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1、装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计一、设计资料1. 桥面净空净7+20.75m人行道2. 设计荷载公路级和人群荷载标准值为3。3. 主梁跨径和全长标准跨径:(墩中心距离；计算跨径:(支座中心距离；主梁全长: (主梁预制长度。4. 材料钢筋：主钢筋采用HRB335，其它用钢筋采用HPB300。混凝土：C40；垫层：C305. 设计依据公路桥涵设计通甩规范JTGD602004）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTGD622004）6. 参考资料桥梁工程，姚玲森主编，人民交通出版社，北京。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，沈浦生主编。二、任务与要
2、求1、结构尺寸拟定2、行车道板计算 计算图示 恒载及内力 活载及内力 截面设计、配筋与强度验算3、主梁计算 主梁的荷载横向分布系数计算 内力计算 截面设计、配筋a.配置主筋：偏安全的按计算弯矩最大的梁进行配筋b.截面强度验算c.斜筋配置：偏安全的按剪力最大的梁进行配筋d.箍筋配置4、横梁的计算 横梁弯矩计算用偏心压力法） 横梁截面配筋与验算 横梁剪力计算及配筋三、结构尺寸拟定1主梁截面尺寸根据公路桥涵设计通用规范JTGD60-2004），梁的高跨比的经济范围在1/11到1/16之间，此设计中标准跨径为19m，拟定采用的梁高为1.30m，翼板宽1.6m，腹板宽0.18m。 1. 主梁间距和主梁片
3、数：桥面净空：净7+20.75m人行道，采用5片T型主梁标准设计，主梁间距为1.60m。图1. 结构断面形式单位：mm）四、行车道板计算计算如图所示的T梁翼板，荷载为公路二级，桥面铺装为3cm厚的沥青混凝土面层和9cm厚的混凝土垫层。图2. 永久荷载及其效应单位：mm）1.每延M板上的恒载沥青混凝土层面：0.031.023=0.69T梁翼缘板自重：g3=0.111.025=2.75(KN/m每延M跨宽板恒载合计：g=5.60KN/m2.每M宽板条的恒载内力弯矩：MAh=-5.60(2=-1.411(KN/m剪力：QAh=5.60=3.976(KN3.车辆荷载产生的内力公路II级：以重车后轮作用
4、于绞缝轴线上为最不利位置，后轴作用力标准值为P=140KN,轮压分布宽度如下图所示，按照公路桥涵设计通用规范知后车轮地宽度b2及长度a2为：a2=0.20m ，b2=0.60ma1=a2+2H=0.20+20.12=0.44(mb1=b2+2H=0.60+20.12=0.84(m荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度： a=a1+1.4+2l0=0.44+1.4+20.71=3.26(m冲击系数：1+=1.3 作用于每M板宽条上的剪力为：VAp=(1+=1.3=27.914(KN作用于每M板宽条上的弯矩为：MAp=-(1+(l0-2=-1.3(0.71-=-13.957(KN/m基本组合 恒+汽：
5、1.2MAh+1.4MAp=-1.21.411-1.413.957=-21.233故行车道板的设计作用效应为：MA=-21.2334. 截面设计、配筋1. 悬臂板根部高度h=140mm，净保护层a=25mm。若选用C12钢筋，则有效高度h0=h-a=115mmr0Mdfcdbx(h0-x/2故x=14.3mm而且14.3mm3. 配筋查有关板宽1m内的钢筋截面与间距表，当选用C12钢筋时，需要钢筋间距为150mm时，此时所提供的钢筋截面积为：Ag=7.54cm27.05cm24. 尺寸验算：由上式可知可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅须按构造要求配置箍筋，取分布钢筋用8，间距取20cm承载能力
6、验算fsdAS=fcdbx得x=mmMd=fcdbx(h0-x/2Md=13.8故承载力满足要求。六、主梁内力计算1、内力计算(1恒载内力 恒载：假定桥面构造各部分重量平均分配给各土梁承担，计算如下。表1. 结构自重集度构件名单元构件体积及算式KN/m）主梁横隔梁边主梁中主梁桥面铺装层栏杆和人行道合计对于边主梁对于中主梁表2. 边主梁结构自重产生的内力内力截面位置剪力Q表3. 中主梁结构自重产生的内力内力截面位置剪力Q一侧人行道部分每2.5m长时重12.35/2.5=4.94(kN/m。按人行道板横向分布系数分摊至各梁的板重为：1#梁、5#梁：2#梁、4#梁：3#梁：2.跨中荷载弯矩横向分布系
