的尺寸，选用如图 1示。 七、设计依据： 公路桥涵设计通用规范 (85),简称“桥规” 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 (85),简称“公预规” 公路桥涵设计规范 城市桥梁设计荷载标准 第二节 主梁的计算 (一 )主梁的荷载横向分布系数 1、跨中荷载弯矩横向分 布系数 (按 ) 主梁的 抗弯及抗扭惯矩 求主梁截面的重心位置 (图 1 2)： 平均板厚 1(15+20)=17.5 0220(0220( =21 323 1502012 1)2 0220(0220( 2)5020 =12804352 410 4m T 形截面抗矩惯扭近似等于各个矩形截面的抗扭惯矩之和，即： 3式中： 为矩形截面抗扭刚度系数 (查表 )； 图 1 - 2 （ 尺 寸 单 位 ： c m )买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 、 为相应各矩形的宽度与厚度。查表可知： ,079 31 , 4333 m单位抗弯及抗扭惯矩： X 441 0102 8 0 53 (2)横梁抗弯及抗扭惯矩 翼板有效宽度计算 (图 1 3)： 横梁长度取为两边主梁的轴线 间距，即： 33 15/ , ， 35 根据 值 可 查 附 表 求 得 ： c ，所以： 求横梁截面重心位置 y 1/11 横梁的抗弯和抗扭惯矩 2/3/21131 212 122212 1 323 C b 1 入 C 入 本科毕业设计（论文）通过答辩 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 422 m 32223111 y 查表得 311 c ，但由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板者的一半，可取 611 c 表得 c 故 4333 y 单位抗弯及抗扭惯矩 421 531 计算抗弯参数 和扭弯参数： 444/ 式中： /B 桥宽的一半； 计算跨径； 按第 ，取 G=： 计算荷载横向分布影响线坐标 已知 ，查 G M 图表，可得表 1 1 中数值。 用内插法求各梁位处值 (图 1 4) 1 号、 4 号梁：3/ 2 号、 3 号梁：1/ 号 号 号 号图 1 4 （ 尺 寸 单 位 ： c m ）买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 表 1 1 2 3 3 0 3 5 4 2 2 9 2 3 3 0 3 5 4 2 2 核荷载位置b43 b b04 2 61 40 70 40 30 00 30 b2b43 b b/0/5/0/5k/0/0 值 (表 1 2) 绘制横向分布影响线图 (图 1 5)，求横向分布系数。 按城市桥梁设计荷载标准第 规定，车道荷载距路缘带距离为 各梁的横向分布系数： 本科毕业设计（论文）通过答辩 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 城 A： 安全道板： 4 4 2梁端剪力横向分布系数 (按杠杆法 )(图 1 6) 城 A： 5 (二 )内力计算 1 横载内力 横载：假定桥面构造各部分重量平均分配给各主梁承担，计算见表 1 3。 城 q 板图 1 - 5 （ 尺 寸 单 位 ： c m ）图 1 - 6 （ 尺 寸 单 位 ： c m ）买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 钢筋混凝土型梁的恒载计算 表 1件名 图 单无构件体积及算式 (容重 每延米重量 (主梁 2 =5 25 面铺装 沥青混凝土： 凝土垫层 (取平均厚 9 3 23 198 24 隔板 中梁 (2 2 5/ 5 25 梁 (2 5/ 25 它 5 25 人行道板横向分布系数分摊至各梁的板重为： 1、 4号梁： 板 板2、 3号梁： 板 板各梁的恒载汇总于表 1 4。 