1、目錄橋梁工程課程式設計任務書 1第1章 設計資料與結構布置 3 1.1 設計資料 3 1.2 結構布置 3 1.3 設計概述 6第2章 主梁內力計算 7 2.1 恒載內力計算 7 2.2 汽車、人群荷載產生內力計算 9 2.3 主梁內力組合 9第3章 主梁配筋設計 21 3.1 跨中正截面強度計算 21 3.2 斜截面承載力剪力筋設計 23 3.3 全梁承載力校核 26 3.4 裂縫驗算 293.5 變形驗算 29總結 32致謝 33參考文獻 34橋梁工程課程設計任務書一、課程設計題目鋼筋混凝土簡支T梁橋主梁設計二、課程設計目的橋梁工程課程設計是橋梁設計的入門，通過設計進一步鞏固鋼筋混凝土基本

2、原理的主要理論知識，是學生掌握橋梁的設計原理和各種體系橋梁的受力特點，同時重點掌握結構計算基本理論。結合課程設計與習題加深對橋梁工程課堂理論教學內容的理解。培養學生的動手能力。三、基本要求1 掌握鋼筋混凝土橋梁結構的設計原理、步驟，結構構造和設計計算方法。2 熟悉并掌握橋梁工程現行規范運用。3 通過本課程的學習，具有設計一般橋梁結構的能力。四、基本資料標準跨徑、橋面凈寬、荷載等級、主梁及橫隔梁數目（按照自己的數據填寫）五、基本內容1、提供鋼筋混凝土簡支T形梁橋設計計算書一份，基本內容如下：（1） 擬定橋面鋪裝、主梁截面尺寸及各部分尺寸（2） 主梁內力計算（3） 配筋設計與各種驗算2、完成下列圖

3、紙繪制（1） 橋梁一般布置圖（2） 主梁一般構造圖（3） 主梁鋼筋布置圖六、課程設計依據1 公路橋涵設計通用規范（JTG D602004）2 公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范（JTG D622004）3 公路磚石及混凝土橋涵設計規范4 公路橋梁荷載橫向分布計算七、要求1. 熟讀規范、標準，理論聯系實際；2. 手工與計算機繪圖相結合，至少一張手工圖，均采用3號圖紙；說明書用A4紙，打印。3. 獨立完成設計。橋梁工程課程設計文件撰寫要求一、順序要求（按照模板）封面目錄任務書正文（包括設計總結、致謝、參考文獻）二、字體及字號要求正文用小四號宋體；章節標題用小三號黑體；第1章 設計資料與結構布

4、置1.1設計資料 跨 數：三跨 標準跨經：采用標準跨徑13m的鋼筋混凝土簡支梁，只進行橋梁的上部結構的計算 主梁全長：根據設計經驗值，確定伸縮縫采用4cm，預制梁體長12.96m。 計算跨徑：相鄰支座中心間距為12.60m。 橋面寬度：凈7m（行車道）2*0.75（人行道）。設計荷載：由公路級，人群荷載3.0kN/m,結構重要性系數不了。材料初步選定混凝土：主梁選用C30，鋪裝層采用C25。鋼 筋：直徑時采用HRB335鋼筋。 直徑時采用Q235鋼筋。設計規范公路橋涵設計通用規范（JTGD60-2004）公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范（JTGD62-2004）1.2結構布置 主 梁

5、高： 按照經濟性原則，鋼筋混凝土T型簡支梁橋高跨比的經濟范圍大約在之間，根據跨度小者取較大比值原則，本橋取，則梁高為1.12m，設計時按照1.3m計算。 主梁間距：按照任務書規定，本橋采用五根主梁，且主梁間距為1.6m。 主梁梁肋寬：取梁肋寬為0.20m。T形梁翼緣板尺寸：腹板交接處通常取不小于主梁高的，即=0.083m，本設計取0.14m，翼緣懸臂端取0.1m。橫隔梁：按任務書規定設置五排橫隔梁，梁高為主梁高的左右，即0.975m，在靠近腹板處的橫隔梁底緣到主梁頂距離為1m，厚度取1216cm之間，本設計橫隔梁下緣取16cm，上緣取18cm。橋面鋪裝：采用4cm厚的瀝青混凝土磨耗層，4cm厚

