标准跨径为19m的装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计_王龙
- 格式:docx
- 大小:296.20 KB
- 文档页数:13
装配式钢筋混凝土简支T梁桥设计1 基本设计资料1.1跨度和桥面宽度(1)标准跨径:20.90m(2)计算跨径:19.70m(3)主梁全长:20.80m(4)桥面宽度(桥面净空):净7m(行车道)+2×1.5(人行道)。
1.2技术标准设计荷载:公路——Ⅰ级,人行道和栏杆自重线密度按照单侧10KN/m计算,人群荷载为3KN/m。
环境标准:Ⅰ类环境。
设计安全等级:一级。
1.3主要材料混凝土:C25,C35 (容重为24KN/m3和26KN/m3)主筋:Ⅱ级钢筋构造钢筋:Ⅰ级钢筋桥面铺装:上层采用厚0.02m沥青混凝土(容重为23KN/m3);垫层为厚0.06~0.12m的C25混凝土(容重为24KN/m3)人行道:人行道包括栏杆何在集度为10KN/m设计荷载:汽车荷载:车辆荷载和车道荷载;人群荷载:3.0KN/m;1.4结构的基本尺寸:全桥共有5片T 形梁组成,每片T 形梁高1.5m ,宽1.60m ;桥上横坡为双向1.5%坡度,桥面由C25混凝土铺装;设有三根横隔梁。
如图所示:2 行车道板内力计算2.1结构自重及其内力 (1)每延米板上的结构自重g沥青表面处治:)(m /46.023102.0g 1KN =⨯⨯= C25混凝土垫层:)/16.224109.0g 2m KN (=⨯⨯= T 梁翼板自重:)(m /75.325122.01.0g 3KN =⨯⨯+=合计:)(KN/m 6.37g g g g 321=++=(2)每米宽板条的恒载内力 2.2汽车车辆荷载产生的内力将车辆荷载后轮作用于铰缝轴线上,后轮作用力为KN 140p =,轮压分布宽度如图所示。
查表车辆荷载后轮着地长度为m 2.0a 2=,宽度为m 6.0b 2=,则 (1)荷载对于悬臂根部的有效分布宽度(2)由于汽车荷载局部加载在T 梁的翼板上,故冲击系数: 1)计算结构跨中截面的截面惯矩: 求主梁截面的重心位置y : 求截面惯矩:()()()()(cm 69.763837913.49-21501502015020121213-13.4920-160131320-1601212323=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=I 2)计算桥的基频:已知:)(m /026.13KN G = )(210/m 1015.3N E ⨯= 则 3)计算冲击系数:(3)作用于每米宽板条上的弯矩为:(4)作用于每米宽板条上的剪力为: 2.3内力组合(1)承载能力极限状态内力组合计算: (2)正常使用极限状态内力组合计算:3主梁的内力计算3.1结构自重效应(永久荷载)计算 (1)计算结构自重集度主梁:)()()(m /03.13262.0-9.1216.01.04.12.0g 1KN =⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯++⨯= 边主梁的横隔梁:)()()(m /59.07.192632.022.0-9.1216.01.0-1g 2KN =⨯⨯⨯⎭⎬⎫⎩⎨⎧⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+= 中主梁的横隔梁:)(’m /18.159.02g 2KN =⨯= 桥面铺装层:)()(m /67.35/24712.006.02123702.0g 3KN =⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯++⨯⨯= 栏杆和人行道:)(m /45/210g 4KN =⨯=边主梁的合计:)(m /29.21467.359.003.13g KN =+++= 中主梁的合计:)(’m /88.21467.318.103.13g KN =+++=(2)计算永久荷载产生的内力边主梁(中主梁)永久荷载产生的剪力和弯矩计算表: 截面位置x内力 剪力)(KN Q 弯矩)m (⋅KN MX=0X=41X=213.2汽车和人群荷载内力计算(1)计算支点处荷载的横向分布系数0m (杠杆原理法): 支点处荷载横向分布系数计算图如下:1号梁:237.1m 289.02578.02m r 0r q0q =====ηη 2号梁:m 526.02052.012m r 0r q0q ===+==∑ηη 3号梁:m 526.02052.012m r 0r 0===+==∑ηηqq (2)计算跨中截面荷载横向分布系数c m (偏心压力法):此桥跨内设有三道横隔梁,具有可靠的横向联系,且承重结构的宽跨比为: 故可按偏心压力法来计算横向分布系数c m ✍求荷载横向分布影响线竖标。
装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计书一、基本资料1.桥梁长度桥梁标准跨径:20.00m (墩中心距离)计算跨径:19.50 m (支座中心距离)主梁预制长度:19.96 m2.桥面铺装防水砼厚6.5~17cm,容重25 KN/m33.桥面净空净-14+2×1.5 m4.设计荷载公路—II级荷载,人群3.5kN/m25.材料(1)钢筋,其技术指标见表1;(2)混凝土其技术指标见表2主梁、桥面铺装为C40,栏杆、人行道为C30。
表 1 钢筋技术指标表 2混凝土技术指标二、设计过程1,基本资料桥面宽为净14+2⨯1.5,桥面横截面由9片T型主梁构成,主梁间距为1.8米,桥面的横断面如图3所示。
图3 桥面横断面(单位:cm)根据相关规范的规定以及工程实际的情况,T型梁的尺寸如图4所示。
图4 T型梁截面尺寸图(单位:cm)T型梁横截面如图5所示,纵断面如图6所示。
图5 T 梁横截面图(尺寸单位:cm )图6上部T 梁立断面构造图(尺寸单位:mm )2.内力计算桥面铺装为10cm 厚的防水砼重度为25kN/m 3T 梁翼板自重的重度为25 kN/m 3(1)恒载及内力计算(以纵向1米宽的板条进行计算)防水混凝土铺装1g =0.1×1.0×25=2.5 KN/m T 梁翼板自重2g =0.120.222+=×1.0×25=4.25(KN/m) 12 2.5 4.25 6.75/i g g g g kN m ==+=+=∑合计:2211M 6.750.81 2.214226.750.81 5.4675ag o ag o gl kN mQ gl kN=-=-⨯⨯=-•==⨯=弯矩:剪力: (2)车辆荷载产生的内力公路—II 级:以重车后轮作用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b 2及长度a 2为:a 2=0.20m ,b 2=0.60mH=0.1m 垂直行车方向轮压分布宽度为: a 1=a 2+2H =0.20+2×0.1=0.4m 。
