钢筋混凝土简支T型梁桥设计计算书

1、 44 -钢筋混凝土简支T型梁桥设计计算书设计资料（一）桥面面净空净-人行道道（二）主梁梁跨径和和全长标准跨径（墩中中心距离离）计算跨径（支座座中心距距离）主梁全长（主梁梁预制长长度）（三）公路路等级公路I级（四）气象象资料桥位处年平平均气温温为21.3C，年平平均最高高气温为为37.4C，年平平均最低低气温为为5.88C。（五）施工工方法采用焊接钢钢筋骨架架设计。施工方法如如下：预预制部分分主梁，吊吊装就位位后现浇浇接缝混混凝土形形成整体体，最后后进行桥桥面系施施工。（六）桥面面铺装 88cm钢筋混混凝土7cm沥青混混凝土（七）栏杆杆 采采用普通通钢筋混混凝土立立柱和花花色栏板板，单侧侧宽度

2、30ccm，其单单侧栏杆杆集度3KNN/m。 （八）材料料钢筋：主筋筋采用HRBB3355（级螺纹纹钢筋），其其它则采采用R2335（级光圆圆钢筋）。混凝土：CC30普通混混凝土（九）计算算方法极限状态态法（十）结构构尺寸如图：（十一）设设计依据据（1）公公路桥涵涵设计通通用规范范（JTGG D66020004）（2）公公路钢筋筋混凝土土及预应应力混凝凝土桥涵涵设计规规范（JTGG D66220004）主梁的计算算主梁的荷载载横向分分布系数数跨中荷载弯弯矩横向向分布系系数（按按G-M法）主梁的抗弯弯和抗扭扭惯矩求主梁截面面的重心心位置：平均板厚：主梁腹板的的抗扭惯惯矩：其中：cc截面抗抗扭刚度

3、度系数（查查表）b、tt矩形的的宽度与与厚度。查表可知：单位抗抗弯及抗抗扭惯矩矩：横梁抗弯和和抗扭惯惯矩翼板有效宽宽度计算算：横梁长度取取为两边边主梁的的轴线间间距，即即横梁翼板的的宽度（单单边）： 横梁平均均宽度：根据比值可可查表1，求得得所以，表10.050.100.150.200.250.300.350.400.450.500.98330.93660.86770.78990.71000.63550.56880.50990.45990.4166求横梁截面面重心位位置：横梁的的抗弯惯惯矩和横横梁腹板板的抗扭扭惯矩：其中，查表，可可得所以，横横梁的单单宽抗弯弯惯矩和和单宽抗抗扭惯矩矩为：总上述

4、：计算抗弯参参数和扭扭弯参数数其中，B取桥宽宽的一半半L取计计算跨径径。所以，计算荷载弯弯矩横向向分布影影响线坐坐标已知，查GGM图表，可可得表2中的数数值。表2梁位荷载位置B3/4BB/2B/40-B/4-B/2-3/4BB-B较核k100.92 0.94 0.98 1.05 1.08 1.05 0.98 0.94 0.92 7.94 B/40.97 1.08 1.09 1.09 1.03 0.98 0.92 0.85 0.80 7.93 B/21.25 1.21 1.19 1.09 1.00 0.91 0.82 0.75 0.70 7.95 3/4B1.49 1.38 1.23 1.09

5、0.98 0.85 0.75 0.69 0.61 8.02 B1.80 1.52 1.28 1.08 0.90 0.79 0.57 0.60 0.51 7.90 k000.75 0.90 1.00 1.12 1.18 1.12 1.00 0.90 0.75 7.97 B/41.60 1.50 1.35 1.25 1.10 0.90 0.63 0.38 0.15 7.99 B/22.42 2.10 1.78 1.40 0.99 0.62 0.24 -0.077 -0.477 8.04 3/4B3.35 2.76 2.10 1.49 0.91 0.39 -0.155 -0.600 -1.200 7