6、的C25混凝土墊層。T形梁橫截面尺寸如圖橫隔梁布置橋面鋪裝、橋梁橫斷面1.3 設計概述在進行橋梁設計時，一般應先認真閱讀設計任務書。然后根據任務書中所要求的內容，進行橋面的鋪裝和主梁橫隔梁的截面尺寸擬訂。再根據設計任務書中所給出的相關資料進行主梁、邊梁等的內力計算。根據杠桿原理法算出支座處的荷載橫向分布系數，再根據偏心壓力法（適用于高跨比小于0.5的窄橋，大于0.5的采用正交異性板法）算出跨中處的荷載橫向分布系數，根據橫向分布系數算出端點處、跨中處和四分之一處的相應彎距和剪力，再根據其彎距和剪力大小，合理布筋并進行彎距、剪力、裂縫和變形的演算。最后，繪制出總圖、包絡圖等各類所需圖樣，并編寫鋼筋

7、明細表、計算混凝土用量，書寫設計說明書。第2章 主梁內力計算2.1恒載內力計算結構自重集度主梁=0.2×1.30+×(1.60-0.1)×25=11kN/m橫隔梁邊主梁=1.00()×()××5×25/12.6=1.53kN/m中主梁=2×1.53=3.06kN/m橋面鋪裝層(含防水層)=0.04×7.00×23+0.5×（0.02+0.04）×7.00×24/5=2.296kN/m欄桿和人行道=5×2/5=2.00kN/m合計邊主梁=16.826kN/m

8、中主梁=18.356kN/m邊主梁結構自重產生內力截面面積內力剪力Q(kN)彎矩m(kN·m)x=0邊主梁Q=×15.47×12.60=1060中主梁Q=×16.45×12.60=115.640x=邊主梁Q=×15.47×（12.60-2×）=53m=××(12.60)=250.43中主梁Q=×16.45×（12.60-2×）=57.82m=×(12.60)=273.21x=邊主梁 0m=×15.47×=333.91中主梁 0m=

9、15;16.45×=364.272.2汽車、人群荷載產生內力計算按杠桿原理法計算支點處橫向分布系數：圖2.1杠桿原理法計算橫向分系數圖示(單位:mm)1#=×0.875=0.438=1.4222#=×1=0.5=03#=×(1.7+0.2)=0.594=0按偏心壓力法計算：設此橋有剛度強大的橫隔梁,結構長寬比為：=0.6接近0.5 可按偏心壓力法計算跨中橫向分布系數；半橋各根主梁橫截面均相等,梁數n=5,梁間距為1.60m圖2.2偏心壓力法計算橫向分布系數圖示(單位:mm)1#粱的橫向影響線豎標值為：=+=25.60 =+=0.60=0.40=-0.20

10、=××()=0.538=×(4.80+0.30+)=0.6842#梁的橫向影響線豎標值為： =+=0.40=0=××(6.20+4.40+3.10+1.30)=0.484=×(6.40+0.30+)=0.4423#粱的橫向影響線豎標值為： =0.2=0.4 =0.2荷載橫向分布系數匯總荷載橫向分布系數匯總梁號荷載位置公路II級人群荷載備注1# 5#跨中mc0.5380.684按“偏心壓力法”梁端mo0.4381.442按“杠桿原理法”2# 4#跨中mc0.4840.442按“偏心壓力法”梁端mo0.50按“杠桿原理法”3#跨中mc0.