装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计桥梁工程课程设计《桥梁工程》课程设计——装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计姓名:陈冬雨学号:0805010121班级:土木08-1完成日期:2011-7-5大连交通大学土木与安全工程学院隧道与桥梁教研室1.1 基本设计资料1.跨度和桥面宽度(1)标准跨径:18m(2)计算跨径:17.5m(3)主梁全长:17.96m(4)桥面宽度(桥面净空):净11m(行车道)+2×1.5(人行道)。
2.技术标准设计荷载:公路——Ⅰ级,人行道和栏杆自重线密度按照单侧6KN/m计算,人群荷载为3KN/m。
环境标准:Ⅰ类环境。
设计安全等级:二级。
3.主要材料混凝土:C25,C30 (容重为25KN/m3)主筋:Ⅱ级钢筋构造钢筋:Ⅰ级钢筋桥面铺装:沥青混凝土(容重为23KN/m3);混凝土垫层C25(容重为25KN/m3) 人行道:人行道包括栏杆何在集度为6KN/m设计荷载:汽车荷载:车辆荷载和车道荷载;人群荷载:3.0KN/m;4.结构的基本尺寸:某公路装配式简支梁桥,双车道,主梁为T型梁,桥面宽度为14m,顶板宽度采用2.2m,跨径为18m,设置5根横隔梁。
如图所示主梁图 1—1横隔梁图1.2 主梁的计算1.2.1主梁的横向分布系数的计算计算跨宽比17.5 1.3322.26L B ==<⨯所以采用比拟正交板法计算。
图 1—3h=1/2(10+16)=13cm13160(22018)131********.95(22018)1318160x cm-⨯⨯+⨯⨯==-⨯+⨯主梁的抗弯惯矩:33341131(22018)13(22018)13(44.95)181601221218160(16044.95)48184395x I cm =⨯-⨯+-⨯⨯-+⨯⨯+⨯⨯-=主梁的比拟单宽抗弯惯矩:44818439522202/220X X I J cm cm b ===横隔梁抗弯惯矩:每根横隔梁的尺寸如图1—4图 1—4'44220880l b cm =⨯=⨯=2100.239'880c l ==查表得 0.239'c l =时,0.726c λ=所以2100.726152cm λ=⨯= 求横隔梁截面重心位置y13120215213*********.2421521315120y cm ⨯⨯⨯+⨯⨯==⨯⨯+⨯ 故横隔梁抗弯惯矩为:3232341131120215213215213(23.24)1512015120(23.24)5755.4510122122y I cm =⨯⨯⨯+⨯⨯⨯-+⨯⨯+⨯⨯-=⨯ 横隔梁的比拟单宽抗弯惯矩:345755.451013231/435yy I J cm cma ⨯===主梁和横隔梁的抗扭惯矩:对于主梁肋:180.12216013t b ==-,查表得c=0.3074'3340.307414718263535Tx I cbt cm ==⨯⨯=对于横隔梁梁肋:150.1412013t b ==-,查表得c=0.3036'3340.303610715109637.55Ty I cbt cm ==⨯⨯=则3''3411111263535109637.55131618.933220435Tx Ty Tx Ty J J h I I cm b a +=++=⨯++=2.计算参数θ和α44400222020.42917501323.1X y J BlJ θ=== 式中B=6⨯220/2=660cm()0.020072()22220213231Tx Ty X y G J J E J J E α+===⨯⨯则0.020070.1417α== 3.计算各主梁横向影响线坐标已知θ=0.429,从附录Ⅱ“G-M 法”计算图表查得影响系数K1和K0的值,如下表系数 梁位荷载位置校核 B 3B/4 B/2 B/4 0 -B/4-B/2 -3B/4-B K10 0.92 0.96 1.02 1.05 1.08 1.05 1.02 0.96 0.92 8.06 B/4 1.08 1.09 1.12 1.14 1.05 0.98 0.88 0.79 0.75 7.97 B/2 1.12 1.28 1.24 1.30 1.00 0.88 0.80 0.70 0.64 8.08 3B/4 1.16 1.46 1.30 1.13 0.97 0.83 0.71 0.63 0.55 7.89 B 2.09 1.68 1.35 1.08 0.88 0.75 0.63 0.520.46 8.17 K00.68 0.87 1.00 1.20 1.27 1.20 1.000.87 0.68 8.09 B/4 1.56 1.47 1.38 1.30 1.14 0.92 0.640.330.108.01B/2 2.40 2.10 1.80 1.42 0.99 0.60 0.21 -0.22 -0.60 7.80 3B/4 3.50 2.79 2.08 1.45 0.80 0.38 -0.18 -0.48 -1.07 8.06 B 4.70 3.50 2.35 1.50 0.68 0.08 -0.53 -1.00 -1.55 8.16对于1号梁:33344455'()0.330.67165B B B B B K K K K K K =+-=+对于2号梁:2'BK K =对于3号梁:00044110'()0.670.33165B B K K K K K K =+-=+4.计算各梁的荷载横向分布系数:梁算式荷载位置号 B 3B/4 B/2 B/4 0 -B/4 -B/2 -3B/4 -B1K1’ 1.467 1.533 1.317 1.114 0.940 0.804 0.684 0.594 0.520 K0' 3.896 3.024 2.169 1.467 0.760 0.281 -0.296 -0.652 -1.228 K1’-K0' -2.429 -1.492 -0.853 -0.353 0.180 0.523 0.979 1.245 1.749 (K1’-K0’)*√α-0.344 -0.211 -0.121 -0.050 0.025 0.074 0.139 0.176 0.248 Ka 3.552 2.813 2.048 1.416 0.786 0.355 -0.157 -0.475 -0.981 η1i0.592 0.469 0.341 0.236 0.131 0.059 -0.026 -0.079 -0.1632K1’ 1.12 1.28 1.24 1.30 1.00 0.88 0.80 0.70 0.64 K0' 2.40 2.10 1.80 1.42 0.99 0.60 0.21 -0.22 -0.60 K1’-K0' -1.280 -0.820 -0.560 -0.120 0.010 0.280 0.590 0.920 1.240 (K1’-K0’)*√α-0.181 -0.116 -0.079 -0.017 0.001 0.040 0.084 0.130 0.176 Ka 2.219 1.984 1.721 1.403 0.991 0.640 0.294 -0.090 -0.424 η2i0.370 0.331 0.287 0.234 0.165 0.107 0.049 -0.015 -0.0713K1’ 1.027 1.047 1.087 1.110 1.060 1.003 0.926 0.846 0.806 K0' 1.270 1.272 1.255 1.267 1.183 1.012 0.759 0.508 0.291 K1’-K0' -0.242 -0.225 -0.168 -0.157 -0.123 -0.009 0.167 0.338 0.515 (K1’-K0’)*√α-0.034 -0.032 -0.024 -0.022 -0.017 -0.001 0.024 0.048 0.073 Ka 1.235 1.240 1.231 1.245 1.165 1.011 0.783 0.556 0.364 η3i0.206 0.207 0.205 0.207 0.194 0.169 0.130 0.093 0.061对于1号主梁: 汽车荷载:11(0.4730.3350.2520.137)0.59922cq m η==+++=∑人群荷载:0.566cr r m η== 对于2号主梁:汽车荷载:11(0.3320.2830.2420.169)0.51322cq m η==+++=∑人群荷载:0.362cr r m η== 对于2号主梁: 汽车荷载:11(0.2070.2070.2070.207)0.41422cq m η==+++=∑人群荷载:0.206cr r m η== 2.2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中立平均分配给各主梁承担,则永久荷载计算结构见下表构件名构件尺寸/cm构建单位体积/m3重度/(KN/m3)每延米重/(KN/m)主梁0.5506 25 13.7650横隔梁中梁0.0926 25 2.3158边梁0.0463251.1580桥面铺装沥青混凝土(厚2cm )0.044251.0120混凝土垫层 (平均厚10.1)0.22225 5.55006.5620栏杆及人行道部分6人行道重力:6*2/6=2KN/m各梁的永久荷载值梁号 主梁 横隔梁 栏杆及人行道桥面铺装层 总计 1(6) 13.765 1.1580 2 6.562 23.4850 2(5) 13.765 2.3158 2 6.562 24.6428 3(4) 13.7652.315826.56224.6428(2)永久作用效应计算 影响线面积计算见下表项目计算面积 影响线面积12M201138.28248l w l l =⨯⨯==14M2013228.7121632l w l l =⨯⨯==12V00w =(10211117.5 2.1882228l w=⨯⨯=⨯=)V01117.58.7522w l =⨯=⨯=梁号1/2kN mM • 1/4kN mM •0/V kN q0w q 0wq0w q 0wq0wq 0w1 23.4850 38.28 899.0058 23.4850 28.71 674.2544 23.4850 8.75 205.49382 24.6428 38.28 943.3264 24.6428 28.71 707.4948 24.6428 8.75 215.62453 24.6428 38.28 943.3264 24.6428 28.71 707.4948 24.6428 8.75 215.6245 永久作用效应计算表 2.可变作用效应:(1)汽车荷载冲击系数计算:10223100.4818439516.4542217.51403.16c c EI f Hzl m ππ⨯⨯===⨯其中:30.550625101403.169.81c G m g ⨯⨯===由于16.454Hz ≥14Hz ,故:μ=0.45(2)公路Ⅰ级均布荷载、集中荷载、及其影响线面积计算表如下:均布荷载k q 和其中荷载k Pk q =10.5KN/m 计算弯矩时,360180(17.55)180230505k P KN-=⨯-+=-计算剪力时,k P =1.2*230=276KN按最不利的方式布载可计算影响线面积:其中12V 处按最不利方式布置荷载011117.5 2.1882228l ω=⨯⨯=⨯=项目顶点位置 /()k q kN m •/k P kNw12M l/2处 10.5 230 38.28 14Ml/4处 10.5 230 28.71 0V 支点处 10.5 276 8.75 12Vl/2处10.52762.188可变作用弯矩效应计算:0(1)()k k k M q w P y ξημ=++其中由于只能布置两车道,故横向折减系数ξ=1.0.计算跨中和l/4处弯矩时,可以近似认为荷载横向分布系数沿跨长方向均匀变化,故各主梁η值沿跨长方向相同。
可编辑修改精选全文完整版钢筋混凝土简支T 形梁设计计算书一、设计资料1、设计荷载:汽车——公路Ⅱ级2、材料:C25混凝土;主筋采用HRB335级钢筋,直径12mm 以下者采用R235级钢筋;3、环境条件:Ⅰ类环境,安全等级为二级,γ0=1;4、设计依据:《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)5、主要尺寸:标准跨径 Lb =19m ;计算跨径 l =18.5 m ;梁长l'=18.96 m 。
6、简支梁控制截面的计算内力为: 跨中截面:Md,1/2=788.76 KN.m,Vd,1/2=123.14 KN.m1/4跨截面:Md,1/4=604.98 KN.m支点截面:Md,0=0, Vd,0=316.83 KN.m 弯矩计算值二、跨中截面的纵向受拉钢筋计算2.1计算T 形截面梁受压翼板的有效宽度图1跨中截面尺寸图(尺寸单位:mm )为了便于计算,将图2(a )的实际T 型截面换算成图1(b )所示的计算截面801401102f h mm'=+=其余尺寸不变,故有:1600f b mm '=mKN M M•=⨯==96.78996.7891210γ2.2、因采用的是焊接钢筋骨架,设钢筋重心至梁底的距离,则梁的有效高度即可得到,2.3、判断T 形梁截面类型 由判断为一类T 形截面。
2.4、受压区高度 可由式(3-42)得到)2900(16005.111096.7886xx -⨯=⨯ 整理后得到0857*******=+-x x2b x a -=解得2.5、主筋面积计算2s 32202804916005.11'41-349x mm fsd fx fcdb mm A =⨯⨯===求出)代入式(将各已知值及根据以下原则:a 、选用钢筋的总面积应尽量接近计算所需的钢筋s A ;b 、梁内主筋直径不宜小于10mm ,也不能大于40mm ,一般为12-32mm ,本设计采用14mm 和25mm 两种钢筋搭用6B 14+6B 25,截面面积为配,选mmh s100100007.03007.030a=⨯====。
