预应力箱梁(T梁)截面承载力计算(85规范)
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课程名称:《桥梁工程概论》设计题目:预应力钢筋混凝土简支T形梁桥设计院系:专业:学号:姓名:元芳指导教师:联系方式:西南交通大学峨眉校区2012年6 月 2 日课程设计任务书专业0 姓名学号开题日期:2012-5-15完成日期:2012-6-3题目:预应力纲纪混凝土简支T形梁桥设计一、设计的目的通过本次预应力纲纪混凝土简支T形梁桥设计,掌握并巩固课堂所学知识二、设计的内容及要求设计内容:1、计算桥面板内力(最大弯矩和剪力);2、计算主梁内力(跨中弯矩和剪力及支座处最大剪力),进行强度检算;要求:1、本课程设计须按教务对课程设计的排版格式要求,形成电子文档,并打印成文本上交,同时电子文档也须上交。
2、本课程设计期末考试时必须交三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)年月日目录第一章设计资料 (4)1.1 设计资料 (4)第二章主要尺寸拟定 (4)2.1 尺寸拟定 (4)第三章行车道板的计算 (9)3.1 桥面板恒载计算 (9)3.2 铰接板的内力计算 (10)第四章主梁内力计算 (8)4.1 求横向分布系数 (8)4.2 主梁内力计算 (11)第五章荷载效应组合.............................................................. 错误!未定义书签。
5.1 承载力极限状态设作用效应组合................................ 错误!未定义书签。
5.2 正常使用极限状态设作用效应组合............................ 错误!未定义书签。
第六章截面验算 (23)6.1 持久状况承载能力极限状态计算 (23)6.2 持久状况正常使用极限状态计算 (23)6.3 挠度验算 (24)第七章设计小结 (23)325/kN m 12.14/kN m 324/kN m 323/kN m 26.1p L m=23.5/kN m 43.4510c E MPa=⨯一、设计资料1、计算跨径:2、设计荷载:公路Ⅱ级荷载;人群荷载人行道重力:预制横隔梁的重力密度为 3、主要宽度尺寸:行车道宽度为 8.5m ,人行道宽度为 0.75m ,每片梁行车道板宽2.00m4、行车道板间连接形式:刚性连接3、铺装层及其各项指标:桥面铺装层外边缘处为2cm 的沥青表面处治(重力密度 )和6cm 厚的混凝土三角垫层(重力密度 ),桥面横坡 1.5%4、其他数据:弹性模量5、设计依据: 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》(JTG D62—2004)8、设计方法:承载能力极限状态法二、主要尺寸拟定① 主梁高度公路普通钢筋混凝土梁高跨比的经济范围约为1/11~1/16;预应力混凝土梁的高跨比为1/15~1/25,随跨度增大而取较小值,本课程设计采用1350mm 的主梁高度② 梁肋厚度常用的梁肋厚度为15cm - 18cm ,视梁内主筋的直径和钢筋骨架的片数而定。
T梁、预制小箱梁等施工标准化要求一,一般要求1。
1适用于预制T梁、预制小箱梁等预制构件施工.1。
2预制场建设按本实施细则(工地建设篇)完成,具备生产的条件。
1。
3预制梁施工使用的千斤顶、油泵(数控张拉设备)、钢筋加工机械及压浆泵等机械设备均应进场。
1.4张拉采用穿心千斤顶,整体张拉或放张采用具有自锚功能的千斤顶;千斤顶的额定张拉力宜为所需张拉力的1.5倍,且不得小于1。
2倍。
与千斤顶配套使用的压力表应选用防震型产品,其最大读数为张拉力的1.5~2。
0倍,标定精度不低于1.0级。