11、40.2按“偏心壓力法”梁端mo0.5940按“杠桿原理法”均布荷載和內力影響線面積計算均布荷載和內力影響線面積計算 類型截面公路-級(kN/m)人群(kN/m)影響線面積影響線圖式10.5×0.75=7.8753.0×0.75=2.25=19.8457.8752.25=14.8847.8752.25=1.5757.8752.25=3.547.8752.25=6.3公路II級中集中荷載計算：計算彎矩效應時：=0.75×180+×(12.48-5)=157.8kN計算剪力效應時：=1.2×157.8=189.36kN沖擊系數取0.3 則 (1+)

12、=1.3跨中彎矩,剪力,四分點彎矩計算表序號截面荷載類型qk 或qrP k1+umc或ySSiS1#5#公路-II級7.875157.81.30.53819.845109.3456.953.15347.65人群荷載2.250.68419.84530.54公路-II級7.875189.361.30.5381.5758.6774.890.566.22人群荷載2.250.6841.5752.42公路-II級7.875157.81.30.53814.88481.975342.722.3625260.74人群荷載2.250.68414.88422.91公路-II級7.875189.361.30.5383

13、.5462.02118.80.7556.78人群荷載2.250.6843.545.452#4#公路-II級7.875157.81.30.48419.84598.34411.093.15312.75人群荷載2.250.44219.84519.74公路-II級7.875189.361.30.4841.5757.8067.370.559.57人群荷載2.250.4421.5753.52公路-II級7.875157.81.30.48414.88473.76308.322.3625234.56人群荷載2.250.44214.88414.80公路-II級7.875189.361.30.4843.5455.

14、79106.90.7551.07人群荷載2.250.4423.543.523#公路-II級7.875157.81.30.419.84581.26339.743.15258.48人群荷載2.250.219.8458.93公路-II級7.875189.361.30.41.5756.4555.680.549.23人群荷載2.250.21.5750.71公路-II級7.875157.81.30.414.88460.94254.82.3625193.86人群荷載2.250.214.8846.67公路-II級7.875189.361.30.43.5446.1588.270.7542.22人群荷載2.250

15、.23.541.59跨中彎矩,剪力,四分點彎矩計算表 計算支點截面汽車荷載最大剪力繪制荷載橫向分布系數沿橋縱向的變化圖形和支點剪力影響線如圖:1#5#梁橫向分布系數變化區段的長度:= 3.15mm變化區荷載重心處的內力影響線坐標為:=1×（12.6-×3.15）/12.6=0.917對于1#5#梁：=(1+)·=1.3×1×7.875×0.538×6.3+×3.15 (0.438-0.538)×0.917=36.2kN=1.3×1×0.438×189.36×1.0=

16、107.82kN則公路-II級作用下,1#6#梁支點的最大剪力為：=36.2+107.82=144kN計算支點截面人群荷載最大剪力：=0.684×2.25×6.24×3.15×（1.422-0.684）×2.25×0.917=12.09kN對于2#4#梁：圖2.4支點剪力計算圖(單位:m)= (1+)·=1.3×1×7.875×0.484×6.3+×3.15 (0.5-0.484)×0.917=31.43kN=1.3×1×0.5×189

17、.36×1.0=123.07kN則公路-II級作用下,1#6#梁支點的最大剪力為：=31.43+123.07=154.5kN計算支點截面人群荷載最大剪力：= =0.442×2.25×6.3×3.15×（0-0.442）×2.25×0.917=4.97kN對于3#梁：圖2.5支點剪力計算圖(單位:m)=(1+)·=1.3×1×7.875×0.4×6.3+×3.15 (0.594-0.4)×0.917=29.45kN= = 1.3×1×0.