课程编号:021141《桥梁工程》课程设计大纲2周2学分一、课程设计性质、目的及任务桥梁工程课程设计是土木工程专业交通土建专业方向重要的实践性教学环节,是学生修完《桥梁工程》课程后对梁式桥设计理论的一次综合性演练。
其目的是使学生深入理解梁式桥的设计计算理论,为今后独立完成桥梁工程设计打下初步基础。
其任务是通过本次课程设计,要求熟练掌握以下内容:1.梁式桥纵断面、横断面的布置,上部结构构件主要尺寸的拟定。
2.梁式桥内力计算的原理,包括永久作用的计算、可变作用的计算(尤其是各种荷载横向分布系数的计算)、作用效应的组合。
3.梁式桥纵向受力主筋的配置、弯起钢筋和箍筋的配置,以及正截面抗弯、斜截面抗剪、斜截面抗弯和挠度的验算,预拱度的设置。
4.板式橡胶支座的设计计算。
二、适用专业交通土建专业三、先修课程材料力学、弹性力学、结构力学、结构设计原理、地基与基础工程、交通规划与道路勘测设计、道路工程、桥涵水力水文四、课程设计的基本要求本设计为装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计(上部结构),其下部结构为重力式桥墩和U型桥台,支座拟采用板式橡胶支座。
学生在教师的指导下,在两周设计时间内,综合应用所学理论知识和桥梁工程实习所积累的工程实践经验,贯彻理论联系实际的原则,独立、认真地完成装配式钢筋混凝土T型梁桥的设计。
基本要求为:计算书应内容完整,计算正确,格式规范,叙述简洁,字迹清楚、端正,图文并茂;插图应内容齐全,尺寸无误,标注规范,布置合理。
五、课程设计内容1.题目:装配式钢筋混凝土简支T形梁桥设计(上部结构)2.基本资料(1)桥面净空:净—9+2×1m(2)永久荷载:桥面铺装层容重γ=23kN/m³。
其他部分γ=25kN/m²。
(3)可变荷载:汽车荷载,公路-Ⅰ级(或Ⅱ级),人群荷载2.5kN/m²;人行道+栏杆=5kN/m²。
(4)材料:主筋采用Ⅱ级钢,其他用Ⅰ级钢,混凝土标号C40。
装配式钢筋混凝土T型梁桥设计设计说明书1.设计基本资料1.桥梁横断面尺寸:净-9+2×1.00m。
横断面布置见图1。
图12.可变荷载:公路-Ⅱ级,人群荷载2.5kN/m2,人行道+栏杆=5kN/m2。
3.永久荷载:桥面铺装层容重γ=23kN/m3。
其他部分γ=25kN/m3。
4.材料:主筋采用Ⅱ级钢,其他用Ⅰ级钢,混凝土标号C40。
5.桥梁纵断面尺寸:标准跨径L b=25m,计算跨径L=24.5m,桥梁全长L,=24.96m。
纵断面布置见图2。
图2 桥梁纵断面布置图(尺寸单位:cm)图3 T梁细部尺寸图(尺寸单位:cm)2.行车道板计算中梁板按铰接悬臂板计算,边梁板按悬臂板来计算。
注明:由于边梁主要承受自重和人群荷载,受力比梁中处小的多,故边梁可按中梁处的行车道板来配筋。
2.1恒载及其内力桥面铺装为80mm的沥青混凝土面层和平均90mm厚的混凝土垫层1、每延米板条上恒载g的计算:沥青混凝土面层g1:0.08×1.0×23=1.84KN/m C40混凝土垫层g 2:0.09×1.0×25=2.25 KN/mT梁翼板自重g 3:218 .010.0+×1.0×25=3.75 KN/m 合计:g=∑i g=7.84KN/m表2-12、每米宽板条的恒载内力为:)m (21.275.084.72121M 220g ⋅-=⨯⨯-=-=kN gl)(88.575.084.7V 0Ag kN gl =⨯==2.2汽车荷载产生的内力将车辆荷载的后轮作用于铰缝轴线上,后轴作用力标准值为P=140KN ,后轮着地宽度为=0.60m ,着地长度为=0.20m ,则:0.54(m )0.1720.2H 2a a 21=⨯+=+= 0.94(m )0.1720.6H 2b b 21=⨯+=+=荷载对悬臂根部的有效分布宽度为(采用铰接悬臂法计算): 单个车轮:=++=012l d a a 0.54+1.5=2.04(m )>1.4 m两个车轮:=++=012l d a a 0.54+1.4+2×0.75=3.44(m )由规范:汽车荷载的局部加载及在T 梁、箱梁悬臂板上的冲击系数用0.3。
装配式钢筋混凝⼟简⽀T形梁桥设计说明书装配式钢筋混凝⼟简⽀T形梁桥设计说明书1.桥梁跨径及桥宽标准跨径:40.9m主梁全长:40.72m计算跨径:40.5m桥⾯净宽:(0.5+1+14+1+0.5)m=17m(防撞栏+⼈⾏道+四车道+⼈⾏道+防撞栏)桥⾯横坡:2.0%2.设计荷载:公路Ⅰ级,⼈群荷载3.0KN/m23.桥⾯铺装沥青表⾯处治2cm(重⼒密度为kN/m2),混凝⼟垫层厚6~12cm(重⼒密度为24kN/m2),T梁的重⼒密度为25kN/m2 4.材料及施⼯⼯艺混凝⼟:采⽤C40混凝⼟。
预应⼒钢筋采⽤1*7(7股)钢绞线,标准强度fpk=1860Mpa;普通钢筋采⽤HRB335级和R235级钢筋;钢板:锚头下⽀撑垫板,⽀座垫板等均采⽤普通A3碳素钢。
按后法施⼯⼯艺制作主梁,采⽤70mm的波纹管和OVM锚具。
5.材料性能参数(1)混凝⼟强度等级为C40,主要强度指标:强度标准值:fck =26.8Mpa,ftk=2.4Mpa强度设计值:fcd=18.4Mpa,ftd=1.65Mpa弹性模量:Ec=3.25*104Mpa(2)预应⼒钢筋采⽤1*7标准型15.2-1860-Ⅱ-GB/T 5224-1995钢绞线抗拉强度标准值:fpk=1860Mpa,抗拉强度设计值:fpd=1260Mpa弹性模量:Ep=1.95*105Mpa相对界限受压区⾼度:ζa=0.4,ζpu=0.2563(3)普通钢筋a.纵向抗拉及构造普通钢筋采⽤HRB335.其强度指标抗拉强度指标:fsk=335Mpa 抗拉强度设计值:fsd=280Mpa弹性模量:Es=2.0*105Mpab.采⽤的R235钢筋,其强度指标抗拉强度指标:fsk=235Mpa 抗拉强度设计值:fsd=195Mpa弹性模量:Es=2.1*105Mpa6.设计依据(1)交通部颁《公路桥涵设计通⽤规》JTG D60-2004 简称“规”;(2)交通部颁《公路钢筋混凝⼟及预应⼒混凝⼟桥涵设计规》 JTG D62-2004简称“公预规”;(3)交通部颁《公路桥涵地基与基础设计规》 JTJ 024-85.7.计算⽅法:极限状态法装配式钢筋混凝⼟简⽀T形梁桥设计任务1、横断⾯布置(1)⽤AUTOCAD绘制桥梁平、纵、横断⾯图,并绘制中梁与边梁的结构图;(2)主梁间距与主梁⽚数;(3)主梁跨中截⾯主要尺⼨拟定;(4)主梁截⾯细部尺⼨;(5)计算截⾯⼏何特性;(6)计算截⾯效率指标p(要求p在0.5以上);(7)横断⾯沿跨长的变化;(8)横隔梁设置;2、主梁⼒计算(1)恒载⼒计算A. ⼀期恒载集度;B. ⼆期恒载集度;C. 恒载⼒。
