钢筋混凝土简支T形梁桥主梁计算示例
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装配式钢筋混凝土简支T 型 梁桥(包括桥墩)计算示例第Ⅰ部分 钢筋混凝土简支T 型梁桥的计算一、设计资料 1.桥面净空二级公路,设计时速60h km ,车道宽度为2×3.5+2×0.75m2.主梁路径和全长标准路径:=b l 20.00m (墩中心距离);计算跨径:=l19.50 m (支座中心距离);主梁全长:=全l 19.96 m (主梁预制长度)。
3.设计荷载公路-Ⅱ级,人群荷载为32m kN4.材料钢筋:主筋用Ⅱ级钢,其他用I 级钢; 混凝土:25C 。
5.计算方法极限状态设计法 6.结构尺寸参考原有标准图尺寸,选用如图l 所示,其中横梁用五根。
7.设计依据(1)《公路桥涵设计通甩规范》(JTG 060-2004),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》(JTG 064-2004),简称“公预规”;二、主梁的计算(一)主梁的荷载横向分布系数1.跨中荷载弯矩横向分布系数(按G —M 法)(1)主梁的抗弯及抗扭惯矩XI 和TXI求主梁截面的重心位置(图2)xa :平均板厚()cm h 11148211=+=cm a x 2.411301811)18160(1301811)18160(2130211=⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-=232112.411114211142121⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯+⨯⨯=x I232.4121301301813018121⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯+⨯⨯+424106275.66627500m cm -⨯==T 形截面抗矩惯柑近似等于各个矩形截面的抗扭惯矩之和,即:TXI =3ii i tb c ∑式中:i c ——为矩形截面抗任刚度系数(查表); ib 、it ——为相应各矩形的宽度与厚度。
查表可知:069.060.111.011==b t ,11=c151.0)11.03.1(18.022=-=b t ,301.02=c故:43331080.218.019.1301.011.06.131m I TX -⨯=⨯⨯+⨯⨯=单位抗弯及抗扭惯矩:m b I J X X 44210142.416010628.6--⨯=⨯==cm m b I J TX TX 4421075.11601080.2--⨯=⨯==(2)横梁抗弯及抗扭惯矩 翼板有效宽度λ计算(图3):横梁长度取为两边主梁的轴线间距,即:m b L 4.66.144=⨯=⋅=L()m c 35.215.085.421=-=cm h 100=',cm m b 1515.0=='图1(尺寸单位:cm )367.040.635.2==l c根据l c比值可查附表○1 求得c λ=0.548所以λ=0.548×C=0.548×2.35=1.29m求横梁截面重心位置b h h h b h h h a y''+'⋅'⋅'+⋅⋅=1112222λλm 21.00.115.011.029.120.115.021211.029.1222=⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=横梁的抗弯和抗扭惯矩y I 和Ty I :y I =121⨯2λ×h 31+22'''3''211)2(121)2(y y a h h b h b h a h -++-λ2323)21.02.1(0.115.00.115.0121)211.021.0(11.029.1211.029.12121-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯+⨯⨯⨯=421022.3m -⨯=32223111h b c h b c I Ty += 1.0031.085.411.011<==b h ,查表得 ,311=c 但由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板者的一半,可取c 611=298.0,1705.0)11.000.1(15.0222==-=c b h 查表得故3315.089.0298.085.411.061⨯⨯+⨯⨯=Ty J 图3=433310971.110895.010076.1m ---⨯=⨯+⨯单位抗弯及抗扭惯矩yJ 和:Ty Jcmmb I J y y 442110664.010085.1022.3--⨯=⨯⨯==cmm b I J Ty Ty 453110406.010085.410971.1--⨯=⨯⨯==(3)计算抗弯参数θ和扭弯参数α:324.010664.010142.45.190.44444=⨯⨯==--y x PJ J l B θ式中:B ——桥宽的一半;P l ——计算跨径。
装配式钢筋混凝土简支T型梁桥计算书第Ⅰ部分装配式钢筋混凝土简支T型梁桥的计算资料一、设计资料1、桥面净空净—6+2×人行道2、主梁跨径和全长标准跨径:la =20.00m(墩中心距离)计算跨径:l=(支座中心距离)l=(主梁预制长度)主梁全长: 全3、设计荷载汽-20、挂-100和人群荷载3KN/㎡4、材料钢筋:主筋用Ⅱ级钢,其他用Ⅰ级钢,混凝土用25号5、计算方法:极限状态法6、结构尺寸。
如图下:7、设计依据(1)《混凝土简支梁(板)桥》人民交通出版社(第二版)(2)《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-85),简称“桥规”( 3)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JDJ024-85)(4) 《公路桥涵设计手册梁》二、主梁的计算(一)主梁的荷载横向分布系数1、跨中荷载矩横向分布系数(按G-M法)(1)主梁的抗弯及抗扭惯矩Ix和Itx求主梁截面的重心位置如图下:平均板厚1h =1/2(8+14)=11cmax=()1813011)18160(2130181302111118160⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-cm 2.41=)2/112.41(111421114212/13-⨯⨯+⨯⨯=x I23)19.422/130(130181301812/1-⨯⨯+⨯⨯+444823.66482252m cm ==T 形截面抗拒惯扭近似等于各个矩形截面的抗扭截面的抗扭惯矩之和,即:Tx I =3i i i t b c ∑3/1,069.060.1/11.0/111===c b t 301.0,151.0)11.03.1/(18.0/222==-=c b t故: 4333331080.21009.21071.019.1301.011.06.13/1m I Tx ---⨯=⨯+⨯=⨯+⨯⨯= 单位抗弯及抗扭惯矩:cm m b I J x x /10142.46.1/104823.6/442--⨯=⨯==cm m b I J Tx Tx /1075.16.1/1076.2/453--⨯=⨯==(2)横梁抗弯及抗扭惯矩 翼板有效宽度λ计算如图下:横梁长度取为两边主梁的轴线间距,即:m b l 4.66.144=⨯==367.04.6/35.2/1515.0,10035.2)15.085.4(2/1===='='=-=l c cm m b m h m c 根据l c /比值可查附表 求得:548.0/=c λ m c 29.135.2548.0548.0=⨯==λ 求横梁截面重心位置y ab h h b h h a y ''++=11212122/2/2λλm 21.00.115.011.029.120.115.02/12/11.029.1222=⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯= 