张拉机具设备应与锚具产品配套使用,并在使用前进行校正、检验和标定.1.5张拉用的千斤顶与压力表在使用前,由国家授权的法定计量技术机构定期标定,配套标定、配套使用。
1。
6预制梁板前,要实地校核设计梁板角度、长度、宽度,配筋等.1。
7钢筋骨架在台座上用胎架绑扎成型,整体吊装就位。
1.8防撞护栏钢筋、支座钢板、边梁泄水孔及伸缩缝钢筋等预埋件要提前预埋,就位准确,埋设牢固。
防撞护栏及伸缩缝等预埋筋要采用定位钢筋辅助定位.边梁泄水孔预埋位置要准确,孔径一致。
1。
9横隔板钢筋绑扎要使用定位胎架,确保高低、间距一致,符合设计要求。
1。
10预应力筋制作下料时,长度要通过计算确定。
用切断机或砂轮锯切断,严禁使用电弧切割.1。
11锚具、夹具、连接器在存放、搬用及使运过程中要妥善保管和标识,防止锈蚀、沾污、损伤、混淆,临时性的防护措施应不影响其安装和永久性防腐的实施。
预应力筋用锚具产品应配套使用,同一结构或构件应采用同一生产厂的产品,工作锚不得作为工具锚使用。
二 施工工序后张法预制梁板施工工序如下框图施工要点3。
1预制场及梁底座制作、排水等按本实施细则(工地建设篇)的要求执行.3.2后张法预制梁板。
1)钢筋绑扎。
(1)钢筋的制作与绑扎.钢筋在模架上进行绑扎,整体吊装就位。
注意防撞护栏钢筋预先埋入.(2)与波纹管等相互干扰的钢筋不得切断,应采取合理措施避开.(3)伸缩缝及防撞护栏预埋钢筋应使用钢筋定位辅助定位,并与梁板钢筋骨架连接(绑扎或焊接)牢固.桥面板剪力筋要提前预埋并绑扎或焊接牢固,不得直接插入混凝土,并注意后续工程施工时的保护,不得随意弯折.(4)横隔板钢筋要确保高低、间距一致,符合设计要求,保证安装后对位准确.横隔板厚度的应小于30cm,且不得中间镂空。
箱梁预制及存放台座设置及验算1、后张法预应力箱梁台座设置及其验算1、1台座设置(1)对台座基础的地基进行加强处理,使台座基底承载力≥150Kpa。
(2)台座基础两端2.0m范围下挖50cm台座基础,宽1.6m,中间基础部分宽1.6m,30cm厚,并布筋浇注C30混凝土;台座部分配置结构钢筋,浇筑20cm厚混凝土,台座顶面采用小石子混凝土调平,并用4x4cm角钢包边,防止边角破坏。
底模采用1m宽8mm厚的大块钢板平铺,并且与台座连接成整体。
用3m靠尺及塞尺检测平整度,偏差控制2mm以内,确保钢板接缝严密、光滑平顺。
台座施工预留模板对拉螺栓孔间距50cm。
(3)箱梁采用两台50t龙门吊起吊。
在梁底台座预留吊装孔,吊点位置距梁端1m。
20m和25m预制箱梁共用台座设置4个吊装孔洞。
(4)为了保证桥梁平顺,在20m(25m)箱梁台座跨中设向下13mm的预拱度,从跨中向梁端按抛物线过渡设置。
施工时可根据实际情况进行适当调整。
(5)预制台座间距为3m,以便吊装模板。
1.2台座受力验算按25m箱梁对台座受力进行验算。
单片箱梁重量=27.275×2.6=70.915t。
模板重量=12t,小箱梁底面面积为:1×24.84=24.84m2,则台座所受压强=(70.915+12)×1000×10/24.84=0.0334MPa,小于台座强度30MPa。
张拉完毕后受力面积取2 m2,则台座所受压强=(70.915+12)×10×1000/2=0.42MPa,小于台座强度30MPa。
台座两端地基承载力压强需达到0.42 MPa×1/(2×1.6)=131.25Kpa。
施工时夯实地基并铺设碎石垫层使其满足要求。
2、箱梁存梁区台座设计及验算2.1箱梁存梁区台座设计台座枕梁采用C30混凝土(计算中枕梁视为刚性构件),箱梁存梁用枕梁尺寸为0.8m×0.4m×7.5m 见下图:(验算以25米箱梁进行验算,其余20米箱梁的存梁用枕梁采用同25米箱梁存梁用枕梁相同的结构), 25米箱梁最大一片砼方量为27.275m3,钢筋砼比重取26KN/m3,最高放置两层,则存梁荷载F=27.275×26×2/2=709.15KN。
箱梁预制及存放台座设置及验算1、后张法预应力箱梁台座设置及其验算1、1台座设置(1)对台座基础的地基进行加强处理,使台座基底承载力≥150Kpa。