桥梁工程课程设计专业: 土木工程学号:姓名:指导老师:装配式钢筋混凝土简支T形梁桥设计计算说明书Ⅰ、设计资料想1、桥面净空净-7m+2×0.75m人行道2、主梁跨径和全长标准跨径:l=19.00m;计算跨径:l b=18.50m;主梁全长:l全=18.96m。
3、设计荷载公路---Ⅰ级,人群荷载3.5KN/m²。
4、材料钢筋:主筋用HR335钢筋,其他用R235钢筋;混凝土:C40。
5、裂缝宽度限制Ⅱ类环境(允许列分宽度0.20mm)。
6、设计依据①《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)②《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Ⅱ、设计内容一、截面尺寸拟定如图1-1所示,全断面五片主梁,设五根横梁。
图 1-1二、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,见图2-1。
(二)永久荷载及其效应图 2-11、每延米上的荷载g沥青混凝土层面:g1=0.02×1.0×23=0.46(KN/m)C25混凝土垫层G2=0.09×1.0×24=2.16(KN/m)T梁翼缘板自重:G3=0.11×1.0×25=2.75(KN/m)每延米宽板恒载合计:g=∑g i=5.37(KN/m)2、永久荷载产生的效应弯矩:M Ah= -1/2×5.37(1.60-0.18)²/2²=-1.35(KN/m)剪力:V Ah=5.37×(1.60-0.18)/2=3.81(KN)3、可变荷载产生的效应公路--Ⅰ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(如图2-2)。
三、支座(局部承压)计算取用承受剪力最大的3号梁的支点反力恒载 kN N G 72.174=汽车荷载 N N q 43.296=人群荷载 kN N r 01.9=则按承载能力极限状态设计时,永久作用与可变作用设计值效应的基本组合下,其计算反力为:1. 确定支座平面尺寸选定板式橡胶支座的平面尺寸为a=20cm ,b=20cm 的矩形局部承压的强度条件为:式中,2210660)2013(2400,4002020,5.1125,11cm A cm A MPa f C b cd s =⨯+==⨯====的,ηγ则:28.1400660==β 由此可得kN kN N cj 44.7652.02.01150028.113.119.387=⨯⨯⨯⨯⨯≤=满足要求。
计算支座的平面形状系数S ,采用中间层橡胶片厚度t=0.5cm ,则:故得橡胶支座的平均容许压应力kPa 10000][1=σ,并算出橡胶支座的弹性模量为: 按弹性理论验算橡胶支座的承压能力,则:[][]%5%210100.12≤=-=-σσσ 可以选用 四、行车道板计算计算如图所示的T 梁翼板,荷载为公路一级,桥面铺装为2cm 的沥青混凝土和6cm 的C25混凝土垫层。
1.恒载及其内力(1)每延米板上的恒载g :沥青混凝土面层m kN g /46.0230.102.0:1=⨯⨯C25混凝土垫层m kN g /44.1240.106.02=⨯⨯=T 梁翼板自重m kN g /75.2250.1214.008.03=⨯⨯+= 合计:m kN g g i /65.4==∑(2)每延米宽板条的恒载内力 弯矩m kN gl M Ag •-=⨯⨯-=-=88.19.065.42121220 剪力kN l g Q Ag 19.49.065.40=⨯=•=2.车辆荷载产生的内力将车的后轮置于图中位置,后轴作用力为P=140kN,轮压分布宽度如图所示。
对于车轮荷载中后轮的着地长度为m a 20.02=,宽度为m b 60.02=,则有:荷载对于悬臂根部的有效分布宽度:m d l a a 56.34.19.0236.0201=+⨯+=++=,冲击系数3.11=+μ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为:3.荷载组合恒+汽:所以,行车道板的设计内力为:m kN M A •-=03.20 kN Q A 75.29=。
装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计一、设计资料(一)桥面净空净—7+2×0.75m人行道(二)设计荷载公路-Ⅱ级和人群荷载标准值为32mkN(三)主梁跨径和全长l19 (墩中心距离);标准跨径:=b计算跨径:=l18.5 m (支座中心距离);l18.96 m (主梁预制长度)主梁全长:=全(四)材料钢筋:主钢筋采用HRB335,其它用钢筋采用R235混凝土:C30(五)缝宽度限值:Ⅱ类环境(允许裂缝宽度0.02mm)。
(六)设计依据①《公路桥涵设计通甩规范》(JTGD60-2004)②《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)(七)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、任务与要求1、结构尺寸拟定;2、行车道板计算①计算图示②恒载及内力③活载及内力④截面设计、配筋与强度验算3、主梁计算①主梁的荷载横向分布系数计算②内力计算③截面设计、配筋与验算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e.斜截面抗剪强度验算4、裂缝宽度验算5、变形计算;6、横梁的计算;①横梁弯矩计算(用偏心压力法)②横梁截面配筋与验算③横梁剪力计算及配筋一、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。
②主梁间距和主梁片数:桥面净空:净—7+2×0.75m人行道,采用5片T型主梁标准设计,主梁间距为1.60m。
结构断面形式二、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。
装配式钢筋混凝土简支T形梁桥课程设计一、设计资料1、桥面净宽:净-7(车行道)+2×1.0(人行道)+2×0.25(栏杆)。
2、主梁跨径和全长标准跨径:Lb=25m(墩中心距离)。
计算跨径:L=24.50m(支座中心距离)。
预制长度:L’=24.95m(主梁预制长度)。
3、设计荷载公路-II级,人群3.5kN/m2。
5、结构尺寸横隔梁5根,肋宽15cm。
桥梁纵向布置图(单位:cm)桥梁横断面图(单位:cm)T 型梁尺寸图(单位:cm )6、计算方法 极限状态法7、设计依据(1) 《公路桥涵设计通用规范》(JTG –D60-2004)。
(2) 《公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG –D60-2004)。
