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1、装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计计算说明书、设计资料1、 桥面净空净-8m + 21m人行道2、主梁跨径和全长标准跨径：l=13.00m；计算跨径：lb=12.50m； 主梁全长：l全=12.96m；3、 设计荷载公路-级，人群荷载3KN/m4、 材料钢筋：主筋采用HRB335钢筋，其他用R235钢筋混凝土：C305、 裂缝宽度限值类环境（允许裂缝宽度0.20mm）。6、 设计依据 公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004） 公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范（JTGD62-2004）7、 参考资料：桥梁工程教材桥梁计算示例集混凝土简支梁（板）桥易建国主编，人民交通出版社，北京结构设计原理等
2、、设计内容一、 截面尺寸拟定 如图1-1所示，横断面为五片主梁，其中横梁用三根。 二、行车道板计算（一）计算图式考虑到主梁翼缘板在接缝处沿纵向全场设置连接钢筋，故行车道板可按两端固定和中间铰接的板计算，（二） 永久荷载及其内力效应1.每延米上的荷载沥青混凝土层面： C25混凝土垫层：T梁翼缘板自重：每延米宽板恒载合计：2.永久荷载产生的效应弯矩： 剪力： （三）活载及其内力效应公路-II级：以重车后轮作用于铰接缝轴线上为最不利位置，此时两边的悬臂板各承受一般的车轮荷载：按照桥规规定后车轮着地宽度及长度为：，顺行车轮压分布宽度：垂直行车方向轮压分布宽度：荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度：按照桥规
3、规定，局部加载冲击系数：作用于每延米宽板条上的弯矩为： 作用于每延米宽板条上的剪力为： 4.内力基本组合按桥规规定：恒活：故行车道板的设计作用效应为：三、主梁的计算(一)主梁的荷载横向分布系数1跨中弯矩横向分布系数(根据偏心受压法计算，考虑主梁抗扭刚度修正)(1)主梁的抗弯惯矩及抗扭惯矩平均板厚：主梁截面的重心距顶缘距离：T形截面抗扭惯矩近似等于各个矩形截面抗扭惯矩之和：顶板：，查表得腹板：，查表得(2)抗扭修正系数根据公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范3.1.6条，(3)各主梁横向分布系数1号主梁的横向影响线具体见下图1号主梁横向影响线同理可求得2号主梁和3号主梁的影响线，由于结构
4、对称，4号主梁的影响线与2号主梁影响线对称，5号主梁的影响线与1号主梁影响线对称.2号主梁横向影响线3号主梁横向影响线对1、2、3号主梁进行最不利加载以求得横向分布系数，加载的位置见下图1号主梁最不利加载2号主梁最不利加载3号两的横向影响线为直线，可直接计算对于公路II级设1号梁影响线零点离1号梁轴线的距离为设2号梁影响线零点离1号梁轴线的距离为1号主梁的横向分布系数：2号主梁的横向分布系数：3号主梁的横向分布系数：对于人群1号主梁的横向分布系数：2号主梁的横向分布系数：3号主梁的横向分布系数：对于人行道板和栏杆1号主梁的横向分布系数：2号主梁的横向分布系数：3号主梁的横向分布系数：2梁端剪力
5、横向分布系数(根据杠杆法计算)1号主梁加载2号主梁加载3号主梁加载对于公路II级1号主梁的横向分布系数：2号主梁的横向分布系数：3号主梁的横向分布系数：对于人群1号主梁的横向分布系数：2号主梁的横向分布系数：3号主梁的横向分布系数：(二)作用效应计算1永久作用效应(1)永久荷载假定桥面构造各部分重力平均分配给主梁承担主梁：(2-0.18)0.13+1.10.1825=10.865kN/m横隔板：中梁：0.15(0.9-0.15)0.91225312.5=1.23kN/m边梁：0.15(0.9-0.15)0.9125312.5=1.23kN/m桥面铺装：0.1223=4.6kN/m人行道板及栏杆
6、按照5kN/m来计算，根据横向分布系数分摊至各主梁的荷载为：1号主梁：0.46=2.4kN/m2号主梁：0.46=2.4kN/m3号主梁：0.46=2.4kN/m各梁的永久荷载为：1号主梁：10.865+0.61+4.6+2.4=18.475kN/m2号主梁：10.865+1.23+4.6+2.4=18.815kN/m3号主梁：10.865+1.23+4.6+2.4=18.815kN/m(2)永久作用效应计算1号主梁跨中弯矩：支点剪力：2号主梁跨中弯矩：支点剪力：3号主梁跨中弯矩：支点剪力：2可变作用效应(1)汽车荷载冲击系数取冲击系数(2)可变作用产生的弯矩a公路II级根据公路桥涵设计通用规
7、范4.3.1条规定，公路II级车道荷载按照公路I级车道荷载的0.75倍采用，即均布荷载，各主梁的跨中弯矩：1号主梁：2号主梁：3号主梁： b人群荷载人群荷载：各主梁的跨中弯矩：1号主梁：2号主梁：3号主梁：c弯矩基本组合根据公路桥涵设计通用规范4.1.6条规定，永久作用设计值效应与可变作用设计值效应的分项系数为：永久荷载作用分项系数：汽车荷载作用分项系数：人群荷载作用分项系数：结构重要性系数：组合系数：各主梁的弯矩基本组合：1号主梁：2号主梁：3号主梁：(3) 可变作用产生的跨中剪力按照跨中的横向分布系数来计算跨中的剪力，横向分布系数沿桥跨没有变化，计算剪力时，根据公路桥涵设计通用规范4.3.