6、.98 B4.30 3.20 2.40 1.60 0.80 0.15 -0.455 -0.900 -1.699 8.11 用内插法求求各梁位位处值：如右图图：对于号梁梁：它位位于1/22B和1/44B之间，且且距离1/22B和1/44B均为6m。所以：对于号梁，它它位于0点处，所以：由此，列列表计算算号梁和号梁的的横向分分布影响响线坐标标值（表3）：表3梁号算式荷载位置B3/4B1/2B1/4B0-1/44B-1/22B-3/44B-B2K11.111.14551.141.091.01550.94550.870.80.75K02.011.81.56551.32551.04550.760.435

7、50.1555-0.166K1-KK0-0.9-0.6555-0.4225-0.2335-0.0330.18550.43550.64550.91(K1-K0)a-0.1220-0.0887-0.0557-0.0331-0.00040.02550.05880.08660.1211Ka1.89001.71331.50881.29441.04110.78550.49330.2411-0.0339i=Kaa/50.37880.34330.30220.25990.20880.15770.09990.0488-0.00083K10.920.940.981.051.081.050.980.940.92K00

8、.750.911.121.181.1210.90.75K1-KK00.170.04-0.022-0.077-0.1-0.077-0.0220.040.17(K1-K0)a0.02330.0055-0.0003-0.0009-0.0113-0.0009-0.00030.00550.0233Ka0.77330.90550.99771.11111.16771.11110.99770.90550.7733i=Kaa/50.15550.18110.19990.22220.23330.22220.19990.18110.1555绘制横向分分布影响响线图，求求横向分分布系数数汽车荷载距距离缘石石边缘距距离不

9、小小于0.55m，由此此在横桥桥向布置置车辆荷荷载，求求横向分分布系数数。本设计中，桥桥面横向向为净9，故最最多可以以布置两两个车道道。注意意，在布布置多车车道求横横向分布布系数时时，乘以以多车道道折减系系数，根根据规范范，两车车道的折折减系数数取1.0。可以看出，由由于两车车道的折折减系数数取1.0，故最最不利的的横向分分布系数数肯定发发生在两两车道加加载时。下下图为横横向影响响线加载载的最不不利情况况：由上图得：对于2号号梁：对于3号号梁：由此可以看看出，2号梁的的受力情情况较3号梁为为不利，故故内梁均均按2号梁配配筋，只只算2号梁。取取2，梁端剪剪力横向向分布系系数的计计算（按按杠杆法法

10、）（二）内力力计算1恒载内内力（1），恒恒载：假假定桥面面构造个个部分重重量平均均分给各各主梁（只只算中梁梁）表4构件名荷载性质构件简图及及尺寸单元构件体积及算式式容重kN/m3每延米重量量(kN/m)主梁一期恒载(1.6-0.116)0.11+0.161.33+0.0990.003=0.35547269.22二期恒载(1.8-0.116)0.11+0.161.33+0.0990.003=0.377479.74横隔板一期恒载0.88(00.144+0.16)/22(00.822-0.1) 5/117.55=0.0554311261.41二期恒载0.88(00.144+0.16)/220.825

11、/117.55=0.055511.63桥面铺装二期恒载沥青混凝土土：0.071.88=0.1226243.0244钢筋混凝土土（平均111.3775cmm）：0.1133751.88=0.2005255.12栏杆部分总3kN/m每根梁：332/55=1.2kkN/mm1.22号梁的恒恒载汇总总于下表表：表5项目一期恒载kkN/mm二期恒载kkN/mm主梁横隔板桥面铺装栏杆数值9.741.638.14441.2各期恒载的的和11.3779.3444总恒载20.7114(2).恒恒载内力力计算：影响线面积积计算见见表6：表6项目计算图式影响线面积积w0Ml/2Ml/4Ql/2Ql/4Q0恒载内力计

