跨径15m钢筋混凝土简支T梁桥设计.docx

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1、 跨径15m钢筋混凝土简支T梁桥设计一、设计资料1桥面净空标准跨径（墩中心距离）2.主梁跨径和全长计算跨径（支座中心距离）主梁全长（主梁顶预制长度）3.设计荷载公路一级，人群荷载4.材料钢筋：混凝土C30，主筋HRB335，其他筋HRB235，钢筋混凝土容重。 图15.计算方法极限状态法6设计依据公路桥涵设计通用规范（JTG D602004），简称“桥规”公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ），简称“公预规”主梁的计算主梁的荷载横向分布系数跨中荷载弯矩横向分布系数（按G-M法）主梁的抗弯及抗扭惯性矩Ix和ITx 图2求主梁截面的重心位置ax：平均板厚T型抗扭惯矩近似等于各个矩形截面

2、的抗扭惯性矩之和，即：式中：为矩形截面抗扭刚度系数（查表）；为相应各矩形的宽度与厚度。查表可知；故单位抗弯及抗扭惯性矩：横梁抗弯及抗扭惯矩 图3翼板有效宽度计算：横梁长度取为两边主梁的轴线间距，即根据比值查得所以求横梁截面中心位置：横梁的抗弯和抗扭惯矩Iy和ITy： 表格 1梁位荷载位置 0.850.941.011.071.121.071.010.940.851.091.11.121.121.070.970.880.810.731.371.271.191.121.010.880.720.630.551.641.521.271.10.940.810.630.590.52.081.641.371.

3、090.850.730.550.50.41 0.680.841.011.171.291.011.010.840.681.491.411.381.331.170.880.640.290.082.392.111.81.381.010.720.24-0.17-0.533.422.792.111.410.840.63-0.17-0.59-1.013.983.422.391.490.680.55-0.53-1.02-1.49，查表得，但由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板的一半，可取。,查表得故单位抗弯及抗扭惯矩Jy和JTy：计算抗弯参数和扭弯参数: 式中：桥宽的一半； 计算跨径。取 则（4）计算

4、荷载弯矩横向分布影响线坐标已知，查GM图表，可得表3-1中数值。用内插法求各梁处值。1、5梁2、4梁3梁 （系梁位在0点的K值）列表计算各梁的横向分布影响线坐标值。（5）绘制横向分布影响线图，求横向分布系数。表格 2梁号算式荷载位置11.728 1.544 1.290 1.098 0.922 0.794 0.614 0.572 0.482 3.532 2.916 2.166 1.426 0.808 0.614 -0.242 -0.676 -1.106 -1.804 -1.372 -0.876 -0.328 0.114 0.180 0.856 1.248 1.588 -0.296 -0.225

5、-0.144 -0.054 0.019 0.030 0.140 0.205 0.260 3.236 2.691 2.022 1.372 0.827 0.644 -0.102 -0.471 -0.846 0.647 0.538 0.404 0.274 0.165 0.129 -0.020 -0.094 -0.169 21.478 1.370 1.222 1.112 0.982 0.852 0.684 0.614 0.530 2.802 2.382 1.924 1.392 0.942 0.684 0.076 -0.338 -0.722 -1.324 -1.012 -0.702 -0.280 0.0

6、40 0.168 0.608 0.952 1.252 -0.217 -0.166 -0.115 -0.046 0.007 0.028 0.100 0.156 0.205 2.585 2.216 1.809 1.346 0.949 0.712 0.176 -0.182 -0.517 0.517 0.443 0.362 0.269 0.190 0.142 0.035 -0.036 -0.103 30.850 0.940 1.010 1.070 1.120 1.070 1.010 0.940 0.850 0.680 0.840 1.010 1.170 1.290 1.010 1.010 0.840

7、0.680 0.170 0.100 0.000 -0.100 -0.170 0.060 0.000 0.100 0.170 0.028 0.016 0.000 -0.016 -0.028 0.010 0.000 0.016 0.028 0.708 0.856 1.010 1.154 1.262 1.020 1.010 0.856 0.708 0.142 0.171 0.202 0.231 0.252 0.204 0.202 0.171 0.142 图4汽车荷载距人行横道边缘距离不小于0.5m，各梁的横向分布系数：汽车荷载人群荷载人行道板2.梁端剪力横向分布系数计算（按杠杆法） 图6汽车荷载人群

