淮阴工学院钢筋混凝土简支T梁及行车道配筋设计课程设计

1、目录1设计资料32主梁计算52.1主梁荷载横向分布系数52.1.1跨中荷载弯矩横向分布系数52.1.2梁端剪力横向分布系数82.2主梁计算112.2.1主梁内力计算112.3持久状况承载能力极限状态下截面设计、配筋与验算202.3.1配置主筋202.3.2配置弯起钢筋212.3.3配置箍筋252.3.4斜截面抗剪承载能力验算262.3.5持久状况斜截面抗弯极限承载能力状态验算312.4持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算322.5持久状况正常使用极限状态下挠度验算333横梁计算363.1横梁内力计算363.2横梁截面配筋与验算：394行车道板的计算404.1结构自重及其内力404.2截面设计

2、、配筋与强度验算425支座计算445.1确定支座平面尺寸445.2验算支座受压偏转455.3验算支座抗滑稳定性451设计资料1) 桥面净空：净8.0m+21m(人行道)=10m2) 主梁跨径和全长：标准跨径= 20m（墩中心线距离）；计算跨径19.50m（支座中心线距离）；主梁全长：l=19.96m主梁间距：1.80 m 主梁片数：5片设计载荷 ：公路ii级汽车载荷，人群荷载每侧栏杆重量 +人行道重量 =5kn/m （作用人行道中心线）3) 材料：钢筋：主筋用hrb335钢筋 （级螺纹钢筋）抗拉强度标准值 抗拉强度设计值 弹性模量 相对界限受压区高度 其它用r235钢筋 （级光圆钢筋）抗拉强度

3、标准值 抗拉强度设计值 混凝土：用c30混凝土抗压强度标准值 抗压强度设计值 弹性模量 抗拉强度标准值 抗拉强度设计值 4) 计算方法：极限状态法。5) 其他桥面铺装： 6cm 厚 c25混凝土垫层 ，容重 23kn/m3, 2cm 厚沥青混凝土 ,容重 23kn/m3；温差荷载 36 ；结构重要性系数 0.9 。7） 结构尺寸如图1-1所示，全断面五片主梁，图1-2所示,设五根横梁。8) 设计依据：公路桥涵设计通用规范（jtg d60-2004），简称桥规；公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（jtg d62-2004）,简称公预规；图1-1图1-2 2主梁计算2.1主梁荷载横向分布系数

4、2.1.1跨中荷载弯矩横向分布系数（按偏心压力法）1.计算宽跨比此桥在跨度内设有横隔梁，具有强大的横向连结刚性，且承重结构的宽跨比为： = = 0.46 =0.5h=1500/2=750mm。即满足桥规中弯起钢筋的弯起点到弯起钢筋强度被充分利用截面的距离s满足，且满足其他构造要求，则可不进行斜截面抗弯承载力计算。2.4持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算按公预规6.4.3条的规定，最大裂缝宽度按下式计算：式中：考虑钢筋表面形状的系数，取； 考虑荷载作用的系数，长期荷载作用是，其中为长期荷载效应组合下的内力，为短期效应组合计算的内力； 与构件形式有关的系数，； 纵向受拉钢筋的直径，因纵向受拉钢

5、筋直径均为32mm,故取d=32mm； 截面配筋率，其中，带入可求： 受拉钢筋在使用荷载作用下的应力，按公预规6.4.4条公式计算：1号梁：荷载短期效应组合： 荷载短期效应组合： 则故取带入可求： 满足公预规6.4.2条，此外还应满足公预规9.3.8条规定,在梁腹高的两侧设置直径为的纵向防裂钢筋，以防止产生裂缝。若用，则: ，配筋率，介乎0.00120.002之间，可行。2.5持久状况正常使用极限状态下挠度验算按公预规6.5.1条和6.5.2条规定：式中 开裂构件等效截面的抗弯刚度； 全截面的抗弯刚度，； 开裂截面的抗弯刚度，； 开裂弯矩，； 构件受拉区混凝土塑性影响系数，； 全截面换算截面重