12、计算表见见表7：表7ML/2ML/4QL/4Q0qw0qw0qw0qw0qw0qw0qw0qw020.711438.2790.88620.711428.7594.77020.71144.3890.622420.71148.75181.2252活载内内力计算算汽车冲击击系数计计算采用C400混凝土土梁的基频：冲击系数：活载内力力计算：公路I级级车道荷荷载值的的确定：由通通用规范范4.33.1：在计算算剪力效效应时，采采用。现现将汽车车荷载的的计算列列表如下下，其中中：为均布荷载载产生的的荷载效效应；为集中荷载载产生的的荷载效效应。为计汽车冲冲击力后后汽车荷荷载产生生的总效效应。表8项目计算图Pk

13、对应效效应S1qk对应效效应S2(1+u)(S11+S22)ML/4408.229163.009725.665266ML/2544.338217.445967.552411QL/4111.99927.955177.772388Q0176.33626.511257.664499QL/44111.99924.588173.444399ML/44408.229122.332673.8874773内力组组合表9内力ML/2ML/4ML/44QL/4Q0QL/44恒载790.886594.770594.77090.622181.225101.991活载967.552725.665673.887177.7

14、72257.664173.444承载能力极限状态基本组合2303.571729.551657.06357.556578.220365.112正常使用极限状态短期组合1327.14996.991968.221189.113324.005198.005长期组合1097.31824.554808.114146.991262.885156.885（三），主主梁配筋筋计算1计算梁梁的主筋筋配置梁的跨中弯弯矩：有效翼缘宽宽度：I类环境，最最小保护护层厚度度，假定定，则主主梁有效效高度，那么：故，此梁截截面为第第一类T型截面面，按矩矩形截面面算。由力矩平衡衡：取结构重要要性系数数（注：以下出出现的结结构重要

15、要性系数数均取）即：解得：截面主筋面面积计算算：选用钢筋。2，主筋配配置验算算钢筋的重心心：有效高度：根据力的平平衡：根据力矩平平衡：由规范查得得：对于主筋采采用HRBB3355，混凝凝土用C40，界限限受压区区高度而所以，主筋筋采用，安安全。3，斜筋配配置(1).抗抗剪强度度上下限限复核对于腹板宽宽度不变变的等高高度简支支梁，距距离支点点h/2处的第第一个计计算截面面的截面面尺寸控控制设计计，应满满足下列列要求：根据构造要要求，仅仅保持最最下面两两根钢筋筋通过支支点，其其余各钢钢筋在跨跨间不同同位置处处弯起或或截断。将将有关数数据带入入上式得得：所以，截面面尺寸满满足受剪剪要求（2）构构造配

16、筋筋验算所以，要要配置抗抗剪钢筋筋。（3）主主筋弯起起根据剪力包包络图弯弯起钢筋筋：画出梁的剪剪力包络络图，计计算剪力力取距梁梁支座中中心处，并并由此弯弯起主筋筋，其中中，有两两排主筋筋不弯起起，弯起起三排主主筋，主主筋弯起起角度。在在距支座座中心线线的点配配置斜筋筋，如上上图。其其中，在在斜筋的的起弯点点处，有有的剪力力没有对对应弯起起钢筋，但但相对于于混凝土土与箍筋筋共同承承担的剪剪力值：，所以，忽忽略。各排弯起钢钢筋的计计算：按公预预规5.22.111，每排排弯起钢钢筋的总总截面面面积：将弯起钢筋筋距支座座中心的的距离，钢钢筋面积积及其承承担的剪剪力值列列表如下下：表10斜筋排次斜筋面积

17、弯起点距支支座中心心距离（m）承担的剪力力值（kN）11608.7 ()1.1544199.88321608.7 ()2.0388175.44631608.7 ()3.4611119.66341231.5 ()4.615563.811对于1，计计算得对于2，33，所以以肯定满满足。对于4，计计算得故，斜筋面面积满足足。（4）主筋筋弯起后后正截面面抗弯强强度的校校核根据主筋筋的抗弯弯承载力力和弯矩矩包络图图校核：由右图可见见，弯起起钢筋满满足规范范规定的的要求。并且可以得得出，弯弯起钢筋筋锚固充充分，斜斜截面抗抗弯计算算可以省省略。4，箍筋配配置按公预预规第第5.22.111条，箍箍筋间距距的计

