毕业设计：装配式钢筋混凝土简支t梁桥计算

目录桥梁工程课程式设计任务书1第1节设计资料与结构布置211设计资料212主梁设计313结构布置3第2节主梁内力计算521恒载横向分布系数计算722恒载影响系数计算923恒载影响线绘制1224汽车、人群荷载产生内力计算1525作用效应组合17第3节主梁配筋设计2131跨中正截面强度计算2132斜截面承载力剪力筋设计2233截面设计、配筋与验算2434箍筋设计2935斜截面抗剪承载力验算3036裂缝宽度验算3537挠度验算36第4节行车道板的计算39参考文献41装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算一、设计题目装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算二、基本设计参数（一）跨度及桥面宽度1标准跨径16M（墩中心距）。2计算跨径155M。3主梁全长1596M。4桥面宽度（桥面净空）净70M（行车道）215M（人行道）。（二）技术标准设计荷载公路级，人行道及栏杆自重线密度按照单侧6KN/M计算，人群荷载为人群30KN/M。2环境标准类环境。设计安全等级二级。（三）主要材料1混凝土混凝土简支T形梁及横梁采用C50混凝土；桥面铺装上层采用0035M沥青混凝土，下层为厚006012M的C30混凝土，沥青混凝土重度按23KN/M3计，混凝土重度按26KN/M3计。2钢材采用R235，HRB335钢筋。三设计依据公路桥涵设计通用规范（JTJD602004）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJD622004）；6参考资料结构设计原理叶见曙，人民交通出版社；桥梁工程姚玲森，人民交通出版社；混凝土公路桥设计桥梁计算示例丛书混凝土简支梁板桥第三版易建国主编人民交通出版社5钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥结构设计闫志刚主编机械工业出版社二、计算要求及工作量1主梁截面设计2计算主梁的荷载横向分布系数3主梁内力计算4进行作用效应组合，绘出弯矩和剪力包络图；5进行主梁正截面、斜截面设计及全梁承载力验算；6行车道板内力计算7图纸绘制（A3图纸）桥梁总体布置图（绘出平、纵、横三个视图）、主梁一般构造图、配筋图。三、主梁设计（一）、结构尺寸拟定1主梁截面尺寸根据公路桥涵设计通用规范（JTGD602004），梁的高跨比的经济范围在1/11到1/16之间，此设计中标准跨径为16M，拟定采用的梁高为14M，翼板宽18M，腹板宽018M。2主梁间距和主梁片数桥面净空净70215M防撞栏，采用5片T型主梁标准设计，主梁间距为180M。全断面5片主梁，设3道横隔梁，横隔板厚018M,高度取主梁高的3/4,即105M。路拱横坡为双向15，由C50混凝土三角垫层控制，断面构造形式及截面尺寸如图1所示。主梁纵断面图3CM沥青混凝土C25混凝土61桥梁横断面图（二）、主梁的计算1主梁荷载横向分布系数计算（1）跨中荷载弯矩横向分布系数本设计桥跨内设有三道横隔梁，具有可靠的横向联系，且承重结构的宽跨比为B/L9/15505805,故可以用GM法计算主梁荷载横向分布系数。计算几何特性（如图2）AX尺寸单位CM图2A主梁抗弯惯性矩平均板厚H1016/2CM13CM主梁界面重心位置131401808227XACM主梁抗弯惯性矩3232411380180130781402476XICM对于T形梁截面，抗扭惯性矩可急死按下式计算31TIIBT上式中BI、TI为单个矩形的宽度与高度；CI为矩形截面抗扭刚度系数。附表1BI、TI为相应各矩形的宽度与厚度。T/B109080706050403020130时，取M30/18629/751257DMVH066CCMC由C值课内插求得各个斜截面顶端处的最大剪力和相应的弯矩。斜截面11斜截面内有纵向钢筋，则纵向受拉钢筋能配筋率为286158210043P15708728SVASB则31230,045126890438507219586CSCUKSVVBHPFKNKN斜截面截割2组弯起钢筋，故2331075SIN07510213SIN453920SBSDBVFAKK861492495CSKNKKN斜截面22斜截面内有纵向钢筋，则纵向受拉钢筋能配筋率为8615210041P15708728SVASB则32130,045261890438507219586CSCUKSVVBHPFKNKN斜截面截割2组弯起钢筋，故2斜截3320751SIN075128013SIN453689SBSDBVFAKK面22实际上共截割2组弯起钢筋，但由于第三排弯起钢筋与斜截面交点靠近受压区，实际的斜截面可能不予第三排钢筋相交，因此近似忽略其抗剪承载力。以下其他相似情况参照此法处理。28651438912305491CSBVKNKKN斜截面33斜截面内有纵向钢筋，则纵向受拉钢筋能配筋率为615821007P15705818SVASB则331230,0452618908750819576CSCUKSVVBHPFKNKN斜截面截割2组弯起钢筋和，故2333051SIN0751021609SIN45203SBSDBVFAKK4764984275CSKNKKN斜截面44斜截面内有纵向钢筋，则纵向受拉钢筋能配筋率为6283154901025,P2P取7818SVASB则341230,0526180250819586CSCUKSVVBHPFKNKN斜截面截割2组弯起钢筋，故2183340751SIN075204198SIN4520SBSDBVFAK86566CSKNKKN所以斜截面抗剪承载力符合要求。