二、行车道板的计算 (一)计算模式行车道板按照两端固定中间铰接的板来计算 (二)荷载及其效应1.每延米板上的恒载个g桥面铺装:m kN g /4.2240.11.01=⨯⨯=T 梁翼缘板自重:m kN g /75.2250.111.02=⨯⨯=每延米跨宽板恒载合计:m kN g g g /15.575.24.221=+=+=2.永久荷载产生的效应弯矩:kNm gl M sg 65.1)22.08.1(15.52121220-=-⨯⨯-=-=剪力:kN gl Q sg 12.4)22.08.1(15.50=-⨯==3.可变荷载产生的效应以重车后轮作用于绞缝轴线上为最不利布置,此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.1条后轮着地宽度2b 及长度2a 为:m a 2.02= m b 6.02=顺行车方向轮压分布宽度:m H a a 4.01.022.0221=⨯+=+= 垂直行车方向轮压分布宽度:m H b b 8.01.026.0221=⨯+=+=荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度:m l a a 4.38.024.14.024.101=⨯++=++= 单轮时:m l a a 0.28.024.02'01=⨯+=+=根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.2条,局部加载冲击系数:3.11=+μ 作用于每米宽板条上的弯矩为:m kN b l a P M sp /06.16)48.08.0(4.342803.1)4(4)1(10-=-⨯⨯⨯-=-+-=μ 单个车轮时:m kN b l a P M sp /65.13)48.08.0(0.241403.1)4('4)1('10-=-⨯⨯⨯-=-+-=μ 取最大值:m kN M sp /06.16-=作用于每米宽板条上的剪力为:kN a P Q sp 76.264.342803.14)1(=⨯⨯=+=μ 4.基本组合根据《公路桥涵设计通用规范》4.1.6条 恒+汽:m kN M M sp sg /46.24)06.16(4.1)65.1(2.14.12.1-=-⨯+-⨯=+ kN Q Q sp sg 41.4276.264.112.42.14.12.1=⨯+⨯=+故行车道板的设计作用效应为:m kN M sj /46.24-= kN Q sj 41.42=(三)截面设计、配筋与强度验算1.界面设计与配筋悬臂板根部高度14h cm =,净保护层2a cm =。
《桥梁工程》课程设计任务书设计题目:装配式钢筋混凝土简支T形梁桥设计一、设计资料1.标准跨径:确定主桥采用标准跨径为20.00m的装配式钢筋混凝土简支梁。
本实例即为主桥的上部结构计算。
桥梁设计安全等级为二级。
2.主梁全长:根据当地的温度统计资料,并参照以往设汁经验,确定伸缩缝采用4cm,则预制梁体长19.96m。
3.计算跨径:根据梁式桥计算跨径的取值方法,计算跨径取相邻支座中心间距为19.50m。
4.桥面宽度:净一7m (行车道)+2×0.75m(人行道),桥面横坡取2%5.设计荷载:根据该桥所在道路的等级确定荷载等级为,公路-I级(或公路-II级),(按学号分2组:单号选公路I级,双号选公路II级)人群荷载:3 KN/m26.材料初步选定:钢筋,其技术指标见表1;混凝土,其技术指标见表2,T形主梁采用C30、桥面铺装(防水)、栏杆、人行道为C25。
表1钢筋技术指标钢筋种类抗拉强度标准值f sk(Mpa)抗拉强度设计值f sd(Mpa)抗压强度设计值f sd’(Mpa)弹性模量E s(Mpa)R235d=8~20mm235 195 195 2.1×105 HRB335d=6~50mm335 280 280 2.0×105表2混凝土技术指标种类强度标准值强度设计值弹性模量E c(Mpa)轴心抗压f ck(Mpa)轴心抗拉f tk(Mpa)轴心抗压f cd(Mpa)轴心抗拉f td(Mpa)C25 16.7 1.78 11.5 1.23 2.80×104 C30 20.1 2.01 13.8 1.39 3.00×104C40 26.8 2.4018.4 1.653.25×1047.设计依据:(1)《公路桥涵通用设计规范》(JTGD60-2004),简称《桥规》(2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004),简称《公预规》。
装配式钢筋混凝土简支T 行梁设计与计算书 一、设计资料 (一)桥梁大体概况一、桥面净空:净72 1.5m m -+⨯;二、设计荷载:公路-Ⅱ级汽车荷载,人群23.5/KN m ,结构安全品级为二级,01γ=;3、材料规格:钢筋:主筋采用400HRB 钢筋,箍筋采用400HRB ,Ⅰ类环境; 混凝土:采用30C 混凝土; 4、结构尺寸: 标准跨径 20.00b L m =; 计算跨径19.50j L m =;主梁全长 19.96L m =;图1 20m 钢筋混凝土简支梁尺寸(尺寸单位:mm )(二)内力计算结果表1 弯矩标准值d M 汇总表(单位:KN m ⋅) 内力横载G M汽车1Q M人群2Q Md /2L M ,d L/4M ,表2 弯矩标准值d V 汇总表(单位:KN )内力横载G V 汽车1Q V人群2Q V,d o Vd /2V ,L注:车辆荷载引发的弯矩已计入冲击系数,1 1.19μ+= 二、跨中截面的纵向受拉钢筋计算 一、承载能力极限状态计算时作用效应组合0,/201111()1.0(1.2702.0 1.4608.00.8 1.455.0)1755.2mnd L Gi Gik Q Q k c Qj Qjk i j M S S S kN mγγγγϕγ===++=⨯⨯+⨯+⨯⨯=⋅∑∑ 二、T 形截面受压翼板有效宽度'f b'140100120()2f h mm +== '111195006500()33f b L mm ==⨯='21600()f b mm =''321218020121201620()f h f b b b h mm =++=+⨯+⨯=所以,受压翼板的有效宽度:'1600()f b mm =3、主钢筋数量计算由规范查得013.8, 1.39,330,0.53, 1.0cd td sd b f MPa f MPa f MPa ξγ=====。
装配式钢筋混凝土简支T梁设计书一.基本资料设计1.跨度和桥面宽度普通客运铁路单线(1)标准跨径:16m(2)计算跨径:15.5m(3)主梁全长:15.95m2.技术标准设计荷载:中—活载,设计安全等级:二级图一中—活载图式(距离以m计)3.主要材料(1)混凝土:C50,容重26KN/m3(2)钢筋:主筋用HRB335级钢筋,其他用R235级钢筋4.主梁截面设计采用T型截面及尺寸见图二。
图二单位:cm 二.主梁的计算2.1 作用效应计算1.永久作用效应(恒载)图三铁路T 型梁横截面30图四轨道板横截面(单位:cm)图五防撞墙(单位:cm)(1)恒载(自重)假定桥面构造各部分重量平均分配给各主梁承担,永久荷载计算结果见表一。
