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1、桥梁工程课程设计题目：T形截面简支梁桥设计一、设计题目和内容1、设计题目T形截面简支梁桥设计2、设计资料（I）单跨公路钢筋混凝土简支梁桥主梁结构尺寸：A、计算跨径：19.8mB、桥面宽度:净7+2xl.5=1OmC、车辆荷载：公路一级D、设计安全等级：二级E、桥面铺装：5cm沥青混凝土（23KNm3）,6cm厚水泥混凝土（24KN/n?）,主梁混凝土25KNm3F、横隔梁数量自定3、设计内容及要求（1）桥梁总体布置图（含平面图、立面图、剖面图）（2）桥面构造横截面图，主梁（边梁、中梁）纵、横截面布置图（3）荷载横向分布系数计算（4）主梁内力计算及配筋（5）行车道板内力计算及配筋（6）横隔梁内力
2、计算及配筋4、主要参考规范Otgboi-2014公路工程技术标准OTGD60-2015公路桥涵设计通用规范JTG3362-2018公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范五、设计成果的编制1、设计任务书；2、设计计算说明书；3、桥梁设计图纸。要求计算书计算准确、文字通顺、书写工整。要求图纸、图面布置合理、正确清晰、符合制图标准及有关规定，用工程字注文。一恒载及其内力(1)每延米板上的恒载g沥青表面 混凝土垫层T梁翼板自重g1:0.051.0X23=1.15kNmg20.061.024=1.44kN/mg3=X1.0X25=2.7SkN/m合计：905.34fcVm2)每米宽板条的恒载内力悬臂板
3、长I0=(16；18)=071m弯矩MAg=-gl2=-5.34X(0.71)2=-1.35kN租剪力QAg=gl。5.34X0.71=3.79kN汽车车辆荷载产生的内力1)将车辆荷载后轮作用于较缝轴线上，后轴作用力为140kN,轮压分布宽度如图5所示，车辆荷载后轮着地长度为a=0.20m,宽度b2=0.6QI=Q2+2H=0.2+2M0.22=0.64b1=b2+2H=0.6+20.22=1.0Q=_(1+4)2=1.3=28.52kNP4a43.24(三)内力组合1)承载能力极限状态内力组合计算Mud=1.2%+IAMxp=1.2(-1.35)+1.4X(-14.18)=-21.47kNm
4、Qst=1.2Qa+IAQap=1.2X3.79+1.4X28.52=44.48/cN总2)正常使用极限状态内力组合计算Mud=MAg+0.7Map=-1.35+0.7X(-14.18)=-11.28fcVmQUd=QAg+0.7Qap=3.79+0.7X28.52=23.75fcV行车道板配筋设计悬臂杆根部厚度为14cm,保护层为3cm,若选用012的钢筋，则有效高度A0=0.107cm.YoMdMl=25533254kN.m受压区位为翼缘内，属于第一类T形截面。设混凝土截面受压区高度为X,则有/Md=r(r0-)乙解得x=0.06273.44cm22%y,QS_V二=2(35.64.91+
5、28.64.91+2110.18+12.910.18+4810.18)(44.91+610.18)=17.57cm晨二八、二140-17.57=122.43cm&=()；)()，故X=OO62rn0.2%则配筋率满足规范要求三、横隔梁内力计算及配筋荷载计算纵向一行车轮和人群荷载对跨中横梁的计算荷载为：P0=Pii2(1400.71281.1)kN=131.89kN跨中横梁受力影响线的面积=12(24.025)1=4.025人群荷载QO=q人。=3X4.125=12.375采用修正的钢性横梁法计算横梁作用效应弯矩影响线MA,j三1jb1A+2jb2A-1eA=A,j主梁荷载横向分布系数梁号荷载位
6、置公路-I级人群荷载1.5跨中0.4550.564支点0.4381.6562,4跨中0.1150.313汇总支点0.5O3跨中0.40.2横隔梁截面配筋支点0.594O1.正弯矩配筋把铺装层折算5cm计入截面，则横梁高度为117Cm计算跨径的1/3:720/3二240相邻两个横梁的平均距离：407.5cmb+12hf=18+10(13+5)=195cm横梁翼板有效宽度应取上述三者中的较小值，即bf二234cm,先假设a=8cm,则得横隔梁的有效高度为h二(115-8)cm=107cmo其中a为钢筋重心到底面的距离。假设中性轴位于上翼缘板内，根据式XoMd=fed尻1(Ao钢筋截面积As可)计算