18、594×189.36×1.0=146.16kN則公路-II級作用下,1#6#梁支點的最大剪力為：=29.45+146.16=175.6kN計算支點截面人群荷載最大剪力：= =0.2×2.25×6.3×3.15×（0-0.2）×2.25×0.917=2.185kN2.3主梁內力組合控制設計的計算內力確定1#5#梁序號荷載類型彎矩剪力梁端四分點跨中梁端四分點跨中結構自重0250.43333.91106530汽車荷載0342.72456.95 139.37118.874.89人群荷載022.9130.5413.975.4

19、52.421.2×(1)0300.52400.69127.263.601.4×(2)0479.81639.73195.12166.32104.850.8×1.4×(3)025.6634.2015.656.102.71Sud=(4)+(5)+(6)0805.991074.62337.97236.02107.562#4#梁序號荷載類型彎矩剪力梁端四分點跨中梁端四分點跨中結構自重0273.21364.27115.6457.820汽車荷載0308.32411.09154.8106.967.37人群荷載014.819.745.433.523.521.2×

20、(1)0327.85437.12138.7769.3801.4×(2)0382.49575.53216.72149.6694.320.8×1.4×(3)016.5822.116.083.943.94Sud=(4)+(5)+(6)0726.9251034.76361.57222.9898.263#梁序號荷載類型彎矩剪力梁端四分點跨中梁端四分點跨中結構自重0273.21364.27115.6457.820汽車荷載0254.8337.74168.9188.2755.68人群荷載06.698.932.461.590.711.2×(1)0327.85437.121

21、38.7769.3801.4×(2)0356.72475.64236.47123.5877.950.8×1.4×(3)07.49102.761.780.80Sud=(4)+(5)+(6)0692.06922.76378194.7478.75第3章 主梁配筋設計3.1跨中正截面強度計算確定翼緣板計算寬度=1074.62kN·m; =805.99kN·/m確定翼緣板計算寬度(1)簡支梁計算跨徑的1/3：12600/3=4200(2)主梁中心距：1600(3)b+12:b+12=200+12×120=1640故取翼緣板計算寬度=1600mm

22、判斷T型截面類型選取335鋼筋，30混泥土，13.8MPa, 280MPa,1.39MPa,=0.56;30+0.07h=121, =1.0，ho=1300-121=1179; (-/2)=×13.8×1600×120×(1179-120/2)=2964.9kN·m>=1074.62kN·m中性軸在翼緣板內。屬于第一類T 型梁。計算混泥土受壓高度：X=-=42.03<=0.56×1179=660.24且X<=120 所得的受拉鋼筋截面面積為=3314.37 選6ø 28鋼筋，提供的截面面積為369

23、5，6根鋼筋，布置成三排，每排2根，所需的截面最小寬度：=2×25302×30.5=141<b=200受拉鋼筋合力受力作用點至梁下邊緣距離為=30+30.5+30.5/2+30=105.75= h -=1300-105.75=1194.25=45×1.39/280%=0.22%>0.2%取=0.2%而=1.57%>0.2%配筋率滿足公橋規要求.承載力復核鋼筋布置符合規范要求。判斷T形截面的類型：X=46.86<=120屬于第一類截面。承載力驗算：L/2截面出承載力驗算=13.8×1600×46.86×（1179

24、-×46.86）=1195.63kN/m=1074.62kN/mL/4截面出承載力驗算:= (-) = 280×3695×(1179-×46.86)= 1195.5kN·m >=805.99kN·m經檢驗，結構安全.正截面尺寸圖3.2斜截面承載力、剪力筋設計驗算截面尺寸=337.97kN= ×200×1300-(30+ )=658.68kN>=337.97kN該T形粱滿足尺寸要求。核算是否需要根據計算配置箍筋若滿足則此粱段范圍內可僅根據構造要求設置箍筋。=×1.0×180×

25、1.65×1300-（30+）=163.88kN>=107.56kN固在近跨中區段可僅根據構造要求設置箍筋。剪力鋼筋設計(一)剪力圖劃分繪剪力圖，如圖計算不需要配置計算剪力筋區段長度x=643.81所以按計算設置剪力鋼筋粱段長度為=6300-643.81=5656.19計算（距支座中心處截面的計算剪力）=1300/2=650=107.56+×（337.97-107.56）=314.2kN其中，應由混泥土和箍筋承擔的計算剪力=0.6=188.52kN應由彎起鋼筋承受的計算剪力=0.4=125.68kN(二)箍筋設計采用直徑為ø8的雙肢箍筋，=2×50

