《桥梁工程概论》课程设计
题 目：装配式钢筋混凝土简支专 业：学 号：姓 名：指导老师：T形
梁桥设计（上部结构）
土木工程
目 录
第一章 设计任务书 ..................................................................................................................... 1
1.1 基本设计资料 .................................................................................................................. 1
1.1.1跨度和桥面宽度 .................................................................................................... 1 1.1.2技术标准 ................................................................................................................ 1 1.1.3主要材料 ................................................................................................................ 1 1.1.4构造形式及截面尺寸 ............................................................................................ 1
第二章 主梁的荷载横向分布系数计算 ..................................................................................... 2
2.1跨中荷载横向分布系数的计算 ....................................................................................... 2 2.2梁端剪力横向分布系数计算 ........................................................................................... 4 第三章 主梁的内力计算 ............................................................................................................. 5
3.1 永久作用效应 .................................................................................................................. 5
3.1.1 永久荷载 ............................................................................................................... 5 3.1.2 永久作用效应计算 ............................................................................................... 7 3.2 可变作用效应 .................................................................................................................. 8
3.2.1汽车荷载冲击系数计算 ........................................................................................ 8 3.2.2 公路-Ⅱ级均布荷载
qk集中荷载
pk及其影响线面积计算 ............................... 8
3.2.3可变作用弯矩效应计算 ........................................................................................ 9 3.2.4可变作用剪力效应计算 .......................................................................................10
第四章 主梁截面设计、配筋及验算 ........................................................................................14
4.1 配置主梁受力钢筋 .........................................................................................................14 4.2 持久状况截面承载能力极限状态计算 .........................................................................16 4.3 斜截面抗剪承载力计算 .................................................................................................16
4.3.1 斜截面钢筋的计算图示 .......................................... 17 4.3.2 各排弯起钢筋的计算 ............................................ 18 4.3.3主筋弯起后持久状况承载力极限状态正截面承载力验算 ...............................19
4.4 箍筋设计 .........................................................................................................................21 4.5 斜截面抗剪承载力验算 .................................................................................................22 4.6 持久状况斜截面抗弯极限承载能力验算 .....................................................................26 第五章 主梁的裂缝宽度验算 ....................................................................................................27 第六章 主梁的挠度验算 ............................................................................................................28 第七章 设计总结 ........................................................................................................................31 附 录 设计人简介 ....................................................................................................................32
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第一章 设计任务书
1.1 基本设计资料
1.1.1 跨度和桥面宽度
标准跨径：20
（墩中心距离）+15?0.1m=21.5m
计算跨径： 19.50m（支座中心距离）+15×0.1m=21m 主梁全长： 19.96m（主梁预制长度）+15×0.1m=21.46m 桥面净空： 净7m（行车道）＋2×1m人行道=9m
1.1.2技术标准
设计荷载标准：公路－Ⅱ级，人行道和栏杆自重线密度按单侧6kN/m计算，人群荷载3kN/m ; 环境标准：Ⅰ类环境 ;设计安全等级：二级
2
1.1.3主要材料
1) 混凝土：混凝土简支T梁及横梁采用C40混凝土；桥面铺装上层采
用0.03m沥青混凝土，下层为0.06～0.13m的C30混凝土，沥青混凝土重度按23kN/m3,混凝土重度按25kN/m3计。 2) 钢筋：主筋用HRB335，其它用R235。
1.1.4构造形式及截面尺寸
图1.1. 桥梁横断面和主梁纵断面图（单位：cm）
如图1.1所示，全桥共由5片T形梁组成，单片T形梁高为1.4m，宽1.8米；桥上横坡为双向2%，坡度由C30混凝土桥面铺装控制；设有5根横梁。
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第二章 主梁的荷载横向分布系数计算
2.1跨中荷载横向分布系数的计算
（1）计算主梁的抗弯及抗扭惯性矩I和IT; 本题按课程设计要求采用刚性横梁法，不进行修正。
1）求主梁截面的重心位置x（图2.1）：翼缘板厚按平均厚度计算，其平均板厚为h1?12?(10?16)cm?13cm
(180?18)?13?13则，x=
2(180?18)?13?140?18?140?18?1402cm?41.09cm
图2.1主梁抗弯及抗扭惯性矩计算图示(单位:cm )
2）抗弯惯性矩I为 I=?1?12??(180?18)?13?(18?0318?)1?313(41.0?9221?)?121403?181?40?18?140?(22? 9)41.0??=8771607cm4
对于T形梁截面，抗扭惯性矩可近似按下式计算：
m
IT??i?1cibiti3
式中 bi、ti——单个矩形截面的宽度和高度； ci——矩形截面抗扭刚度系数，
m——梁截面划分成单个矩形截面的个数。
表 2.1 IT 计算表
分块名称 翼缘板 腹板 ?bi/cm ti/cm ti/bi ci ITi 180 127 13 18 0．07 0.14 0.3333 0.3036 0.0013182 0.0022484 0.0035666