桥梁工程课程设计任务书与指导书。
20m钢筋混凝土t梁）
学校：北华大学。
学院：汽车与建筑工程学院。
班级：道桥（土木）**
学号。姓名。
2023年5月28日。
一、行车道板计算：
1、计算图式：
图1 横断面图（单位：cm）
图2 纵断面图（单位：cm）
图3 半平面图（单位：cm）
2、恒载弯矩计算（纵向按1m宽板条计算）：
1）恒载集度：
（1）沥青铺装：；
（2）水泥混凝土铺装：；
（3）翼板自重：；
则。2）恒载内力：
弯矩计算跨径：；
3、活载内力计算。
取加重车进行计算；
1）活载弯矩：
则板的有效分布宽度：
按单轮计算；
；取。； 取；
另一车右轮进入车道宽度；
跨中位置车轮的荷载集度：
支点位置车轮的荷载集度：
c点位置车轮的荷载集度：
影响线竖标值：
根据得：其中，f=12.5hz,）
3）弯矩作用组合：
根据规范，则。
由此桥跨径为20米可知，其结构安全等级为二级，即。
根据得： 4、翼板配筋及强度复核：
拟采用hrb335级螺纹钢筋φ12（外径为13.5mm），钢筋净保护层采用3cm，按单筋矩形截面设计。
查阅《公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规范》 jtg d62—2004 表3.1.4, c30混凝土，，《公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规范》 jtg d62—2004 表3.
2.3-1，hrb335级钢筋。
查表得到：
则 1）求： 设，则。
取板的宽度，则受压区高度为：
符合要求。则。
2）选择并布置钢筋：
选取13φ12，实际，采用焊接钢筋骨架。钢筋净距》30mm及d=12mm。
混凝土保护层厚度为c=30mm>d=12mm且满足，取，则有效高度。
最小配筋率计算：，即配筋率应不小于0.22%，且不应小于0.2%，故取，实际配筋率，符合要求。
3）截面复核：
钢筋净间距，满足要求。
则实际抗弯设计值。
大于故满足设计要求。
分布钢筋按规范要求采用φ8钢筋，钢筋间距取20cm。
2、主梁计算：
1、跨中截面荷载横向分布系数计算（偏心压力法）
因此桥跨度内设有横隔梁，具有强大的横向连接刚性，切承重结构长宽比为： 近似于2
拟采用偏心压力法来绘制荷载横向影响线并计算横向分布系数。
本桥各根主梁的横截面均相等，梁数，梁间距为1.90m，则：
1）①号梁荷载横向分布系数。
由、绘制①号梁影响线如图所示，按照《桥规》规定，在横向影响线上确定汽车荷载的最不利位置。
单位：cm进而由、计算横向影响线的零点位置。设零点至①号梁位的距离为，则： 解得：
则有：汽车荷载
人群荷载 2）②号梁荷载横向分布系数。
根据上式得：
影响线及最不利荷载布置如下图所示：
零点至②号梁位的距离：
则：汽车荷载
人群荷载 3）③号梁横向荷载分布系数。
根据上式得：
影响线及最不利荷载布置如下图：
零点至③号梁距离：
则：汽车荷载
人群荷载 2、支点截面荷载横向分布系数（杠杆法求解）
1）①号梁。
则： 汽车荷载
人群荷载 2）②号梁。
汽车荷载 人群荷载取。
3）③号梁。
汽车荷载 人群荷载取。
由题意知：该桥为对称结构，即①号梁与⑥号梁、②号梁与⑤号梁、③号梁与④号梁的荷载横向分布系数一致，则：
各梁横向分布系数。
3、内力计算。
1）恒载内力计算。
1）恒载集度。
主梁 ：边主梁中主梁。
横隔梁：边主梁
中主梁 桥面铺装层
栏杆和人行道
边主梁的全部恒载集度为：
中主梁的全部恒载集度为：
2）恒载内力。
根据公式和得各计算截面的恒载内力值，如下：
2）活载内力计算。
按《桥规》规定，本桥标准跨径20m，设有人行道，人群荷载集度为3kn/m。
1）主梁跨中截面弯矩。
计算主梁弯矩时，对跨内荷载横向分布系数均采用相同的，按公式，其中12.5hz得：
