1、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

2、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。第一章 設計資料與結構布置一 設計資

3、料1、 標準跨徑：13m 裝配式混凝土簡支T形梁主梁全長：12.96m計算跨徑：12.5m橋面凈寬：凈-7+2×0.75m 兩車道2、 設計荷載汽車荷載等級：公路-級車道荷載均布荷載標準值()：10.5kN/m車道荷載集中荷載標準值（）：210kN人群荷載標準值：3.0kN/m3、主梁數目及寬度：4 2.0m4、橫隔梁數目：55、選定的材料混凝土：C40混凝土性能指標（MPa）26.82.4018.41.653.25×10鋼筋：HRB335 R235鋼筋性能指標（MPa）2802802×106、設計依據（1） 公路橋涵設計通用規范（JTG D602004）（2）

4、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二 結構尺寸因梁高跨比的經濟范圍在1/111/18之間，故取梁高1.0m，跨中肋寬180mm，主梁間距2.0m，橫隔梁高度在主梁高度3/4左右，取0.75m。橋面鋪裝層由下到上分別采用17cm混凝土三角墊層、1cm防水層、5cm混凝土保護層、2cm瀝青混凝土；瀝青混凝土密度：23kN/,貧混凝土密度：24kN/,C40鋼筋混凝土密度：25kN/,每側欄桿及人行道構件重量作用力：3kN/m。第二章 恒載內力計算1、結構自重集度主梁=0.18×1.0+&#

5、215;(2.0-0.18)×25=9.96kN/m橫隔梁邊主梁=（0.75）×()××5×25/12.50=0.92kN/m中主梁=2×0.92=1.84kN/m橋面鋪裝層(含防水層)=0.02×7.00×23+0.04×7.00×24+0.05×7.00×24+0.01×7×23/5 =3.99kN/m欄桿和人行道=3×2/5=1.2kN/m合計邊主梁g=9.96+0.92+3.99+1.2=16.07kN/m中主梁=9.96+1.84+3.

6、99+1.2=16.99kN/m2、主梁結構自重產生內力截面 內力剪力Q(kN) g(l-2x)/2 彎矩M(kN·m)gx(l-x)/2x=0邊主梁Q=×16.07×12.5=100.440中主梁Q=×16.99×12.5=106.190x=邊主梁Q=×16.07×（12.50-2×）=50.22M=×(12.50)=235.40中主梁Q=×16.99×（12.50-2×）=53.10M=×(12.50)=248.88x=邊主梁 0M=×16.07

7、15;=253.71中主梁 0M=×16.99×=331.84第三章 汽車、人群荷載產生內力計算一、 按杠桿原理法計算支點處橫向分布系數：1、邊主梁：=×（1+0.1）=0.55=×（2+0.875）=1.4382、中主梁：=×（1.8/2+0.9/2）=0.675 =0二、 按偏心壓力法計算： 設此橋有剛度強大的橫隔梁,橋各根主梁橫截面均相等,主梁數n=4,梁間距為2.0m1、邊主粱的橫向影響線豎標值為： =+=20 =+=0.7 =-0.2荷載橫向分布影響線零點距1#梁位距離為x;則有= x=4.67汽車荷載：=××（4

8、.67+2.87+1.57-0.23）=0.666人群荷載：=×(4.67+0.5+)=0.8312、中主梁的橫向影響線豎標值為： =+=0.4 =0.1荷載橫向分布影響線零點距1#梁位距離為x= x=7.5汽車荷載：=××(7.5+5.7+4.4+2.6)=0.539人群荷載：=×(7.5+0.5+)=0.450荷載橫向分布系數匯總編號荷載位置公路II級人群荷載備注邊主梁跨中0.6660.831按“偏心壓力法”梁端0.5501.438按“杠桿原理法”中主梁跨中0.5390.450按“偏心壓力法”梁端0.6750按“杠桿原理法”均布荷載和內力影響線面積計