7、数2+1.62+02+(-1.62+(-21.62=25.6m21#梁横向影响线的竖坐标值为：=+=+=0.20+0.40=0.60=-=-=0.20-0.40=-0.20进而由和计算横向影响线的零点位置，设零点至1#梁位的距离为,则：=解得：=4.80m零点位置确定后，就可求出各类荷载相应于各个荷载位置的横向影响线竖坐标值和。由和绘制1#梁横向影响线，按照桥规确定汽车荷载最不利位置，图示如下：设人行道缘石至1#梁轴线的距离为，则：=0.3m于是1#梁的荷载横向分布系数可计算如下以和分别表示影响线零点至汽车车轮和人群荷载集度的横坐标距离）车辆荷载：=0.538人群荷载：=同理可以求得各梁横向影
8、响线的竖标值：公路-II级：=0.538，=0.469，=0.4人群荷载：=0.648，=0.442，=0.23.梁端剪力横向分布系数计算按杠杆原理法）公路级 m1汽=1/20.875=0.438 m2汽=1/21.000=0.500m3汽=1/20.938+0.250）=0.594人群荷载 m1人=1.422 m2人=-0.422m3人=0图3. 按杠杆法计算横向分布系数4.公路级均布荷载qk,集中荷载Pk及其影响线面积 按照桥规规定，公路II级车道荷载均布荷载qk=7.875kN/m, Pk=175.5kN。计算剪力效应时，集中荷载标准值Pk应乘以1.2的系数。工程42.7832.092.
9、319.25表4. 影响线面积单位：m2或m）可变作用人群）每延M）p人：p人=30.75=2.25(4Pk(5yk(6弯矩效应1#或5#0.5381.37.87542.78175.54.625803.620.53832.093.469602.552#或4#0.46942.784.625700.290.46932.093.469525.273#0.40042.784.625597.260.40032.093.469447.99表6. 人群荷载各梁弯矩M1/8、M1/4计算表单位:KNm）梁号内力P人弯矩效应1#或5#0.6842.2542.7865.840.68432.0949.392#或4#
10、0.44242.7842.540.44232.0931.9130.20042.7819.250.20032.0914.44基本荷载组合：按照桥规规定，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：永久荷载作用系数：汽车荷载作用系数：人群荷载作用系数：表7. 荷载组合效应单位：KNm）梁号内力永久荷载人群汽车1#或5#784.665.84803.621926.08588.4649.39602.551444.532#或4#760.6542.54700.291940.83570.4931.91525.271455.713#709.7419.25597.261709.41532.3114.444
11、47.991282.13注：-桥梁结构重要性系数，取=0.9，=0.8表8. 公路-级荷载各梁剪力Q1/8计算表(4Pk(5yk(6弯矩效应1#或5#0.5381.37.8752.31210.60.588.372#或4#0.46975.293#0.40064.22表9. 人群荷载各梁弯矩Q1/8计算表单位:KN）梁号内力P人弯矩效1）2）3）10.6842.252.313.5620.4422.3030.2001.046. 支点剪力Q0的计算计算支点剪力效应的横向分布系数的取值为：a.支点处按杠杆法计算的结果b.按跨中弯矩的横向分布系数同上）c.支点按照直线变化。图4. 汽车荷载作用汽车荷载计算
12、结果如下表计算公式：，表10.汽车荷载计算表单位：KN）梁号内力1+剪力效应1#或5#1.30.4380.5389.25-0.2310.92168.682#或4#0.5000.4690.072181.983#0.5940.4000.449204.73人群荷载计算结果如下表：计算公式：，其中表11. 人群荷载计算单位：KN）梁号内力剪力效应10.6841.4222.251.719.250.9217.7820.422-0.422-1.954.7530.2000-0.463.21表12. 剪力组合值单位：KN）梁号内力永久荷载人群汽车0.91.2+1.4+1.40.8）1#或5#Q0169.6517
13、.78168.68413.6803.5688.37114.932#或4#Q0164.474.75181.98457.4602.3075.2997.183#Q0153.463.21204.73426.9301.0464.2281.97七、截面设计、配筋与验算由弯矩基本组合表可知，1#梁Md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。采用焊接钢筋骨架配筋，设钢筋净保护层为3cm，as=110mm则主梁有效高度，。翼缘计算宽度按照下面公式计算，并取其中最小值：，故取1.判断截面类型，为第一类T型截面。确定混凝土受压区高度由 推出As=5988.2mm2图5. 主梁截面配筋图选取6C32+2C28钢筋As=4825+1232=6057mm25988.2mm2）。钢筋布置如图5所示钢筋截面重心至截面下边缘的距离为梁的实际有效高度为配筋率，满足要求。