26、.3=100.6，一般受彎構件中箍筋常按等間距布置，為了計算簡便，計算公式中縱筋配筋百分率p及截面有效寬度均取跨中及支點截面的平均值。=100=100=100×=1.41=100=100×=0.52=0.97=1209.5由式=457.01取=450并根據公橋規要求，支座中心至h/2=550范圍內取=100，=0.00118（三）彎起鋼筋設計：第一排彎起鋼筋計算：根據公橋規規定，計算第一排彎起鋼筋時取用距支座中心h/2=550處由第一排彎起鋼筋承擔的剪力vsb1，即=122.58kN= =846.39加韓ø ，供給面積1230.88>846.39。第二排彎起

27、鋼筋計算：第二排彎起鋼筋時，取第一排彎起鋼筋起點處由彎起鋼筋承擔的那部分剪力值，此時，第一排彎起鋼筋彎起段的水平投影長度計算如下（設凈保護層厚為30，上部架立筋為2ø34）=h-2×保護層厚- -=1300-2×303430.520=1155.5=107.56+×(337.97-107.56)-188.32=107.19kN= =721.86彎起2 ø28，供給面積1230.88>721.86第三排彎起鋼筋計算： = - =1155.5-30.5=1125=107.56+()×-188.52=66.05kN=444.7彎起2 &

28、#248; 28，供給面積1230.88>444.7第四排彎起鋼筋計算：= +=1125-30.5=1094.5=107.56+()×-188.52=26.016kN=175.2加焊2 ø16，供給面積402>175.23.3全梁承載力校核跨中截面所能承擔的最大彎矩計算X=46.86<=120、=13.8×1600×46.86×（1179-×46.86）=1195.63kN·m=1074.62kN·m3.3.2 L/4截面承載力校核彎起鋼筋的水平投影長度L計算L=h/2+L=650+1155.5+

29、1125=2930.5<L/4=3150mm故：L/4處的承載力為全梁最大承載力=805.99kN·m1195.63kN·m故此截面安全繪制承載力圖:如圖3.1并進行全梁承載力校核3.4裂縫驗算取荷載短期效應組合彎矩:荷載長期效應組合彎矩:對于短期靜荷載,最大裂縫寬度為：長期荷載作用時最大裂縫寬度為：3.5變形驗算C30混凝土：按第二類計算T梁全截面換算面積受壓區高度計算開裂剛度全截面抗彎剛度 全截面換算截面受拉區邊緣是彈性抵抗矩全截面換算截面面積矩 = =計算人群荷載和汽車荷載（不計沖擊力）作用下梁的撓度符合要求計算結構物恒載彎矩作用下梁的撓度荷載短期效應組合并考慮

30、荷載長期效應影響產生的長期撓度按公橋規規定必須設置預拱度預拱度跨中值總結歷時半個月的橋梁設計課程設計，終于在今天告一段落了。通過本次課程設計,進一步鞏固鋼筋混凝土基本原理的主要理論知識.掌握橋梁的設計原理和各種體系橋梁的受力特點，同時重點掌握了結構計算基本理論和鋼筋混凝土橋梁結構的設計原理、步驟，結構構造和設計計算方法。熟悉并掌握橋梁工程現行規范運用,具有設計一般橋梁結構的能力。在本次課程式設計中,雖然查閱了很多的參與資料和現行規范,但還有很多方面做的不夠好,對規范應用還不夠全面,設計中有些地方構造不太合理,有些細節問題沒考慮到.本次鋼筋混凝土簡支T梁橋主梁設計成果在安全、經濟上還不太合理,內力計算不太精確.有了本次設計的經驗,在以后的計中,應對設計做好總體上的布局,再對各各細節加以考慮,仔細看規范與參考資料,避免設計上的一些失誤,使結構更加合理,并正確處理好