米鋼筋溷凝土T梁設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

1、長(zhǎng)春工程學(xué)院土木學(xué)院課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)（道橋0441 編號(hào)A-A-B）16米鋼筋混凝土T 梁設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)指導(dǎo)老師：班級(jí)：道橋0441學(xué)生：陳*學(xué)號(hào)：022007年6月20日一、設(shè)計(jì)資料1、設(shè)計(jì)荷載：公路-級(jí) 人群荷載3KN/2、橋面凈空：凈7+2×1m人行道；3、主梁跨徑和全長(zhǎng)：標(biāo)準(zhǔn)跨徑LB=16m計(jì)算跨徑LP=15.5m主梁全長(zhǎng)L全=15.96m4、材料混凝土：C30鋼筋：主鋼筋，彎起鋼筋和架立鋼筋用級(jí)，其它用I級(jí)。橋面鋪裝：瀝青混凝土6cm，C40防水混凝土10cm；二、設(shè)計(jì)依據(jù)與參考書(shū)公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（合訂本）(JTJ021-85)人民交通出版社結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理葉見(jiàn)曙主編，人民交通出版社

2、橋梁計(jì)算示例集（梁橋）易建國(guó)主編，人民交通出版社橋梁工程（2004）邵旭東主編，人民交通出版社三、橋梁縱橫斷面及主梁構(gòu)造 橫斷面共5片主梁，間距1.6m?？v斷面共5道橫梁，間距3.875m。尺寸擬定見(jiàn)圖，T梁的尺寸見(jiàn)下表：T形梁尺寸表（單位：m）主梁計(jì)算主梁梁肋橫隔梁橫隔梁橫隔梁翼板翼板長(zhǎng)度跨徑高度寬度高度寬度間距厚度寬度15.9615.501.300.181.000.150.163.8750.080.141.60橋梁橫斷面圖橋梁縱斷面圖主梁斷面圖 橫梁斷面圖四、主梁計(jì)算（一）主梁荷載橫向分布系數(shù)1、跨中荷載彎矩橫向分布系數(shù)（(按G-M法)）（1）主梁抗彎及抗扭慣矩和求主梁的重心位置平均板厚=

3、1/2(8+14)=11cm=1/12×142×113+142×11×(41.2-11/2)2+1/12×18×1303+18×130×(130/2-41.2)2=6627500cm4=6.6275×10-2m4T形截面抗彎及抗扭慣矩近似等于各個(gè)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(shù) 相應(yīng)各矩形的寬度與厚度 查表知：t1/b1=0.11/1.60=0.069 c1=1/3 t2/b2=0.18/(1.3-0.11)=0.151 c2=0.301=1/3×1.60×

4、113+0.301×1.19×0.183=0.0028m4單位抗彎及抗扭慣性矩：= /b=0.066275/160=4.142×10-4 （m4/cm）=/b=0.0028/160=1.75×10-5（m4/cm）（2）求內(nèi)橫梁截面和等剛度橋面板的抗彎慣矩 翼板有效寬度計(jì)算橫梁長(zhǎng)度取為兩邊梁的軸線間距 即：L=4×1.6=6.4 mC=(3.875-0.15)=1.863m =15 C/L=1.863/6.4=0.291 根據(jù)C/L比值 查表求得/C=0.649 =0.649C=0.649×1.863=1.21m求橫梁截面重心位置：

5、= =0.215m 橫梁的抗彎和抗扭慣矩 = =3.18×10-2 (m4) 查表但由于連續(xù)橋面的單寬抗扭慣矩只有獨(dú)立板寬扁板者的翼板可取 查表得 故 單位抗彎及抗扭慣矩 （m4/） （m4/）（3）計(jì)算抗彎參數(shù)和扭彎參數(shù)： （4）求各主梁的跨中荷載橫向分布影響線 以知 查G-M表 得下面數(shù)值：荷 載 位 置梁位b3b/4b/2b/40.00 -1/4b -1/2b -3/4b -b 校核k10.00 0.92 0.97 1.00 1.05 1.08 1.05 1.00 0.97 0.92 8.04 b/41.08 1.09 1.09 1.11 1.05 0.98 0.89 0.82

6、 0.77 7.96 b/21.25 1.30 1.20 1.10 1.00 0.90 0.79 0.72 0.65 7.96 3b/41.58 1.42 1.25 1.08 0.93 0.82 0.74 0.65 0.58 7.97 b1.83 1.55 1.29 1.08 0.90 0.78 0.66 0.60 0.50 8.03 k00.00 0.75 0.89 1.00 1.12 1.18 1.12 1.00 0.89 0.75 7.95 b/41.62 1.52 1.35 1.28 1.12 0.92 0.75 0.36 0.15 8.19 b/24.10 2.10 1.78 1.4

