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文档简介
1、专业资料 桥梁工程课程设计及计算书 设计题目 : 桥梁工程课程设计 学 院: 土木与建筑学院 指导老师: 汪峰 姓 名: 学 号: 班 级: 专业资料 2014 年 6 月 、 基本资料 1 标准跨径: 20 m 计算跨径: 19.50 m 主梁全长: 19.96 m 2. 桥面净宽:净 7.5 m+2 X 0.25 m 3. 车辆荷载:公路 级 4. 人群荷载: 3.0 KN/m2 5. 选用材料: 钢筋:采用 HRB300 钢筋,HRB335 钢筋 混凝土:主梁 C40 专业资料 人行道及栏杆: C25 桥面铺装: C25 (重度 24KN/m ) 6. 课程设计教材及主要参考资料: 桥梁
2、工程 .姚玲森编 .人民交通出版社, 1990 年 桥梁工程 .邵旭东等编 .人民交通出版社, 2007 年 桥梁工程 .范立础编 .人民交通出版社, 2001 年 简支梁桥示例集 .易建国编 .人民交通出版社, 2000 年 桥梁工程课程设计指导书 .桥梁教研室 .哈尔滨工业大学教材科, 2002 年 梁桥设计手册 .桥梁编辑组 .人民交通出版社, 1990 年 公路桥涵设计通用规范 (JTG D60-2004 )人民交通出版社 北京 拱桥设计手册(上、下) .桥梁编辑组 .人民交通出版社, 1990 年 配筋混凝土结构设计原理 袁国干主编,同济大学出版社 、桥梁尺寸拟定 1 主梁高度: h
3、=1.5m 梁间距:采用 5 片主梁,间距 1.8m 。 2. 横隔梁:采用五片横隔梁,间距为 4x4.85m,梁高 1.0m,横隔 梁下缘为 15cm, 上缘为 16cm 。 3. 主梁梁肋宽:梁肋宽度为 18cm 。 4. 桥面铺装:分为上下两层,上层为沥青砼厚 2.0cm, 下层为 C25 防水混凝土垫层厚 10.0cm 。桥面采用 1.5%横坡。 5. 桥梁横断面及具体尺寸: (见作图)20 专业资料 桥梁横断面图 6. 桥梁纵断面及具体尺寸:(见作图) 三、桥梁计算 、主梁的计算 1、主梁的抗弯及抗扭惯性矩Ix、,Ti 求主梁界面的重心位置ax (图 3) 18(x Q CO 20
4、专业资料 平均板厚: H=1/2 ( 10+18)=14( cm)专业资料 1 3 14 2 1 3 150 2x 160 14 160 14 45.93- 20 150 20 150 -45.93 12 2 12 2 4 41548101.94cm 0.415481019 4 M ITi Cjbjtj 0.3333 1.80 0.143 0.3036 1.16 0.183 0.003517m4 i 1 2. 计算结构自重集度(表 1) 结构自重集度计算表 表 1 主梁 010 018 g1 0.20 1.50 ( )(1.80-0.20) 25 13.10KN/m 2 横 隔 梁 对于边主
5、梁 . 0.10 0.18 1.80-0.20 0.15 0.16 g2 1.00-( 2 ) ( 2 ) 2 5 25/19.50 0.68KN/m 对于中主 梁 1 g2 2 0.68 1.36KN/m 桥面铺装层 g3 (0.02 7.50 23 0.10 7.50 24)/5 4.29KN/m 栏杆及人行道 g4 5 2/5 2.00KN/m 合 计 对于边主 梁 g gi 13.10 0.68 4.29 2.00 20.07KN/m 对于中主 梁 g 13.10 1.36 4.29 2.00 20.75KN/m ax (180 20) 14 14 2 150 20 150 (180
6、12) 14 150 20 45.93cm 专业资料 3结构自重内力计算(表 2) 截面位置 x 内力 剪力 Q( KN) 弯矩(KN m ) X=0 Q 20.07 2 19.5 195.7 202.3 M 0 (0) X - 20.07 “19.5 一 小 20.07 19.5“ l 19.5 4 Q 19.5 - 97.8 M 19.5 715. 2 2 2 4 4 101.2 739.7 X - Q 0 (0) M1 2 一 20.07 19.52 954.0 986.3 2 8 边中主梁自重产生的内力 表 2 主:括号()内值为中主梁内力 3. 汽车、人群荷载内力计算 (1)支点处荷