(2)恒载计算1)影响线面积计算如下表三。
表三 影响线计算表 项目计算图示影响线面积影响线最大竖标值(k y )M 1/2031.304210=⨯⨯=l lω 3.875M 3/8 154.2864152120=⨯=l ω 3.633 M 1/4523.22163210=⨯⨯=l l ω 2.906 M 1/8139.136472120=⨯=l ω 1.695项目计算图示影响线面积影响线最大竖标值(k y )Q 1/20=ω938.122121210=⨯⨯=lω 0.5Q 3/8938.1838521220=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=l ω0.625Q 1/4875.3414321220=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=l ω0.75Q 1/8813.5818721220=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=l ω0.875Q 0750.7210=⨯=l ω 12)主梁恒载内力计算如下表四。
计算公式:弯矩0ωg M= 剪力0ωg V =表四 主梁恒载内力内力 截面位置剪力V(KN) 弯矩M(KN.m) 1、2号梁1、2号梁X=0 455.235 0 X=1/8 341.456 771.785 X=l/4 227.618 1323.001 X=3/8 113.838 1653.766 X=l/21780.4092. 可变作用效应(活载)列车竖向活载包括列车竖向动力作用时,该列车竖向活载等于列车竖向静活载乘以动力系数μ+1。
装配式钢筋混凝⼟简⽀T形梁桥设计(上部结构)桥梁⼯程课程设计题⽬:装配式钢筋混凝⼟简⽀T形梁桥设计(上部结构)专业:⼟⽊⼯程⽬录第⼀章设计任务书 (3)1.1基本设计资料 (3)1.1.1跨度和桥⾯宽度 (3)1.1.2技术标准 (3)1.1.3主要材料 (3)1.1.4构造形式及截⾯尺⼨ (3)第⼆章主梁的荷载横向分布系数计算 (4)2.1主梁荷载横向分布系数的计算 (4)2.1.1 刚性横梁法计算横向分布系数 (4)2.1.2 杠杆原理法计算梁端剪⼒横向分布系数 (5)第三章主梁的内⼒计算 (6)3.1 永久作⽤效应 (6)3.1.1 永久荷载: (7)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q K (9)3.2.3可变作⽤弯矩效应计算 (10)3.2.4可变作⽤剪⼒效应计算 (11)第四章主梁截⾯设计、配筋及验算 (14)4.1 主梁受⼒钢筋配置 (14)4.2截⾯抗弯承载⼒验算 (16)4.3斜截⾯弯起钢筋箍筋的配筋及验算 (16)4.3.1斜截⾯抗剪承载⼒计算 (16)4.3.2弯起钢筋设计 (17)4.3.3箍筋设计 (19)4.3.4 斜截⾯抗剪验算 (21)第五章主梁的裂缝宽度验算 (24)5.1最⼤裂缝宽度按下式计算 (24)5.2效应组合 (25)第六章主梁的挠度验算 (27)6.1抗弯刚度计算 (27)6.2挠度验算 (28)第七章设计总结 (30)附录设计⼈简介 (31)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1)标准跨径:20.7m(墩中⼼距离)2)计算跨径:20.2m(⽀座中⼼距离)3)主梁全长:20.66m(主梁预制长度)4)桥⾯宽度(桥⾯净空):净7m(⾏车道)+2×1.0m⼈⾏道1.1.2技术标准1)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/m22)环境标准:Ⅰ类环境3)设计安全等级:⼆级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。
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+2×0.75m人行道2. 设计荷载公路-Ⅱ级和人群荷载标准值为32mkN。
3. 主梁跨径和全长标准跨径:l b=19m(墩中心距离);计算跨径:l=18.5m(支座中心距离);=18.96m (主梁预制长度)。
主梁全长:l全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①《公路桥涵设计通甩规范》(JTGD60-2004)②《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)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、任务与要求1、结构尺寸拟定2、行车道板计算①计算图示②恒载及内力③活载及内力④截面设计、配筋与强度验算3、主梁计算①主梁的荷载横向分布系数计算②内力计算③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①横梁弯矩计算(用偏心压力法)②横梁截面配筋与验算③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.主梁间距和主梁片数:桥面净空:净—7+2×0.75m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. 每延米板上的恒载g沥青混凝土层面:g1=0.03×1.0×23=0.69(KN/m ) C30混凝土垫层:g 2=0.09×1.0×24=2.16(KN/m) T 梁翼缘板自重:g 3=0.11×1.0×25=2.75(KN/m) 每延米跨宽板恒载合计:g==5.60KN/m2. 每米宽板条的恒载内力弯矩:M Ah =-×5.60×()2=-1.411(KN/m) 剪力:Q Ah ==5.60×=3.976(KN) 3. 车辆荷载产生的内力公路—II 级:以重车后轮作用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b 2及长度a 2为:a 2=0.20m ,b 2=0.60ma 1=a 2+2H=0.20+2×0. 12=0.44(m)b 1=b 2+2H=0.60+2×0.12=0.84(m)荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度:a=a 1+1.4+2l 0=0.44+1.4+2×0.71=3.26(m)∑gi 21218.060.1-2)'(b l g b -218.060.1-冲击系数:1+μ=1.3作用于每米板宽条上的剪力为:V Ap =(1+μ)=1.3×26.370=27.914(KN) 作用于每米板宽条上的弯矩为:M Ap =-(1+μ)(l 0-)×2=-1.326.3235⨯(0.71-484.0)=-13.957(KN/m)基本组合恒+汽: 1.2M Ah +1.4M Ap =-1.2×1.411-1.4×13.957=-21.233(KN/m )1.2V Ah +1.4V Ap =1.2×3.976+1.4×27.914=43.8508(KN)故行车道板的设计作用效应为:M A =-21.233(KN/m ),V A =43.851(KN)4. 