7、0 1.00 0.52 0.13 -0.28 -0.65 8.38 3b/43.39 2.79 2.10 1.50 0.90 0.38 -0.18 -0.57 -1.05 8.09 b4.10 3.50 2.41 1.58 0.80 0.12 -0.52 -1.02 -1.60 8.12 計(jì)算公式荷 載 位 置b3b/4b/2b/40 -1/4b -1/2b -3/4b -b（1）號(hào)梁1.630 1.446 1.258 1.080 0.924 0.812 0.724 0.640 0.564 3.532 2.932 2.162 1.516 0.880 0.328 -0.248 -0.660 -1

8、.160 -2.270 -1.950 -1.120 -0.500 0.100 0.660 1.180 1.620 2.100 -0.354 -0.304 -0.175 -0.078 0.016 0.103 0.184 0.253 0.328 3.178 2.628 1.987 1.438 0.896 0.431 -0.064 -0.407 -0.832 0.636 0.526 0.397 0.288 0.179 0.086 -0.013 -0.081 -0.166 （2）號(hào)梁1.182 1.216 1.156 1.104 1.020 0.932 0.830 0.760 0.698 3.108

9、1.868 1.608 1.352 1.048 0.680 0.378 -0.024 -0.330 -1.926 -0.652 -0.452 -0.248 -0.028 0.252 0.452 0.784 1.028 -0.300 -0.102 -0.071 -0.039 -0.004 0.039 0.071 0.122 0.160 2.808 1.766 1.537 1.313 1.044 0.719 0.449 0.098 -0.170 0.562 0.353 0.307 0.263 0.209 0.144 0.090 0.020 -0.034 （3）號(hào)梁0.92 0.97 1.00 1.

10、05 1.08 1.05 1.00 0.97 0.92 0.75 0.89 1.00 1.12 1.18 1.12 1.00 0.89 0.75 0.17 0.08 0.00 -0.07 -0.10 -0.07 0.00 0.08 0.17 0.027 0.012 0.000 -0.011 -0.016 -0.011 0.000 0.012 0.027 0.777 0.902 1.000 1.109 1.164 1.109 1.000 0.902 0.777 0.155 0.180 0.200 0.222 0.233 0.222 0.200 0.180 0.155 （5）繪制橫向分布影響線圖，

11、求橫向分布系數(shù)按規(guī)定，汽車(chē)荷載距人行道邊緣距離不小于0.5m。人群荷載取3。人行道板以1.2KN集中豎向力作用在一塊板上。 人群荷載： 人行道板： 2、支點(diǎn)荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算采用杠桿法計(jì)算各梁支點(diǎn)荷載橫向分布系數(shù)，荷載布置見(jiàn)圖，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表。人群荷載： （二）內(nèi)力計(jì)算1、 恒載內(nèi)力計(jì)算：上部結(jié)構(gòu)自重計(jì)算表構(gòu)件名單元構(gòu)件體積及計(jì)算式容重每延米重量主梁1.60×1.30-2×0.71×1.30-(0.08+0.14)/2=0.39250.39×259.76外主梁橫梁0.89×(0.16+0.15)/2×2×0.71×

12、5/15.5=0.0632250.0632×251.58內(nèi)主梁橫梁0.89×(0.16+0.15)/2×0.71×5/15.5=0.0316250.0316×250.79橋面鋪裝瀝青混凝土：1.6×0.060.096混凝土墊層：1.6×0.10.1623242.2083.84人行道及欄桿25按13.97N/m計(jì)一側(cè)人行道部分每2.5m長(zhǎng)時(shí)重13.97KN，1.0m長(zhǎng)時(shí)重13.97/2.55.59KN/m，按板橫向分布系數(shù)分?jǐn)傊粮髁旱陌逯貫椋?、5號(hào)梁：1板=0.47 1板q=0.47×5.59=2.63 KN/m2

13、、4號(hào)梁：2板=0.528 2板q=2.95 KN/m3號(hào)梁：3板=0.31 2板q=1.73 KN/m則各梁的恒載匯總?cè)缦拢焊髁旱暮爿d匯總表梁號(hào)主梁橫梁欄桿及人行道板鋪裝層合計(jì)1（5）9.760.792.366.04819.232（4）9.761.582.956.04820.3439.761.581.736.04819.12主梁恒載內(nèi)力計(jì)算 設(shè)x為計(jì)算截面離支座的距離，并令a=x/L，則：主梁彎距和剪力的計(jì)算公式分別為：彎距及剪力影響線 影響線面積計(jì)算見(jiàn)表項(xiàng)目計(jì)算圖示影響線面積MM1/2M=1/8×L2×1/2=1/8×15.52=30.03M1/4M=3/32