7、载横向分布系数(杠杆原理法) 汽车荷载距人行道边缘不小于 0.5m。在横向影响线上确定荷载横向最不利 的布置位置(图 4) 专业资料 图 4 支点处各主梁的横向分布情况 各梁支点处相应于公路一I级和人群荷载的横向分布系数计算(表 3) 表 3 梁号 公路一I级 人群何载 1 (5)号梁 q 0.875 m qi m q2 2 2 0.438 / 2 (4)号梁 q 1.000 c ucc m q2 m q4 ? ? 0.500 / 3 号梁 q 0.186 1.000 clcc m q3 0.593 2 2 / (2)跨中荷载横向分布系数(修正偏心压力法) 承重结构的宽跨比为:B/I 7.5/
8、19.5 0.3850.5,可按修正的刚性横梁法来 绘制横向影响线和计算横向分布系数 mc o 计算抗扭修正系数 :专业资料 Gl2乩 i 12E Ij i 求荷载横向分布影响线坐标 梁数 n=5,梁间距为 1.60m,则: 5 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 aj a a2 a3 2 1.8 1.8 0 -1.8 -1.8 2 29.16m i 1 1( 5 )号梁在两边主梁处的横向影响线竖标值为: 1 aa1 1 (2 1.8)2 0.20 0.8886 0.44 0.5910 11 n 5 2 aj i 1 5 29.16 1 a1a5 1 (2 1.8)2 0.2 0.
9、8886 0.44 0.1910 15 n 5 2 ai i 1 5 29.16 2(4)号梁在两边主梁处的横向影响线的竖标值为: 1 21 _ n -aa 0.2 0.8886 0.22 0.3955 2 ai i 1 1 25 _ n ?2* 0.2 0.8886 0.22 0.0451 2 ai i 1 3 号梁在两边主梁处的横向影响线的竖标值为: 画出各主梁的横向分布影响线,按最不利位置布置荷载,如(图0.4E 19.52 5 0.8886 31 35 0.2 专业资料 rrm 诱1级3号聚 P84.11cm 钢筋重心位置as为: asi yi 2 (18.0 6.15 15.2 6.
10、15 12.0 10.18 8.4 10.18 4.8 10.18) as - - 10.75cm asi 4 6.15 6 10.18 h0 h-as (150-10.75) 139.25cm 查表,可知 b 0.56,故 x 0.08m v bh0 0.56 1.1925m 0.6678m 专业资料 则截面受压区高度符合规范要求. 配筋率 p 为 p 8570 100% 0.449% 0.2% bfh0 160 119.25专业资料 故配筋率 p 满足规范要求。 2持久状况截面承载能力极限状态计算 按截面实际配筋面积计算截面受压区高度为 截面抗弯极限状态承载力为验算截面抗弯承载力: Md
11、fedbfx(h0 -x) 18.4 103 1.6 0.08151 (1.1925-0.08) 2765.602KN m2549.338KM 抗弯承载力满足要求。 3. 斜截面抗剪承载力计算 支点剪力 3 号梁为最大,采用 3 号梁剪力值经行抗剪计算,跨中剪力效应 以 1 号梁为最大,采用 1 号梁剪力值经行计算。 Vd0 597.686KN Vd1/2 159.726KN 假定最下排 2 根钢筋没有弯起而通过支点,则有: a 4.8cm, h0 h- a 150 -4.8 145.2cm 0.51 10-3f7bho 0.51 10-3 V40 180 1252KN 726.90KN dV
12、d 537.92KN 故端部抗剪截面尺寸满足要求。 3 若满足条件dVd 0.5 10 2 ftd bh0,则不需要进行斜截面抗剪强度计算, 仅按构 造要求配置钢筋。而 3 dVd 597.686 KN 0.5 10- 2ftdbh0 200.772 KN As fsd fed bf 85.70 280 cm 18.4 160 8.151cm 专业资料 则应进行持久状况斜截面抗剪承载力验算。 (1) 斜截面配筋计算图式专业资料 I 最大剪力Vd取用距离支座中心 h/2(梁高一半)处截面的数值,其中混凝土与 I 箍筋共同承担的剪力Vcs不小于0.6Vd, 弯起钢筋 (按 45 度弯起) 承担的剪
