桥梁工程课程设计钢筋混凝土简支梁设计模板1

《桥梁工程》课程设计钢筋混凝土简支梁设计计算说明书学院：专业：班级：姓名：学号：指导老师：1目录第一部分设计资料..................................................................31.结构形式及基本尺寸...........................................................32.桥面布置.....................................................................33.主梁.........................................................................34.材料.........................................................................45.设计荷载.....................................................................46.设计规范及参考书目...........................................................4第二部分设计要求..................................................................51．恒载内力计算................................................................52.设计活载内力计算.............................................................53.计算.........................................................................54．配筋计算、设计及验算........................................................5第三部分成果要求..................................................................6第四部分设计计算书................................................................6一、恒载内力计算...........................................................6（1）恒载集度..............................................................6（2）荷载内力..............................................................8二、活荷载内力计算.............................................................9（1）有关系数及人群荷载....................................................9（2）简支梁内力影响线面积.................................................10（3）计算荷载横向分布系数.................................................11(4)活载内力计算...........................................................16（5）计算主梁活载剪力.....................................................171.计算主梁跨中截面活载剪力....................................................172.计算主梁支点截面活载剪力....................................................181)计算支点截面汽车荷载最大剪力...........................................18三、内力组合..................................................................20四、截面配筋计算及验算........................................................24（1）用于承载能力极限状态计算的作用效应组合设计值.........................24（2）用于正常使用极限状态计算的作用效用组合设计值（梁跨中截面）...........24（3）截面钢筋计算.........................................................25（4）腹筋的计算...........................................................273第一部分设计资料1.结构形式及基本尺寸某公路装配式简支梁桥，标准跨径20m，双向双车道布置，桥面宽度为净7+2x1.5m，总宽10m。主梁为装配式钢筋混凝土简支T梁，桥面由6片T梁组成，主梁之间铰接，沿梁长设置5道横隔梁（横隔梁平均厚度为16cm，高110cm），桥梁横截面布置见图1。