横梁的抗弯和扭惯矩y I 和Ty I :2321131)2/(12/1)2/(2212/1y y y a h h b h b h a h h I -'''+''+-+⨯=λλ 2323)21.02/0.1(0.115.00.115.012/1)2/11.021.0(11.029.1211.029.1212/1-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=421022.3m -⨯= 32223111h b c h b c I Ty +=1.0031.085.4/11.0/11 ==b h 查表得3/11=c , 但由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板者的一半,可取6/11=c 1705.0)11.000.1(15.0/22-=b h b 查表得:298.02=c43333310971.110895.010076.115.089.0298.085.411.06/1m I Ty ---⨯=⨯+⨯=⨯⨯+⨯⨯=单位抗弯及抗扭惯y J 和Ty J :cm m b I J y y /10664.010085.4/1022.3/4421--⨯=⨯⨯== cm m b I J Ty Ty /10406.010085.4/10971.1/4531--⨯=⨯⨯== (3)计算抗弯参数θ和抗弯参数∂324.010664.010142.45.190.44444=⨯⨯='=-y x p J J l b θ b '—桥宽的一半 p l —计算跨径y x Ty Tx J J E J J G a 2/)(+= 按《公预规》取E G 43.0=,028.010664.010142.4210)406.075.1(43.0445=⨯⨯⨯⨯+⨯=---a167.0028.0==a(4)计算荷载弯矩横向分布影响线坐标 已知307.0=θ, 查M G -图表,可得表中值:表1用内插法求各梁位处值如图下:1号、5号梁2号、4号梁424114.06.04.0)(b b b bbK K K K K K +⨯=⨯--='3号梁:0K K ='(0K 系梁位在0点的K 值) 列表计算各梁的横向分布影响线坐标η值表2各梁的横向分布系数:汽—20: 401.0)047.0127.0260.0462.0(2/11=-++⨯=汽η 405.0)072.0173.0240.0324.0(2/12=+++⨯=汽η 409.0)192.0218.0217.0191.0(2/13=+++⨯=汽η 挂—100: 257.0)117.0206.0303.0402.0(4/11=+++=挂η 235.0)168.0213.0260.0300.0(4/12=+++=挂η 214.0)208.0219.0219.0208.0(4/13=+++=挂η 人群荷载: 628.01=人η391.02=人η348.02174.03=⨯=人η人行道板: 440.0188.0628.01=-=板η 378.0017.0395.02=-=板η340.0170.023=⨯=板η2.梁端剪力横向分布系数计算(按杠杆法)汽—20: 282.0563.02/11=⨯='汽η500.0000.12/12=⨯='汽η 594.0)250.0938.0(2/13=+⨯='汽η挂—100:469.0)437.021(4/12=⨯+⨯='挂η 469.0)437.021(4/13=⨯+⨯='挂η 人群荷载: 343.11='人η 343.02-='人η 03='人η(二)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主梁承担,计算见表3 钢筋混凝土T 形梁的恒载计算 表3一侧人行道部分每2.5m 长时重,1.0m 长时重=m 。
钢筋混凝土T形梁桥主梁设计资料⒈某公路钢筋混凝土简支梁桥主梁结构尺寸。
标准跨径:20.00m;计算跨径:19.50m;主梁全长:19.96m;梁的截面尺寸如下图(单位mm):⒉计算内力⑴使用阶段的内力跨中截面计算弯矩(标准值)结构重力弯矩:M1/2恒=759.45kN-m;=697.28kN-m(未计入冲击系数);汽车荷载弯矩:M1/2汽人群荷载弯矩:M1/2人=55.30kN-m;1/4跨截面计算弯矩(设计值)M d,1/4=1687kN-m;(已考虑荷载安全系数)支点截面弯矩M d0=0,支点截面计算剪力(标准值)结构重力剪力:V0恒=139.75kN;汽车荷载剪力:V0汽=142.80kN(未计入冲击系数);人群荷载剪力:V0人=11.33kN;跨中截面计算剪力(设计值)=84kN(已考虑荷载安全系数);跨中设计剪力:V d,1/2主梁使用阶段处于一般大气条件的环境中。
结构安全等级为二级。
汽车冲击系数,汽车冲击系数1+μ=1.292。
⑵施工阶段的内力简支梁在吊装时,其吊点设在距梁端a=400mm处,而梁自重在跨中截面的弯矩=505.69kN—m,吊点的剪力标准值V0=105.57kN。
标准值M k,1/2⒊材料主筋用HRB335级钢筋f sd=280N/mm2;f sk=335N/mm2;E s=2.0×105N/mm2。
箍筋用R235级钢筋f sd=195N/mm2;f sk=235N/mm2;E s=2.1×105N/mm2。
混凝土为30号f cd =13.8N/mm 2;f ck =20.1N/mm 2;f td =1.39N/mm 2;f tk =2.01N/mm 2;E c =3.00×104N/mm 2。
作用效应组合主梁正截面承载力计算主梁斜截面承载力计算全梁承载力校核施工阶段的应力验算使用阶段裂缝宽度和变形验算纵向构造钢筋、架立钢筋及骨架构造钢筋长度计算钢筋明细表及钢筋总表第1章 作用效应组合§1.1 承载力极限状态计算时作用效应组合根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)4·1·6条规定:按承载力极限状态计算时采用的基本组合为永久作用的设计值效应和可变作用设计值效应相组合,其效应组合表达式为:)(211100∑∑==++=n j QjK Qj C K Q Q m i GiK Gi ud S S S S γψγγγγ跨中截面设计弯矩M d =γG M 恒+γq M 汽+γq M 人=1.2×759.45+1.4×1.292×697.28+1.4×55.30=2250.00kN -m支点截面设计剪力V d =γG V 恒+γG1V 汽+γG2V 人=1.2×142.80+1.4×1.292×139.75+1.4×11.33=440.00kN§1.2 正常使用极限状态设计时作用效应组合根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)4·1·7条规定:公路桥涵结构按正常使用极限状态设计时,应根据不同的设计要求,分别采用不同效应组合,⑴作用效应短期组合作用效应短期组合为永久作用标准值效应和可变作用频遇值效应相组合,其效应组合表达式为:∑∑==+=nj Qjk j m i Gik sd S S S 111ψM sd =M gk +ψ11M 11+ψ12M 12=759.45+0.7×697.28+1.0×55.30=1302.85kN -m⑵作用长期效应组合作用长期效应组合为永久作用标准值效应和可变作用准永久值效应相组合,其效应组合表达式为:∑∑==+=nj Qjk j m i Gik ld S S S 1211ψM ld =M gk +ψ21M 11+ψ22M 12=759.45+0.4×697.28+0.4×55.30=1060.48kN -m第2章 主梁正截面承载力计算§2.1 配筋计算⑴翼缘板的计算宽度b ′f根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第4·2·2条规定:T 形截面受弯构件位于受压区的翼缘计算宽度,应按下列三者中最小值取用。