13、力 不大于0.4Vd。 计算第一排(从支座向跨中计算)弯起钢筋时,取用距离支座中心 h/2 处由 弯起钢筋承担的那部分剪力值。 计算第一排弯起钢筋以后的每一排弯起钢筋时,取用前一排弯起钢筋下面弯 起点处由弯起钢筋承担的那部分剪力值。 弯起钢筋及计算图式如下 由内插可得,距离支座中心 h/2 处得剪力效应为 弯起钢筋图示及计算图示 图 8 (尺寸单位:cm) Vcs 0.6Vd 0.6 566.243KN 339.7458KN Vsb 0.4Vd 0.4 566.243KN 226.4972KN 相应各排弯起钢筋的位置及承担的剪力值如下,表 10 弯起钢筋的位置及承担的剪力值计算 表 10 59
14、7.686-159.726 159.726 KN 566.243KN - 1 - - - 专业资料 斜筋排次 弯起点距支 承担的剪力 斜筋排次 弯起点距支 承担的剪力 专业资料 座中心距离 /m 值 Vsbi / kN 座中心距离 /m 值 Vsbi / kN 1 1.213 226.4972 4 4.402 93.2440 2 2.345 199.3026 5 5.339 45.2454 3 3.409 144.6235 (2) 各排弯起钢筋的计算,与斜截面相交的弯起钢筋抗剪承载能力按下式计算 每排弯起钢筋的面积计算表 表 11 弯起排次 每排弯起钢筋计 . . 2 算面积Asb / mm
15、弯起钢筋数目 每排弯起钢筋实 2 际面积Asb / mm 1 1524.5150 2-36 2035.8 2 1341.4727 2-36 2035.8 3 973.4368 2-28 1231.5 4 627.6099 2-28 1231.5 5 304.5393 2-28 1231.5 在靠近跨中处,增设 2-16 的辅助斜钢筋,Asb5 =402.1mm2. (3) 主筋弯起后持久状况承载能力极限状态正截面承载力验算: 2-36 钢筋的抵抗弯矩为 3 0.75 10 fsd Asb sin Asb 0Vs 0.75 10-3 fsd sin s 1 . Asb _ Vsb -3 0.14
16、857 0.75 10 280sin 4 专业资料 M1 2fsAs1(h0- 2 280 103 10.179 10-4 (1.1925- 0.08 2 )KN m 656.95KN m 专业资料 第一排弯起钢筋弯起处正截面承载力为 M1 (2766 2 656.95 2 397.44) KN 657.22 KN 第二排弯起钢筋弯起处正截面承载力为 M2 (2766 1 656.95 2 397.44) KN 1314.17KN 第三排弯起钢筋弯起处正截面承载力为 M3 (2766 2 397.44) KN 1971.12KN 第四排弯起钢筋弯起处正截面承载力为 M4 (2766 1 397
17、.44) KN 2368.56 KN 第五排弯起钢筋弯起处正截面承载力为 2 _28 钢筋的抵抗弯矩为 M2 2 fsAs1 (h0 - 2) 2 280 103 6.158 10-4 (1.1925- 0.08 )KN m 397.44KN m 跨中截面的抵抗弯矩为 280 103 85.70 104 (1.1925- 0.08 )KN m 2766KN m 全梁抗弯承载力校核见下图。图 9 梁抗弯承载力验算图示(尺寸单位:cm) 专业资料 M5 2766 KN 4. 箍筋设计 箍筋间距的计算式为 1 竺 10 6 2 0.6P . TCTkAsvfsvbhO 0Vd 选用 2 10 双肢箍
18、,则面积Asv 1.57cm2 ;距离支座中心ho/2 处得主筋为 2-36, 2 As 20.36cm 有效高度 h0 130-3-d/2 (130-3-3.6/2)cm 125.2cm p bAt100% 20.36 100% 0.903% ,则 P 100p 0.903,最大剪力设计值 18 125.2 Vd 597.686 KN。 相应的参数代入上式得 g 1.02 1.12 0.2 10-6 (2 0.6 0.903) .40 157 195 180 12522 S, 2 261mm (0.6 1.0 597.686)2 按有关要求选用S 250mm 在支座中心向跨中方向长度不小于
