钢筋混凝土T形梁设计

钢筋混凝土T形梁设计题目:钢筋混凝土T形梁设计专业:土木工程学生姓名:常纪永学号:030112101595指导教师:目录1.设计资料…………………………………………………………………3⒉横截面布置：……………………………………………………………4⒉⒈桥跨结构横截图……………………………………………………5⒉⒉主梁间距与主梁片数………………………………………………6⒉⒊主梁跨中截面主要尺寸拟定；……………………………………6⒉⒋主梁截面细部尺寸；………………………………………………6⒉⒌计算截面几何特征；………………………………………………6⒉⒍横截面沿跨长的变化；……………………………………………6⒉⒎隔梁的设置。……………………………………………………6⒊主梁设计计算：…………………………………………………………7⒊⒈恒载内力计算：……………………………………………………8⒊⒈⒈一期恒载集度；………………………………………………8⒊⒈⒉二期恒载集度；………………………………………………10⒊⒈⒊恒载内力………………………………………………………10⒊⒉活载内力计算：……………………………………………………10⒊⒉⒈冲击系数和车道折减系数；…………………………………10⒊⒉⒉计算主梁的荷载横向分布系数；……………………………11⒊⒉⒊计算各种荷载作用下的控制截面内力………………………15⒊⒊作用效应组合……………………………………………………16⒊⒊⒈基本组合………………………………………………………17⒊⒊⒉短期组合………………………………………………………18⒊⒊⒊长期组合………………………………………………………18⒋横隔梁的内力计算：…………………………………………………19⒋⒈确定作用在横隔梁上的计算荷载：……………………………20⒋⒉按偏心压力法绘制影响线………………………………………21⒋⒊绘制剪力影响线…………………………………………………21⒋⒋截面内力计算……………………………………………………22⒋⒌内力组合…………………………………………………………22⒌行车道板的设计计算：………………………………………………23⒌⒈确定桥面板的类型；……………………………………………24⒌⒉计算荷载有效分布宽度…………………………………………24⒌⒊桥面板内力计算…………………………………………………246参考文献……………………………………………………25钢筋混凝土简支T梁桥设计1.设计资料1.结构形式：16m钢筋混凝土简支T形梁；2.设计荷载：公路—Ⅰ级；人群荷载3.0kN/m2；每侧栏杆、人行道重量分别为1.50KN/m和2.87KN/m；3.桥面净空：净—9+2×1；4.跨径：标准跨径mlb16，计算跨径ml4.15，主梁全长ml96.15'；5.安全等级：一级6.环境类别：Ⅰ类7.材料规格：混凝土：C30；钢筋：主筋HRB335；箍筋：R235。⒉横截面布置⒉⒈横断面图和纵断面图横断面设计(1)桥梁横断面的设计，主要是决定桥面的宽度和桥跨结构横截面的布置。桥面的宽度决定于行车和行人的交通需要。(2)本梁桥桥面行车道净宽为：净921.5m人行道(3)为了利于桥面排水，应根据不同类型的桥面铺装，设置从桥面中央倾向两侧的1.5%-3.0%的横向坡度，本桥设置为1.5%。纵断面设计(1)桥梁纵断面设计包括确定桥梁的总跨径.桥梁的分孔桥道的标高.桥上和桥头引道的纵坡以及基础的埋置深度。(2)本梁桥根据水文计算来确定。标准跨径为17.6m（桥墩中心距离）。本桥的跨径较小，因此上部结构的造价较低，墩台的造价较高。为了结构受力合理和用材经济，分跨布置时要考虑合理的跨径比例。(3)本梁桥为跨河桥梁，桥下净空的标高应保证桥下排洪和通航的需要，结合桥型.跨径等一起考虑，以确定合理的标高。(4)桥上纵坡不大于4%，桥头引道纵坡不宜大于5%。150220220i=1.5%150220900220%i=1.5沥青砼厚5cm9511012水泥混凝土垫层厚6cm16023横断面图纵断面图181102022012ax主梁断面图⒉⒉主梁间距与主梁片数：装配式钢筋混凝土T形简支梁的主梁间距一般选在1.5~2.2m之间，本设计采用2.2m；共5片梁⒉⒊主梁跨中截面主要尺寸拟定：共5片梁。52.2m=11m，两边各悬挑0.5m,如桥断面图。⒉⒋主梁截面细部尺寸：（1）主梁高：钢筋混凝土T形简支梁高跨比的经济范围大约在111~161，根据跨度大者取较小值的原则，本设计取用161，则梁高为17.61.111m。实际设计取1.1m；（标准跨径17.6m）（2）主梁肋宽：为保证主梁的抗剪需要，梁肋受压时的稳定，以及混凝土的振捣质量，通常梁肋宽度取在15~18cm，鉴本设计的跨度为17.56m，纵向钢筋数量较多，故按较大值取为18cm；（3）翼缘板尺寸：由于桥面宽度是给定的，主梁间距确定后，翼缘板的宽度即可得到为2.2m。因为翼缘板同时又是桥面板，根据其受力特点，一般设计成变截面形式，即与腹板交接处较厚，通常取不小于主梁高的110，即为1101110cm，因为翼缘板较宽，本设计取20cm，翼缘板的悬臂端可以薄些，本设计取为12cm；⒉⒌计算截面几何特征平均板厚：1h=1(1220)162cm主梁截面的形心的截面位置：a=16110(22018)16110182225.85(22018)1611018cm抗弯惯性矩：32327441161110(22018)11(22018)16(25.85)1811018110(25.85)1221224.78100.478cIcmm抗扭惯性矩:333412.20.160.293(1.10.16)0.184.6103tIm⒉⒍横截面沿跨长变化：等截面⒉⒎横隔梁：5根，肋宽15cm，梁高一般取为T梁高的3/4左右，即0.95m，在近腹板处横隔梁底缘到主梁梁顶的距离为1.1m。