钢筋混凝土简支T形梁桥设计1 基本资料1.1公路等级:二级公路1.2主梁形式:钢筋混凝土T形简支形梁1.3标准跨径:20m1.4计算跨径:19.7m1.5实际梁长:19.6m1.6车道数:二车道1.7 桥面净空桥面净空——7m+2×0.75m人行道1.8 设计依据(1)《公路桥涵设计通用规范(JTG D60—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(JTG D62-2004)》,简称《公预规》。
(3)《公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ 124-85)》,简称《基规》。
2 具体设计2.1 主梁的详细尺寸主梁间距:1.7m主梁高度:h=(111~118)l=(111~118)20=1.82~1.1(m)(取1.8)主梁肋宽度:b=0.2m主梁的根数:(7m+2×0.75m)/1.7=52.2行车道板的内力计算考虑到主梁翼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接和中间铰接的板计算。
已知桥面铺装为2cm的沥青表面处治(重力密度为23kN/m3)和平均9cm厚混泥土垫层(重力密度为24kN/m3),C30T梁翼板的重力密度为25kN/m3。
2.2.1结构自重及其内力(按纵向1m 宽的板条计算))①每米延板上的恒载1g沥青表面处治:1g =0.02×1.0×23=0.46kN/m C25号混凝土垫层:2g =0.09×1.0×24=2.16kN/m T 梁翼板自重:3g =(0.08+0.14)/2×1.0×25=2.75kN/m 每延米板宽自重:g= 1g +2g +3g =0.46+2.16+2.75=5.37kN/m ②每米宽板条的恒载内力:弯矩:M g m in,=-21gl 20=-21×5.37×0.712=-1.35kN.m剪力:Q Ag =g·l 0=5.37×0.71=3.81kN2.2.2汽车车辆荷载产生的内力公路II 级:以重车轮作用于铰缝轴线上为最不利荷载布置,此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载下图:图2-2 行车道板计算(尺寸单位:cm )后轴作用力140KN 的着地长度为a 2=0.2m,宽度b 2=0.6m ,铺装层的厚度H=0.09+0.02=0.11m 垂直行车方向轮压分布宽度为:a 1=a 2+2H =0.20+2×0.11=0.42m 。
钢筋混凝土简支T梁设计计算书(一)正截面强度设计与验算A:⒈确定T梁翼缘的有效宽度b/f①计算跨径的1/3 b/f=l0/3=16600/3=5530 mm②b/f=b+6 h/f=200+6×120=920 mm故取b/f =920 mm⒉判断T形截面的类型M=1.2M GK+1.4M QK =1.2×1/8×24×16.62+1.4×1/8×26×16.62=2245.8 kN·mh0=1400-100=1300 mmα1f c b/f h/f(h0- h/f/2)=1.0×9.6×920×120×(1300-120/2)=1314201600 N·mm=1314.2 kN·m<M 这表明属于第二类T形截面。
⒊计算A s①求A s1A s1=α1f c(b/f-b)h/f/f y=1.0×9.6×(920-200)×120/300=2765 mm2②求A s2M u1=α1f c(b/f-b)h/f(h0- h/f/2)=1.0×9.6×(920-200)×120×(1300-120/2)=1028.5 kN·mM u2=M- M u1=2245.8-1028.5=1217.3 kN·mαs= M u2/(α1f c bh02)=1217.3×106/(1.0×9.6×200×13002)=0.375相应地,ξ=0.5,γs=0.75,则A s2=1217.3×106/(300×0.75×1300)=4162 mm2③求A sA s= A s1+ A s2=2765+4162=6927 mm2截面尺寸不足,重新设计截面尺寸。
钢筋混凝土简支T型梁桥设计目录1. 设计资料与结构布置 (1)2.主梁恒载内力计算: (2)3.主梁活载内力计算 (4)4.主梁内力组合 (15)1.设计资料与结构布置1.1设计资料1.1.1 跨径标准跨径:错误!未找到引用源。
l b=16m计算跨径:错误!未找到引用源。
l=15.5m主梁全长:L=15.96m1.1.2 桥面净宽净7m(行车道)+2×0.75(人行道)。
1.1.3设计荷载公路-Ⅱ级,人群荷载3.0kN/m2,结构重要性系数01.0r 。
1.1.4 桥面铺装4cm厚沥青混凝土面层,其下为C25的混凝土垫层,设双向横坡,坡度为1.5%。
两侧人行道外侧桥面铺装厚10cm(4cm厚沥青面层和6cm厚混凝土垫层)。
1.1.5 材料混凝土:主梁C40,钢筋混凝土重度为25kN/m3;沥青混凝土面层,重度为23kN/m3;C25混凝土垫层,重度为24kN/m31.1.6 主梁数及横隔梁数主梁数:4;横隔梁数:5。
1.2结构布置根据设计资料及装配式简支梁桥的构造要求,现拟定结构尺寸如下:主梁高1.3m,主梁间距为2.1m,梁肋宽为20cm,T形梁翼缘板与腹板交接处厚16cm,翼缘悬臂端厚10cm。
设置五根横隔梁,横隔梁上缘16cm,下缘14cm。
图1-1 主梁横截面布置图图1-2 横隔梁布置图2.主梁恒载内力计算:2.1恒载集度计算:主梁:g1=[0.2×1.3+(0.1+0.16)2(2.1-0.2)]×25=12.675kN/m横隔梁:对于边主梁:g 2=[1-(0.1+0.16)2 ]×(2.1-0.2)2 ×(0.14+0.16)2×5×2515.5=1.00kN/m对于中主梁:g 21=2g 2=2×1.00=2.00kN/m桥面铺装层:g 3=[0.04×7×23+(0.06+0.015×3.5+0.06)2×7×24]/4=5.2325kN/m栏杆和人行道:g 4=5×2/4=2.5kN/m 合计:对于边主梁:g=∑g i =12.675+1.00+5.2325+2.5=21.41kN/m 对于中主梁:g=∑g i =12.675+2.00+5.2325+2.5=22.41kN/m2.2、恒载内力计算计算内梁与边梁的恒载内力。
13M装配式钢筋混凝土简支T型梁桥装配式钢筋混凝土简支型梁桥计算题目:装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算一、基本设计资料1.跨度和桥面宽度(1)标准跨径:13m(墩中心距)。
(2)计算跨径:12.6m。
(3)主梁全长:12.96m。
(4)桥面宽度(桥面净空):净-9+2×0.75m2.技术标准设计荷载:公路—II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/㎡。
环境标准:I类环境。
设计安全等级:二级。
3.主要材料(1)混凝土:混凝土简支T形梁及横梁采用C50混凝土;桥面铺装上层采用0.03m沥青混凝土,下层为厚0.06~0.13m的C30混凝土,沥青混凝土重度按23kN/3m计。
m计,混凝土重度按25kN/3(2)刚材:采用R235钢筋、HRB335钢筋。
4.构造形式及截面尺寸如图8-1所示,全桥共由5片T形梁组成,单片T形梁高为1.4m,宽1.8m;桥上横坡为双向2%,坡度由C30混凝土桥面铺装控制;设有五根横梁。
(五)设计依据(1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004),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》(JTG 62-2004),简称“公预规”(3)《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)(六)参考资料(1)结构设计原理:叶见曙,人民交通出版社(2)桥梁工程:姚玲森,人民交通出版社(3)公路桥梁设计手册《梁桥》(上、下册)人民交通出版社(4)桥梁计算示例丛书《混凝土简支梁(板)桥》(第三版)易建国主编。
