桥梁工程课程设计任务书。
题目:装配式钢筋混凝土简支t梁桥计算。
1. 课程设计教学条件要求
桥梁结构课程设计是土木工程专业(交通土建)桥梁工程实践环节课,通过设计进一步巩固桥梁结构基本原理和基本知识,以及桥梁构造,培养设计动手能力,初步学会运用桥梁设计规范,桥梁标准图,估算工程材料数量,完成桥梁总体布置图的技能。并为毕业设计以及今后专业工作中奠定必要基础。
本课程设计要求学生在一周的时间内通过指导教师的指导,完成《任务书》中的全部内容,学生通过本课程的设计练习,使学生掌握钢筋混凝土简支t梁设计计算的步骤和方法,学会对t梁进行结构自重内力计算、汽车荷载和人群荷载内力计算、内力组合;在汽车和人群荷载内力计算时,学会用偏心受压法和杆杠原理法求解荷载横向分布系数。
2. 课程设计任务。
2.1 设计资料。
1 桥面净宽净-8+2×0.75m人行道。
2 主梁跨径及全长。
标准跨径 lb=20.00m(墩中心距离)
计算跨径 l =19.50m(支座中心距离)
主梁全长 l全= 19.96m(主梁预制长度)
3 设计荷载
汽车ⅱ级;人群荷载3.0kn/m2
4 材料x钢筋:主筋用ⅱ级钢筋,其他用ⅰ级钢筋。
混凝土: 25号。
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),c30t梁的重力密度为25kn/m3。
6 t梁简图如下:
a=10cm,b=14,c=19cm
2.2、计算内容。
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。
3. 课程设计报告书主要内容。
计算说明书包括:行车道板的内力计算和组合;主梁的荷载横向分布系数的计算;主梁内力计算;横隔梁内力计算、配筋;主梁变形验算。
钢筋布置图。
4. 课程设计要求。
1) 学生按时到课程设计指定地点签到,遵守课程设计纪律。
2) 学生独立完成课程设计任务。指导教师分时段验收学生完成的阶段任务。
3) 学生按时提交课程设计成果和打印的课程设计报告书。
5.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
4]范立础,《桥梁工程》(上、下册).出版社:人民交通出版社,1996
撰写者:王晓琴指导教师:
课程设计评分表。
桥梁工程课程设计。
一设计资料。
1 桥面净宽净-8+2×0.75m人行道。
2 主梁跨径及全长。
标准跨径 lb=20.00m(墩中心距离)
计算跨径 l =19.50m(支座中心距离)
主梁全长 l全= 19.96m(主梁预制长度)
3 设计荷载 (学号1~25号)汽车ⅱ级;人群荷载3.0kn/m2,(学号26~50号)汽车ⅰ级;人群荷载3.0kn/m2
4 材料x钢筋:主筋用ⅱ级钢筋,其他用ⅰ级钢筋。
混凝土:25号。
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9cm(重力密度为24kn/m3),c30t梁的重力密度为25kn/m3。
6 t梁简图如下:
a=10cm b=14cm c=19cm
二设计步骤与方法。
1、行车道板计算。
1)结构自重及其内力。
1)每延米板上的结构自重g
2)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。
如图,车辆荷载后轮着地长度为,宽度则。
荷载对于悬臂梁根部的有效分布宽度:
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。
作用于每米宽板条上的弯矩为。
作用于每米宽板条上的剪力为:
3)内力组合。
1)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。
2)正常使用极限状态内力组合计算。
2、主梁内力计算。
1)利用公式。
表(1)表(2)
2)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)。
1号梁。对于汽车荷载
对于人群荷载
2 号梁。对于汽车荷载
对于人群荷载 (由于是出现负的,取零,出于安全考虑)
3 号梁。对于汽车荷载
对于人群荷载
支点剪力。1 5梁。
2 3 4梁。
注:括号( )内值为中主梁内力。
2.2 计算荷载横向分布系数。
当荷载位于跨中时。
此桥在跨度内设有横隔板,具有强大的横向联结刚性,且承重结构的长度比为。
可按刚性横梁法绘制影响线并计算横向分布系数,本桥各根主梁的横向截面均相等,梁数n=5, 梁间距为2米。
1号梁 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。
2号梁。由、绘制2#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
3号梁 由、绘制3#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
横向分布系数。
2.2.2计算控制截面的跨中弯矩、支点剪力和跨中剪力。
1.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。
2.公路-ⅱ级中集中荷载计算。
计算弯矩效应时
计算剪力效应时
3.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c25混凝土e取。
则冲击系数。
因双车道不折减,故。
4. 跨中弯矩计算。
由于跨中弯矩横向分布系数#梁最大,所以只需计算#梁的弯矩,计算如下:
1)对于1#梁。
公路—ⅱ级汽车活载的跨中弯矩:
人群荷载的跨中弯矩:
(2)对于2#和4#梁。
公路—ⅱ级汽车活载的跨中弯矩:
人群荷载的跨中弯矩:
(3)对于3#梁。
公路—ⅱ级汽车活载的跨中弯矩:
人群荷载的跨中弯矩:
5. 跨中剪力计算。
1)对于1#和5#梁。
公路—ⅱ级汽车活载的跨中剪力:
人群荷载的跨中剪力:
2)对于2#和4#梁。
公路—ⅱ级汽车活载的跨中剪力:
人群荷载的跨中剪力:
3)对于3#梁。
公路—ⅱ级汽车活载的跨中剪力:
人群荷载的跨中剪力:
6. 支点剪力计算。
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 :
1)对于1#和5#梁。
公路—ⅱ级汽车活载的支点剪力:
人群荷载的支点剪力:
2)对于2#和4#梁。
公路—ⅱ级汽车活载的支点剪力:
人群荷载的支点剪力:
3)对于3#梁。
公路—ⅱ级汽车活载的支点剪力:
人群荷载的支点剪力:
2.4荷载组合。
其中,,,跨中弯矩组合。
跨中剪力组合。
支点剪力组合。
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