19、1 倍梁高(130cm )范围内,箍筋间距取为 100mm。 由上述计算,箍筋配置如下:全梁箍筋的配置为 2 10 双肢箍,在由支座中心至 支点 1.500m 段,箍筋间距取为 100mm,其他梁段箍筋间距为 250mm。 箍筋配筋率为: A 157 当间距 Sv 100mm时,psv sv 100% 100% 0.872% Svb 100 180Sv 专业资料 均满足最小配箍率 R235 钢筋不小于 0.18%的要求。 5斜截面抗剪承载力验算 斜截面抗剪强度验算位置为 距离支座中心 h/2 处截面 受拉区弯起钢筋弯起点出截面 锚于受拉区得纵向主筋开始不受力处得截面 箍筋数量或间距有改变的截面
20、 构建腹板宽度有改变的截面 因此,要进行斜截面抗剪强度验算的截面有(见图 10): 1* 4 C 1 图 10 斜截面抗剪验算截面图式(尺寸单位:cm ) 离支点中心 h/2 处截:1-1,相应的剪力和弯矩设计值为:当间距Sv 250mm时,psv 竺100% Svb 157 250 180 100% 0.349% 专业资料 设计值为: 设计值为: 设计值为: 设计值为: 验算斜截面抗剪承载力时,应该计算通过斜截面顶端正截面内的最大剪力 Vd和相应于上述最大剪力时的弯矩 M d。 受弯构件配有箍筋和弯起钢筋时,其斜截面抗剪强度验算公式为 0Vd Vcs Vsb 3 Vsb 0.75 10 fs
21、d ASbSin s Vcs 1 30.45 10 3bh ., 2 0.6P , S sv 计算斜截面水平投影长度为 C O.6mhoVd 566.243KN,Md 339.799KN 距支座中心 1.213m 处截面 2-2 (第一排弯起钢筋弯起点) ,相应的剪力和弯 Vd 519.284 KN,Md 611.541KN 距支座中心 2.345m 处截面 3-3 (第二排弯起钢筋弯起点) ,相应的剪力和弯 Vd 436.429KN,Md 1096.734 距支座中心 3.409m 处截面 4-4 (第三排弯起钢筋弯起点) ,相应的剪力和弯 Vd 417.669KN, Md 1482.996
22、 距支座中心 4.402m 处截面 5-5 (第四排弯起钢筋弯起点) ,相应的剪力和弯 Vd 371.681KN,Md 1786.397KN SV 专业资料 为了简化计算可近似取 C 值为C ho , C (125.2 119.25 cm/2 122.225cm 由 C 值可内插求得各个斜截面顶端处得最大剪力和相应的弯矩 斜截面 1-1 : 斜截面内有 2-36 纵向钢筋,则纵向受拉钢筋的配筋百分率为 P 100 100 10.179 2 0.925 18 122.225 斜截面截割 2 组弯起钢筋 2 36+2 36,故 3 Vsb1 0.75 10 280 2036 2 sinkN 604
23、.5kN 4 Vcs1 Vsb1 (570.8 604.5)KN 1175.3KN 566.243KN 斜截面 2-2 : 斜截面内有 2-36 纵向钢筋,则纵向受拉钢筋的配筋百分率为 P 100 100 10.179 2 18 122.225 0.925 Asv sv 1. 57 100% 0.872% (Svb) 10 18 则 Vcs2 1.0 1.1 0.45 10-3 180 1222.2 2 0.6 0.925 . 40 0.872% 195KN 570.8K斜截面截割 2 组弯起钢筋 2-36+2 -36,故SV ASv 丽 養 100% .872% Vcs1 1.0 1.1 0
24、.45 10-3 180 1222.2 2 0.6 0.925 40 0.872% 195KN 570.8KN 专业资料 3 Vsb2 0.75 10 280 2036 2 sin kN 604.5kN 4 斜截面 2-2 实际共截割 3 组弯起钢筋,但由于第三排弯起钢筋与斜截面交点靠近 受压区,实际的斜截面可能不与第三排钢筋相交, 故近似忽略其抗剪承载力。以 下其他相似情况按此法处理。 Vcs2 Vsb2 (570.8 604.5) KN 1175.3KN 519.284 KN 斜截面 3-3: 斜截面内有 4-36 纵向钢筋,则纵向受拉钢筋的配筋百分率为 P 100 100 1 .179