人民交通出版社;(5)《钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁结构设计》闫志刚主编,机械工业出版社。
二、 主梁的计算1、 主梁的荷载横向分布系数1.跨中荷载横向分布系数(按G-M 法)承重机构的宽跨比为:B/L=12/12.6=0.95(1)主梁的抗弯及抗扭惯矩Ix 和ITX1)求主梁截面的重心位置 (图2)xa翼缘板厚按平均厚度计算,其平均板厚度为:h1=1/2(10+16)=13cm 则1813011)18160(21001810021313)18220(⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-=x a=24.19cm2)抗弯惯性矩Ix 为:42423231078.35501.3557834)19.242100(1001810018121)21319.24(13)18220(13)18220(121[m cm I X -⨯==-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯-+⨯-⨯=对于T 形梁截面,抗扭惯性矩可近似按下式计算T 形抗扭惯矩近似等于各个矩形截面的抗扭惯矩之和,即: ITX=∑3ii i t b c式中:Ci 为矩形截面抗扭刚度系数(查附表1);ti t2/b2=0.18/(1.3-0.11)=0.151,c2=0.301 故 ITX=1.6×0.113/3+0.301×1.19×0.183 =0.71×10-3=2.80×10-3m4 单位抗弯及抗扭惯矩:JX=Ix/b=6.628×10-2/160=4.142×10-4m4/cm JTX=ITx/b=2.280×10-3/160=3.15×10-5m4/cm(2)计算抗扭修正系数β:221112Ti it it Gl I E a I β=+∑∑计算得β=0.99(3)按修正的刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值5211i ij i i a e na ηβ==+∑式中,n=5,521ii a=∑=48.4m2ij η表示单位荷载p=1作用于J 号梁轴上时,i 号梁轴上所受的作用。
钢筋混凝土简T型梁桥设计计算书(共31页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--钢筋混凝土简支T 型梁桥设计计算书一, 设计资料 (一)桥面净空净-920.3+⨯人行道 (二)主梁跨径和全长标准跨径 18.00b l m =(墩中心距离) 计算跨径 17.50l m =(支座中心距离) 主梁全长 17.96l m =全(主梁预制长度)(三)公路等级公路I 级 (四)气象资料桥位处年平均气温为ºC ,年平均最高气温为ºC ,年平均最低气温为ºC 。
(五)施工方法采用焊接钢筋骨架设计。
施工方法如下:预制部分主梁,吊装就位后现浇接缝混凝土形成整体,最后进行桥面系施工。
(六)桥面铺装8cm 钢筋混凝土+7cm 沥青混凝土 (七)栏杆采用普通钢筋混凝土立柱和花色栏板,单侧宽度30cm ,其单侧栏杆集度3KN/m 。
(八)材料钢筋:主筋采用HRB335(Ⅱ级螺纹钢筋),其它则采用R235(Ⅰ级光圆钢筋)。
混凝土:C30普通混凝土 (九)计算方法 极限状态法 (十)结构尺寸 如图:(十一)设计依据(1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60——2004)(2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62——2004)二, 主梁的计算(一)主梁的荷载横向分布系数1, 跨中荷载弯矩横向分布系数(按(1) 主梁的抗弯X I 和抗扭惯矩Tx I求主梁截面的重心位置x a : 平均板厚:11039/(18016)10.15()h cm =+⨯-=10.15(18016)10.151301622(18016)10.151301638.34()xa cm -⨯⨯+⨯=-⨯+⨯=32326424110.1516410.1516410.15(38.34)12211301613016130(38.34)1226.26410()6.26410()xI cm m -=⨯⨯+⨯⨯-+⨯⨯+⨯⨯-=⨯=⨯ 主梁腹板的抗扭惯矩:3Tx I cbt =其中: c ——截面抗扭刚度系数(查表) b 、t ——矩形的宽度与厚度。
钢筋混凝土简支T梁桥主梁设计计算序:设计资料一、设计题目:钢筋混凝土简支T梁桥主梁设计计算二、设计资料:1. 桥面净空:净-9+2×1.0m人行道2. 主梁跨径和全长:标准跨径:LK =20.00m计算跨径:L0 = 19.50m主梁跨径:L=19.96m3. 设计荷载:公路Ⅰ级汽车荷载;人群荷载 3.0KN/m²;结构重要性系数γ0=1.14. 材料:砼:C30砼抗压强度标准值ck f=20.1MPa 抗压强度设计值cd f=13.8MPa 抗拉强度标准值tk f=2.01MPa 抗拉强度设计值td f=1.39MPa 弹性模量:Ec=3.0×104 MPa 钢筋:主筋HRB400钢筋参考图:本图比例以厘米计第一篇 T 型梁正截面设计1.钢筋混凝土简支梁标准跨径k L =20.00m ,计算跨径0L =19.50m 。
T型截面梁尺寸如图1-1,桥梁处于Ⅰ类环境条件,安全等级为一级,b ζ=0.53,0γ=1.1。
作用效应组合:通过设计题目中所给数值,(1)由承载能力极限状态作用效应组合公式)(2j Qj 1Q11Gi 00γγγγγS S S S Qjk m k Q Gik m i d ∑∑==++=ψ得简支梁控制界面的弯矩组合设计值和剪力组合设计值为: 跨中截面 Md,L/2=2306.69KNm Vd,L/2=124.12KN1/4跨界面 Md,L/4=1555.65KNm支点界面 Vd,0=622.53KN(2)正常使用极限状态计算时作用效应组合:由作用短期效应组合公式Qjk nj j m i Gik sd S S S ∑∑==+=111ψ跨中截面 Msd,L/2=2306.69KNm Vsd,L/2=124.12KN1/4跨界面 Msd,L/4=1555.65KNm单位图支点界面 Vsd,0=622.53KN由作用长期效应组合公式Qjk nj j m i Gik ld S S S ∑∑==+=121ψ跨中截面 Mld,L/2=2306.69KNm Vld,L/2=124.12KN1/4跨界面 Mld,L/4=1555.65KNm支点界面 Vld,0=622.53KN求翼缘计算宽度f b梁体采用C30混凝土,轴心抗压强度设计值cd f =13.8MPa ,,轴心抗拉强度设计值td f =1.39MPa 。
钢筋混凝土简支T梁桥主梁配筋设计1•计算书1.1设计资料1.1.1桥梁跨径及桥宽标准跨径:20.00m ;主梁全长:19.96m ;计算跨径:19.50m ;桥面净宽:净7m+2*0.75m=8.5m 。
1.1.2设计荷载汽车荷载采用公路一B级,人群荷载3kN/m 1.1.3主梁纵横面尺寸图1主梁横断面图(单位:mm支座中心线主梁中线图2 主梁纵断面图(单位:mm1.1.4梁控制截面的作用效应设计值:(1)用于承载能力极限状态计算的作用效应组合设计值跨中截面弯矩组合设计值叽冷1850.2 KN m,其他各截面弯矩可近似按抛物线变化计算。
支点截面剪力组合设计值Vd,0 367.2 KN m,跨中截面剪力组合设计值V df 64.2 KN,其他截面可近似按直线变化计算。