(2)台座基础两端2.0m范围下挖50cm台座基础,宽1.6m,中间基础部分宽1.6m,30cm厚,并布筋浇注C30混凝土;台座部分配置结构钢筋,浇筑20cm厚混凝土,台座顶面采用小石子混凝土调平,并用4x4cm角钢包边,防止边角破坏。
底模采用1m宽8mm厚的大块钢板平铺,并且与台座连接成整体。
用3m靠尺及塞尺检测平整度,偏差控制2mm以内,确保钢板接缝严密、光滑平顺。
台座施工预留模板对拉螺栓孔间距50cm。
(3)箱梁采用两台50t龙门吊起吊。
在梁底台座预留吊装孔,吊点位置距梁端1m。
20m和25m 预制箱梁共用台座设置4个吊装孔洞。
(4)为了保证桥梁平顺,在20m(25m)箱梁台座跨中设向下13mm的预拱度,从跨中向梁端按抛物线过渡设置。
施工时可根据实际情况进行适当调整。
(5)预制台座间距为3m,以便吊装模板。
1.2台座受力验算按25m箱梁对台座受力进行验算。
单片箱梁重量=27.275×2.6=70.915t。
模板重量=12t,小箱梁底面面积为:1×24.84=24.84m2,则台座所受压强=(70.915+12)×1000×10/24.84=0.0334MPa,小于台座强度30MPa。
张拉完毕后受力面积取2 m2,则台座所受压强=(70.915+12)×10×1000/2=0.42MPa,小于台座强度30MPa。
台座两端地基承载力压强需达到0.42 MPa×1/(2×1.6)=131.25Kpa。
施工时夯实地基并铺设碎石垫层使其满足要求。
2、箱梁存梁区台座设计及验算2.1箱梁存梁区台座设计台座枕梁采用C30混凝土(计算中枕梁视为刚性构件),箱梁存梁用枕梁尺寸为0.8m×0.4m×7.5m见下图:(验算以25米箱梁进行验算,其余20米箱梁的存梁用枕梁采用同25米箱梁存梁用枕梁相同的结构), 25米箱梁最大一片砼方量为27.275m3,钢筋砼比重取26KN/m3,最高放置两层,则存梁荷载F=27.275×26×2/2=709.15KN。
预应力横梁的计算预应力横梁的计算1. 引言预应力横梁是工程结构中常见的承重构件,其设计和计算对确保结构的安全性和可靠性至关重要。
本旨在提供一份详细的预应力横梁计算模板,以供参考使用。
2. 材料特性预应力横梁的材料特性包括混凝土强度等级、钢筋强度等级、预应力钢丝强度等级等。
在计算之前,需要明确材料的特性参数,并按照标准规范进行选择与使用。
3. 横梁几何参数横梁的几何参数包括截面形状、横梁长度、截面尺寸等。
在进行计算之前,需要明确横梁的几何参数,并按照设计要求进行选择与确定。
4. 荷载计算荷载计算是预应力横梁设计的关键步骤之一。
根据工程要求和使用环境,确定横梁所承受的各种静载荷、动载荷和温度荷载等。
在计算中,需要按照规范要求,进行荷载组合和取值的确定。
5. 截面力计算根据荷载计算结果,计算横梁截面所受力的大小和性质。
包括弯矩、剪力、轴力等。
根据计算结果,进行截面尺寸的初选、调整和优化。
6. 预应力计算预应力计算是预应力横梁设计的核心内容之一。
根据截面力计算结果,确定预应力钢筋的位置、数量和张拉方式。
利用预应力钢筋的预载荷,改善结构的受力性能和抗裂能力。
7. 梁的稳定性分析在进行预应力横梁设计时,需要进行梁的稳定性分析。
主要包括截面稳定和整体稳定两个方面。
通过对梁的稳定性计算,确定结构在荷载作用下的稳定工况,并采取相应的措施进行处理。
8. 设计验算在计算完成后,进行横梁设计验算。
包括横梁截面验算、预应力钢筋验算和混凝土验算等。
根据设计要求和规范要求,对横梁进行安全性和可靠性的评估,确定设计的合理性和满足使用要求。
9. 附件本所涉及的附件包括设计图纸、计算表格、实验数据等。
请参考附件进行详细设计和计算。
10. 法律名词及注释本所涉及的法律名词及注释包括但不限于:《建筑结构荷载标准》、《混凝土结构设计规范》等相关规范和标准条款。