18、算算公式为为：选用双肢箍箍（），面面积。其中：，取将以上数据据代入公公式得：故全跨布置置，并根根据规范范要求，在在支座中中心向跨跨径方向向一倍梁梁高范围围内对箍箍筋进行行加密，箍箍筋间距距1000mm。配箍率：根据公预预规第第9.33.133条规定定，钢筋筋混凝土土梁中应应设置直直径不小小于8mm且不小小于1/4主钢筋筋直径的的箍筋，对对于R2335钢筋来来说：而实际配配筋：满足规范要要求。5，斜截面面抗剪验验算在四分之之一跨径径处进行行斜截面面抗剪验验算。根根据表9数据，处处，最大大剪力，对对应的弯弯矩。由规范55.2.7，斜截截面抗剪剪验算公公式：其中，而通过点的的斜截面面的水平平投影长长

19、度而，取，代代入，得得有上述些裂裂缝的水水平投影影长度C作出此斜截面，如如右图所所示：可以看出，斜斜筋及通过此斜截截面，故故所以，综上述，斜斜截面抗抗剪通过过验算。6，裂缝宽宽度验算算由规范6.4.33，裂缝缝宽度计计算公式式：其中，采用钢筋，钢钢筋直径径，所以，裂缝缝宽度：查公预规规，由由第6.44.2条，对对于I类环境境，裂缝缝宽度限限值为0.22mm综上述，裂裂缝宽度度通过验验算。7，挠度验验算根据公预预规第第6.55.3条：钢钢筋混凝凝土受弯弯构件的的长期挠挠度值，在在消除结结构自重重产生的的长期挠挠度后，梁梁式桥主主梁的最最大挠度度处不应应超过计计算跨径径的1/6600.根据公预预规

20、第第6.55.2条计算算主梁的的刚度：式中，开裂构构件等效效截面的的抗弯刚刚度；全截面面抗弯刚刚度，；开裂截截面的抗抗弯刚度度，；开裂弯弯矩；构件受受拉区塑塑性影响响系数，全截面面换算截截面惯性性矩；开裂截截面换算算截面惯惯性矩；混凝土土轴心抗抗拉强度度标准值值。本设计中：换算截面面的形心心：换算截面面全截面面抗弯惯惯矩：全截面换算算重心轴轴以上部部分面积积对重心心轴的面面积矩：换算截面面抗裂边边缘的弹弹性抵抗抗矩：构件受拉拉区塑性性影响系系数：开裂弯矩矩；全截面抗抗弯刚度度：计算开裂裂截面：假设开裂裂后中性性轴在腹腹板以内内，则有有：即：解上述方方程，得得：所以，假假设成立立，开裂惯性性矩：

21、开裂截面的的抗弯刚刚度：开裂构件件等效截截面的抗抗弯刚度度：根据公公预规第6.5.3条规定：受弯构件得挠度长期增长系数，当采用C40C80混凝土时，本设计采用C40混凝土，故。由此，计计算在消消除结构构自重产产生得长长期挠度度后梁式式桥主梁梁的最大大挠度：所以，变形形满足规规范要求求。8，设置预预拱度根据公公预规第6.5.5条规定：对于钢筋混凝土受弯构件，当由荷载短期效应组合并考虑荷载长期效应影响产生的长期挠度不超过计算跨径的1/1600时，可不设预拱度。当不满足此条件时，应设预拱度，预拱度的值应按结构自重和1/2可变荷载频遇值计算的长期挠度值之和采用。在本设计中中：荷载短期期效应组组合并考考

