一、设计的任务与内容。
1、总体布置:
根据所提供的资料,进行桥梁的总体布置:确定跨径(标准跨径)、孔数、总长、标高等。拟定基础及下部结构的形式和主要尺寸。
2、参考标准图进行上部结构设计。
根据所提供的资料以及总体布置的情况,参考与之相适用的标准图,依据现行的相关规范、标准,完成如下内容。
(1)确定简支t梁块数及截面尺寸。
(2)行车道板内力计算。
(3)主梁内力计算。
(4)配置简支t梁的受力钢筋。
3、工程量计算:
计算上部结构的钢材、混凝土工程数量并列出钢筋明细表。
二、设计原始资料:
1、公路等级: 一级公路(二级公路。
2、桥宽净-10+2×0.5米)~(净-16+2×0.5米。
3、设计作用公路-i级(公路-ii级。
4、航道等级不通航。
5、跨径8~19m
三、应提交的文件和图表:
一)设计说明及计算部分:
1、总体布置说明:
阐述方案的主要参数及选择该方案的简单理由。
2、上部结构设计说明:
阐述所参考的标准图,以及截面尺寸、配筋的主要参数和依据(相应的规范规定)。
3、工程量计算说明
给出必要的计算过程。
4、内力计算说明
给出行车道板、主梁的内力计算过程。
二)图表部分:
绘制以下图表:
1、结构总体布置图1张(含平面、立面、横断面)
2、上部结构构造及配筋图。含。
(1) 中梁、边梁一般构造图。
(2) 中梁、边梁钢筋构造图。
(3) 中梁、边梁工程数量表。
(4) 桥面钢筋网构造及材料明细表。
四、主要参考资料:
1、教材:《桥梁工程》、《结构设计原理。
2、《公路桥涵设计通用规范》jtg d60-2004
3、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》jtg d62-2004
4、《公路桥涵设计手册》(梁桥。
5、桥梁设计“通用图”或“标准图。
桥梁设计说明。
桥梁设计包括纵。横断面设计和平面布置。
本桥梁公路等级为二级,设计作用为公路-ii级,环境标准:类环境。
1. 纵断面设计。
桥梁纵断面设计包括确定桥梁的总跨径。桥梁的分孔。桥道的标高。桥上和桥头引道的纵坡以及基础的埋置深度。
1)标准跨径为13.5m(墩中心距离)、计算跨径为13m。本桥的跨径较小,因此上部结构的造价较低,墩台的造价较高。
2)桥上纵坡不大于4%,桥头引道纵坡不宜大于5%。
2.横断面设计。
桥梁横断面的设计,主要是决定桥面的宽度和桥跨结构横截面的布置。桥面的宽度决定于行车和行人的交通需要。
1) 本梁桥桥面行车道净宽为:净-m人行道。
2) 为了利于桥面排水,应根据不同类型的桥面铺装,设置从桥面**倾向两侧的1.5%-3.0%的横向坡度,本桥设置为1.5%。
3.平面布置。
1) 桥梁的线形及桥头引道要保持平顺,使车辆能平稳地通过,小桥的线形及其公路的衔接,应符合路线布设的规定。
2) 从桥梁本身的经济性和施工方便来说,应尽可能避免桥梁与河流或与桥下路线斜交。必要时通常不宜大于,在通航河流上则不宜大于。
4.桥面铺装。
为了保护桥梁主体结构,在桥面的最上层设置桥面铺装。本桥设置5cm厚沥青混凝土和8cm厚c25混凝土作垫层的桥面铺装。
5.桥面伸缩缝。
为了保证桥跨结构在气温变化。活栽作用。混凝土收缩与徐变等影响下按静力图式自由地变形,在本梁桥桥面两梁端之间以及在梁端与桥台背墙之间设置横向伸缩缝。
6.主要材料。
采用r235钢筋、hrb335钢筋。
混凝土简支t形梁及横梁采用c40混凝土;
一. 计算荷载横向分布系数。
1.当荷载位于支点处,利用杠杆原理法计算。
横断面。#梁。
对于汽车荷载
对于人群荷载
2#梁。对于汽车荷载
对于人群荷载 =0 (由于是出现负的,取零,出于安全考虑)
3#梁。对于汽车荷载
对于人群荷载
2.当荷载位于跨中时,利用刚性梁法计算。
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#梁横向影响线的竖标值:
1#梁影响线。
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#梁横向影响线的竖标值:
2#梁影响线。
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#梁横向影响线的竖标值:
3#梁影响线。
对于汽车荷载
对于人群荷载
二、主梁内力计算。
1、 恒载集度。
a、主梁:
b、横隔梁。
对于边主梁:
对于中主梁:
c、桥面铺装层:
d、栏杆和人行道:
作用于边主梁的全部恒载强度:
作用于中主梁的全部恒载强度:
2、 恒载内力的计算。
边跨弯矩剪力影响线。
#及5#梁内力(边跨)
跨中弯矩 跨中剪力
支点剪力:
1/4跨处弯矩:
1/4跨处剪力:
#、3#及4#梁内力(中间跨)
跨中弯矩 跨中剪力
支点剪力 1/4跨处弯矩:
1/4跨处剪力:
3、 活载内力。
1.汽车荷载冲击系数。
主梁横截面图。
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e取。所以冲击系数:
2.汽车荷载作用。
公路—ⅰ级均布荷载。
对于集中荷载,当时,;当时,
当时,采用内插法。
公路—ⅱ为公路—ⅰ级的0.75倍。
则。当计算剪力时候
计算车道荷载的跨中弯矩、剪力的计算对于双车道,折减系数。
跨中弯矩影响线如下图。
3、跨中弯矩的设计。
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:
对于1#和5#梁。
车道均布荷载作用下。
车道集中荷载作用下。
则。跨中人群荷载最大弯矩。
人群荷载集度。
对于2#和4#梁。
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