25、2 2 1.851 18 122.225 则 Vcs3 1.0 1.1 0.45 10-3 180 1222.2 2 0.6 1.851 . 40 0.349% 195KN 398.5KN 斜截面截割 2 组弯起钢筋 2-36+2 -28,故 Vsb3 0.75 10-3 280 (2036 1231.5) sin KN 485.13KN 4 Vcs3 Vsb3 (398.5 485.13)KN 883.63KN 436.429KN 斜截面 4-4 : 斜截面内有 6-36 纵向钢筋,则纵向受拉钢筋的配筋百分率为 10179 6 P 100 100 2.782.5,P 取 2.5 18 122
26、.225 1.57 25 18 100% 0.349 sv 100% 0.349% 25 18 (Svb) (Svb) 专业资料 Vcs4 1.0 1.1 0.45 10-3 180 1222.2 2 0.6 2.5 40 0.349% 195KN 422.67KN 斜截面截割 2 组弯起钢筋 2-28+2 -28,故 Vsb4 0.75 10-3 280 (1231.5 2) sinKN 365.68KN Vcs4 Vsb4 (422.67 365.68) KN 788.35KN 417.669KN 斜截面 5-5 : 斜截面内有 6-36+2 -28 纵向钢筋,则纵向受拉钢筋的配筋百分率为
27、 P 100 100 10.179 6 6.158 2 3.342.5,p 取 2.5 18 122.225 2 0.6 2.5、40 0.349% 195KN 专业资料 1.0 1.1 0.45 10-3 180 1222.2 斜截面截割 2 组弯起钢筋 2-28+2-16,故 Vsb5 0.75 10-3 280 (1231.5 402.1) sin KN 242.54KN 4 Vcs5 Vsb5 (422.67 242.54) KN 665.21KN 371.681KN 所以斜截面承载力符合要求。 6.持久状况斜截面抗弯极限承载能力验算 钢筋混凝土受弯构件斜截面抗弯承载能力不足而破坏的原
28、因,主要是由于受 拉区纵向钢筋锚固不好或弯起钢筋位置不当而造成,故当受弯构件的纵向钢 筋和箍筋满足构造要求时,可不进行斜截面抗弯承载力验算。 三横隔梁配筋计算(Svb) 100% 0.349% 25 18 422.67KN 专业资料 1确定作用在跨中横隔梁上的可变作用 纵向一行车轮和人群荷载对跨中横梁的计算荷载为: 2.跨中横梁的作用效应影响线计算 一般横梁弯矩在靠近桥中线的截面较大,而剪力则在靠近两侧边缘处得截 面较大。因此,图中所示的跨中横梁,只取 A-A(2、3 号梁的中点)、B-B (靠近 3号主梁)两个截面计算横梁的弯矩,取 1 号主梁右侧 C-C 截面和 2 号主梁右 侧 D-D截
29、面计算剪力。采用修正的刚性横梁法计算横梁作用效应,先作出相应 的作用效应影响线。 (1)弯矩影响线 计算公式:在桥梁跨中当单位荷载 P=1 作用在 j 号梁轴上时,i 号梁轴所受的 作用为竖向力ij (考虑主梁抗扭),于是,由平衡条件就可以写出 A 截面的 弯矩计算式。 当 P=1 作用在截面 A-A 的左侧时 M A, j 1 jb1A 2 j b2A 1 eA A, j汽车: Po Pi j 2 140 0.7128 140 1.0 119.90kN 跨中横梁受力影响线的面积: 舟 2 4.875 1 4.875 跨中横梁纵向最不利荷载布置 图 11 跨中横梁的最不利受载图式(尺寸单位:c
30、m) 专业资料 式中 biA i 号梁轴到 A-A 截面的距离; eA 单位荷载 P=1 作用位置到 A-A 截面的距离。 当 P=1 作用在截面 A-A 的左侧时,同理可得 A,j 1jb1A 2j b2A 计算弯矩影响线值:已计算出的横向影响线竖标值,得到: 11 0.5554, 12 21 0.3777, 13 31 0.2, 14 0.0223, 15 24 0.1112, 34 0.2, 25 0.0223 对于 A-A 截面的弯矩影响线可计算如下: 当 P=1 作用在 1 号梁轴上时 A1 11b1A 21b2A -eA 0.5910 2.40 0.3955 0.80- 2.40
31、-0.6652 当 P=1 作用在 4 号梁轴上时 A4 14b1A 24b2A 0.0451 2.40 0.1112 0.80 0.1972 当 P=1 作用在 5 号梁轴上时 A5 15b1A 25b2 A -0.1910 2.40 0.0451 0.80 -0.4223 根据上面计算得三点坐标及 A-A 截面的位置,可以作出 M A 的影响线。 同理,MB影响线计算式如下 B 1 11b1B 21b2B - eB 0.5910 3.15 0.3955 1.55 - 3.15 0.6753 B 4 14b1B 24b2B 0.0451 3.15 0.1112 1.55 0.3144 B5