80015035035013020100090201830821304825251.5%1.5%半跨中截面半支点截面图1-1简支梁桥横截面布置（单位：cm）2.桥面布置桥梁位于直线上，两侧设人行道，人行道宽1.5m、厚0.20m。桥面铺装为2cm厚的沥青混凝土，其下为C25混凝土垫层，设双面横坡，坡度为1.5%。横坡由混凝土垫层实现变厚度，其中，两侧人行道外侧桥面铺装厚度为8cm（2cm厚沥青混凝土和6cm混凝土垫层）。3.主梁表1-1装配式钢筋混凝土T形梁桥总体特征标准跨径/m计算跨径/m梁长/m梁高/m支点肋宽/cm跨中肋宽/cm翼板端部厚度/cm翼板根部厚度/cm梁肋变化长度/cm横隔梁数最大吊重/t42019.519.961.330181220479532.5注：梁肋变化长度从支截面点算起。4.材料1）梁体：主梁混凝土：C35横梁混凝土：C30钢筋混凝土容重：25kN/m32）钢筋主筋：热轧HRB335钢筋构造钢筋：热轧HPB300钢筋3）桥面铺装沥青混凝土，容重为22kN/m3；混凝土垫层C25，容重为24kN/m34）人行道单侧人行道包括栏杆荷载集度为6kN/m5.设计荷载表1-2简支梁桥横截面设计荷载A组B组汽车荷载人群荷载汽车荷载人群荷载公路—I级3.0kN/m2公路—II级3.0kN/m26.设计规范及参考书目1）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）2）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）3）《桥梁工程》4）《混凝土结构设计规范》5）《结构力学》6）《桥梁通用构造及简支梁桥》5第二部分设计要求1．恒载内力计算1.1分别计算各主梁的恒载集度1.2各主梁的恒载在各控制截面（支点、L/4/、L/2截面）内力（弯矩和剪力）2.设计活载内力计算2.1画出各号梁的横向分布影响线2.2计算各号梁的支点及跨中的荷载横向分布系数2.3画出各控制截面的内力的影响线2.4计算各主梁在各控制截面的弯矩和剪力3.计算3.1分别计算各主梁在各控制截面的弯矩和剪力的作用效应组合（基本组合、短期效应组合、长期效应组合）3.2绘制基本组合的弯矩及剪力包络图4．配筋计算、设计及验算4.1主梁各控制截面的控制内力的基本组合汇总4.2主梁受拉配筋的计算及配置（利用弯矩包络图）4.3主梁正截面抗弯承载能力验算4.4主梁斜截面抗剪承载能力验算4.5剪力区抗剪钢筋的配置（利用剪力包络图，配置抗剪箍筋、弯起钢筋等）4.6裂缝宽度验算（选做，可参考设计规范JTGD62-2004,60页的6.4裂缝宽度验算进行）4.7T梁翼板（行车道板）内力计算及配筋设计（选做，可参考教材115页，铰接悬臂板法进行计算）[说明：计算内容1.1-4.5是必须完成的内容，4.6-4.7是选做内容]6第三部分成果要求1、设计计算书一份。2、配筋图一张3号图。图名：钢筋混凝土简支T梁结构示意图图中需画出：钢筋混凝土T形梁骨架构造图跨中及支点横截面钢筋配筋图一片主梁钢筋明细表第四部分设计计算书一、恒载内力计算（1）恒载集度主梁：(0.300.18)19.519.5[2(19.52)0.18]1.3025244G0.120.219.50.120.219.5[2()(1.60.24)()(1.60.18)(19.52)]252424=241.508()kN112.385Ggl(/)kNm横隔梁：对于边主梁21.600.18[0.94()0.480.41]0.1652519.50.4832g(/)kNm对于中主梁12220.966gg(/)kNm7桥面铺装层31[0.027.0022(0.060.1125)7.0024]/62.9282g(/)kNm栏杆和人行道462/62g(/)kNm作用于边主梁的全部荷载g为12.3850.4832.9282.0017.796igg(/)kNm作用于中主梁的荷载为112.3850.96518.2792.0018.279g(/)kNm表3-1各主梁恒载计算及汇总主梁断面项目计算式单位梁号12、3表中：F——主梁截面积（m2）hhfhfhhrlbhn、、、、0——横梁的片数、高度、宽度、净跨、容重；zn——主梁片数；0B——桥面净宽主梁重量FFrqh251kN/m12.38512.385横隔梁分布于中梁的重量Lrlbhnqhhfhfhh/02kN/m00.966分布于边梁的重量2221qqkN/m0.4830桥面铺装重znBHrHrq/)(022113kN/m2.9282.928双侧人行道及栏杆平均值mKNqr/6kN/m2.02.08（m）；2211HrHr、——分别为沥青混凝土、垫层混凝土的容重与厚度乘积。重量zzrnnqq6224合计43221(qqqqqq）或kN/m17.79618.279（2）荷载内力计算边主梁距离支座为x的横截面弯矩和剪力：()222xglxgxMxgxlx(2)22xglgVgxlx表3-2各计算截面的剪力和弯矩值项目计算式单位梁号12、3恒载q/kNm17.79618.279弯矩M14跨处/4xl21431316232Mllql/kNm634.400651.606跨中/2xl212111428Mllql/kNm845.866868.808端点0x00M/kNm00剪力V端点0x012Vql/kNm173.511178.219跨中/2xl120V/kNm0014跨处/4xl141(2)244qlVlql/kNm86.75689.1099二、活荷载内力计算（1）有关系数及人群荷载主梁用35C混凝土，查表可得弹性模量421023.1510(/)3.1510(/)ENmmNm结构计算跨径19.5lm，重力加速度29.81/gms，结构跨中处的单位长度质量cGmg翼板的换算平均高度：122016()2hcm主梁截面重心位置16130(16018)16130182236.9()(16018)161301