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h 0=h-a=115mmr 0M d ≤f cd bx(h 0-x/2)故x=14.3mm 而且14.3mm<ξb h 0=0.56⨯115=64.4mm2. 求钢筋面积A Sf sd A S =f cd bx 故A S =sdcd f bxf =7.05×10-4(m 2) 3. 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:A g =7.54cm 2>7.05cm 24. 尺寸验算:KNbh f N V k cu d 24.321)kN (1051.0K 851.430,30=⨯≤=-γ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φ8,间距取20cm承载能力验算 f sd A S =f cd bx 得x=1431008.13705280=⨯⨯=b f A f cd S sd mm M d=≤f cd bx(h 0-x/2)M d=13.8()m 21.233KN M 22.98713.05.0113.0115A 2•=>•=⨯-⨯⨯m KN 故承载力满足要求。
a P 42a P 441b 79.93KN)kN (1050.043.851KN 0230=⨯≤=-bh f V td d αγ六、主梁内力计算1、内力计算(1).恒载内力①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. 结构自重集度表2. 边主梁结构自重产生的内力表3. 中主梁结构自重产生的内力一侧人行道部分每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:)/(38.394.4684.0684.011m kN q =⨯==板板,ηη 2#梁、4#梁:)/(18.294.4442.0442.022m kN q =⨯==板板,ηη 3#梁:)/(99.094.42.0q 2.033m kN =⨯==板板,ηη2. 跨中荷载弯矩横向分布系数(偏心压力法计算)图2. 按偏心压力法计算荷载横向分布系数本桥各根主梁的横截面均相等,梁数n=5,梁间距为1.6米,则:=++++=(2)2+1.62+02+(-1.6)2+(-2×1.6)2=25.6m 21#梁横向影响线的竖坐标值为:∑niia 2a 21a 22a 23a 24a256.1⨯=+=+=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Δ,则:Δ==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响线的竖标值: 公路-II 级:m cq 1=0.538,m cq 2=0.469,m cq 3=0.4 人群荷载:m cr 1=0.648,m cr 2=0.442,m cr 3=0.2 η11n 1∑=n i iaa12215160.25)6.12(2⨯η15n1∑=n i iaa 12215160.25)6.12(2⨯η11η15x 60.0x 20.060.14x-⨯x ηq ηr η11η15()26.147⨯-x qi x r m cq 2∑ηq()24321ηηηηq q q q +++()x x x x q q q q x43211121+++••η()3.05.18.26.48.46.021-++•m cr 684.0275.03.08.48.46.011=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=•=x r xηη3. 梁端剪力横向分布系数计算(按杠杆原理法)公路Ⅰ级 m1汽´=1/2⨯0.875=0.438m2汽´=1/2⨯1.000=0.500m3汽´=1/2⨯(0.938+0.250)=0.594人群荷载 m1人´=1.422m2人´=-0.422m3人´=0图3. 按杠杆法计算横向分布系数4. 公路—Ⅱ级均布荷载q k,集中荷载P k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q k=7.875kN/m, P k=175.5kN。
计算剪力效应时,集中荷载标准值P k应乘以1.2的系数。
表4. 影响线面积(单位:m2或m)人人5. 可变作用效应表5. 公路-Ⅱ级荷载各梁弯矩M 1/8、M 1/4计算表基本荷载组合: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:;2.1i =G γ;4.11=Q γ;4.1j =G γ注:r 0--桥梁结构重要性系数,取r 0=0.9,ψc =0.8表8. 公路-Ⅱ级荷载各梁剪力Q 1/8计算表(单位:KN )表9. 人群荷载各梁弯矩Q 1/8计算表(单位:KN )6. 支点剪力Q 0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.处4l ~处43l按跨中弯矩的横向分布系数η(同上) c.支点~处4l按照直线变化。
图4. 汽车荷载作用梁号内力 )(1η)(21μ+q k (3) 0ω(4) P k (5)y k (6) 弯矩效应[])()()()()()(654321⨯+⨯⨯⨯1#或5# 21Q 0.538 1.37.8752.31210.60.588.37 2#或4# 21Q 0.469 75.29 3#21Q0.40064.22梁号 内力)(1ηP 人(2)0ω(3)弯矩效 (1)×(2)×(3)1 21人Q 0.6842.252.313.56 2 21人Q 0.442 2.30 321人Q0.2001.04汽车荷载计算结果如下表计算公式:()()()y q w w q m y p m s k k cq k k oq q -++++=112.11ξμξμ,la y 31-=-表10. 汽车荷载计算表(单位:KN )人群荷载计算结果如下表:计算公式:-+=y w p w p m s r r cr r 1,其中()2/01a m m w cr r -=表11. 人群荷载计算(单位:KN )表12. 剪力组合值(单位:KN )七、截面设计、配筋与验算由弯矩基本组合表可知,1#梁M d 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。