请根据实际情况进行参考和使用。
预制台座计算书附件预制及存梁台座计算书一、30T箱梁梁台座受力计算考虑最终30米箱梁梁预制时的静载作用主要包括台座自重G1、基础自重G2、钢模重量G3=280KN、箱梁重量G4=900KN四部分的重力。
台座长度l=31m、宽度b=0.92m(按最大计算)、高度h=0.25m;台座基础长度L=31m,基础宽0.92m,厚度0.1m。
端部长1.4m范围内埋置深度为0.6m,且宽1.6m(详情见方案图2)。
台座自重G1=lbh×25=178.3KN基础面积S=1.4×1.6×2+28.2×0.92=30.4m2基础自重G2=(1.4×1.6×0.6×2+28.2×0.1×0.92)×25=132.1KN1、当30米T梁台座整体受力时地基承载力计算:N=G1+G2+G3+G4=1490.4KN,取为1500KN,取安全系数为1.1则基底压力:P=1.1N/S=1.1×1600/30.4=58Kpa2、30米T梁张拉两端受力时地基承载力计算:L=1.4m、b=1.6m S=2×1.4×1.6=4.48m2N=G1+G2+G4=1210.4KN, 按照1250KN取值,取安全系数为1.1P=1.1N/S=1250×1.1/4.48=307Kpa故30m箱梁梁台座基础地基承载力需要大于307Kpa,方能满足施工要求。
二、40米T梁台座受力计算考虑最终T梁预制时的静载作用主要包括台座自重G1、基础自重G2、钢模重量G3=420KN、T梁重量G4=1100KN四部分的重力。
台座长度l=41m、宽度b=0.6m(按最大计算)、高度h=0.25m;台座基础长度L=41m, 中部基础宽B=0.6m,中部埋置深度0.1m,端部长1.8m 范围内埋置深度为0.6m,且宽1.6m。
台座自重G1=lbh×25=153.8KN基础面积S=1.8×1.6×2+37.4×0.6=28.2m2基础自重G2=(2×1.8×1.6×0.6+37.4×0.1×0.6)×25=142.5KN1、当T梁台座整体受力时地基承载力计算:N=G1+G2+G3+G4=1816.3KN,按照1900进行取值,取安全系数为1.1 则基底压力:P=1.1N/S=1.1×1900/28.2=74.2Kpa2、T梁张拉两端受力时地基承载力计算:l=1.8m、b=1.6m S=2×1.8×1.6=5.76m2N=G1+G2+G4=1396.3KN,按照1400取值,并取安全系数为1.1P=1.1N/S=1.1×1400/5.76=267.4Kpa故40mT梁台座基础地基承载力需要大于267Kpa,方能满足施工要求。
第1章 设计资料及构造布置1.1 设计资料1.桥跨及桥宽:计算跨径:p l 34.00m =桥面净空:净一0.5m 1m 7.5m 2.5m 0.5m 12m ++++= 2.设计荷载: 路一Ⅰ级。
3.材料及工艺:混凝土:主梁用C50,栏杆及桥面铺装用C30。
预应力钢筋应采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)的15.7钢绞线,每束7根。
全梁配6束,抗拉强度标准值,抗拉强度设计值。
公称面积。
弹性模量;锚具采用夹板式群锚。
按后张法施工工艺制作桥梁,预制主梁时,预留孔道采用预埋金属波纹管成型,钢绞线采用TD 双作用千斤顶两端同时张拉,主梁安装就位后现浇60mm 宽的湿接缝。
最后施工80mm 厚的沥青桥面铺装层。
4.设计依据(1).交通部颁《公路工程技术指标》(JTG B01-2003); (2).交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004); (3).交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)1.2 横截面布置1、主梁间距与主梁片数梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济,同时加宽翼板对提高主梁截面效率指标很有效,故在许可条件下适当加宽T 梁翼板。