(2 )用于正常使用极限状态计算的作用效用组合设计值(梁跨中截面)恒载标准值产生的弯矩M GK 750 KN不计冲击力的汽车荷载标准值产生的弯矩短期荷载效应组合弯矩计算值为长期荷载效应组合弯矩计算值为人群荷载标准值产生的弯矩值为M Q1 K562.4 KN 1198.68KN m1002.46KN m55 KN mmmM lMQ 2 KM S1.1.5材料要求(1)梁体采用C25混凝土,抗压设计强度fcd 11.5 Mpa |(2)主筋采用HRB335钢筋,抗拉设计强度fsd 280 Mpa1.2截面钢筋计算1.2.1跨中截面的纵向受拉钢筋的计算1、计算T 形截面梁受压翼板的有效宽度:LI180(a)图2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2( b )所示的计算截面由设计资料查附表得lcd11.5 Mpa f td 1.23 Mpa f sd 280 Mpa0.560 1.0,弯矩计算值M°Md41850.2 KN m1600 (1580)L I (b)1600(1580)取上述三个数据中最小的值,故取 b f 1500mm3、判断T 形梁截面类型判断为I 类T 形截面, 4、受压区高度 6X 1850.2 10611.5 1500x(1179)2 整理后,可得到 x 2 2358x 214516b Vb 24acx2a5、主筋面积计算801402110 mm其余尺寸不变,故有:(1)bf1 3 195006500mm (L 。
普通装配式钢筋混凝土t形梁桥主梁计算普通装配式钢筋混凝土t形梁桥主梁设计计算书Ⅰ、选题说明:普通装配式钢筋混凝土T形梁桥主梁设计。
Ⅱ、普通装配式钢筋混凝土T形梁桥主梁设计基本资料:(1)、钢筋混凝土简支梁,5片主梁,主梁间距为2m,主筋采用2片焊接骨架组装。
(2)、结构尺寸:标推跨径L=16m ,主梁预制长度0L=19.96m,b计算跨径L=15.5m ,横隔梁3道。
结构安全等级为二级,结构重要性系数=1.0 。
(3)、材料:混凝土强度等级为C35 。
钢筋:主筋采用HRB335钢筋,主筋采用2片焊接钢筋骨架。
箍筋:采用HRB335钢筋。
架立筋:采用HRB335钢筋。
图 1 尺寸单位:mm内力变化特点: 汽车内力已计入冲击系数 1.352 ;弯矩按抛物线变化,剪力按直线变化 。
(5)、施工时阶段:预制主梁容重按263/KN m 考虑,吊装时混凝土强度达到设计强度的80%,吊点设在支点处,动力系数按1.2考虑 。
Ⅲ、设计计算:根据已给条件,查附表可得到相应的计算参数:C35混凝上: 抗压强度设计值 :16.10cd f MPa = ;抗拉强度设计值 : 1.52td f MPa = 轴心抗压强度标准值:23.4ck f MPa = ; 轴心抗拉强度标准值: 2.20tk f MPa = 混凝土弹性模量 : 143.1510c E MPa =⨯ 。
主筋、箍筋、架立筋均采用HRB335钢筋:抗拉强度设计值:280sd f MPa = 拉强度设计值:280sk f MPa = 钢筋弹性模量:52.010s E MPa =⨯1.正截面设计计算(4)、结构内力:跨中截面:/2702.52L GKM KN m =,/2702.52L GK M KN m = /2221.01L Q KM KN m =,/2118.42L d V KN m = 支点截面: 00dM = , 0600.10d V KN = 。
持久状况正截面抗弯承载能力的计算及复核。
一、设计资料1.桥面净空净—8m+2×1.0m人行道2.主梁跨径和全长标准跨径:l=19.50mb计算跨径:l=19.00m=19.46m主梁全长:l全3.设计荷载公路—I级,人群荷载标准值3.5kN/m24.材料钢筋:主钢筋用HRB335,其他用钢筋采用R235;混凝土:C305.计算方法极限状态法。
6.结构尺寸如图1所示,全断面六片主梁,设五根横梁。
二、主梁的计算(一)主梁的荷载横向分布系数1.跨中荷载弯矩横向分布系数(按修正偏心压力法)I(1)计算I和T翼板的换算平均高度1202140100h =+=(mm ) 求主梁截面重心位置 ()()4182001300120200-16002130020013002120120200-1600a x =⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=(mm ) 主梁抗弯惯距()()()4102323mm 10234.7418-21300130020013002001212120-418120200-1600120200-1600121⨯=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯=I 主梁抗扭惯矩查表得对于翼板:1.0075.01600120b t 11<==,31c 1=对于梁肋:)169.0120-1300200b t 22==,297.0c 2=()4933m1i 3i i i mm 10725.32001180297.0120160031t b c ⨯=⨯⨯+⨯⨯==∑=T I(2)计算抗扭修正系数β查表知,当6n =时,028.1=ξ,并取E G 4.0=,得923.06.1600.1910234.710725.34.0028.1112109=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯⨯+=E E β(3)计算横向影响线竖标值对于1号边梁考虑抗扭修正后的横向影响线竖标值为()()()()()()[]496.06.1-28.0-6.1-8.0-8.0-8.08.06.18.06.128.06.12923.061a a n 12222222n 1i 2i2111=⨯++++++++⨯+⨯⨯+=+=∑=βη163.0-a a a n 1n 1i 2i5151=+=∑=βη 设影响线零点离1号梁轴线的距离为x ,则163.0x-60.15496.0x ⨯= 解得: m 02.6x =(4)计算荷载横向分布系数1号边梁的横向影响线和布载图示如图3所示。
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:L=20m(墩中心距离)。
计算跨径:L=19。
6m(支座中心距离)。
实际长度:L’=19.95m(主梁预制长度)。
3、设计荷载公路—II级,人群3.5kN/m2、人行道板及栏杆5。
5kN/m.4、材料混凝土:C25,桥面铺装为8㎝厚水泥混凝土,体积质量取24kN/m3,钢筋混凝土体积质量取25kN/m3。
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g桥面铺装:m kN g /92.1240.108.01=⨯⨯= 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 /67.475.292.121=+=+=2.永久荷载产生的效应弯矩:kNm gl M sg 49.1)22.08.1(67.42121220-=-⨯⨯-=-= 剪力:kN gl Q sg 74.3)22.08.1(67.40=-⨯== 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 以及平均板厚H=0.5(8+14)=11: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。
装配式钢筋混凝土简支T型梁桥计算一、设计资料1.桥面净空净—7m+2×0.75m2.主梁路径和全长l20.00m(桥墩中心距离);标准路径:=bl19.50 m(支座中心距离);计算跨径:=l19.96 m(主梁预制长度)。
主梁全长:=全3.设计荷载公路-Ⅱ级,人群荷载为3.0kN/m2,人行道及栏杆重力单侧按照12.0kN/m 4.材料钢筋:主筋用HRB335钢筋,其它用R235钢筋。
混凝土:C305.计算方法极限状态设计法6.结构尺寸如图所示,全断面五片主梁,设五根横梁。
