装配式钢筋混凝土简支T形梁桥课程设计.doc

装配式钢筋混凝土简支T形梁桥课程设计一、截面尺寸拟定(1) 桥面净空净7.5+21.00m人行道。(2) 主梁及板的跨径和全长标准跨度Lb=16.00m；计算跨径L=15.50m；主梁全长L全=15.96m。(3) 设计荷载公路-级，人群荷载标准值3kN/m2。(4) 材料钢筋：主钢筋采用HRB335，其它用钢筋采用R235；混凝土：C30。(5) 结构尺寸：如下图所示二、 行车道板的计算(1) 计算图式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结和中间铰接的板计算。(2) 恒载及其内力每延米板上的恒载g沥青混凝土层面：g1=0.021.023=0.46（）C25混凝土垫层：g=0.091.024=2.16（）T梁翼缘板自重：g=()每延米跨宽板恒载合计：g=gi=5.62 k/m弯矩：剪力：(3) 活载及其内力公路级：以重车后轮作用于绞缝轴线上为最不利位置，此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载（如图）。按照桥规4.3.1条后车轮着地宽度b2及长度a2为：a20.2mb2=0.6m顺行车向轮压分布宽度：aa2+2H=0.20+20.11=0.42(m)垂直行车方向轮压分布宽度：bb2+2H=0.60+20.11=0.82(m)荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度：a=a1+1.4+2l0=0.42+1.4+20.81=3.44(m)按照桥规4.3.2条规定，局部加载冲击系数：1+=1.3。作用于每米宽板上的弯矩为：作用于每米宽板条上的剪力为：(4) 基本组合按桥规4.1.6条恒汽车：故行车道板的设计作用效应为：(5) 截面设计、配筋与强度验算悬臂板根部高度h=14cm，净保护层a=2cm。若选用12钢筋，则有效高度h0为：按公预规5.2.2条：按公预规5.2.2条规定：查有关板宽1m内钢筋截面与间距表，当选用516钢筋按一排布置，满足保护层要求板实际有效高度实际配筋率三、 主梁的计算(1) 主梁的荷载横向分布系数1. 跨中荷载弯矩横向分布系数（按偏心压力法）号梁横向影响线的竖标值为：由和、和、和绘制号梁、2号梁、3号梁横向影响线，按公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）规定确定了汽车荷载的最不利荷载位置。所以，对于号梁车俩荷载：人群荷载：所以，号梁、号梁的跨中荷载横向分布系数为，。同理可求其他梁的跨中荷载横向分布系数。2. 梁端荷载横向分布系数计算（按杠杆原理法）对于号梁：车辆荷载人群荷载所以号梁、号梁在车辆荷载和人群荷载作用下的最不利荷载横向分布系数分别为：mop=0.578和mor=0.672同理可得其他梁的最不利荷载横向分布系数。(2) 内力计算1. 恒载内力计算：恒载集度主梁：横隔梁：中 边桥面铺装层：栏杆：各梁的永久荷载汇总于下表 (单位：kN/m)梁号主梁横梁栏杆及人行道铺装层合计1(5)2(4)310.6510.6510.651.760.880.882.002.002.004.0654.0654.06518.4817.6017.60永久作用效应计算影响线面积计算：项目计算面积影响线面积M1/2M1/4Q1/2Q0永久作用效应计算表梁号1(5)2(4)318.4817.6017.6030.0330.0330.03554.95528.53528.5318.4817.6017.6022.5222.5222.52416.27396.35396.3518.4817.6017.607.757.757.75127.02136.4136.42. 活载内力：计算公路公路-级荷载的跨中弯矩简直桥梁的基频：翼板的换算平均高度： 主梁抗弯惯矩： 根据公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）中第4.3.2条之5，当时，可测得，双车道不折减。按照桥规4.3.1条规定，公路-级车道荷载按照公路-级车道荷载的0.75倍采用，即均布荷载，。 ；故得：公路-级及其影响面积表项 目顶点位置M1/2处7.875166.530.03M1/4处7.875166.522.52Q0支点处7.875199.87.75Q1/2处7.875199.81.938可变作用（人群）（每延米）：可变作用效应（弯矩）计算公路-级产生的弯矩（单位：）梁 号内力(1)1+(2)(3)(4)(5)(6)弯矩效应(1)(2)(3)(4)(5)(6)1M1/2M1/40.5380.5381.3337.87530.0322.52166.53.8752.906632.296474.178人群产生的弯矩（单位：）梁 号内 力(1)(2)(6)弯矩效应(1)(2)(3) 1M1/2M1/40.6840.6842.252.2530.0322.5246.2234.663. 基本荷载组合按桥规4.1.1条规定，永久作用设计效应与可变作用设计效应的分项系数为：永久荷载作用分项系数：汽车荷载作用分项系数：人群荷载作用分项系数：梁 号内力永久荷载人群汽车1M1/2M1/4485.6364.246.2234.66632.296474.1781367.731025.74注：桥梁结构重要性系数，本设计取；与其它可变荷载作用效应的组合系数，本设计取。可变荷载剪力效应计算计算可变荷载剪力效应应计入横向分布系数沿桥跨变化的影响。通常分两步进行，先按跨中的由等代荷载计算跨中剪力效应；再用支点剪力荷载横向分布系数并考虑支点至为直线变化来计算支点剪力效应。剪力计算时，按照桥规4.3.1条规定，集中荷载标准值需乘以1.2的系数。跨中剪力的计算如下表公路-级产生的跨中剪力（单位：）梁 号内力(1)1+(2)(3)(4)(5)(6)弯矩效应(1)(2)(3)(4)(5)(6)1V1/2V1/2V1/20.5380.4690.4001.3337.8751.938199.80.584.1271.8061.4023人群荷载产生的跨中剪力（单位：）梁 号内 力(1)(2)(3)弯矩效应(1)(2)(3) 123V 人1 /2V人1/2V人1/21.422002.251.9386.2000支点剪力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b. 按跨中弯矩的横向分布系数（同前）c. 支点处在和之间按照直线变化支点剪力效应计算式为：人群均布荷载产生的支点剪力效应计算式为：梁端剪力效应计算：汽车荷载作用下，计算结果如下表梁 号剪力效应1231.333118.95128.96147.54158.56171.90196.67人群荷载作用如下图，计算结果如下表可变作用产生的支点剪力计算表（单位：）梁号123公式计算值14.884.255.38剪力效应组合表（单位：）梁 号剪力效应永久荷载人群汽车1V128.8114.88158.56353.90V1/206.2084.12112.24(3) 截面设计、配筋与验算1. 配置主筋由弯矩基本组合表可知，1号梁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。已知1号梁跨中弯矩，按公预规5.2.3公式 故按第一类T形梁计算计算混凝土受压区高度，即 整理得： 解得：2. 根据斜截面抗剪承载力进行斜筋配置由剪力效应组合表可知，支点剪力效应以3号梁为最大，为偏安全设计，一律用3号梁数值。跨中剪力效应以1号梁最大，一律以1号梁为准。假定有的钢筋通过支点，按公预规9.3.10的构造要求：根据公预规5.2.9条规定，构造要求需满足： 介乎两者之间应进行持久状况斜截面抗剪状态承载力验算。弯起钢筋配置计算图式如下图相应各排弯起钢筋位置与承担的剪力值见下表钢筋排次弯起点距支座中心距离（）承担的剪力值钢筋排次弯起点距支座中心距离（）承担的剪力值121.1452.259108.0467.8933.34127.74各排弯起钢筋的计算，按公预规5.2.7条规定，与斜截面相交的弯起钢筋的抗剪承载能力（kN）按下式计算：已知：，故相应于各排钢筋弯起钢筋的面积按下式计算式中：。则每排弯起钢筋的面积为：3. 箍筋配置按公预规5.2.11条规定，箍筋间距的计算公式为：梁区段主筋截面面积As主筋配筋率箍筋最大间距SvAB11400.504448.18BC22811.018462.86CD34211.542453.57DF41811.965417.37F跨中49412.347408.56(4) 裂缝宽度验算荷载长期效应组合，故满