32、15b1B 25b2B -0.1910 3.15 0.0541 1.55 -0.5178 A,j 1 j 1A 2 j b2 A eA -0.1554, 专业资料 根据上面计算得三点坐标及 B-B 截面的位置,可以作出MB的影响线。 (2).剪力影响线 1 号主梁右截面的剪力 V1 影响线计算专业资料 1)当 P=1 作用在计算截面以右时: V1 1i 1i(即为 1 号梁的荷载横向影响线) 2 号主梁右截面的剪力 船影响线计算 如 P=1 作用在 4 号梁轴上时: V 24 14 24 0.0451 0.11 12 如 P=1 作用在 5 号梁轴上时: V 25 15 25 -0.1910
33、0.0451 如 P=1 作用在 1 号梁轴上时: V 11 21-1 0.5910 0.3955-1 影响线见相关图示计算见 图 12 750 2)当 P=1 作用在计算截面以左时: V1 1i 1i 1)当 P=1 作用在计算截面以右时: V2 2i 1i 2i 2)当 P=1 作用在计算截面以左时: V2 2i 1i 2i 1 2 2TlbJcl 7 stst巴留O 6 寸胃 L O*n 口 InInCLICLIO O0.156 -0.1459 -0.013 专业资料 图 12 跨中横梁作用效应影响线图式(尺寸单位: cm ) a)计算简图 b) MA影响线 c) MB影响线 d ) 1
34、 号梁右侧截面剪力影响线 e)2 号梁右侧截面剪力影响线 3截面作用效应计算 截面作用效应的计算公式为 S 1 l0 i q0 可变作用汽车Po和人群qo在相应影响线上的最不利位置加载见相关图 横梁截面作用效应计算表 表 12 汽车Po/ kN 119.9 横梁冲击 系数 0.3 专业资料 人群 qo/( kN/m) / 车道折减 系数 1 MA i 0.8827 0.3229 一车道 187.92 i -0.3515 0.8827 0.4840 -0.0752 两车道 146.52 MB i -0.7023 0.3132 M B汽 -60.65 i / / M BA / 右 y i 0.53
35、32 0.3333 0.1891 -0.0108 两车道 162.85 i / / VA / 右 V2 i 0.6572 0.3577 一车道 158.19 荷载组合 M Amax( kN m ) 263.088 M Bmin (kN m) -84.91 V / kN 227.99 4.横隔梁截面配筋与验算 正弯矩配筋(图 13)专业资料 I 也 计奠竄曲航寸单位:cm) 把铺装层折算 3cm 计入截面,则横梁高度为 103cm,横梁翼缘板有效宽度为: 计算跨径的 1/3=1950cm/3=650cm 相邻两横梁的平均间距 487.5cm b 12hf 18 12 (14 3) 222cm 则
36、 1.0 263.088 18.4 2.22x(0.95-1) 103 整理得:x2-1.9x 0.01288 0 解得满足要求的最小 x 值为 x 0.0068mv hf 0.17m,故假设正确。 钢筋截面面积As可由fsdAs fcdbfX 计算,则 此时 a 5 3.5 cm 8.5cm 280 12.56 横梁翼板有效宽度应取上述三者中的较小值,即 bf 222cm,先假设 a=8cm , 则得横隔梁的有效高度为ho (103-8)cm 95cm。a 为钢筋重心到底面得距离。 假设中性轴位于上翼缘板内,由 M Amax fcdbfX h As 18.4 2.22 0.0068 280
37、9.92 10-4m2 9.92m2 选用 4 根直径 20 的 HRB335 钢筋,As 12.56 cm2 。 专业资料 则 x cm 0.861cm (18.4 222) h0 h -a (103-8.5) 94.5cm专业资料 而 h0 0.56 94.5cm 52.92cmx 0.861cm,满足规范要求。 验算截面抗弯承载力: x 3 0.00861 0Mdu fcdbfx(h0 - ) 18.4 103 2.22 0.00861 (0.945- )KN m 2 2 330.84KM m M A max 263.088KN m 负弯矩配筋(图 14) 此时,横梁为 100cmX15