本课程设计中翼板宽度为2080mm ,由于宽度较大,为保证桥梁的整体受力性能,桥面板采用现浇混凝土刚性接头。
净一0.5m 1m 7.5m 2.5m 0.5m 12m ++++=的桥宽选用6片主梁,如图1-1所示:图 1-1 结构尺寸图(尺寸单位mm)2、主梁跨中截面主要尺寸拟定(1)主梁高度预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比通常在1/15-1/25之间,标准设计中高跨比约在1/18-1/19之间。
本课程设计采用1840mm的主梁高度。
(2)主梁截面细部尺寸T梁板的厚度主要取决于桥面板承受车轮局部荷载的要求,还应考虑能否满足主梁受弯时上翼板受压的要求,这里取预制T梁的翼板厚度为150mm,翼板根部加厚到250mm,以抵抗翼缘根部较大的弯矩。
二、支架设计承载力参数1、立杆设计荷载2、横杆设计荷载3、方木、模板设计参数[σw] = 13MPa[ τ] = MPaE = ×104 MPa10×10cm方木截面抵抗矩:A=bh=100*100=10000mm2I=bh3/12=100*1003/12=*106mm4W=bh2/6=100*1002/6=*105mm3S m=bh2/8=100*1002/8=*105mm3三、箱梁砼自重参数箱梁具体尺寸见设计院图纸。
1、箱梁砼容重按25kN/m3,本次计算按箱梁腹板荷载计算,翼板因荷载偏小,不在验算范围内。
2、箱梁普通截面段腹板每延米砼恒载计算:腹板截面S=*=0.85m2,每延米砼恒载P1=×25=m。
3、横梁、端梁每延米砼恒载计算:(按最不利荷载截面即纵向的横截面计算)箱梁截面S=×=28.475m2每延米砼恒载P2=×25=m,中横梁宽为2m,端梁宽1.2m。
四、荷载组合1、人员及施工机械设备荷载P3=m22、混凝土倾倒及振捣产生的荷载P4=2kN/m2荷载组合按照Ⅱ类荷载组合计算,P=恒载+活载五、支撑体系验算(一)箱梁普通截面段1、模板验算(1)底板模板验算:模板每延米荷载计算:q=*P1+(P3+P4)*=*++2)*=m腹板宽度为500mm,板宽按0.5m计算。
1.计算简图箱梁模板底横向10×10cm方木间距均为300cm,按均布荷载作用下的二等跨连续梁计算。
2.截面特性A=bh=500*20=10000mm2I=bh3/12=500*203/12=333333mm4W=bh2/6=500*202/6=33333mm3S m=bh2/8=500*202/8=25000mm33.截面验算查表可知:弯距系数Kmmax=,剪力系数Kv B=+=,扰度系数Kw中=中(1)抗弯强度验算M max=M中==**=·mσ=M max/W=*106/33333=<[σw]=满足要求(2)剪切强度验算Q max==**=τmax=QS m/I m b=*103*25000/(333333*500)=< [τ]= MPa满足要求(3)挠度验算f max=(100EI)=**3004/(100**104*333333)=0.352mm< [ f ]=L/400=300/400=0.75mm满足要求(2)侧板模板验算:混凝土等级为C50,坍落度选用160~180mm,砼容重为γc=25 KN/m3,采用汽车泵导管运送混凝土至箱梁,浇筑速度V=2m/h,砼温度为30℃,用插入式振捣器振捣。
预应力横梁的计算假设箱梁自重在支点产生的总反力为N 自,护栏在支点产生的总反力为N 护,二期恒载(桥面铺装+调平层)在支点产生的总反力为N 铺,车道荷载产生的反力为N CD ,车辆荷载产生的反力为N CL ,且假定箱梁截面为单箱三室截面。