8、1条规定，集中荷载标注值需乘以1.2的系数，即a公路II级各主梁的跨中剪力：1号主梁：2号主梁：3号主梁：b人群荷载各主梁的跨中剪力：1号主梁：2号主梁：3号主梁：c跨中剪力基本组合各主梁的跨中剪力基本组合：1号主梁：2号主梁：3号主梁：(4) 可变作用产生的支点剪力计算支点剪力时荷载横向分布系数是沿桥跨变化的，支点处的横向分布系数由杠杆法求得，第一道横隔板采用跨中的横向分布系数，支点到第一道横隔板处采用线性变化。根据前面的计算结果，公路II级和人群荷载相对应的1、2、3号主梁的横向分布系数沿跨长的变化见下图：公路II级人群荷载a公路II级各主梁的支点剪力：1号主梁：2号主梁： 3号主梁： b
9、人群荷载各主梁的支点剪力：1号主梁：2号主梁：3号主梁：c支点剪力基本组合各主梁的支点剪力基本组合：1号主梁：2号主梁：3号主梁：（三）截面设计、配筋与验算1、 配置主筋由弯管基本组合表可知，1号梁（=1296.98KN.m）值最大，考虑到施工方便，偏安全地一律按1号梁计算弯矩进行配筋。主梁尺寸图如图（1）设钢筋净保护层为3cm，钢筋重心至底边距离a30+0.071100=107mm，则主梁有效高度h0ha1100-105995mm首先确定翼缘的计算宽度三者比较取较小值，混凝土为，柱钢筋采用则，梁的设计安全等级为一级（）故属于第一类T型截面（2）求受压区高度x则 解得 （1） 求受拉钢筋面积，
10、将及各已知值代入现选择钢筋为：，截面面积为2.截面复核则 ，则属于第一类T型梁由公式得：即，解得代入 则承载力满足要求。又 故截面复核满足要求3.斜筋配置：（偏安全地按剪力最大的梁进行配筋）由表可知，支点剪力效应以3号梁为最大，为偏安全计，一律用3号梁数值。跨中剪力效应以1号梁最大，一律以1号梁为准。 663.6KN 142.78KN1） 截面尺寸的检验对于腹板宽度不变的等高度简支梁距支点处的第一个计算截面的截面尺寸控制设计。应满足下列要求：根据构造要求，设最下面两根钢筋（）通过支点，其余各钢筋在跨间不同位置弯起或截断。支点截面的有效高度：代入上式得：设计最大剪力取距支点处的剪力组合设计值即
11、剪力包络图2） 设计剪力的分配对于简支梁的剪力包络图，可用直线方程描述式中：为计算截面至跨中的距离；为跨中截面处的计算剪力；为支点中心处的计算剪力；为距离跨中为处截面上的计算剪力；为简支梁的计算跨径。由支点剪力组合设计值：跨中剪力组合设计值：两点连线，绘制出剪力包络图。其中，跨中附近： 部分，可不进行斜截面承载能力计算，箍筋按构造要求配置。在支座中心线附近范围内箍筋的间距最大为100mm，跨支点中心线处的设计剪力值为。假设混凝土和箍筋共同承担65%的剪力，即则弯起钢筋承担的剪力组合设计值为：3） 弯起钢筋设计：计算第一排弯起钢筋时，取用距支座中心处应由弯起钢筋承担的那部分剪力组合设计值，即第一
12、排弯起钢筋的截面面积由式：由纵筋弯起，提供的需要弯起钢筋的区段：以后各排取前一段弯起钢筋起点处由弯起钢筋承担的那部分剪力值，由于弯起赶紧按弯起，所以弯起点距支座中心距离就是各弯起钢筋的竖向中心距叠加。计算第二排弯起钢筋时，应取第一排弯起钢筋起弯点处即距支座中心由剪力包络图按比例关系求得：第二排弯起钢筋的截面面积为：由纵筋弯起钢筋，提供的计算第三排弯起钢筋时，应取第二排弯起钢筋起弯点处即距支座中心应由弯起钢筋提供的那部分剪力组合设计值，由剪力包络图按比例求得：第三排弯起钢筋的截面面积为：由纵筋弯起钢筋，提供的计算第四排弯起钢筋时，应取第三排弯起钢筋起弯点处即距支座中心应由弯起钢筋提供的那部分剪力
13、组合设计值，由剪力包络图按比例求得：第四排弯起钢筋的截面面积为：由弯起钢筋提供的计算第四排弯起钢筋时，应取第三排弯起钢筋起弯点处即距支座中心应由弯起钢筋提供的那部分剪力组合设计值，由剪力包络图按比例求得：由纵筋弯起提供的4.箍筋计算由下式确定箍筋配筋率：其中， ，由于支座与跨中纵筋不同，可分段计算（当两者差别不大时，也可取平均值计算）支座截面处：，代入上式得：则 选用直径为8mm的双肢箍筋，单肢箍筋的截面面积为箍筋间距为： 取距支座3m处截面：选用直径为8mm的双肢箍筋，单肢箍筋的截面面积为，箍筋的间距为，取综上所述，在支座附近的处范围内，设计箍筋间距为，由距支座中心的至距支座3m范围内，箍筋间距取，其余均取
