1、 Lanzhou University of Technology 橋梁工程課程設計 裝配式鋼筋混凝土簡支T形梁橋姓 名： 學 號： 專 業： 班 級： 指導教師： 系 主 任： 院 長： 目錄1、 設計資料.22、 計算要求及工作量.23、 主梁設計.3、結構尺寸擬定.31. 主梁截面尺寸.32. 主梁間距和主梁片數.3、主梁的計算.31. 主梁荷載橫向分布系數計算.32. 作用效應計算.113. 持久狀況承載能力極限狀態下截面設計、配筋與驗算.184. 持久狀況正常使用極限狀態下裂縫寬度驗算.285. 持久狀況正常使用極限狀態下撓度驗算.29四、行車道板的計算.31、永久荷載效應計算.31

2、、截面設計、配筋與強度驗算.33五、橫梁的計算.34、橫梁彎矩的計算.34一、設計資料1.橋面凈空凈防撞欄。2. 主梁跨徑和全長標準跨徑：；計算跨徑：；主梁全長：。3. 設計荷載公路級，荷載，人群。4.材料鋼筋：主筋用HRB335級鋼筋，其他用R235級鋼筋。 混凝土：C50， 容重；橋面鋪裝采用瀝青混凝土；容重；5. 設計依據公路橋涵設計通用規范（JTJ D602004）公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范（JTJ D622004）；6. 參考資料 結構設計原理：葉見曙，人民交通出版社； 橋梁工程：姚玲森，人民交通出版社；混凝土公路橋設計：橋梁計算示例叢書 混凝土簡支梁(板)橋(第三版)

3、 易建國主編.人民交通出版社(5)鋼筋混凝土及預應力混凝土簡支梁橋結構設計閆志剛主編.機械工業出版社二、計算要求及工作量1. 主梁截面設計2. 計算主梁的荷載橫向分布系數3. 主梁內力計算4. 進行作用效應組合，繪出彎矩和剪力包絡圖；5. 進行主梁正截面、斜截面設計及全梁承載力驗算；6. 行車道板內力計算7. 圖紙繪制：（A3圖紙）橋梁總體布置圖（繪出平、縱、橫三個視圖）、主梁一般構造圖、配筋圖。三、主梁設計（一）、結構尺寸擬定1. 主梁截面尺寸：根據公路橋涵設計通用規范（JTGD60-2004），梁的高跨比的經濟范圍在1/11到1/16之間，此設計中標準跨徑為13m，擬定采用的梁高為1.10

4、m，翼板寬2.00m，腹板寬0.18m。 2. 主梁間距和主梁片數：橋面凈空：凈防撞欄，采用7片T型主梁標準設計，主梁間距為2.00m。全斷面7片主梁，設5道橫隔梁，橫隔板厚0.15m,高度取主梁高的3/4左右,即0.90m。路拱橫坡為雙向1.54%，由C50混凝土三角墊層控制，斷面構造形式及截面尺寸如圖1所示。(a)主梁橫斷面圖（單位：cm）（b）主梁縱斷面圖（單位：cm）圖1（二）、主梁的計算1.主梁荷載橫向分布系數計算（1）.跨中荷載彎矩橫向分布系數（采用GM法計算主梁荷載橫向分布系數)。 主梁的抗彎及抗扭慣矩和（如圖2） 圖2求主梁截面的重心位置：平均板厚：T形截面抗扭慣矩近似等于各個

5、矩形截面的抗扭慣矩之和，即： 式中：矩形截面抗扭慣矩剛度系數（查表）; 相應各矩形的寬度與厚度。查表可知：對于翼板：，查表1得，表1t/b10.90.80.70.60.50.40.30.20.13時，取m=3。為了簡化計算可近似取C值為（可取平均值），則有：由C值可內插求的各個斜截面頂端處的最大剪力和彎矩。按公預規取，。a.斜截面1-1斜截面內有232縱向鋼筋，則縱向鋼筋的配筋百分率及箍筋的配箍率分別為： 則 斜截面截割2組彎起鋼筋232+225，故 b.斜截面2-2斜截面內有232縱向鋼筋，則縱向鋼筋的配筋百分率及箍筋的配箍率分別為： 則斜截面截割1組彎起鋼筋225，故 c.斜截面3-3斜截

6、面內有432縱向鋼筋，則縱向鋼筋的配筋百分率及箍筋的配箍率分別為： 則斜截面截割1組彎起鋼筋225，故 d.斜截面4-4斜截面內有432+225縱向鋼筋，則縱向鋼筋的配筋百分率及箍筋的配箍率分別為： 則斜截面截割斜鋼筋216，故 所以斜截面承載力符合要求。持久狀況斜截面抗彎極限承載力驗算鋼筋混凝土受彎構件斜截面抗彎承載力不足而破壞的原因，主要是受拉區縱向鋼筋錨固不好或彎起鋼筋位置不當而造成，故當受彎構件的縱向鋼筋滿足構造要求時可不進行斜截面抗彎承載力驗算。4. 持久狀況正常使用極限狀態下裂縫寬度驗算按公預規6.4.3條的規定，最大裂縫寬度按下式計算： 式中：考慮鋼筋表面形狀的系數，取; 考慮荷

