钢筋混凝土简支T形梁桥课程设计.doc

桥梁工程课程设计钢筋混凝土简支T形梁桥设计姓名：xxx学号：2008011001xxxx班别：铁工（2）指导教师：李锦华-桥梁工程课程设计 钢筋砼T梁桥上部结构计算一 基本设计资料跨径：标准跨径Lk=17.0m，计算跨径=16.6m 荷载：公路级车道荷载：均布荷载 集中荷载 人群荷载Por=3kN/m2 环境标准：I类环境，设计安全等级：二级桥面净宽：净8.5m（行车道）+2*0.75m(人行道) 材料：混凝土：T型主梁，桥面铺装，栏杆，人行道：混凝土为C35； 钢筋：主钢筋采用HRB335（fy=280N/mm2） 其他钢筋采用R235(fy=195 N/mm2) 构造形式及截面尺寸：横截面布置：二 荷载横向分布系数计算平均板厚：h1=（8+14）/2=11cm形心：x=惯性矩：I=1、计算1梁横向分布系数支点处：杠杆法对于人群（线荷载）mr=1.5KN/m2（一侧）对于汽车 mq=0.912=0.456跨中处：用偏心压力法由于本桥5片主梁的横截面均相同，故它们的抗弯惯矩均相等，则=(22.0)2+2.02+0+(-2.0)2+(-22.0)2=40m由计算公式（5-32），求得1梁横向影响线竖标值为11=+=+=0.615=-=-=-0.2mr=0.7mq=20.294=0.5882、计算2梁横向分布系数支点处：杠杆法mr=0 （在负影响线区域内）mq=1=0.5跨中处：用偏心压力法由计算公式（5-32），求得2梁横向影响线竖标值为11=+=+=0.415=-=-=0mr=0.45mq=0.24720.4943、计算3梁横向分布系数支点处：杠杆法(与2梁基本相同)mr=0 （在负影响线区域内）mq=1=0.5跨中处：用偏心压力法由计算公式（5-32），求得2梁横向影响线竖标值为11=+=+=0.215=-=-=0.2 mr=0.2mq=0.220.4荷载横向分布系数汇总表梁号支点跨中(l/4l)mr(人)mq(汽)mr(人)mq(汽)1(5)1.50.4560.70.5882(4)00.50.450.494300.50.0.2由汇总表看出，1梁除支点附近处荷载横向分布系数略小于2、3、4梁处（小于10%左右），其余均比其它梁不利，故计算1梁的内力。三 内力计算1、恒载内力计算主梁恒载集度 g1=A52751025中N/m=13.2kN/m横隔梁 边主梁：0.750.16255/16.46=0.851.0 kN/m 中主梁：1.02=2.0kN/m桥面铺装： (0.06+3.750.015/2)7.524/5=3.2kN/m栏杆和人行道： 估算每边5 kN/m52/52 kN/m边主梁恒载：13.2+1.0+3.2+2=19.4 kN/m中主梁恒载：13.2+2.0+3.2+2=20.4 kN/m永久荷载内力（边主梁）：Mx= ( -x) Qx= (-2x)各计算截面的剪力与弯矩列于下表位置剪力Q (kN)弯矩M(kNm)x=0Q=154.23M=0x=/4Q=(15.9-2)=77.1M=(15.9-)=459.8x= /2Q=0M=19.415.9=613.12、活载内力计算（1）冲击系数计算自振频率f1= L=15.9m mc=q/g=19.410/9.81=1978 f1=6.38Hz(C25砼的弹性模量2.8104mPa=2.81010N/m2)冲击系数 0.1767Inf-0.01570.3781(2)跨中活载内力计算a、弯矩影响线图与加载图剪力影响线图与加载图b、公路级荷载：M=(1+)m(qk+Pkyk)= 1.378110.588(7.87515.9+167.7) =741.8 kNmQ=(1+)m(qk+Pkyk)= 1.378110.588(7.875+0.5201.2) =94.2 kNC、人群：M=mqk0.73115.966.4 kNmQ=mqk0.734.2 kN（3）l/4处梁活载内力计算a、弯矩影响线图与加载图剪力影响线图与加载图b、公路级荷载：M=(1+)m(qk+Pkyk)= 1.378110.588(7.8752.98115.9+167.72.981) =556.3 kNmQ=(1+)m(qk+Pkyk)= 1.378110.588(7.8750.75+0.75201.2) =150.8 kNC、人群：M=mqk0.7312.98115.949.8 kNmQ=mqk0.730.759.4 kN(4)l=0处梁活载内力计算a、剪力影响线图与加载图车道荷载人群荷载Q0影响线b、公路级荷载：剪力 