1、横梁计算的截面取用(1)在横梁计算宽度内的翼缘板与横梁共同构成受力截面,如下图图1 联合受力截面(2)纯粹横梁截面图2 单纯受力截面2、自重荷载在腹板的分配自重荷载按照集中力在腹板位置加载。
单箱三室截面,共有四个腹板,每个腹板竖向力为:41自N P =这样分配下来,边腹板由于受到悬臂的影响其值稍小,中腹板稍大;如果计算靠近边腹板处支点的负弯矩,则近似将P1提高10%,中腹板P1不变进行计算;如果靠近中腹板处的正弯矩控制设计,则不需进行处理,直接采用P1进行计算。
图3正弯矩控制设计,直接用P1 图4负弯矩控制设计,边P1提高10%图5 对于不能确定是正弯矩控制设计, 还是负弯矩控制设计的,分两次计算3、护栏荷载的分配护栏反力按照集中力加载,作用在护栏的形心处,竖向力为:22护P P =图6 护栏反力加载如有中间护栏,则: 中间护栏为 22护P P =边护栏为 42护P P =图7 带有中间护栏的反力加载4、桥面铺装荷载的分配桥面铺装荷载按照均布荷载加载,荷载长度为铺装(调平层)在横断面中的宽度。
均布荷载大小为WN Q 铺=图8 桥面铺装荷载的加载5、活载加载一个车道荷载产生的反力提高系数折减系数车道数××=CDCD N P此处:提高系数折减系数车道数××就是计算时输入的汽车系数;一个车辆荷载产生的反力提高系数折减系数车道数××=CLCL N P此处:提高系数折减系数车道数××就是计算时输入的汽车系数; (1)算法1(偏于安全)不管车道荷载还是车辆荷载,均将车轮作为荷载(也就是将车轮作为集中力,每个车轮重量为反力的一半,但车轮之间的距离不能变化)进行横桥向加载。
单筋T形梁正截面承载力计算首先,单筋T形梁的截面形状决定了其抗弯性能。
截面一般包括上翼缘、下翼缘和腹板三个部分。
上翼缘主要承担拉力,下翼缘和腹板主要承担压力。
根据材料的强度和构件尺寸,可以计算出单筋T形梁的截面性能指标,如截面面积、截面惯性矩、截面模量等。
其次,单筋T形梁的承载力计算还要考虑由荷载引起的应力。
常见的荷载包括自重、活载、风载和地震载等。
这些荷载可以综合考虑,并转化为梁的等效荷载作用于梁上。
根据不同的受力情况,可以采用弹性理论或塑性理论进行计算。
弹性理论假设材料的应力和应变满足胡克定律,可以解析地计算出梁的最大应力和变形情况。
而塑性理论假设材料达到屈服应变时,应力保持不变,可以通过平衡条件和塑性转化准则进行计算。
在设计和计算中,还需要考虑梁的安全性。
常见的安全系数包括抗弯强度安全系数、极限状态安全系数和服务状态安全系数等。
抗弯强度安全系数是指梁的抗弯强度与设计荷载之比,一般要求大于1.5、极限状态安全系数是指梁在极限状态下的荷载与承载力之比,要求大于1.0。
而服务状态安全系数是指梁在使用过程中的荷载与承载能力之比,要求大于 1.0。
最后,计算单筋T形梁的承载力还需要考虑构件的受限状况。
单筋T形梁的受限状态一般有局部屈曲、整体侧扭和挤压等。
这些受限状态会影响梁的承载能力。
为了确保梁的良好工作性能,需要对梁的限制状态进行合理的分析和计算。
综上所述,单筋T形梁的承载力计算是一个综合考虑材料、截面形状、荷载、安全性和受限状况等多个因素的过程。
只有在合理选择计算方法和参数的基础上,才能保证梁的设计符合规范,并能满足工程实际需求。
因此,在设计和计算单筋T形梁的承载力时,需要根据具体情况进行详细分析,并结合相关理论和规范进行计算,以保证构件的安全可靠性。