7、載作用的系數，長期荷載作用時，其中為長期荷載效應組合下的內力，為短期效應組合計算的內力； 與構件形式有關的系數，; 縱向受拉鋼筋的直徑，取； 含筋率，代入后 受拉鋼筋在使用荷載作用下的應力，按公預規6.4.4條公式計算： 根據前文計算，取1號梁的跨中彎矩效應進行組合：短期效應組合： 長期效應組合： 選短期組合時，鋼筋應力： 鋼筋的彈性模量，HRB335鋼筋，代入后可得到： 滿足公預規6.4.2條“在一般正常大氣條件下，鋼筋混凝土受彎構件不超過最大裂縫寬度的要求”。但是還應滿足公預規9.3.8條規定，在梁腹高的兩側設置直徑為68的縱向防裂鋼筋，以防止產生裂縫。若用68，則，介于0.00120.0

8、02之間，可行。5. 持久狀況正常使用極限狀態下撓度驗算按公預規6.5.1條和6.5.2條規定： 式中：全截面（不考慮開裂）換算截面重心軸以上部分對重心軸的面積矩。 換算截面中性軸距T梁頂面的距離。按下式求解： 代入后：化簡: 解方程得： 已算得全截面對重心軸的慣性矩： 全截面抗裂邊緣彈性抵抗矩: 為開裂截面的慣性矩，按下式計算： 代入后：根據上述的計算結果，結構的自重彎矩為447.63。公路-I級可變荷載；,跨中橫向分布系數為；永久作用：可變作用：式中：作用短期效應組合的頻遇值系數，對汽車。根據公預規6.5.3條規定，當采用C50混凝土時，撓度長期增長系數，施工中可通過預拱度消除永久作用撓度

9、，則：，符合規范的要求。4、 行車道板的計算（1） 、永久荷載效應計算考慮到主梁翼緣板在接縫處沿縱向全長設置連接鋼筋，故行車道板可按兩端固定和中間鉸接的板進行計算，計算圖式見圖12.行車道板計算圖式（尺寸單位：cm） 圖121. 每延米板上的恒載g瀝青混凝土面層：C50混凝土墊層：T梁翼緣板自重：每延米跨板恒載合計：2. 永久荷載產生的效應彎矩：剪力：3. 可變荷載產生的效應公路-I級，以重車后輪作用于鉸縫軸線上位最不利布置，此時兩邊的懸臂板各承受一半的車輪荷載（如圖13）。有效分布寬度計算圖式（尺寸單位：cm） 圖13按照橋規4.3.1條后車輪著地寬度及長度為：，順行車方向輪壓分布寬度： 垂

10、直行車方向輪壓分布寬度：荷載作用于懸臂根部的有效分布寬度：單輪時：按照橋規4.3.2條規定，局部加載沖擊系數：。作用于每米寬板條上的彎矩為：單個車輪時：。取最大值：。作用于每米寬板條上的剪力為：4. 基本組合按橋規4.1.6條的組合規定。恒載+汽車荷載故行車道板的設計作用效應為： (2) 、截面設計、配筋與強度驗算懸臂板根部高度，凈保護層。若選用12鋼筋時，則有效高度為：按公預規5.2.2條： 解得： 查有關板寬1m內鋼筋截面與間距表，當選用12鋼筋時，需要鋼筋間距為145mm，此時所提供的鋼筋面積為：按公預規5.2.9條規定，矩形截面受彎構件的截面尺寸應符合下列要求，即：按公預規5.2.10

11、條：故不需要進行斜截面抗剪承載力計算，僅按構造要求配置箍筋，板內分布鋼筋用8，間距取25cm。承載能力驗算： 承載能力滿足要求。5、 橫梁的計算（1） 、橫梁彎矩的計算對于具有多根內橫梁的橋梁，由于主梁跨中處的橫梁受力最大，橫梁跨中截面受力最不利，故通常只要計算跨中橫梁的內力，其他橫梁可偏于安全地仿此設計。從主梁計算已知和，當時，查G-M法用表并內插計算，列入表15內。各主梁橫向分布影響線坐標值 表15系數項荷載位置b3b/4b/2b/40-0.117-0.066-0.0090.0600.155-0.035-0.017-0.0050.0350.1050.0820.0490.015-0.025-0.0500.0150.0090.004-0.005-0.009-0.102-0.057-0.0080.0560.146繪制橫梁跨中截面的彎矩影響線，加載求（如圖14）。圖14集中荷載換算成正弦荷載的峰值計算，可采用下式： 式中：p正弦荷載的峰值； l主梁計算跨徑； 集中荷載的數值； 集中荷載離支