6、心轴以上部分对重心轴的面积矩； 全截面换算截面惯性矩； 开裂截面换算截面惯性矩； 全截面换算截面面积对受拉边缘的弹性抵抗矩。设面积等效换算成混凝土的面积为，则：其中：钢筋的换算截面面积； 钢筋与混凝土的弹性模量之比，即。可看做一高长的矩形。则t形梁截面可等效为如图所示截面：计算形心位置：设形心距梁顶面距离为，则：换算截面惯性矩为： 设换算截面的受压区高度为,此时，由得：开裂截面换算截面惯性矩为（按全截面参加工作计算，取）： 代入公式得：荷载短期效应作用下跨中截面挠度为：长期挠度为：应设置预拱度，预拱度值按结构自重和1/2可变荷载频遇值计算的长期挠度之和采用。 消除自重影响后的长期挠度为： 符合

7、规范要求。3横梁计算3.1横梁内力计算跨中横隔梁的最不利荷载布置如图所示。 纵向一列车道荷载对跨中横隔梁的计算荷载为： 计算弯矩时：计算剪力时：绘制跨中横隔梁的弯矩影响线：按偏心压力法可绘制1、2号梁的荷载横向分布影响线。1号梁：2号梁：的影响线竖坐标值计算如下：作用在1号梁轴上时，作用在5号梁轴上时，作用在2号梁轴上时，可绘制影响线：绘制跨中横隔梁的剪力影响线：1号主梁处截面的影响线：截面内力计算：在相应的影响线上按最不利荷载位置加载，对于汽车荷载须考虑冲击影响力，计算结果如下：弯矩：剪力：内力组合：承载能力极限状态内力组合：基本组合：正常使用极限状态内力组合：短期效应组合：3.2横梁截面配

8、筋与验算：横梁翼板有效宽度为：取,则即：故此梁属于第一类t形梁。由得：由得：配置钢筋，提供截面面积为：此时实际有效高度为：所需界面最小宽度：此时，配筋率：不会发生少筋梁破坏，故此设计满足要求。4行车道板的计算4.1结构自重及其内力考虑到主梁翼缘板在接缝处沿纵向全长设置连接钢筋，故行车道板可按两端固定和中间铰接的板计算，如图所示：（单位：cm），所以行车道板可视为多跨连续单向板。1. 每延米板上的恒载g:沥青混凝土层面：c25混凝土垫层：t梁翼缘板自重：每延米跨宽板恒载合计：2.永久荷载产生的效应弯矩：剪力：3.可变荷载产生的效应:公路级：以重车后轮作用于绞缝轴线上为最不利布置，此时两边的悬臂板

9、各承受一半的车轮荷载按照桥规车轮着地宽度，安全带与梁肋之间的水平方向净距为0.90m，安全带内侧与车轮中心最小距离为0.50m，所以车轮中心线到梁肋外侧净距为。平行于悬臂板跨径的着地尺寸的外缘，通过铺装层分布线的外边线至腹板外边缘的距离c为。顺行车向轮压分布宽度：所以跨径内有两个车轮，荷载对于悬臂根部的有效分布宽度为：垂直行车方向轮压分布宽度：荷载作用于悬臂板根部的有效分布宽度：作用于每米宽板条上的弯矩为：作用于每米宽板条上的剪力 ： 4.内力组合：1）承载能力极限状态内力基本组合：故行车道板的设计作用效应为：4.2截面设计、配筋与强度验算悬臂板根部高度,净保护层，取，则有效高度 为：由得：则

10、所需钢筋截面面积为：采用的钢筋，查表得钢筋间距为，提供截面面积为，此时，实际实际有效高度为：此时配筋率：满足设计要求。下进行承载能力验算。由于：故不需要进行斜截面抗剪能力验算，仅需按构造要求配置箍筋。板内分布钢筋用，间距取25cm。由：得：则： 故承载能力符合要求。5支座计算5.1确定支座平面尺寸取，中间层橡胶片厚度为。则：，。支座形状系数：介于5与12之间，满足规范要求。橡胶板平均容许应力为：，橡胶支座的剪变弹性模量（常温下），橡胶支座的抗压弹性模量计算时支座最大反力：，则：故满足要求。下确定支座厚度：主梁的计算温差取，温度变形由于两端的支座均摊，则每个支座承受的水平位移为：制动力计算：一个车道制动力=一个车辆荷载制动力=规范要求公路i级不得低于165kn，所以取165kn，5梁式，共10个支座，每个支座。根据温度荷载，有 根据温度和制动力荷载，有 选择8层钢板和9层橡胶，上下层橡胶0.25cm，中间层