目录。设计说明 2
1.目的与要求 2
2.设计资料 2
3.计算内容 3
4.课程设计报告书主要内容 4
5.课程设计要求 4
6.课程设计参考资料 4
计算书 51、行车道板计算 5
1)结构自重及其内力 5
2)汽车车辆荷载产生的内力 5
3)内力组合 6
4)行车道板配筋 7
2、主梁内力计算 8
1)恒载计算 8
2)活载计算 9
3.主梁内力组合 13
4.主梁截面设计、配筋及验算 13
4.1 主梁受力钢筋配置 13
4.2截面抗弯承载力验算 15
4.3斜截面弯起钢筋箍筋的配筋及验算 16
5.横隔梁内力计算 25
5 主梁变形验算 29
1)验算主梁的变形 29
2) 预拱度计算 29
6.支座的设计计算 29
1)确定支座的平面尺寸 30
2)确定支座的厚度 30
3)验算支座的偏转情况 30
4)验算支座的抗滑稳定性: 31
本设计是学生学完《桥梁工程》后进行的综合基本训练,也是对学生学习情况的检验。通过课程设计,使学生较系统地复习和巩固所学的课程知识,熟悉桥梁的横向分布系数的算法,熟悉公路桥涵设计内力计算、荷载组合以及荷载效应不利组合的采用,掌握t形梁的基本构造以及t形梁主筋设计、t形梁抗剪筋及其它构造筋设计的计算方法和过程,加强运算、绘图和文字说明等基本技能的训练;学会查阅技术资料和书刊,提高综合应用的能力。
1)桥面净宽净-16+2×1m
2)主梁跨径及全长。
标准跨径 lb=16.00m(墩中心距离)
计算跨径 l =15.50m(支座中心距离)
主梁全长 l全= 15.96m(主梁预制长度)
3)设计荷载
汽车-i级;人群荷载3.0kn/m2
4)材料x钢筋——直径≥12mm时采用ii级钢筋,其余采用i级钢筋。
混凝土——主梁采用c40,人行道、栏杆及桥面铺装采用c25。
5)桥面铺装:
沥青表面处治厚2cm(重力密度为23kn/m3),c25混凝土垫层厚6~12cm(重力密度为24kn/m3),c40t梁的重力密度为25kn/m3。
6)t梁简图如下:
1)行车道板的内力计算和组合。
2)计算主梁的荷载横向分布系数,用杠杆原理法求支点截面的横向分布系数,用偏心压力法求跨中截面的横向分布系数。
3)主梁内力计算。
4) 横隔梁内力计算。
5) 主梁配筋。
6) 主梁变形验算。
4.课程设计报告书主要内容。
1)4号主梁跨中处及支点处横向分布系数mc、mo(支点处按“杠杆原理法”计算,跨中按“修正偏心受压法”计算);
2)4号主梁恒载内力计算(计算支点处、1/4跨处、1/2跨处的恒载产生的剪力和弯矩);
3)4号主梁活载内力计算(计算支点处、1/4跨处、1/2跨处的活载产生的剪力和弯矩);
4)荷载组合和4号主梁的控制内力:弯矩组合(1/4跨、1/2跨)、剪力组合(梁端、1/2跨);
5)横隔梁的内力计算,梁的变形和挠度计算以及梁支座的设计计算;
6)截面配筋:按极限状态法设计纵向受力钢筋、箍筋、弯起钢筋、纵向水平防裂钢筋;
7)绘制主梁构造图和钢筋布置图(包括主梁纵断面图、横断面图(含支座处、1/4跨及跨中)、一片钢筋明细表(其中钢筋明细表的格式为:编号、直径、每根长度、数量、共长);
5.课程设计要求。
1)计算资料采用16开纸用钢笔书写。
2)设计图纸一律采用铅笔绘制,幅面采用3号图纸(197x420)需要时可按边长的1/3及其倍数加长,但不得加宽。设计图最后折叠成16开纸大小,与计算书装订成册,图标、规格均按标准格式。
6.课程设计参考资料。
1]《公路桥涵设计通用规范》(jtg–d60-2004).人民交通出版社,2004
2]《公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》(jtg–d60-2004).人民交通出版社,2004
3]姚玲森,《桥梁工程》.出版社:人民交通出版社,1993
1、行车道板计算。
1)结构自重及其内力。
每延米板上的结构自重g
每米宽板条的恒载内力。
2)汽车车辆荷载产生的内力。
将车辆荷载后轮作用于铰缝轴线上,后轴作用力为140kn,轮压分布宽度。
车辆荷载后轮着地长度为,宽度则。
荷载对于单向板的有效分布宽度:
荷载在跨径中间。
计算弯矩时:
计算剪力时:
荷载在板的支承处。
由于这是汽车荷载局部加载在t梁的翼缘板上,故冲击系数取。
跨中最大弯矩计算:
汽车荷载作用于每米宽板条上的跨中弯矩为。
自重荷载作用于每米宽板条上的跨中弯矩为。
因为t/h<1/4,所以。
跨中弯矩:
支点弯矩:支点剪力计算:
3)内力组合。
承载能力极限状态内力组合计算。
所以,行车道板的设计内力为。
正常使用极限状态内力组合计算。
<1>行车道板的尺寸复核。
正截面:矩形截面板的抗弯极限承载力:设。跨中。
支点。尺寸满足设计要求。
斜截面:b=1000mm,截面尺寸的下限值复核:
所以尺寸合格。
<2>行车道板配筋。
支点处。解得:
则所需钢筋面积差。
上翼缘选用φ10@90,下翼缘选用φ12@120,跨中处。
解得:则所需钢筋面积。
上翼缘选用φ12@90,下翼缘选用φ14@120,<3>行车道板配筋验算。
支点处。有效高度。
受压区高度。
抗弯承载力。
满足设计要求。
跨中处。有效高度。
受压区高度。
抗弯承载力。
满足设计要求。
行车道板斜截面强度验算:
所以混凝土和构造钢筋满足抗剪要求。
2、主梁内力计算。
1)恒载计算。
利用公式。结构自重集度。
4号梁结构自重产生内力。
2)活载计算。
计算活载(车道荷载)和人群荷载引起截面内力(跨中弯矩、支点剪力和跨中剪力)。
4号梁横向分布系数。
对于汽车荷载
对于人群荷载
由、绘制1#梁的横向影响线,如上图及最不利荷载位置。
对于汽车荷载
对于人群荷载。
均布荷载和内力影响线面积计算。
均布荷载和内力影响线面积计算表。
公路-ⅰ级中集中荷载计算。
计算弯矩效应时。
计算剪力效应时。
计算冲击系数。
结构跨中处的单位长度量:
主梁截面形心到t梁上缘的距离:
跨中截面惯性矩:
查表c40混凝土e取。
则冲击系数。
跨中弯矩、l/4处弯矩、跨中剪力、l/4处剪力计算见下表。
因双车道不折减,故。
支点截面汽车荷载剪力计算。
横向分布系数变化区段的长度。
附加三角形重心影响线坐标 :
支点截面人群荷载剪力计算。
控制设计的计算内力确定。
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