Q0=(1+) =1.378110.588115.9/27.875-7.875/3(0.588-0.456)(1-3.98/3/15.9) +201.20.456 =176.7 kNC、人群：剪力 Q0= =0.731115.9+31(1.5-0.7)(1-)3.98 =0.723.85+8.75 =22.82 kN3、主梁内力组合序号荷载类别弯矩 (kNm)剪力(kN)支点1/4跨跨中支点1/4跨跨中结构自重0459.8613.1154.277.10汽车荷载0556.3741.8176.7150.894.2人群荷载049.866.422.89.44.21.20551.8735.7185.092.501.40778.81038.5247.4211.1131.90.81.4055.874.425.510.54.7Sd=+01386.41848.6457.9314.1136.6四 截面设计与验算1、钢筋选择根据跨中截面正截面承载能力极限状态要求，确定钢筋数量，焊接骨架，设钢筋如下图布置a=60.7mma=30+60.7=90.7mmh=1400-90.7=1309.3翼缘的有效宽度计算a 按计算跨度计算 b=15900/3=5300mmb 按翼缘厚度计算 b=b+12h=200+12=2180mmc 按实际尺寸b=1700mm取b=1700mm h=165mm判断截面类型：当xh时为矩形，当x h时为T型 因为：f b h( h-)=11.51700165(1309.3-165/2)= 3957.4 kN.m1848.6 kN.m故可按矩形截面计算抗弯承载力计算受压区高度m=f b( h-) 1848.610=11.51700(1309.3-) -2618.6+189115=0 =74.3mm钢筋面积A=5187.7mm2实现配筋422+628(=5215.2mm2)2、跨中实际承载力验算=74.7mmM=A(h-)=2805215.2(1309.3-74.7/2)=1857.4 kN.m1848.6 kN.m满足要求3、斜截面抗剪承载力计算 抗剪强度上、下限复核上限：0.5110bh=0.5110200(1400-58)=684.4 kN (428通过支座，a=30+28=58mm)下限：0.5010bh=0.50101.23200(1400-58)=165.1 kN剪力设计值最大为支点处457.9kN684.4kN，截面尺寸满足要求，但需要配置箍筋和弯起钢筋，其中剪力小于165.1kN部分不需要设置，但仍需要按构造要求配置箍筋。 箍筋设计按公式：P 纵向钢筋配筋率，支座处p=1001001000.92=1.1(受压翼缘影响系数)195 MPa (R235)设计由砼与箍筋共同承担的剪力部分0.60.6457.9274.74 kN=0.00172选用10双肢箍筋，间距Sv为Sv=456.4mm取Sv200mm，在支座支承中心至(1300)范围内取Sv100mm弯起钢筋设计 第一排弯起钢筋自支座中心至处：(228) h=1400-(30+228+14+14+20)=1266mm 第二排弯起钢筋从第一排弯起钢筋至处：(220) h=1400-(30+328+10+10+20)=1246mm第三排弯起钢筋从第二排弯起钢筋至处：(220) h=1400-(30+328+20+10+10+20)=1226mm第四、五排以后弯起钢筋另配220 h=1400-(30+328+20+10+10+20)=1226mm全梁承载力校核a、弯矩：m=1386.4=84.3 m=1386.4=442.6 m=1386.4=1069.9m=(1848.6-1386.4)+1386.4=1692.0 b、剪力： =(457.9-314.1)+314.1=422. 4=(457.9-314.1)+314.1=376.6 c、第三排纵筋弯起后，弯矩及剪力较核h=1400-30-=1319 =63.8mm M=11.5170063.8(1319-63.8/2)=1605.4kN.m1543 =0.0169 P=100=1.69 箍筋为210200(双肢) =0.0039 =0.4510bh =0.45102001319 =444.7kN=280.9kN =0.75 =0.7510280(2380.1)sin45=112.9kN +=444.7+112.9=557.6kN=280.9kN d、第二排纵筋弯起后，弯矩及剪力较核h=1400-30-42=1328 =5