横剖面图1 桥梁横断面图(尺寸单位:cm)纵剖面图2 其中一跨的桥梁纵断面图(尺寸单位:cm)7.设计依据(1)《公路桥涵设计通甩规范》(JTG D60-2004),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》(JTG D62-2004),简称《公预规》; (3)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ 024—85),简称《基规》二、主梁的计算(一)主梁的荷载横向分布系数1.跨中荷载弯矩横向分布系数(按G —M 法)(1)主梁的抗弯及抗扭惯矩XI 和TX I求主梁截面的重心位置(图2)a x :平均板厚()cm h 1148211=+=cm a x 2.411301811)18160(1301811)18160(2130211=⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-=232112.411114211142121⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯+⨯⨯=x I232.4121301301813018121⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯+⨯⨯+424106275.66627500m cm -⨯==T 形截面抗矩惯柑近似等于各个矩形截面的抗扭惯矩之和,即:TX I =3i i i t b c ∑式中:i c ——为矩形截面抗任刚度系数(查表);i b 、i t ——为相应各矩形的宽度与厚度。
查表可知:069.060.111.011==b t ,311=c151.0)11.03.1(18.022=-=b t ,301.02=c故:43331080.218.019.1301.011.06.131m I TX -⨯=⨯⨯+⨯⨯=单位抗弯及抗扭惯矩:cm m b I J X X 44210142.416010628.6--⨯=⨯==m I J TX TX 4421075.11601080.2--⨯=⨯==(2)横梁抗弯及抗扭惯矩翼板有效宽度λ计算(图3):横梁长度取为两边主梁的轴线间距,即: m b L 4.66.144=⨯=⋅=()m c 35.215.085.421=-=cm h 100=',cm m b 1515.0=='367.040.635.2==l c根据l c 比值可查附表○1 求得λ=0.548所以λ=0.548×C=0.548×2.35=1.29m 求横梁截面重心位置b h h h b h h h a y ''+'⋅'⋅'+⋅⋅=1112222λλ m 21.00.115.011.029.120.115.021211.029.1222=⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=横梁的抗弯和抗扭惯矩y I 和Ty I :y I =121⨯2λ×h 31+22'''3''211)2(121)2(y y a h h b h b h a h -++-λ2323)21.020.1(0.115.00.115.0121)211.021.0(11.029.1211.029.12121-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯+⨯⨯⨯=421022.3m -⨯=32223111h b c h b c I Ty += 图31.0031.085.411.011<==h ,查表得 ,311=c 但由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板者的一半,可取c 611=298.0,1705.0)11.000.1(15.0222==-=c h 查表得故 3315.089.0298.085.411.061⨯⨯+⨯⨯=Ty J=433310971.110895.010076.1m ---⨯=⨯+⨯单位抗弯及抗扭惯矩y J 和:Ty J cmmI J y y 442110664.010085.41022.3--⨯=⨯⨯==cm m b I J T y T y 453110406.010085.410971.1--⨯=⨯⨯==(3)计算抗弯参数θ和扭弯参数α:324.010664.010142.45.190.44444=⨯⨯==--y x PJ J l B θ式中:B ——桥宽的一半;P l ——计算跨径。
装配式钢筋混凝土简支T 型梁桥(包括桥墩)计算钢筋混凝土简支T 形梁的计算第一部分一、设计资料 如图 1-1所示,全断面五片主梁,设五根横梁。
极限状态法。
标准跨径:Lb=20.00m (墩中心距离); 计算跨径:L=19.50m (支座中心线距离); 主梁全长:L 全=19.96m (主梁预制长度)。
3.设计荷载净—8m+2×0.75m 人行道。
2.主梁跨径和全长1.桥面净空公路—I 级,人群荷载 3kN/m2。
4.材料钢筋:主筋用HRB335钢筋,其他用R235钢筋; 混凝土:C25。
5.计算方法 6.结构尺寸7.设计依据(1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—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》(JTG D62—2004),简称《公预规》;(3)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ 024—85),简称《基规》。
二、主梁的计算(一)主梁的荷载横向分布系数1.主梁的抗弯及抗扭惯矩 Ix和 ITx求主梁界面的重心位置 ax(图 1-2):图 1-2平均厚度:h 1=1/2×(8+14)=11(cm) a x =39.3cmI x =1/12×162×113+162×11×(39.3-5.5)2+1/12×18×1303+18×130× (130/2-39.3)2=6894843(cm 2) =6.8948×10-2(m 4)T 形截面抗扭惯矩近似等于各个矩形截面的抗扭惯矩之和,即:I Tx =∑c i b i t i 3式中:c i —矩形截面抗扭惯矩刚度系数(查表); b i , t i —相应各矩形的宽度和厚度。
查表可知:t 1 /b 1 =0.11/1.80=0.061 , c 1 =1/3t 2/ b 2 =0.18/(1.3-0.11)=0.151 , c 2 =0.301 故:I Tx =1/3×1.8×0.113+0.301×1.19×0.183= 0.7986×10-3+2.089×10-3=2.888×10-3 (m 4) 单位宽度抗弯及抗扭惯矩:J x =I x /b = 6.8948×10-2/180=3.830×10-4(m 4/cm) J Tx =I Tx /b = 2.888×10-3/180=1.604×10-5(m 4/cm)(2)横梁抗弯及抗扭惯矩翼板有效宽度λ计算(图 1-3);横梁长度取为两边主梁的轴线间距,即:L=4b = 4×1.8=7.20(m) c=1/2×(4.85-0.15) = 2.35(m) h`= 100cm , b` =0.15m=15cm c /L= 2.35/7.20=0.3264根据c/L 比值可查附表1,求得:λ/c = 0.600 , 所以: λ=0.600c = 0.600×2.35 = 1.41(m) 求横梁截面重心位置 ay :h 1 ` h ` 2⨯1.41⨯ 0.11 2 + 1 ⨯0.15⨯1.0` 2⨯1.41⨯0.11+ 0.15⨯1.02 a y = = 0.20(m ) 2λh 1 + h `b ` = 2λh 1 2 + hb 2 22横梁的抗弯和抗扭惯矩 I y 和 I Ty :I y = 1/12×2λh 13+2λh 1(ay-h 1/2)2+1/12b`h`3+b`h`(h`/2-ay)2=1/12×2×1.41×0.113+2×1.41×0.11×(0.20-0.11/2)2+1/12×0.15 ×1.03+0.15×1.0×(1.0/2-0.20)2 =3.283×10-2(m 4) I Ty =c 1b 1h 13+c 2b 2h 23h 1 /b 1 =0.11/4.85=0.031<0.1 ,查表得 c 1= 1/3 ,但由于连续桥面的单宽抗 扭惯矩只有独立板宽扁板者的翼板,可取 c 1 = 1/6 。
一、设计题目:钢筋混凝土简支T形梁桥一片主梁设计。
二、设计资料1、某公路钢筋混凝土简支梁桥主梁结构尺寸。
标准跨径:20、00m;计算跨径:19、50m;主梁全长:19、96m;梁得截面尺寸如下图(单位mm):梁高1500。