22、虑荷载载长期效效应影响响产生的的长期挠挠度：所以，需要要设置预预拱度。预拱度的值值按结构构自重和和1/2可变荷荷载频遇遇值计算算的长期期挠度值值之和：由此，可看看出，梁梁底缘通通过点(0,0), (88.755,0.0188), (177.5,0)计算预预拱度方方程：横梁的计算算横梁弯矩计计算（GM法）本设计中，桥桥梁具有有3片内横横梁，由由于主梁梁跨中处处的横梁梁受力最最大，横横梁跨中中截面受受力最不不利。故故只计算算跨中横横梁的内内力，其其它横梁梁可偏安安全的仿仿此设计计。1，计算横横梁横向向影响线线从主梁计算算已知：当时，查GGM法图表表，并进进行内插插计算，列列入表11内（荷荷载位置置

23、从0到B间的各各项数值值与0到B间数值值对称，表表中从略略）：计算项目荷载位置B3/4B1/2B1/4B0u0-0.233-0.1115-0.02210.11880.24u1-0.0885-0.03320.020.090.2u1-u000.14550.08330.0411-0.0228-0.044(u1-uu0)a0.019930.011110.00555-0.00037-0.00053ua=u00+( u1-u0)a-0.21107-0.10039-0.011550.114430.23447Bua(mm)-0.94481-0.46677-0.066990.514421.05660Buaa(m

24、2)-4.14478-2.04464-0.300592.249974.62001绘制横梁跨跨中截面面的弯矩矩影响线线，加载载求：横梁的最大大正弯矩矩发生在在两车道道加载时时（多车车道折减减系数取取1.0）：横梁的最大大负弯矩矩发生在在如右图图加载时时：2，计算荷荷载峰值值按照主主梁计算算，公路路I级荷载载：对于均均布荷载载：对于集集中荷载载：所以3，计计算跨中中横隔梁梁跨中截截面的弯弯矩：根据11和2计算的的值以及及计算跨跨中横隔隔梁跨中中截面的的弯矩：最大正正弯矩：最大负负弯矩：4，荷荷载组合合：因为横梁梁弯矩影影响线的的正负面面积很接接近，并并且横梁梁系预制制架设，所所以恒载载的绝大大部分

25、不不产生内内力，故故组合时时不计恒恒载内力力。根据3计算算得出的的，进行行荷载组组合：荷载标准组组合：横梁截面配配筋与验验算横梁翼板的的有效分分布宽度度为：根据公预预规4.22.2，取其其中的小小者1，正弯矩矩配筋暂取钢筋重重心到横横梁下缘缘距离，则则有效高高度根据公预预规第第5.22.3条所以，横梁梁为第一一类T形截面面，按矩矩形截面面算：解得，由公式得取主筋为HHRB3335，则取保护层厚厚度，则则，有效高度所以，根据公预预规第第5.22.1条，对对于主筋筋采用 HRRB3335，混凝凝土采用用C40的梁：所以：界限受压区区高度满满足要求求。验算截面强强度：所以，横梁梁的跨中中主截面面抗弯

26、满满足要求求。2，负弯矩矩配筋暂取主筋重重心到梁梁截面上上缘的距距离为，则则，根据规范：有解方程，有有选用HRBB3355，则取用，则取，则，那那么强度验算：验算最小配配筋率：而根据公公预规第9.1.12条，受弯构件的最小配筋率：显然，最小小配筋率率均满足足。行车道板的的计算计算图式考虑到行车车道板的的长宽比比：，所所以，按按照单向向板计算算行车道道板。计计算图式式如右图图。恒载及其内内力每延米板上上的恒载载：沥青混凝土土面层：钢筋混凝土土垫层：T梁翼板自自重：恒载合计：每延米板上上的恒载载内力：跨中弯矩：支点剪力：活载产生的的内力：活载产生的的内力计计算图示示如左图图。跨中：根据通用用规范4