8、荷载（二）内力计算1.恒载内力（1）恒载：假定桥面构造各部分重量平均分配给各主梁承担。钢筋混凝土T型梁的恒载计算表格 3构件名单元构件体积及算式（）容重（）每延米重（）主梁25横隔板中梁25边梁桥面铺装沥青混凝土：混凝土垫层取平均厚（9cm）：2324人行道单侧取1、（5）梁： 2、（4）梁： 3梁： 各梁的恒载汇总表格 4梁号主梁横梁栏杆及人行道铺装层合计1（5）10.300.932.364.7218.272（4）10.301.872.054.7218.94310.301.871.404.7218.29（2）恒载内力计算影响线面积计算表表格 5项目计算图式影响线面积0恒载内力计算表表格 6恒

9、载内力计算表梁号1（5）18.27 26.28 480.14 18.27 19.71 360.10 18.27 7.25 132.46 66.23 2（4）18.94 26.28 497.74 18.94 19.71 373.31 18.94 7.25 137.32 68.66 318.29 26.28 480.66 18.29 19.71 360.50 18.29 7.25 132.60 66.30 2.活载内力（1）汽车荷载冲击系数C30混凝土 内梁（含横梁）重主梁几何特性简支梁基频冲击系数（2）公路一级车道荷载依通用规范均布荷载集中荷载计算剪力时影响线面积及峰值表格 7项目影响线顶点位置

10、影响线面积峰值26.283.62519.712.7191.81250.54.0780.75支点7.251人群荷载（每延米）:（3）活载弯矩计算表格 8车道荷载产生的弯矩梁号内力横向分布系数冲击系数折减系数内力值10.6051.385110.526.28275.94 2183.625790.25 893.39 0.6051.385110.519.71206.96 2182.719592.74 670.09 20.5591.385110.526.28275.94 2183.625790.25 825.46 0.5591.385110.519.71206.96 2182.719592.74 619.

11、14 30.4181.385110.526.28275.94 2183.625790.25 617.25 0.4181.385110.519.71206.96 2182.719592.74 462.97 表格 9人群产生的弯矩梁号内力横向分布系数内力值10.5992.62526.2841.32 0.5992.62519.7130.99 20.5082.62526.2835.04 0.5082.62519.7126.28 30.292.62526.2820.01 0.292.62519.7115.00 表格 10车道荷载产生的剪力梁号内力横向分布系数冲击系数折减系数内力值10.6051.3851

12、10.51.812519.03 261.60.5130.80 125.55 0.6051.385110.54.07842.82 261.60.75196.20 200.28 20.5991.385110.51.812519.03 261.60.5130.80 124.30 0.5991.385110.54.07842.82 261.60.75196.20 198.29 30.4181.385110.51.812519.03 261.60.5130.80 86.74 0.4181.385110.54.07842.82 261.60.75196.20 138.38 (4)活载剪力计算支点处：边梁：

13、最不利加载位置 图7 1号梁：2号梁：3号梁：表格 11人群产生的剪力梁号内力横向分布系数内力值10.5992.6251.81252.85 0.5992.6254.0786.41 20.5082.6251.81252.42 0.5082.6254.0785.44 30.292.6251.81251.38 0.292.6254.0783.10 支点处： 图81号梁：2号梁：3号梁：3.作用效应组合表格 12作用效应组合表梁位/项目123跨中截面支点跨中截面支点跨中截面支点（1）弯矩000480.14360.1497.74373.31480.66360.5576.168432.12597.2884

14、47.972576.792432.6893.39670.09825.46619.14617.25462.971250.746938.1261155.644866.796864.15648.15841.32 30.99 35.04 26.28 20.01 15.00 46.28 34.71 39.25 29.44 22.41 16.80 1873.19 1404.96 1792.18 1344.21 1463.35 1097.56 （2）剪力0.00 66.23132.46068.66137.32066.3132.60.00 79.48 158.95 0.00 82.39 164.78 0.00