为便于计算,现将右图得实际T形截面换算成标准T梁计算截面,h f′=(90+150)/2=120mm,其余尺寸不变。
2、计算内力(1)使用阶段得内力跨中截面计算弯矩(标准值)结构重力弯矩:M1/2恒=844、72KN·m汽车荷载弯矩:M1/2汽=573、28KN·m人群荷载弯矩:M1/2人=75、08KN·m作用效应组合中取Ψc=0、81/4跨截面弯矩:(设计值)M d、1/4=1500、00KN·m;(已考虑荷载安全系数)支点截面弯矩M d0=0、00KN·m,支点截面计算剪力(标准值)结构重力剪力:V恒=196、75KN;汽车荷载剪力:V汽=163、80KN;人群荷载剪力:V人=18、60KN;跨中截面计算剪力(设计值)V j1/2=76、50KN;(已考虑荷载安全系数)主梁使用阶段处于一般大气条件得环境中。
结构安全等级为二级。
汽车冲击系数1+μ=1、192、(2)施工阶段得内力简支梁在吊装时,其吊点设在距梁端a=400mm处,而梁自重在跨中截面得弯矩标准值结构重力剪力:M k、1/2=585、90KN·m,在吊点得剪力标准值结构重力剪力:V0=110、75KN·m。
3、材料主筋用HRB335级钢筋f sd=280N/ mm2;f sk=335N/m㎡;E S=2、0×10N/m m2、箍筋用R235等级钢筋f sd=195N/m㎡;f sk=235N/m㎡;E S=2、1×10N/ mm2、采用焊接平面钢筋骨架,初步可设a s=30+0、07h混凝土为C30f cd=13、8N/ mm2;f ck=20、1N/ mm2; f td=1、39N/ mm2;f tk=2、01N/ mm2;E c=3、00×10N/ m m2、三、设计要求1、进行T形梁正截面设计计算;2、进行T形梁斜截面设计计算;3、进行T形梁得变形及裂缝宽度验算;4、计算书要程序分明,文字流畅,书写工整,引出资料来源;5、图面整洁、紧凑,符合工程制图要求。
装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算一、其本设计资料(一)跨度和桥面宽度1、标准跨径:10m(桥墩中心)。
2、计算跨径:9.5m。
3、主梁全长:9.96m。
4、墙面净空:净7.5m(行车道)+2×1.0m(人行道)。
(二)技术标准1、设计荷载:公路—I级,人行道和栏杆自重线密度按照单侧6kN/m2。
2、材料:钢筋:主筋用HRB335级钢筋,其他用R235级钢筋。
混凝土:C50,容重26kN/m3(三)构造形式及截面尺寸(见图1.1)图1.1图1.2如图1.1所示,全桥共有5片T形梁组成,单片T形梁高为1m,宽1.8m桥上横坡为双向2%坡度,有C30混凝土桥面铺装控制;设三根横梁。
二、主梁的计算(一)主梁的荷载横向分布系数的计算 1、跨中荷载横向分布系数如前所述,本次设计桥跨内设有五道横隔梁,具有可靠的横向联系,且承重结构的宽跨比为B/l =10.5/9.5=1.1>0.5,故采用(G —M )法来绘制影响线和计算横向分布系数m c 。
(1) 计算主梁和横隔梁的抗弯惯性矩I x 和y I :1)求主梁界面的重心位置x图1-3 翼缘板厚按平均厚度计算,其平均板厚为h 1=21×(10+16)cm=13则,x=2010013)20178(2100201002131320178(⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-=27.96cm抗弯惯性矩I442333x m036130492.0cm 361304996.272100100201002012121396.2713201781320178121I ==-⨯+⨯⨯+-⨯-+⨯-⨯=)()()()(主梁的比拟单宽抗弯惯性矩 cm /cm 202981783613049b I J 4x x ===2)横隔梁的抗弯惯性矩翼板有效工作宽度表 表1-1lc 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5c λ 0.982 0.936 0.867 0.879 0.71 0.635 0.568 0.509 0.459 0.416cmb l 72018044'=⨯=⨯= 2272)16470(=-=cc/l’=315.0120227=由上表得,675.0'=c λ cm 153227675.0=⨯=λcm y 7.14801615322801680213131532=⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=cmcmaI J cmI y y y 442313794706481096481092137.14(131532131532121====-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=)(2)主梁的抗扭惯性矩和横隔梁的抗扭惯性矩T 形梁截面抗扭惯性矩近似等于各个矩形截面抗扭惯性矩之和 即 ∑=3i i i Tx t b c I对于梁肋:229.08720==b t 得285.0=c431976642087285.0'cm I Tx =⨯⨯= 对于横隔梁肋:239.06716==b t 得283.0=c则, 43776641667283.0'cm I Ty =⨯⨯= 则 '1'13131Ty Tx Ty Tx I aI bh J J ++=+cmcm/22621659985.109847077664180197664133143=++=++⨯=(3)计算参数θ和α cmB 45021805=⨯=3014.009086.013792029822262452.02)(928.013792029895045044==⨯⨯=⋅+====a EE J J EJ J G J J lB yx Ty Tx yx 则αθ(4) 计算各主梁横向影响线坐标已知θ=0.928,查“G-M 法”计算图表可得影响系数0K 和1K 的值,如表1-2所示。
钢筋混凝土简支T形梁桥主梁计算示例白城师范学院土木工程系编写:车国文钢筋混凝土T形梁桥主梁设计资料⒈某公路钢筋混凝土简支梁桥主梁结构尺寸。
标准跨径:20.00m;计算跨径:19.50m;主梁全长:19.96m;梁的截面尺寸如下图(单位mm):⒉计算内力⑴使用阶段的内力跨中截面计算弯矩(标准值)结构重力弯矩:M1/2恒=759.45kN-m;汽车荷载弯矩:M1/2汽=697.28kN-m(未计入冲击系数);人群荷载弯矩:M1/2人=55.30kN-m;1/4跨截面计算弯矩(设计值)M d,1/4=1687kN-m;(已考虑荷载安全系数)支点截面弯矩M d0=0,支点截面计算剪力(标准值)结构重力剪力:V0恒=139.75kN;汽车荷载剪力:V0汽=142.80kN(未计入冲击系数);人群荷载剪力:V0人=11.33kN;跨中截面计算剪力(设计值)=84kN(已考虑荷载安全系数);跨中设计剪力:V d,1/2主梁使用阶段处于一般大气条件的环境中。
结构安全等级为二级。
汽车冲击系数,汽车冲击系数1+μ=1.292。
⑵施工阶段的内力⒊材料主筋用HRB335级钢筋f sd=280N/mm2;f sk=335N/mm2;E s=2.0×105N/mm2。
箍筋用R235级钢筋f sd=195N/mm2;f sk=235N/mm2;E s=2.1×105N/mm2。
采用焊接平面钢筋骨架混凝土为30号f cd=13.8N/mm2;f ck=20.1N/mm2;f td=1.39N/mm2;f tk=2.01N/mm2;E c=3.00×104N/mm2。