14、×L2×1/2=3/32×15.52=22.52Q1/2M=0Q0M=1/2× L =1/2×15.5=7.75恒載內(nèi)力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表梁號(hào) （KN.m） （KN.m） （KN.m）1(5)19.2330.03577.4819.2322.52433.0619.237.75149.032(4)20.3430.03610.8120.3422.52459.0620.347.75157.64 319.1230.03574.7119.1222.52430.5819.127.75148.182、活載內(nèi)力計(jì)算：(1)汽車(chē)荷載沖擊系數(shù) 簡(jiǎn)支梁的自振頻率為： 介于

15、和之間，橋規(guī)規(guī)定 沖擊系數(shù)按下式計(jì)算： （2）公路級(jí)均布荷載 集中荷載及其影響線面積 按照橋規(guī)規(guī)定。 公路級(jí)車(chē)道荷載按公路級(jí)車(chē)道荷載的0.75倍采用。即均布荷載=7.875 Kn/m =178.5kN公路級(jí)及影響面積表項(xiàng)目頂點(diǎn)位置L/27.875178.530.03L/47.875178.522.52支點(diǎn)7.875178.57.75L/27.875178.51.94可變作用（人群荷載每延米）（3）可變作用效應(yīng)（彎矩）計(jì)算 公路級(jí)產(chǎn)生的彎矩梁號(hào)內(nèi)力彎矩效應(yīng)10501131727875300317853875612522252290645935204623003387556484225229064

16、23593041630033875508602252290638141 人群荷載產(chǎn)生的彎矩 梁號(hào)內(nèi)力彎矩效應(yīng)10636225300342972252322320562225300337972252284830155225300310472252785基本荷載組合：按橋規(guī)規(guī)定 永久作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)與可變作用設(shè)計(jì)效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)為 永久荷載作用分項(xiàng)系數(shù)：汽車(chē)荷載作用分項(xiàng)系數(shù)人群荷載作用分項(xiàng)系數(shù)彎矩組合 梁號(hào)內(nèi)力永久荷載（1）人群（2）汽車(chē)（3）1577.4842.97612.52143.77433.0632.23459.351078.972610.8137.97564.841409.65459.062

17、8.48423.591058.223574.1710.47508.601271.49430.587.85381.41953.52(4)可變荷載剪力效應(yīng)計(jì)算 計(jì)算可變荷載剪力效應(yīng)應(yīng)計(jì)入橫向分布系數(shù)沿橋跨變化的影響，通常分兩步進(jìn)行，先按跨中的由等代荷載計(jì)算跨中剪力效應(yīng)；再用支點(diǎn)剪力何載橫向分布系數(shù)并考慮支點(diǎn)至L/4為直線變化來(lái)計(jì)算支點(diǎn)剪力效應(yīng)。剪力計(jì)算時(shí)按橋規(guī)規(guī)定集中何載標(biāo)準(zhǔn)值 需乘以1.2的系數(shù)。 1）跨中剪力的計(jì)算如下表 梁號(hào)內(nèi)力彎矩效應(yīng)×××+×1 0.501 80.762 0.462 1.3172 7.875 1.94 214.2 0.5 74.47

18、3 0.416 67.06人群何載產(chǎn)生的跨中剪力梁號(hào)內(nèi)力彎矩效應(yīng)×× 1 0.636 2.77 2 0.562 2.25 1.94 2.45 3 0.155 0.68 2）支點(diǎn)剪力的計(jì)算 計(jì)算支點(diǎn)剪力效應(yīng)的橫向分布系數(shù)的取值為：A 支點(diǎn)處按杠桿法計(jì)算B L/43L/4按跨中彎矩的橫向分布系數(shù)C支點(diǎn)L/4處在和之間按照直線變化 支點(diǎn)剪力效應(yīng)計(jì)算式為式中-相應(yīng)于某均布活載作用的橫向分布縱坐標(biāo) -相應(yīng)某均布活載作用的數(shù)值 -相應(yīng)的某集中何載的數(shù)值人群均布何載產(chǎn)生的指點(diǎn)剪力效應(yīng)計(jì)算式為： 式中-跨中橫向分布系數(shù) -支點(diǎn)處橫向分布系數(shù)梁端剪力效應(yīng)計(jì)算：汽車(chē)何載作用如圖示計(jì)算結(jié)果如下 公路級(jí)產(chǎn)生的支點(diǎn)剪力效應(yīng)計(jì)算表 （單位：KN）梁號(hào)剪力效應(yīng)113172214.2×1×0.438+7.875(15.5/2××15.5/4×0.066××15.5/8×0.066×2/3)=123.47162.632214.2×1×0.5+7.875(15.5/2×0.462+0.75×15.5/4×0.045×0.5+0.25×15.5/8×0.045×2/3)=135.83178.92