本科毕业设计（论文）通过答辩 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ (单位： KN/m) 表 1 4 梁号 主梁 横梁 安全道 铺装层 合计 1(4) (3) 恒载内力计算 影响线面积计算见表 1 5 影响线面积计算 表 1 5 项目 计算图示 影响线面积 2 2 1/2 0 l恒载内力见表 1 6 恒载内力计算表 表 1 6 1 ( 4 ) ( 3 ) 21 41 0q q 0 0q 0q0q 活载内力 汽车荷载冲击系数 活载弯矩 1除计算支点剪力外，近似取用不变的跨中横向分布系数车 道则 1 ，根据影响线及最不利荷载位置，可得城 跨中弯矩： 1号梁： 2 58 7 0218 7 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 2号梁： 3 98 7 0218 7 1号梁： 96 5 0216 5 梁： 46 5 0216 5 活载剪力 跨中剪力： 1号梁： 2号梁： 支点剪力： 1号梁： 7 4 2号梁： 7 4 0 将主梁内力汇于下表 1 7 中。 主梁活载内力汇总 表 1 7 1 （ 4 ） 城 A 3 ） 城 A 弯矩 41 跨中 支点3内力组合 (见表 1 8) 本科毕业设计（论文）通过答辩 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 根据公预规规定，按承载能力极限状态设计时，当恒载与活载产生同号内力时，则荷载组合 I ： /(城 A 荷载 )，此外还应根据公预规规定的方法对荷载效应予以提高。 各主梁内力组合 表 1 8 梁号 序号 荷载类别 弯矩 (剪力 (跨中 1/4 跨 跨中 支点 1 1 恒载 2 城 A 3 恒 4 城 A 5 +4 6 4/5100 7 提高后的 2 8 恒载 9 城 A 10 恒 11 城 A 12 +4 13 4/5100 14 提高后的 控制设计计算的内力 (三 ) 截面设计、配筋与验算 考虑到工程方便，各主梁均按主梁 内力组合中所列控制设计的内力来进行 配筋设计。 1、纵向主筋的布置 根据上表中设计弯矩最大值 j 行配筋。 设钢筋净保护层为 3 ,主梁截面尺寸如图 1 (1)首先判断 T 形截面的类型，假设钢筋合力点到截面近边的距离：3.5(+主梁的有效高度 00 ，假定 / ( / 形截面受压区翼缘高度，取1/ )，截面所能承受的图 1 - 7 （ 尺 寸 单 位 ： c m )买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 计算弯矩为： 21 /0/ 610121751 3 6 0 3 8 5即属于地第 I 类 T 形截面。 (2)计算混凝土受压区的高度，由式 21 0/ 可得： /2002 i 62 且 满足要求。 (3)计算受拉钢筋截面积，由式： 2/ 选用 12 32 钢筋，截面面积 22 g 。钢筋布置如图 1 钢筋重心位置，即 则钢筋合力点到截面近边的距离 主梁的实际有效高度 00 配筋率 % 满足要求。 (4)截面强度验算 按照截面实际配筋面积 ，可以计算混凝土受压区的高度 0/ 式中级钢筋当其直径大于或等于 28，其设12 32本科毕业设计（论文）通过答辩 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 计强度应取 320 则截面抗弯强度为： 21 0/ 61012 6 0 j 5 7 6 2、剪力钢筋的布置 根据内力组合表中设计剪力最大值在支点处 ，在跨中为 假 定 有 4 32 纵 筋 通 过 支 点 ， 则 支 点 截 面 处g ， ，根据规范梁的构造要满足：0051.0 j 0 因此，该梁截面尺寸满足要求，另根据规范要求满足下式时，梁段内可仅按构造要求配置箍筋。 0038.0 对于支点截面： l 0 对于跨中截面： l 因此，计算表明在靠近跨中的梁段 内可以仅按构造要求配置箍筋，而其他梁段应进行斜截面抗剪强度计算，绘制斜截面抗剪配筋计算如图 1 图 1 - 9 （ 尺 寸 单 位 ： c m ）斜截面买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 (1)计算各种配筋梁段的长为 x，则： 97 5 故按计算设置剪力钢筋的梁段长 1l 为： 5021 根据公预规第 规定：最大剪力可采用距支座中心 2h (梁高一半 )处 截面的数值，其中混凝土与箍筋共同承担 60，弯起钢筋 (按045 弯起 )承担 40，距支座中心 2h 处截面的计算剪力 /： 0/ 由公预规第 上图可知：22210 ，解得： 3 故由斜筋承受的剪力为： 由混凝土和箍筋承受的剪力为： 则不设斜筋只设箍筋的梁段长度为 /l 为： 因而需要设置斜筋的梁段长度 /l 为： (2)斜钢筋设计 设架立钢筋中心距梁顶缘为 钢筋按 045 弯起，其在梁轴线上的投影长度取为： 斜钢筋的排数 n 为： 本科毕业设计（论文）通过答辩 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 取整数 n 4 即设置 4 排斜筋，与斜截面相交的弯起钢筋所要承担的剪力可按下式计算： s RQ 算 第 一 排 弯 起 钢 筋 时 ， 取 支 座 中 心 2h 处 由 斜 筋 承 担 的 剪 力 值 ，则第一排所需要的截面面积 1： 2011 i 假设斜筋的高度 /h 为常数，则各排斜筋所要承担的剪力可按下式计算： 1/1 2321 .,2i /h 斜筋高度，取 /h 139 1 所以可以计算得出，第二、三、四排斜钢筋所要承担的计算剪力和需要的钢筋截面积为： w 22 w 23 w 24 25.5 由计算结果可知，将纵向钢筋两根 ( 22N )按 045 弯起，作为第一排斜筋，提供截面面积 小于所需要的截面面积 为此应调整以后各排斜筋之间的距离，将纵向钢筋两根 (23N)在第一排斜筋 75按 045 弯起，以弥补第一排斜筋截面面积的不足，其次在每排纵向主筋弯起的斜筋之间另增加 2 16 辅助斜筋，以满足斜筋抗剪的需要，具体布置见图 1 (3)校核纵筋弯起后正截面抗弯强度 首先利用计算弯矩211抛物线变化作出弯矩包络图，然后绘制出纵向钢筋承载能力图，进而确定弯起钢筋的弯起位置。 2 32 钢筋的抵抗弯矩 M 为： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 27 22 0 220 8 0 6 02 43 跨中截面的总纵向钢筋抵抗弯矩 M 为： 9 620 8 0 6 0 43 图 1全梁承载能力校核，弯起钢筋的弯起点应设在按抗弯强度计算不需要该钢筋的截面以外不小于 20h 之处，从图中可以看到，钢筋的弯起位置均符合要求。 (4)箍筋设计 根据主梁支点处纵向受拉主筋的配筋率 100P 小、跨中大的特点，分别选择 4 8 四肢箍筋和 2 8 双肢箍筋，其截面积分别为： 24 01.2 ，22 01.1 。 箍筋间距的计算公式： )( 对于支点处，纵向主筋为 4 32， 00 ， 01 20 g ， P ， j ， 代 入 公式得： 图 1 - 1 0 （ 尺 寸 单 位 ： c m ）本科毕业设计（论文）通过答辩 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 对于跨中，纵向主筋为 12 32， ， ， P ， j ，代入公式得： 根据规定， 箍筋间距不大于梁高的 43 和 50座中心两侧各相当于梁高 21 ( 2h )的长度范围内，箍筋间距不大于 10壁受弯构件其箍筋间距不应超过 20上所述，全梁箍筋间距除支座附近为 10，其余梁段均可选用 0，并在距支点 由 4 肢变为 2 肢。 箍筋配筋率验算，对于支点处： 0 0 1 1.2 m i 1.1 m i (5)斜截面抗剪强度验算 根据规定，距支座中心 2h (梁高一半 )处截面、受拉区弯起钢筋弯起点处截面、箍筋数量或间距有改变处的截面以及受弯构件腹板厚度有改变处的截面均应进行抗剪强度验算，据此，斜截面的抗剪强度的验算如图所示： 图 1 - 1 1买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 29 a、距支座 2h 处截面 1 1，相应的 Q=M b、距支座中心 截面 2 2(弯起钢筋弯起点箍筋间距 变化处 )，相应的 Q M c、距支座中心 截面 3 3(弯起钢筋弯起点 )，相应的 QM d、据支座中心 截面 4 4(弯起钢筋弯起点 )，相应的Q=M= 应注意的是：此时的 Q、 M 为计算的通过斜截面顶端正截面内的最大剪力 (相应于上述最大剪力时的弯矩。最大剪力及相应的弯矩以下公式确定： )41( 42 式中：距梁跨中截面为 x 处截面上的计算弯矩、剪力值； 跨中截面处的计算弯矩、剪力； 支座中心处的截面计算剪力； L简支梁的计算跨径； X以跨中为横坐标原点的横坐标值。 