作用效应组合主梁正截面承载力计算主梁斜截面承载力计算全梁承载力校核施工阶段的应力验算使用阶段裂缝宽度和变形验算纵向构造钢筋、架立钢筋及骨架构造钢筋长度计算钢筋明细表及钢筋总表第1章作用效应组合§1.1 承载力极限状态计算时作用效应组合根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)4·1·6条规定:按承载力极限状态计算时采用的基本组合为永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合,其效应组合表达式为:跨中截面设计弯矩M d=γG M恒+γq M汽+γq M人=1.2×759.45+1.4×1.292×697.28+1.4×55.30=2250.00kN-m 支点截面设计剪力V d=γG V恒+γG1V汽+γG2V人=1.2×142.80+1.4×1.292×139.75+1.4×11.33=440.00kN§1.2 正常使用极限状态设计时作用效应组合根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)4·1·7条规定:公路桥涵结构按正常使用极限状态设计时,应根据不同的设计要求,分别采用不同效应组合,⑴作用效应短期组合作用效应短期组合为永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合,其效应组合表达式为:M sd=M gk+ψ11M11+ψ12M12=759.45+0.7×697.28+1.0×55.30=1302.85kN-m⑵作用长期效应组合作用长期效应组合为M ld=M gk+ψ21M11+ψ22M12=759.45+0.4×697.28+0.4×55.30=1060.48kN-m第2章主梁正截面承载力计算§2.1 配筋计算⎩⎨⎧=>>=⨯-⨯-mm d mmmm 4025.1404.448.352322180 §2.2正截面抗弯承载力复核⑴跨中截面含筋率验算mm a s 60.1137238)4.188.35432(804)8.35232(6434=+⨯++⨯+=h 0=h -a s =1300-113.60=1186.40mm⎩⎨⎧=>>=>=⨯==%19.0/45.0%2.0%39.340.11861807238min 0sd td s f f bh A ρρ⑵判断T 形截面的类型NA f Nh b f s sd f f cd 331064.202628072381072.247511515608.13⨯=⨯=>⨯=⨯⨯=''根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5·2·3条:翼缘位于受压区的T 形截面受弯构件,当符合:f f cd s sd h b f A f ''≤时,则按宽度为b ′f 的矩形截面计算。
⑶求受压区的高度xmm h mm b f A f x i f cd s sd 11014.9415608.132807238='<=⨯⨯='=⑷正截面抗弯承载力M u⑵计算最大剪力和剪力分配根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5·2·11条:最大剪力取用距支座中心h/2处截面的数值,并按混凝土和箍筋共同承担不少于60%;弯起钢筋承担不超过40%,并且用水平线将剪力设计值包络图分割为两部分。
距支座中心h/2处截面剪力kN V d 27.416)84440(2/195002/1300440=--='混凝土和箍筋承担的剪力V cs =0.6V'd =0.6×416.27=249.76KN 弯起钢筋承担的剪力V sb =0.4V'd =0.4×416.27=166.51KN 简支梁剪力包络图取为斜直线。
即:l x V V V V d d d dx 2)(2/1,02/1,-+= 剪力分配见图2所示。
§3.4 箍筋设计根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5·2·11条:箍筋间距按下列公式计算:2020,62321)()6.02(102.0d k cu v V bh f p S ξγαα+⨯=- p 中=100ρ中=100×7238/(180×1186.40)=3.3893>2.5,取p 中=2.5 p 支=100ρ支=100×1609/(180×1250.10)=0.7151<2.5 p 平=(p 中+p 支)/2=(2.5+0.7151)/2=1.6075h 0平=(h 0中+h 0支)/2=(1186.40+1250.10)/2=1218.25mm根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第9·3·13条:钢筋混凝土梁应设置直径不小于8mm 或1/4主筋直径的箍筋。
其配筋率ρsv ,R235钢筋不应小于0.18%,现初步选用φ8的双肢箍筋,n =2;A sv1=50.3mm 2。
A sv =nA sv1=2×50.3=100.6mm 2mmV bh f p S d k cu v 33476.24925.121818030)6075.12(1045.01.10.1)()6.02(102.02622020,62321=⨯⨯+⨯⨯⨯=+⨯=-ξγαα根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第9·3·13条:箍筋间距不应大于梁高的1/2且不大于400mm 。
在支座中心向跨径方向长度相当于不小于一倍梁高范围内,箍筋间距不宜大于100mm 。
近梁端第一根箍筋应设置在距端面一个混凝土保护层距离处。
梁与梁或梁与柱的交接范围内可不设箍筋;靠近交接面的一根箍筋,其与交接面的距离不宜大于50mm 。
现取跨中部分箍筋的间距为200mm ,跨中部分长度为91×200=18200mm 。
梁端加密段长度为880mm ,加密段箍筋间距为60mm ,梁端第一根箍筋距端面为50mm ,第一根箍筋与第二根箍筋间的距离为50mm 。
梁端加密段箍筋为四肢箍筋。
50+50+13×60=880mm 。
配箍率验算%18.0%270.02001803.502=>=⨯⨯=svin sv ρρ满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第9·3·13条R235钢筋最小配箍率的要求。
§3.5 弯起钢筋及斜筋设计根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5·2·11条:计算第一排弯起钢筋A sb1时,对于简支梁和连续梁近边支点梁段,取用距支点中心h/2处由弯起钢筋承担的那部分剪力值V sb1;计算第一排弯起钢筋以后的每一排弯起钢筋A sb 2…A sb i 时,取用前一排弯起钢筋下面弯点处由弯起钢筋承担的那部分剪力V sb 2…V sb i 。
一排弯起钢筋截面积按下列公式计算:)(sin 1075.0230mm f V A s sb sb sb θγ-⨯= 需设置弯起钢筋的区段长度(距支座中心)mm l 52102/195008444076.2494402=⨯--=初步拟定架立钢筋为2ф22,净保护层为42.9mm ,则架立钢筋底面至梁顶的距离为42.9+25.1=68mm第一排弯起钢筋的面积为:(初步拟定为ф32)23311112145sin 2801075.051.166sin 1075.0mm f V A s sb sb sb =︒⨯⨯⨯=⨯≥--θ 初步选用由主筋弯起2ф32,A sb1=1608mm 2。
第一排弯起钢筋的水平投影长度为l sb1:l sb1=1300-(68+35.8/2)-(32+35.8+35.8/2)=1128mm 第一排弯起钢筋与梁轴线交点距支座中心的距离为: 1300/2-68-35.8/2=564mm第一排弯起钢筋弯起点的剪力kN V sb 04.149521011285210)76.249440(2=--=第二排弯起钢筋的面积:(初步拟定为ф32)5点~跨中8ф32+4ф161186.40 第一类94.14 2309.02 根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第9·3·11条:受拉区弯起钢筋的弯起点,应设在按正截面抗弯承载力计算充分利用该钢筋强度的截面以外不小于h0/2处,弯起钢筋可在按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋截面面积之前弯起,但弯起钢筋与梁中心线的交点应位于按计算不需要该钢筋的截面之外。