9、算類型截面公路I級qk(kN/m)人群Qr(kN/m)影響線面積影響線圖式10.53.0=1/8×=19.5310.53.0=1/2×1/2×12.5×0.5=1.5610.53.0=1/2×12.5×1=6.2510.53.0=3/32×12.5=14.6510.53.0=1/2×3/4×3/4×12.5=3.523、公路I級集中荷載計算：計算彎矩效應時：= 180+ ×(12.5-5)=210kN計算剪力效應時：=1.2×210=252kN查規范取=0.3因為雙車道不折減

10、，故1邊主梁截面荷載類型或或或公路I級10.52101.30.83114.65133.18559.322.34426.14人群3.0/0.66614.6536.52公路I級10.52521.30.8313.5232.00195360.7516363人群3.0/0.6663.52878公路I級10.52101.30.83119.53177.55745.733.13568.18人群3.0/0.66619.5348.69公路I級10.52521.30.8311.5614.18123.270.5109.19人群3.0/0.6661.563.89計算支點截面汽車荷載最大剪力橫向分布系數變化區段的長度：a

11、=1/2×12.5-3.125=3.125 變化區荷載重心處的內力影響線坐標為1(12.5-3.125/3)/12.50.917對于邊主梁：=(1+)· =1.3×1×10.5×0.666×6.25+ (0.550-0.666)×0.917=54.55kN=1.3×1×0.55×252×1.0=180.18kN則公路-I級作用下,邊主梁支點的最大剪力為：=54.55+180.18=234.73KN計算支點截面人群荷載最大剪力：=0.831×3×6.25×3

12、.125×（1.438-0.831）×3×0.917=18.19kN 中主梁截面荷載類型或或或公路I級10.52101.30.53914.65107.79452.112.34344.32人群3.0/0.45014.6519.78公路I級10.52521.30.5393.5225.90158.330.75132.43人群3.0/0.4503.524.75公路I級10.52101.30.53919.53143.69603.523.13459.83人群3.0/0.45019.5326.37公路I級10.52521.30.5391.5611.4899.770.588.29

13、人群3.0/0.4501.562.17計算支點截面汽車荷載最大剪力對于中主梁：= (1+)·=1.3×1×10.5×0.539×6.25+ (0.675-0.539)×0.917=48.64KN=1.3×1×0.675×252×1.0=221.13KN則公路-II級作用下,1#6#梁支點的最大剪力為：=48.64+221.13=269.77KN計算支點截面人群荷載最大剪力：= =0.45×3.0×6.25×3.125×（0-0.45）×3.0&#

14、215;0.917=6.33KN第四章 內力組合一、邊主梁控制設計的計算內力序號荷載類別彎矩（）剪力（）梁端四分點跨中梁端四分點跨中（1）結構自重0235.40253.71100.4450.220（2）汽車荷載0559.32745.73234.73195.36123.27（3）人群荷載036.5248.6918.198.783.89（4）1.2 (1)0282.48304.45120.5360.260（5）1.4(2)0783.051044.02328.62273.50172.58（6）0.81.4(3)040.9054.5320.379.834.36（7）(4)+(5)+(6)0116.43

15、1403.00469.52343.59176.94二、中主梁控制設計的計算內力序號荷載類別彎矩（）剪力（）梁端四分點跨中梁端四分點跨中（1）結構自重0248.88331.84106.1953.100（2）汽車荷載0452.11603.52269.77158.3399.77（3）人群荷載019.7826.376.334.752.17（4）1.2 (1)0298.66398.21127.4363.720（5）1.4 (2)0632.95844.93377.68221.66139.68（6）0.81.4 (3)022.5129.537.095.322.35（7）(4)+(5)+(6)0953.761