制梁台座设计计算书1.设计计算依据1.1.计算依据:⑴招标文件及设计图纸⑵金塘制梁场平面布置图纸⑶《舟山大陆连岛工程金塘大桥土建工程第Ⅳ-E合同段招标参考资料》⑷金塘制梁场勘探点布置图及工程地质柱状图⑸《MIDAS/civil》计算软件⑹《基础工程》(西南交通大学出版社,李克钏主编)⑺《工程力学-材料力学分册》(西南交通大学出版社,许留旺主编)⑻《结构设计原理》(西南交通大学黄棠、王效通主编)⑼《桥梁工程概论》(西南交通大学出版社,李亚东主编)⑽《地基基础设计与计算》(人民交通出版社,朱浮声主编)⑾《桥梁桩基计算与检测》(人民交通出版社,赵明华编著)1.2.技术规范:⑴《公路桥涵设计通用规范》(JTJ 021-89)⑵《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ 023-85)⑶《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ 024-85)⑷《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000)⑸《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-94)⑹《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T D60-01-2004)2、设计说明制梁台座采用四根φ1.2m钻孔灌注桩上部辅以承台和U型垫梁。
从工程地质剖面图中看,相邻桩位地层变化较大,故需对每个承台桩位的承载力进行单独设计(制梁台座一端两根桩间距4.2m,为避免承台的不均匀沉降,采用一端两根桩同等设计桩长),本计算书详细计算3#勘探孔位制梁台座的2根桩的设计计算过程,其它桩的设计类似。
3、设计参数选定 3.1、设计荷载梁重115750q kN = 内模22700q kN =暂定 外模31400q kN =暂定 底模4730q kN =暂定 承台总重51140q kN =40公分厚地基梁重625.49*0.4*7*624425q kN ==U 型支座重71*0.5*3*62*25.490.25*0.75*5*602426q kN =+= 单根桩的自重(暂按43米计算,1/2自重):2*25.49*431238r kN π= 四根桩总重84952q kN = 3.2、材料性能指标 (1)、C25砼C25砼轴心抗压强度:[]W σ =11.9MPa (2)、钢筋I 级钢筋:f y =210MPa ,f y 1=210MPa , II 级钢筋:f y =300MPa ,f y 1=300MPa , 4.基础加固设计与分析 4.1地基承载力的计算因为预制场的地质条件非常复杂,上层主要为软弱下卧层,故需要计算地基的容许承载力,由所建模型可知垫梁下部每延米地基的荷载为364kN ,地基应力k f 为52kPa, 通过查《舟山连岛工程金塘预制场工程地质勘察报告》可知e =0.8的淤泥质粘性土,查资料可知其ηb =0.3,ηd =1.6。
梁板张拉计算说明一、编制依据1、《黔西南州兴义环城高速公路第二合同段两阶段施工图设计》;2、《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011 );3、《路桥施工计算手册》;二、适应范围兴环二标一工区预制预应力20mT梁、预制预应力30mT梁、预制预应力40mT 梁。
本次张拉计算说明适用于40mT梁。
三、工程概况根据施工设计图纸统计,兴环二标一工区共计预制T梁1590片,其中20mT 梁375片、30mT梁155片、40mT梁1060片。
四、张拉计算概述:预应力管道采用塑料波纹管成孔;预应力钢绞线均采用高强度低松弛钢铰线,f pk=1860Mpa,钢束张拉控制应力σcon=0.75f pk=1395Mpa。
公称直径d=15.2mm,公称面积Ay=140mm2,弹性模量Ep=1.95×105Mpa,松弛率0.035,松弛系数0.3。
40米T梁钢束采用8股、9股、10股;锚具采用15-N(N=8、9、10)型系列锚具及配件。
