钢筋混凝土简支t形梁桥设计计算书设计书

目录第一章基本设计资料·················································1第二章行车道板内力计算、配筋及验算································2第三章主梁内力计算················································53.1主梁几何特性计算··········································53.2恒载内力计算··············································63.3荷载横向分布计算··········································73.4活载内力计算··············································93.5主梁内力计算·············································14第四章承载力极限状态下截面设计、配筋与计算·······················154.1配置主梁受力钢筋·········································154.2截面承载能力极限状态计算·································174.3斜截面抗剪承载能力计算···································174.4箍筋设计·················································204.5斜截面抗剪承载能力设计···································21第五章正常使用极限状态下的裂缝宽度和挠度验算·····················225.1裂缝宽度验算·············································225.2挠度验算·················································23第六章结论·······················································25附录························································25钢筋混凝土简支T形梁桥设计计算书第一章基本设计资料1．桥梁跨径：20m2．计算跨径：19.6m3．主梁预制长度：19.96m4.主梁结构尺寸拟定：5片；设置5根横隔梁。（1）主梁梁肋间距：跨径L=20m，主梁间距为2.25m；所有跨径两侧人行道宽均为0.75m。（2）主梁高度：1.68m。（3）梁肋厚度：本次课程设计规定，跨中稍薄一些，取180mm，在梁肋端部2.0到5.0m范围内可逐渐加宽至靠近端部稍厚一些350mm。（4）桥面板：4.9×2.25.（5）桥面横坡：桥面横坡采用在桥面板上做铺设不等厚的铺装层，桥面横坡为1.5%。5．设计荷载：公路-Ⅰ级人群荷载：3.5KN/m26．结构重要性系数：1.17．材料：（1）钢筋，主钢筋采用HRB335，其它钢筋采用R235。其技术指标见表1；（2）混凝土及其技术指标见表2，T形主梁、桥面铺装，栏杆、人行道跨径ml20，混凝土为C35。表1?钢筋技术指标种类弹性模量（MPa）抗拉设计强度（Mpa）抗压设计强度（Mpa）标准强度（Mpa）R235195195235HRB335级280280335表2混凝土技术指标种类设计强度标准强度弹性模量(MPa)轴心抗压(MPa)轴心抗拉(MPa)轴心抗压(MPa)轴心抗拉(MPa)C3013.81.3920.12.013.00×104C3516.11.5223.42.203.15×1048、设计依据（1）交通部.公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)；北京：人民交通出版社.2004（2）交通部.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62－2004），北京：人民交通出版社.20049、计算方法：极限状态法。10、桥面铺装：9cm砼桥面铺装（容重23kN/m3）+3cm沥青防水层（容重21kN/m3），人行道和栏杆自重线密度按照单侧6kN/m。11、参考结构尺寸（设计尺寸根据要求自己拟定）图1为20m跨径，桥宽净9+1×1m人行道的参考尺寸。第二章行车道板内力计算、配筋及验算（悬臂板、连续单向板）2.1永久荷载及其效应悬臂板1.每延米板上的横载ｇ沥青混凝土层面：ｇ１＝0.03×1.0×21=0.63（KN/m）C30混凝土垫层：g2=0.09×1.0×23=2.07(KN/m)T梁翼缘板自重g3=(0.1+0.16)/2×1.0×25=3.25(KN/m)每延米跨宽板恒载合计：g=gi=5.95(KN/m)2.每米宽板条的恒载内力弯矩：Mg=-21×5.95×220.18-25.2=-3.187(KN·m)剪力：Vg=2)'(blgb=5.95×20.18-25.2=6.158(KN)3.