⒊主梁设计⒊⒈恒载内力计算⒊⒈⒈一期恒载集度主梁：10.120.20[0.181.1()(2.20.18)]2513.03/2gKNm横隔梁:对于边主梁：20.120.142.20.2[(0.9520)(0.18)0.15525]/17.10.875/22gKNm对于中主梁：'220.8751.75/gKNm⒊⒈⒉二期恒载集度桥面铺装层：30.052.1210.12.1237.035/gKNm栏杆和人行道：452/52/gKNm作用于边主梁的全部恒载强度：13.030.8754.662219.757/iggKNm作用于中主梁的全部恒载强度：14.781.754.662221.442/iggKNm⒊⒈⒊恒载内力计算主梁弯距和剪力计算公式：()2xgxMlx;(2)2xgQlx。主梁各计算截面的恒载内力如下表所示：内力截面位置x剪力（KN）弯矩（.KNm）边主梁中主梁边主梁中主梁x=0168.9183.300x=/4l84.591.71083.21175.6x=/2l00722.1783.7⒊⒉活载内力⒊⒉⒈冲击系数和车道折减系数结构跨中处的单位长度量：332219.757102.01410/9.81cGmNsmg主梁截面形心到T梁上缘的距离：16(220-18)(16/2)+11018(110/2)25.850.258516(220-18)+11018ycmm跨中截面惯性矩：32327441161110(22018)11(22018)16(25.85)1811018110(25.85)1221224.78100.478cIcmm查表E取102.810ap10223.142.8100.04784.3772217.12014ccEIfHzlm1.514HzfHz根据规范，按如下公式计算：0.1767ln0.01570.1767ln0.17670.01570.245f所以冲击系数：110.2451.245对于集中荷载：当5l时，180/kPKNm；当50l时，360/kPKNm当550l时，采用直线内插法17.150.75180360180171.3505kPKN对于均布荷载：公路—Ⅰ级均布荷载10.5/kqKNm公路—Ⅱ为公路—Ⅰ级的0.75倍则0.7510.57.875/kqKNm  171.31.2205.6kPKN当计算剪力时候计算车道荷载的跨中弯矩、剪力的计算对于双车道，折减系数1.0⒊⒉⒉计算主梁的横向分布系数①当荷载位于支点处，利用杠杆原理法计：123451#梁对于汽车荷载1110.8180.40922oqqm对于人群荷载11.386orrm2＃梁对于汽车荷载2110.1821.0000.4090.79622oqqm对于人群荷载2orm=0（由于是出现负的，取零，出于安全考虑）3＃梁对于汽车荷载2110.1821.0000.4090.79622oqqm对于人群荷载2orm=0（由于是出现负的，取零，出于安全考虑）②当荷载位于跨中时根据任务要求，使用修正偏心压力法绘制影响线并计算横向分布系数cqm，本桥各根主梁的横向截面均相等，梁数n=5,梁间距为2.2m。52222222222412345122.22.202.222.248.4iiaaaaaam偏心修正系数：223221110.90750.42517.14.61011124.781048.412tNiinGlIEEEIa1＃梁横向影响线的竖标值1＃梁影响线2111521110.9070.40.5635iiana2115521110.9070.40.1635iiana由11、15绘制1＃梁的横向影响线，如上图及最不利荷载位置对于汽车荷载:1110.5290.3800.2730.1250.65422cqqm对于人群荷载:10.631crrm2＃梁横向影响线的竖标值：2＃梁影响线1221521110.9070.20.3815iiaana2525521110.9070.20.0195iiaana由21、25绘制2＃梁的横向影响线，如上图及最不利荷载位置对于汽车荷载2110.47.755.954.652.850.53228cqqm对于人群荷载20.480.250.750.458crrm3＃梁横向影响线的竖标值3＃梁影响线3110.25、3510.25对于汽车荷载3110.240.422cqqm对于人群荷载30.20.20.4crrm主梁荷载横向分布影响系数梁号荷载位置公路-级人群荷载1、5跨中0.6540.631支点0.4091.3862、4跨中0.4530.480支点0.79603跨中0.4000.400支点0.7960⒊⒉⒊计算各种荷载作用下的控制截面内力跨中截面在活载内力计算中，本设计对于横向分布系数的取值作如下考虑：计算主梁活载弯距时，均采用统一的横向分布系数cm，鉴于跨中和四分点剪力影响线的较大坐标位于桥跨中部，故也按不变化的cm来计算。求支点和变化点截面活载剪力时，由于主要荷重集中在支点附近而考虑支撑条件的影响，按横向分布系数沿桥跨的变化曲线取值，即从支点到/4l之间，横向分布系数用0m与cm值用直线内插法，期于区段取cm值。计算跨中截面最大弯距及相应荷载位置的剪力和最大剪力及