1、计算公式:P P=P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)△L=P P×L/(Ay×Ep)式中:P P—预应力筋平均张拉力(N)P—预应力筋张拉端的张拉力(N)e—常数(e =2.7183)k—孔道偏差系数(取0.0015)x—从张拉端至计算截面积的孔道长度(m)μ—孔道摩擦系数(取0.25)θ—从张拉端至计算截面积曲线孔道部分切线的夹角之和(rad)L—预应力筋的长度(mm)A y—预应力筋的截面面积(mm2)(取140mm2)E P—预应力筋的弹性模量(取1.95×105MPa实际检测值)2、理论伸长量计算钢铰线采用15.2mm 单根截面面积140mm2标准强度f pk =1860MPa 弹性模量Ep=1.95×105MPa(实际检测值)管道摩擦系数μ=0.25 管道偏差系数K=0.0015锚下控制应力σcon=0.75×f pk=1860×0.75=1395MPa每股控制张拉力1395×140=195300N计算说明:两端对称张拉,所以采用单端计算的方法进行计算。
85规范
跨中断面抗弯承载能力
参数数值单位注解
Rg340N/MM2下缘普通钢筋应力根数规格mm
Ag314mm2下缘普通钢筋面积410
Ry1280N/MM2下缘钢束应力根数单根面积mm2
Ay2826.72mm2下缘钢束面积14419.63
Ra23N/MM2混凝土抗压设计强度40号混凝土
B2200mm上截面受压宽度
Rg'340N/MM2上缘普通钢筋应力根数规格mm
Ag'0mm2上缘普通钢筋面积08
Ry'1280N/MM2上缘钢束应力根数单根面积mm2
Ay'0mm2上缘钢束面积0139
h'150mm上缘翼缘板厚度
M13725016nRgAg+RyAy<=RaBh'+Rg'Ag'+Ry'aY'
M27590000n如果M1《=M2,受压在翼板内
受压区高度X73.6mm
判断
x1650mm钢筋界限高度乘有效高度x<=x1
ag'0mm上缘受压纵向钢筋距顶面距离
x20mm受压纵向钢筋距顶距离x>=2a'
h1750mm箱梁高度
ay'0mm上缘钢束距顶面距离
ay135mm下缘钢束形心到底边距离
ag40mm下缘钢筋形心到底边距离
a125mm受拉区钢筋和钢束合计高度
h01625mm截面有效高度
r01.25重要性系数
受压区高度X满足要求
Mu4731347236N*MM
4731KN*M
受压区高度X不满足要求
按受压区配有普通钢筋计算
Mu14820838225N*MM
4821
不考虑顶板普通钢筋计算以最大的取值
Mu4820838225N*MM
4821KN*M85规范墩顶断面抗弯承载能力参数数值单位注解Rg340N/MM2上缘普通钢筋应力根数规格mmAg34243mm2上缘普通钢筋面积10920Ry1200N/MM2上缘钢束应力根数单根面积mm2Ay24464mm2上缘钢束面积176139Ra23N/MM2混凝土抗压设计强度40号混凝土B7600mm下缘截面受压宽度一般不取
Rg'340N/MM2下缘普通钢筋应力根数规格mm
Ag'22305mm2下缘普通钢筋面积7120
Ry'1200N/MM2上缘钢束应力根数单根面积mm2
Ay'0mm2上缘钢束面积0139
M140999542nRgAg+RyAy=RaBh'+Rg'Ag'+Ry'aY'
受压区高度X191mm
判断
x1510mm钢筋界限高度乘有效高度x<=x1
ag'44.5mm下缘受压纵向钢筋距顶面距离
x289mm受压纵向钢筋距顶距离x>=2a'
h1400mm箱梁高度
ay'0mm下缘钢束距地面距离
ay225mm上缘钢束形心到顶边距离
ag55mm上缘钢筋形心到顶边距离
a126mm受拉区钢筋和钢束合计高度
h01274mm截面有效高度
受压区高度X满足要求
按受压区配有普通钢筋计算
Mu138966794682N*MM
38967
单根面积mm2
40号混凝土
单根面积mm2
圆孔空心板截面换算成工字型截面
直径50
换算高度43.30127
换算宽度45.34509
3535上翼板厚度13.34936下翼板厚度13.34936单根面积mm2截面总宽度99.5腹板厚度8.8098240号混凝土圆中心到顶板顶高度
圆中心到底板底高度