计算斜截面水平投影长度 c 时，可以近似地取 c 为00 (可用平均值 )，即： 受弯构件配有箍筋和弯起钢筋时，其斜截面抗剪强度验算公式为： 式中：斜截面内混凝土与箍筋共同的抗剪能力； 20 3 4 P、k、 1 1 截面：纵向钢筋的含筋率 5 w 本科毕业设计（论文）通过答辩 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 411 2 2 截面：纵向钢筋的含筋率 5 w 422 3 3 截面：纵向钢筋的含筋率 3 范围内箍筋由 4 肢变为 2 肢， k w 27 0 233 4 4 截面：纵向钢筋的含筋率 k w 744 根据设计经验，如果纵向受拉钢筋与弯起钢筋在构造上注意按规范构造要求配置，斜截面抗剪强度可以得到保证而不必进行验算。 3、裂缝宽度验算 对于 T 形截面的钢筋混凝土受弯构件，其最大裂缝宽度可按下列公式计算： 0321m a x 1c 考虑钢筋截面表面形状的系数，对于螺纹钢筋 1c 2c 考虑荷载作用的系数，长期荷载作用时， 2 ，其中买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 31 0M 为全部作用荷载下的弯矩； 3c与构件形式有关的系数，当具有腹板的受弯构件时，3c d纵向受拉钢筋 含筋率，按下式计算： )(0 当 大于 ，取 ii 受拉翼缘的宽度和厚度； g受拉钢筋在使用荷载下的应力，可按公式087.0 计算。 下面计算在正常的环境长期荷载下主梁跨中的最大裂缝宽度是否符合要求。 已知在荷载组合作用下 ，取 1c 纹钢筋 ) 荷载组合 I 作用下 2 取3c 有腹板的受弯构件 )， 2 ，取 M P g 故荷载组合 I 时： m a f m a x 4、主梁变形验算 钢筋混凝土受弯构件在短期荷载作用下的挠度，可根据给定的构件刚度用材料力学的方法计算，对于简支梁：012 式中： L计算跨径； M使用荷载 (静活载弯矩 )作用下的弯矩； 01I开裂截面换算惯性矩，本科毕业设计（论文）通过答辩 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 3/3/2001 3131 ，取M h ； n 10； 判断此时 T 形截面类型，设 3/032/ 计算表明， x，属于第类 T 形截面。 2 02/ 33201 I 44 12 5 1 95 2 按规范规定，验算主梁的变形时，荷载不计入恒载，汽车不计入冲击力。 静活载产生的变形： 2012 变形验算满足规范要求。 根据规范要求，当结构重力和汽车荷载 (不计冲击力 )所产生的竖向挠度超过跨径的 16001 时，应设置预拱度，其值等于结构重力和半个汽车荷载 (不计冲击力 )所产生的竖向挠度。 1 2 7 0 2 9 应设置预拱度，其值为： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 33 汽恒 0 7 2 9 5572 应做 成平顺曲线。 第三节行车道板的计算 (一 )计算图式 考虑到主梁翼缘板在接缝 处沿纵向全长设置连接钢筋， 故行车道板可按两端固结和中 间铰接的板计算。见图 1 (二 )恒载及其内力 1、每延米板上的恒载 g： 沥青混凝土面层： 23=m； 25 号混凝土垫层： 24=m； 梁翼缘板自重： 25=m； 每延米板宽恒载合计： 载产生的内力 弯矩： (21 22 剪力： ( 22 3、活载产生的内力 城：以重车后轮作用于铰缝轴线上为最不利荷载布置，以时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载 (如图 1 按城市桥梁设计荷载标准 后车轮着地宽度 长度 ： 顺行车方向轮压分布宽度： 铰结 图 1 12 行车道板计算（尺寸单位： 本科毕业设计（论文）通过答辩 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 垂直行车方向轮压分布宽度： 荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度：1 单轮时： 冲击系数：