6持久状况斜截面抗弯极限承载力验算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗弯承载力不足而破坏的原因，主要是受拉区纵向钢筋锚固不好或弯起钢筋位置不当而造成，故当受弯构件的纵向钢筋满足构造要求时可不进行斜截面抗弯承载力验算。（四）持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算按照规范所定，最大裂缝宽度为123081SFKDWCME式中为钢筋表面形状系数，取。1C1为作用长期效应影响系数，长期荷载作用时，此处22105LSNC235697105104LSNC与构件受力性质有关的系数取为3C纵向受拉钢筋的直径不相同，取其当量直径222683569IENDM根据前文计算，取1号粱的跨中弯矩效应进行组合短期效应组合长1114259072397045101MNSGIKJQKGKIJMSMKNMK期效应组合受211142590423970356971MNIGIKJQKGKJSKK拉钢筋在短期效应组合作用下的应力为24240510/89610/8767SSMKNMKNMAH受拉钢筋配筋率04012818283SFFBH将以上数据代入的计算公式得FKW4896103271104062208FKMM裂缝宽度满足要求，同时在粱腹高的两侧应设置直径为68MM的防裂钢筋。这里选用68，则，介于23018SAM3018/01SABH00010002之间，满足要求。（五）持久状况正常使用极限状态下挠度验算钢筋混凝土受弯构件，在正常使用极限状态下的挠度，可按给定的刚度用结构力学的方法计算。全截面换算截面对重心轴的惯性矩可近似用毛截面的惯性矩代替，由前面计算可知104032IM全截面换算截面面积220134725914673961SANCMC式中N为钢筋弹性模量与混凝土弹性模量之比，为54201793SCE计算全截面换算截面受压区高度0X220011FFSABHNAH计220118038413579460589369XCM算全截面换算截面重心轴以上部分面积对重心轴的面积矩20033121859183509264FFFHSBXXCMCM30264CRTKMFSN设开裂截面中性轴距梁顶面距离为XCM,由中性轴以上和以下换算截面面积相等的原则，可按下式求解X2201FFFSBXBXHNAX（假设中性轴位于腹板内）代入相关参数值得22180181357946120XXX整理得25963XX解得X1796CM1796MM110MM,故假设正确。可计算开裂截面换算截面惯性矩为CRI23302341041157967968079680179608CRSFFFINAHXBBXHMM102142355CRCRBEINMNM4102152009876870则据15208815202994150356136064437CRCRSSRBNMMNM以上计算结果，结构跨中1号粱由自重产生弯矩，公路级棵可变车道荷载，跨中横向分布系数永久作用2620155394700448GMLFMB可变作用（汽车）作43430115155509807049M0783877KQQLPF用短期效应组合的频遇系数对汽车取当采用C40C80混凝土时，挠度长期增长系数，这里为C501453混泥土，则取，施工时可通过设置预拱度消除永久作用挠度，则1425在消除结构结构自重产生的长期挠度后主梁的最大挠度处不应超过计算跨径的1/600,因此挠度值满足要求。01425071/6158LFMLM判别是否需要设置预拱度425706SLGQFF则，067/19/159LL因此不需要设置预拱度。四、行车道板的计算1永久荷载效应计算由于主梁翼缘板在接缝处沿纵向全长设置连接钢筋，故行车道可按两端固定和中间铰接板计算（如图12所示。）固结铰接固结行车道板计算图示（单位CM）（1）每延米板上的恒载G沥青混凝土面层10423/092/KNMKC50混凝土垫层2964T粱翼缘板自重3/8/GKK每延米跨宽版恒载总计092346/12/IGNMK（2）永久荷载效应计算弯矩22016107176GMLKNMK剪力045GVL（3）可变荷载效应公路级，以重车后轮作用于铰接缝轴线上最不利布置，此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载（如图13所示）可变荷载计算图示（单位CM）车辆荷载后轮着地宽度及长度分别为2B2A20AM206B沿行车方向轮压分布宽度为194H垂直行车方向轮压分布宽度为268B荷载作用于悬臂端根部的有效分布宽度102461207638ADLM单轮时019AL局部加载冲击系数取13，则作用于每米宽板条上的弯矩为单个车10408621237146744PBPMLKNMKA轮时1002519PLN取两者最不利情况，则1467PMKNM作用于每米宽板条上的剪力为140232698PPVKNA（4）作用效应进本组合弯矩1241276417265GPMKNMK剪力59239V故行车道板作用效应为8DKDVK2截面设计与配筋及验算悬臂板根部厚14CM,设净保护层厚度A3CM,选用直径为12MM的HRB335级钢筋，则有效高度为00124342DHAM根据公式00DCXMFB即361265824142整理得300X解得满足要12M56014582012BHMXM求。钢筋截面积624102893CDSFXA选用直径为12CM的钢筋时，间距为10CM,此时所需提供的面积213SAM验算截面承载力，6130015424SDCAFXMB，承载力满足6300142361525UDXMFHKNMKNKNKM要求。验算抗剪截面尺寸33,0005151014526142692CUKDFBHKNKVKNK截面尺寸满足要求。验算是否需要按计算配置箍筋33200891TDDFKKK股不需要氨基酸配筋，只需按构造配置箍筋。按规定，板内应设置垂直于主钢筋的分布