2007级道桥与渡河工程专业桥梁工程课程设计指导书。
某公路20-30米预应力混凝土t梁或空心板梁设计。
一、 设计资料及构造布置。
一） 设计资料。
1. 桥面跨径及桥宽。
标准跨径：20-30m
计算跨径：支座中心点之间的距离。
桥面宽：净9+2×1.0=11m。
2. 设计荷载。
公路—i级，人群荷载3.5kn/m2，护栏及人行道等每延米重量按8kn/m计算。
3．材料工艺。
混凝土： c40(主梁)
预应力钢筋采用astm270级фj15.24低松弛钢绞线，每束7根。
普通钢筋采用hrb335直径≥12mm的螺纹钢筋。
按后张法施工，采用ф55的波纹管和ovm锚。
4． 设计依据。
公路工程技术标准》jtg b01-2003
公路桥涵设计通用规范》jtg d60-2004
公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》jtg d62-2004
5． 基本设计数据。
基本计算数据表——表1
二） 构造布置。
1. 梁间距：参考相关文献后自行选择。
2. 主梁高：参考相关文献后自行选择。
3. 横隔板间距：参考相关文献后自行选择。
4. 梁肋：参考相关文献后自行选择。
5. 桥面铺装：采用厚度为10cm沥青混凝土，坡度由盖梁找平。
6. 桥梁横断面：参考相关文献后自行选择。
二、 计算部份参考模板（以t梁为例，空心板可参考基格式）
一）毛截面几何特性计算。
1.主梁跨中截面主要尺寸拟定（自定）
2.截面几何特。
跨中截面几何特性计算表——表2
大毛截面形心至上缘距离：
小毛截面形心至上缘距离：
3.检验截面效率指标ρ
以跨中截面为例。
上核心距：
上核心距：
截面效率指标
表明以上的主梁跨中截面尺寸是合理。
二） 主梁内力计算。
选择边跨中梁进行计算，计算关键截面选取跨中、四分点、变化点、支点截面。
1、 恒载内力计算。
1） 主梁预制时的自重（第一期恒载）
2） 桥面板间接头、护栏及桥面铺装(第二期恒载)
3） 主梁恒载内力计算。
2、 主梁活载横向分布系数计算。
1） 跨中的横向分布系数。
2） 支点的荷载横向分布系数。
按杠杆原理法绘制横向分布影响线。
横向分布影响线图示。
公路ⅰ级汽车荷载：
3） 自振频率和冲击系数。
对于简支梁，汽车冲击系数可按下面简化方法进行计算：
结构基频；
对于时， 3、 活载内力计算。
计算主梁活载弯矩时，采用统一的横向分布系数，鉴于跨中和四分点剪力影响线的较大坐标位于桥跨中部，故也按不变的来计算。求支点和变化点截面活载剪力时，由于主要荷重集中在支点附近而应考虑支承条件的影响，按横向分布系数沿桥跨的变化曲线取值，即从支点到l/4之间，横向分布系数用与值直线插入，其余区段均取值。
1） 跨中截面的最大弯矩与最大剪力。
2） 四分点截面的最大弯矩与最大剪力。
3） 变化点截面的最大弯矩与最大剪力。
4） 支点截面的最大弯矩与最大剪力。
4、 主梁内力组合（见表6）
表6三） 预应力钢筋面积的估算及其布置。
1、 估算预应力钢筋面积。
普通钢筋截面面积按规范，宜设直径为6～8mm的纵向钢筋，每腹板内钢筋截面面积取为0.003bho，b为腹板宽，ho为梁高，采用5根φ16＝1005。
1）截面特性。
2）控制应力和和有效应力。
3）估算预应力筋的用量。
2、 预应力钢束布置。
1）跨中截面及锚固端截面的钢束布置。
1)对于跨中截面，在保证布置预留管道构造要求的前提下，尽可能使钢束的重心到截面形心的偏心距大些。管道水平净距不应小于4cm，至梁底净距不应小于5cm，至梁端净距不应小于3.5cm，跨中截面的细部构造图如图所示：
跨中截面。由此可直接得出钢束群重心至梁底距离为：
2）锚固端截面得钢束布置要“均匀”，“分散”，锚头布置如图所示：
锚固截面。说明钢束群重心处于截面核心范围内。——表7
2）钢束弯起角和线形的确定。
考虑到钢束弯起既要照顾到由其弯起产生足够的竖向预剪力，又要考虑到所引起的预应力摩擦不宜过大。上部钢束的弯起角定为；中部钢束的弯起角定为；下部钢束的弯起角定为。
为简化计算和施工，所有线型都为直线加圆弧，并且整根钢束都布置在同一个平面内。
4） 钢束计算。
1）计算钢束起弯点至跨中的距离。
钢束线型——表8
5） 控制截面的钢束重心位置计算。
1） 各钢束重心计算。
2） 计算钢束群重心到梁底距离。
表96） 钢束长度计算。
四） 关键截面几何特性计算。
1、净截面几何特性计算。
截面积： 截面惯矩：
2、换算截在几何特性计算。
截面积： 截面惯矩：， 其结果见下列表中。
1） 跨中截面。
跨中截面面积和惯性矩计算表——表11
跨中截面对重心轴净距计算表——表12
2） 四分点截面。
四分点截面面积和惯性矩计算表——表13
四分点截面对重心轴净距计算表——表14
3） 变化点截面。
变化点截面面积和惯性矩计算表——表15
变化点截面对重心轴净距计算表——表16
4） 支点截面。
支点截面面积和惯性矩计算表——表17
支点截面对重心轴净距计算表——表18
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