15、 79.56 159.12 125.55 200.28 232.12124.30 198.29 238.67 86.74 138.38 277.26 175.77 280.39 324.97 174.02 277.61 334.14 121.44 193.73 388.16 2.85 6.41 18.662.42 5.44 0.85 1.38 3.10 2.99 3.19 7.18 20.90 2.71 6.09 0.95 1.55 3.48 3.35 178.96 367.05 504.82 176.73 366.09 499.87 122.98 276.76 550.63 三、截面配筋设计

16、1.主筋配置与校核考虑施工便利，多主梁主筋配置一致，由正截面极限状态设计控制，取设主筋净保护层4cm，考虑主筋多层叠置，暂取，则主梁有效高一半计算宽依公预规取下述三值中最小者：故采用（1）判断截面类型 （3-1）C30混凝土， （3-2）式（3-1）（3-2）属于第一类型，即中性轴位于翼板内，可按单筋矩形截面计算。（2）受压区高度x整理得应取由C30，HRB335查得故满足要求。（3）所需钢筋面积取，即可满足。（4）正截面承载力复核 图9钢筋外径30mm。实际受压区高度截面所能承受的弯矩而因此满足要求。2.斜筋和箍筋配置由斜截面承载极限状态控制，从全梁设计剪力图知，距支点h/2处剪力组合值按申

17、过支点考虑，对支点截面上限值控制梁截面尺寸满足要求。，因此梁截面尺寸满足要求。下限值确定构造配箍筋段半跨构造布箍筋段长（1）设计剪力图分配依公预规规定，混凝土与箍筋承担值弯起钢筋承担值（2）箍筋配置支点截面主筋纵向配筋率箍筋配筋率式中 异号弯矩影响系数，对简支梁为；受压翼缘影响系数，对T形截面取；箍筋采用HRB235，其抗拉强度设计值；边长为150mm的混凝土立方体抗压强度标准值，若采用C30混凝土，。因此符合规范要求。选用双肢箍筋，则。箍筋间距采用。3.弯起钢筋布置（1）第一排弯筋所需弯筋面积弯筋弯起斜角弯筋采用主梁纵向主筋弯起，故，实际，偏小约4.7%，尚在容许范围内。（2）第二排弯筋其设

18、计值采用第一排弯起筋起弯处剪力值，它距支点距离这里，33mm为架立钢筋净保护层厚，30mm为主筋净保护层厚，25.1mm为架立筋的外径，30mm为主筋外径 。 第二排弯起钢筋实际需面积仍用纵向主筋弯起，实用满足要求。 （3）第三排弯筋其设计值采用第二排弯起筋起弯处剪力值，它距支点距离第三排弯起钢筋实际需面积仍用纵向主筋弯起，实用，满足要求。（4）第四排弯筋其设计值采用第三排弯起筋起弯处剪力值，它距支点距离需用面积仍用纵向主筋弯起，实用 。 第五排仍用纵向主筋弯起，实用，因计算偏安全，从略。为保证安全，另加第六、第七排斜筋，分别采用加焊筋。3.全梁承载力校核通过绘制全梁承载能力包络图可见：全梁基

19、本组合弯矩变化曲线均位于钢筋逐步弯起后的全梁正截面抗弯能力弯矩折线形图线以内，足以保证全梁各截面承载安全。全梁配筋构造均满足公预规相关规定要求，如各主筋的弯起点距其充分利用点距离（aa，bb，cc，dd等）均大于梁的半高h/2，故斜截面抗弯承载力满足要求。不再对此进行核算。行车道板计算1.恒载内力每米板长恒载的集度：沥青混凝土防水混凝土T梁翼板弯矩，其中剪力2.活载内力因两轮载分布重叠，故式中冲击系数，依通用规范第4.3.2条规定，取;多个车轮时，外轮之间的中距；垂直于板跨和平行于板跨方向的车轮着地尺寸；车轮沿行车方向的着地长度和宽度，可由通用规范第4.3查取；铺装层厚度。3.内力组合4.截面配筋设计由单孔跨径，属于小桥，安全等级三级取结构重要性系数，混凝土，取由应取所需钢筋面积取,5.截面强度计算取净保护层，钢筋外径，则满足要求。满足要求。故不需作抗震配筋与抗剪强度核算。