车辆荷载产生的内力公路—I级：以重车后轮作用于绞缝轴线上为最不利位置，后轴作用力标准值为P=140KN,轮压分布宽度如下图所示，按照《公路桥涵设计通用规范》知后车轮地宽度b2及长度a2为：a2=0.20m，b2=0.60ma1=a2+2H=0.20+2×0.12=0.44(m)b1=b2+2H=0.60+2×0.12=0.84(m)l0+a1/2=1.035+0.22=1.2550.5×1.4=0.7,荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度：a=a1+1.4+2l0=0.44+1.4+2×1.035=3.91(m)冲击系数：1+μ=1.3作用于每米板宽条上的剪力为：Vp=(1+μ)aP42=1.3×91.341402=23.274(KN)作用于每米板宽条上的弯矩为：Mp=-(1+μ)a2P(l0-41b)×2=-1.3×91.32140×(1.035-484.0)=-19.2(KN·m)4.基本组合按承载能力极限状态计算：）（m704.30-4.12.1gKNMMMP；单向板1.恒载及其内力KN079.3035.195.521gl21V0g。2.车轴荷载产生的内力将车轴荷载的后轮作用于单向板接缝上，后轮轴重140KN，后轮着地宽度2b=0.6m，2a=0.2m。m5.1l3219.1325.244.03laa2.25mlm84.0H2bbm44.0H2aa12121m5.1a所以取，通过判断：a=1.5m1.4m故有效宽度发生重叠取1+μ=1.3，则作用于每米宽板条上的弯矩为剪力计算：33.935.1140a221轴PA故取m75.0a1又4125.0084.0216.01.0-94.4216.01.0ht所以007.0-5.0MMMM支中；。按承载能力极限：m401.20-144.297.0-m572.14144.295.0KNMKNM支中。2.2截面设计、配筋与强度验算悬臂板根部高度h=160mm，净保护层a=25mm。若选用φ12钢筋，则有效高度h0=h-a-d/2=130mmr0Mdfcdbx(h0-x/2)故x=17.3mm而且17.3mmξbh0=0.56130=72.8mm(2)求钢筋面积ASfsdAS=fcdbx故AS=sdcdfbxf=9.95×10-4(m2)(3)配筋查有关板宽1m内的钢筋截面与间距表，当选用φ12钢筋时，需要钢筋间距为110mm时，此时所提供的钢筋截面积为：Ag=10.28cm2＞9.95cm2(4)尺寸验算：由上式可知可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅须按构造要求配置箍筋，取分布钢筋用φ8，间距取20cm承载能力验算fsdAS=fcdbx得x=73.11001.1697.8280bfAfcdSsdcmMdfcdbx(h0-x/2)Md=16.1mKN704.03M800.330173.05.0130.00173.0106mKN故承载力满足要求。第三章主梁内力计算3.1主梁几何特性计算平均板厚：cm13161021h1主梁截面的形心的截面位置：抗弯惯性矩：42323cm157.051.4721681681816818121213-51.471318-2258.1618-225121I抗扭惯性矩:333412.20.160.293(1.10.16)0.184.6103tIm横截面沿跨长变化：等截面横隔梁：5根，肋宽15cm，梁高一般取为T梁高的3/4左右，即1.26m。3.2恒载内力计算(1)恒载：假定桥面构造各部分重量平均分配给各土梁承担，计算如下。将桥面铺装和人行道部分平均分配给每根主梁上：（1.418+4.658+12.14）/5=3.643（KN/M）构件名单元构件体积及算式（KN/M）主梁横隔梁边主梁中主梁桥面铺装沥青混凝土面层C30混凝土垫层人行道部分人行道栏杆12.14作用于边主梁的全部恒载mKN/05.19643.312.12875.14ggi；作用于中主梁的恒载强度为：mKN/17.20643.324.22875.14g1。表一边主梁恒载内力剪力Q（KN）弯矩M(KNm)支点截面19.05/219.6=186.690跨中截面019.0519.6/8(19.6-19.6/2)=457.39L/4截面93.35686.09表二中主梁恒载内力剪力Q（KN）弯矩M(KNm)支点截面20.17/219.6=197.670跨中截面020.1719.6/8(19.6-19.6/2)=484.28L/4截面98.83726.423.3荷载横向分布计算（支点处采用杠杆法，跨中采用修正偏心压力法进行）梁端剪力横向分布系数计算（按杠杆法）公路-Ⅰ级1号梁所示39.0278.02mqoq：17.1mror；2号梁所示6.022.012mqoq：0mror；3号梁所示81.022.042.012mqoq：0mror。跨中荷载弯矩横向分布系数（按偏心压力法）该桥有5根主梁，各主梁的横截面均相等，主梁间距为2.2m，则：625.5025.2225.2025.225.22aaaaaa22222252423222151i2i得1号梁的横向影响线竖标值为：2号梁的横向影响线竖标值为：3号梁的横向影响线竖标值为：通过影响线可以计算出分布系数1号梁的活载横向分布系数：汽车荷载：507.04.02.25.33.575.66.0212121m5q4q3q2q1qqicq人群荷载：633.0275.075.675.66.0mrcr2号梁的活载横向分布系数：汽车荷载：54.06.34.57.65.894.0212121m5q4q3q2q1qqicq人群荷载：42.0275.0994.0mrcr3号梁的活载横向分布系数：汽车荷载：4.042.0212121m5q4q3q2q1qqicq人群荷载：4.02.02mrcr3.4活载内力计算表三荷载横向分布系数汇总梁号荷载位置公路-级人群荷载1、5跨中0.5070.633支点0.391.172、4跨中0.540.42支点0.603跨中0.4000.400支点0.810冲击系数和车道折减系数主梁截面形心到T梁上缘的距离：跨中截面惯性矩：42323em157.051.