27、.33.1条中的的表4.33.1-2查得：车辆荷载的的重轴车车轮着地地宽度及及长度分分别为：板上荷载的的压力面面边长：荷载对对于板的的有效分分布：板中中间处：故取支承承处：冲击系系数：对对于横梁梁，计局局部冲击击系数，作用于于每米宽宽板条上上的弯矩矩为：作用于每米米宽板条条上的剪剪力为：其中注：计计算式中中的所以荷载组合：按承载能能力极限限状态组组合：最大弯矩：最大剪力：按正常使使用极限限状态组组合：短期效应组组合最大弯矩：最大剪力：长期效应组组合最大弯矩：最大剪力：截面设计、配配筋及强强度验算算1，单向板板的弯矩矩剪力设设计值单向板板厚厚，梁肋肋高度所以，那那么按照照承载能能力极限限状态组组

28、合后：单向板跨中中最大正正弯矩：单向板支点点最大负负弯矩：板的抗抗剪配筋筋均按最最大剪力力配置，偏偏于安全全。2，正正截面抗抗弯配筋筋跨中处处最大正正弯矩先取净净保护层层厚度，主主筋选用用HRBB3355，钢筋，则则跨中处处有效高高度根据公公预规5.2中规定定的计算算受弯构构件的方方法:即：解方程程：所以，在板的的下缘配配置主筋筋，则承载力力验算：界限限受压区区高度通通过验算算。跨中中处强度度验算通通过。，支承处处最大负负弯矩先取净净保护层层厚度，选选用HRBB3355，钢筋，取取则有效效高度根据公预预规5.2中规定定的计算算受弯构构件的方方法:即：解方程程：所以，在板的的下缘配配置主筋筋，则

29、承载力验算算：界限限受压区区高度通通过验算算。支承承处负弯弯矩强度度验算通通过。抗剪配配筋截面验验算：根据公公预规第5.2.9条：矩形、T形和I形截面的受弯构件，其抗剪截面应符合：其中验算截截面处由由作用（或或荷载）产产生的剪剪力组合合设计值值（kN）相应于于劲力组组合设计计值处的的矩形截截面宽度度（mm）或T形I形截面面腹板宽宽度（mm）相应于于剪力组组合设计计值处的的截面有有效高度度，即自自纵向受受拉钢筋筋合力点点至受压压边缘的的距离（mm）而所以，截截面满足足抗剪要要求。构造配配箍验算算：根据公公预规第5.2.10条：矩形、T形和I形截面的受弯构件，当符合时，可可不进行行斜截面面抗剪承承

30、载力的的验算，仅仅按构造造要求配配筋。其中混凝土土抗拉强强度设计计值对于板板式受弯弯构件，公公式右边边可乘1.225提高系系数。在本设设计中：所以，满满足按构构造配箍箍的要求求，行车车道板的的箍筋按按构造配配置。行车道板板分布钢钢筋根据公预预规第第9.22.5条：行行车道板板内应设设置垂直直于主钢钢筋的分分布钢筋筋，分布布钢筋应应设置在在主钢筋筋的内侧侧，其直直径不小小于8mm，间距距不应大大于2000mm，截面面面积不不宜小于于板截面面面积的的0.11%。在主主钢筋的的弯折处处，应设设置分布布钢筋。在本设计中中，采用用分布钢钢筋。所以，分布布钢筋满满足要求求。箍筋配置单单肢箍，配配置在纵纵向相隔隔主筋和和分布钢钢筋的交交点处，箍箍筋间距距延桥在在纵向为为1600mm，延桥桥横向为为2000mm，满足足构造要要求。桥面板按下下图配置置钢筋：五，支座的的验算选用板式式橡胶支支座：此支座的的构造：根据公公预规第8.4条计算支座：（一）板板式橡胶胶支座的的基本设设计数据据由规范范8.44.1支座实用阶阶段的平平均压应应力限值值：常温下橡胶胶支座剪剪变模