16、272.67512.20290.70142.03第五章 截面設計一尺寸擬定: =1403.00kN·m; =1106.43 kN·m1.確定翼緣板計算寬度簡支梁計算跨徑的1/3：12500×1/3=4166.7mm主梁中心距：1980mm不b+12: b+12=12×120+180=1620mm=（100+140）/2=120mm所以，取翼緣板的計算寬度=1620mm二配筋:選取HRB335鋼筋，混泥土，18.4MPa, 280MPa, 1.65MPa, =0.56;采用焊接鋼筋骨架，取90,r0=1.0， =1000-90=910;(-/2)=

17、5;18.4×1620×120×(910-120/2)=3040.41kN·m> =1403.00 kN·m 為第一類T 型梁，應按1620×1000矩形截面計算：計算混泥土受壓高度：X=-=910-=53.28kN<=0.56×910=509.6且X<=120 所得的受拉鋼筋截面面積為=5672.02 選4ø32和4ø28鋼筋，提供的截面面積為5680，把8根鋼筋分為四排，每排兩根，焊接，所需的截面最小寬度：=2×25302×32=144<180受拉鋼筋合力受

18、力作用點至梁下邊緣距離為=32+28+30=90= h-=1000-90=910=45×1.65/280%=0.265%>0.2%取=0.265%=3.47%>0.265%配筋率滿足公橋規要求.三承載力復核1、鋼筋布置符合規范要求。2、判斷T形截面的類型：x=53.36<=0.56×910=509.6x<=120屬于第一類截面。按1620×1000的矩形截面進行驗算。承載力驗算：=18.4×1620×53.36×（910-）=1404.97 kN.m=1403.00kN.m計算結果表明，結構是安全的。四斜截面承

19、載力計算1、上限值-截面最小尺寸=469.52KN= ×180×910=528.34kN>=469.52kN所以該T形粱滿足尺寸要求。2、下限值-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。=×1.0×180×1.65×910=135.14kN=176.94kN175kN固需要設置箍筋。五剪力鋼筋設計剪力圖劃分1、繪剪力圖，如圖所示2、計算（距支座中心處截面的計算剪力）=1000/2=500=176.94+×（6250-500）=446.11kN其中，應由混泥土和箍筋承擔的計算剪力=0.6

20、=0.6×446.11=267.67kN應由彎起鋼筋承受的計算剪力=0.4=0.4×446.11=178.45kN箍筋設計采用直徑為R235直徑為10 mm的雙肢箍筋，=2×78.5=157，一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×=3.47=100=100×=0.94=2.20=932由式=327.25mm取=200并根據公橋規要求，支座中心至h/2=500范圍內取=100，=0.0045=0.0018彎起鋼筋設計：1、第一排彎起鋼筋計算：根

21、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=500處由第一排彎起鋼筋承擔的剪力，即=178.45kN= =1201.92彎起2ø32 ，供給面積1609>1201.92 。2、第二排彎起鋼筋計算：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2ø18）=h-2×保護層厚- -=1000-2×30321832=585=176.94+()×-276.67=161.68KN= =1088.97彎起2ø28，供給面積12

22、32>1088.973、第三排彎起鋼筋計算： = - =858-28=830=176.94+(469.521176.94)×-276.67=122.82kN=827.23彎起2ø28，供給面積1232>827.23 4、第四排彎起鋼筋計算：= -=830-28=802=176.94+(4)×-267.67=85.28kN=574.19加焊2ø20，供給面積628>574.195、第五排彎起鋼筋計算：= - =802-20=782=176.94+(4)×-267.67=48.68kN= =327.86加焊2ø16，供給面積=402327.86第六章 全梁承載能力校核 由計算可得彎起鋼筋距支座距離為2490mm，1/4截面距支座距離為2510mm,故有 =120mm 90 =910一、 跨中截面所能承擔的最大彎矩計算x=53.36mm< =120=18.4×1620×53.36×（910-）=1404.97 KN·m=1403.00kN·m計算結果表明，結構是安全的