双车道不折减；公路二级：。车道荷载对应的弯矩影响线竖标值如下图所示。
号梁 汽车荷载
人群荷载 号梁。
汽车荷载。人群荷载
号梁。汽车荷载。
人群荷载 2）主梁截面弯矩，按最不利位置布载，荷载和影响线如下图。
号梁。汽车荷载
人群荷载 号梁。
汽车荷载。人群荷载
号梁。汽车荷载。
人群荷载 由于本桥结构对称，可得：
号梁 号梁
号梁 3）主梁支点截面剪力计算（汽车荷载作用）
下图依次为主梁纵断面图、汽车荷载作用下支点剪力的荷载横线分布系数沿跨长分布图、支点截面剪力影响线。
主梁纵断面图。
荷载横向分布系数变化区段附加三角形重心处对应的支点剪力影响线竖标值为：
横向分布系数沿跨长分布图。
支点截面剪力影响线。
按式得：号梁汽车荷载的支点剪力为：
号梁。号梁。
4）主梁支点截面剪力计算（人群荷载作用），不考虑冲击力影响。
根据公式得：
号梁。号梁。
号梁。5）主梁跨中截面剪力计算（汽车荷载作用）
根据公式：可得。
号梁。号梁。
号梁。6）主梁跨中截面剪力计算（人群荷载作用）
根据公式：可得。
号梁。号梁。
号梁。本桥为对称结构，①号梁与⑥号梁，②号梁与⑤号梁，③号梁与④号梁，完全对称，荷载值均一样，故不予以计算。
3）主梁作用效应组合。
1）主梁受永久作用，汽车荷载作用和人群荷载作用，其他可变荷载作用不考虑。
a、采用正常极限状态设计时，作用短期效应最不利组合根据公式。
可得：按正常极限状态设计时，作用长期效应最不利组合根据公式。
可得：b、采用承载能力极限状态设计时，根据公式。
可得：故按承载能力极限状态设计的最不利效应组合进行设计。
2）主梁作用效应组合（取最大作用组合值）
主梁各控制截面作用值。
跨中弯矩组合
截面弯矩组合。
支点剪力组合。
跨中剪力组合。
4、配筋及强度复核。
1）t形梁受压翼板。
1）受压翼板有效宽度计算。
a、梁计算跨径的1/3：；
b、相邻两梁轴线间的距离：
c、取 故取 。
2)平均厚度
3)主梁钢筋数量确定。
a、采用焊接钢筋骨架，取，则。
b、判定t形截面类型
故为第一类t形截面。
c、求受压区高度。
根据可得到。
解得： d、求受拉钢筋面积。
故采用 8ф32+4ф22 的钢筋， 钢筋按6层布置，如下图所示：钢筋混凝土保护层厚度取及规定的30mm，钢筋间横向净距为。
故满足要求。
e、截面复核。
已知：8ф32钢筋面积为6434，4ф22钢筋面积为1520，。
则。实际有效高度。
故为第一类t形截面。
受压区高度
正截面抗弯承载力
故截面复核满足要求。
4）主梁斜截面设计。
a、截面尺寸检查（上、下限值验算）
桥规》规定，在钢筋混凝土梁的支点处应至少有2根并不少于1/5的下层受拉主筋通过。
支点截面有效高度。
桥规》规定，抗剪截面应符合
故截面尺寸符合要求。
b、检查是否要按计算设置腹筋（下限值验算）
桥规》规定，受弯构件满足时，不需要进行斜截面抗剪承载力计算，而仅按配置要求配置箍筋。
跨中 支点
因 ，则跨中某长度范围内按构造要求配置箍筋，其余段按计算配置。
c、计算剪力分配。
在下面所示的弯矩包络图中，
的截面距跨中截面的距离可由剪力包络图按比例求得。
故在长度范围内可按构造要求配置箍筋。
桥规》规定，在支座中心线向跨径长度不小于1倍梁高（）范围内，箍筋的间距最大为100mm。
距支座中心处的计算剪力由剪力图按比例求得为：
其中，由混凝土和箍筋承担的剪力计算值至少为
由弯起钢筋（包括斜筋）承担的剪力计算值为，设置弯起钢筋长度为4746mm。
d、箍筋设计。
采用直径为10mm的双肢箍，截面面积为，根据公式可得：
跨中，取。支点
平均值 箍筋间距
若箍筋间距设计值取，满足规范要求。配筋率，满足规范要求。
综上计算，在支座中心向跨径长度为1500mm范围内，箍筋间距为100mm，至跨中截面统一间距为300mm。
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