7、：加M=八加力则As-11.62cm2选用4根直径20的HRB335钢筋，As=12.56cm2。负弯矩配筋此时横梁为IlOXI8cm的矩形截面梁取a=4cm,h=(110-4)cm=106cm7oMd=fcdbjc(h0As,=18.40.180.0128280m2=1.15cm2选2根直径16的HRB335钢筋,As,=4.022cm3o四、行车道板内力计算及配筋每延米板上的恒载g沥青混凝土路面土层：Oi=0.05123=1.15knmg混凝土垫层：g2=0.0624=1.92/cn/mT形梁翼缘板自重：g?=18X25=5.95knm每延米跨宽板的恒载总计：g=gi=(1.15+1.92
8、5.95)kNm=9.02kNm2 .永久荷载效应计算弯矩：MQ=!=2.072/cn.m92gl1剪力：V=gZ0=60315x0.81=5.115kN3 .可变荷载效应公路一II级：以重车后轮作用于饺缝轴线上为最不利布置，此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载车辆荷载后车轮着地宽度b2及长度az分别为a2=0.2mb2=0.6m沿着行车方向轮压分布宽度为a1=a2+2H=0.2+2(0.095+0.03)m=0.45m垂直行车方向轮压分布宽度为b1=b2+2H=0.6+2(0.095+0.03)m=0.85m荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度a=al+1.4+21。=0.5+1.4+20.81
9、=3.47m单轮时：a=a+21o=O.45+2X0.81=2.07m局部加载冲击系数取1.3,则作用于每米宽板条上的弯矩为MP=-2(1+喧。-今=-21.3140(43.26)(0.81-0.85/4)kN.m=-15.67kn.m单个车轮时MP=-2(1+)(0-)=-1.3(140/4X2.07)(0.81-0.85/4)=-13.13kN.m取两者中的最不利荷载则MP-15.67kn.m作用于每米宽板条上的剪力为vP 二2(1+ 4)P4a_ 35X1.33.47=26.22kN作用效应基本组合根器作用效应组合的规定，基本组合计算如下；弯矩：1.2Mg+1.4MP=-(1.2X2.0
10、7+1.415.67)kNm二一24.42kNm剪力:12Vg+1.4VP二(1.25.51151.426.22)kN=42.85kN故行车道板的设计作用效应为：Md=-24.42kNmVd=42.85kN截面设计与配筋悬臂板根部厚度为16cm,设净保护层厚度a=3cm,若选用直径为12mm的HRB335佩筋.则有效高度为ho=h-a-d2=(0.16-0.03-0.006)m=0,124mXYQidfcax。一2)得最小的x=0.0112m验算oho=O.56O.124m=0.0694mx=0.0112m,满足要求。钢筋截面积AsAs=fcdbxfsd=(18.410.01121(f)280
11、=736mm2选用直径为72切的钢筋叱钢筋的问距为IOcm,此时所提供的钢筋面积为：AS=1131.0mm2验算截面承载力Asfsd1131.0X280x=k18.4X106X12MUd=%dbx(%。-J/0.0172=18.4X10610.0172X(0.1241000=36.52kN.m1.0X24.42KN.M=24.42kN.rn故承载力满足要求。矩形截面受弯构件抗剪截而尺寸应符合式(6-21)的要求0.51X10-3Jb=399.960Vd=1.042.85kN=42.85kN满足抗剪最小截面尺寸要求。0Vd=1.042.85kN=42.85kN0.5X10-3a2ftdAob=O
12、.5X1ff31.07.65WOO124kN=102.3kN则0Vd=44.954kNQ.SlQ-3a2ftdhob=102.3kN因此，仅需按构造配置箍筋。根据设计一般规定，板内应设置垂直于主钢筋的分布钢筋，直径不应小于8mm,间距不应大于200mm,因此分布钢筋采用820Ommo跨中剪力组合梁号恒)三组合值汽车人群1,5097.07.043.82,4025.04.039.23O86.32.55123.69,9EOZ261LEL,8LE669日9E,69L18LZ0,90IZ*6,9010o6LL99o男号联雄Y求累耳岳奠陛E1019,2E16LZ6,9LIEt,99L,21126,9LI8,87乙C。乙,9LI9,t勇号联耀Y求累耳岳璘号豚强显弱V/L