38、.5cm 的矩形截面梁。 487 .5 J 1* 1壬万 切电邨晦及计算联面統1邛:. 取a 4cm,则h0 (100-4)cm 96cm ,其中a为钢筋重心到上缘距离。 3 x 1.0 84.91 18.4 103 0.155x(0.96) 整理得:x2 -1.92x 0.05954 0 解得 x 0.0315m,取 x 0.0315m。 As 184 155 .315m2 3.21 1052 3.21卅 2 选用 2 根直径 16 的 HRB335 钢筋,As 4.022cm。 此时,x 280 4.022 cm 3.95cm (18.4 15.5) 验算截面抗弯承载力0M Bmin fc
39、d bx( -1) 280 S 专业资料 sv AU bSv 1.006 100%/ 18 15 0.373% min 0.2%,满足规范要求。0M du fcdbx h 2 18.4 103 0.18 0.0340 1.06 曾 kN m 117.45kN m M Bmin 86.04kN m x 0M du fcd bf x(h0 -) 2 18.4 1 03 0.155 0.0395 ( 0.96 - 0.0395)KN m 2 105.92KM m M Bmin 84.91KN m 横梁正截面配筋率计算 P2 100% 0.27% 15.5 96.5 12.56 18 160 (103
40、-18-8.5) 15.5 100% 0.309% 均满(3)抗剪计算与配筋设计 0.51 10-3、7CU7bh0 0.51 10-3 J50 180 945KN 613.42KN 0V 1.0 227.99KN 227.99 0V 227.99KN 0.5 10-3 2ftdbh0 0.5 10-3 1.0 1.65 180 945KN 140.33KN 则抗剪截面符合尺寸要求,但需要进行斜截面抗剪承载力的验算,通过计 算配置抗剪钢筋,假定全部采用箍筋来承受剪力,选取箍筋为双肢 8,则 2 Asv 1.006cm,箍筋间距计算公式如下, Sv 12 ; 0.2 10-6 (2 0.6P)
41、GkAsvfsvbh; 2 (0Vd) 1.02 1.12 0.2 10-6 (2 0.6 0.738) 50 100.6 195 180 9452 (1.0 1.0 227.99)2 253.59mm 式中,P 100p 100 證 0.738 选取箍筋间距& 150mm,箍筋配筋率为, 专业资料 、行车道板的计算 T 梁横截面如图 15,所示 1结构自重及其内力(按纵向 1m 宽板条计算) (1)每延米板上的结构自重 g (表 13) 板的结构自重 g 表 13 沥青表面处治g1 0.02 X 1.0 X 23=0.46KN/m C25 混凝土垫层g2 0.1 X 1.0 X 24
42、=2.4KN/m T 梁翼板自重g3 0.10 0.18 仆 * QSI/ - 1.0 25 3.5KN/m 2 合计 g gj 6.36KN/m (2) 每米宽板的恒载内力 1 2 1 2 Mmin,g -gl0 - 6.36 0.8 2.04KN ?m Vmax,g g?lo 6.36 0.8 5.09KN P/2(单轮) cm ) 专业资料 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(图 16),后轴作用力为 P=140KN,轮压 分布宽度如图 16 所示。车辆荷载后轮着地长度为a2=0.20m,宽度为b2=0.60m , 则 a! = a2 +2H=0.20+2 X
43、0.1仁0.42m 0 = b2+2H=0.60+2 X 0.11=0.82m 荷载对于悬臂根部的有效分布宽度: a= a-i +d+2 l o =0.42+1.4+2 X 0.8=3.42m 单轮时: a a1 2l0 0.42 2 0.80 2.02m 作用于每米宽板条上的弯矩为: 1.3 140 2 (0.80 陛)-15.83KN/m 4 3.42 4 单个车轮时 1.3 (0.80 型)-13.40KN/m 4 2.02 4由于这是汽车荷载局部加载在 T 梁的翼板上,故冲击系数取 1+ =1.3。 P b1 Mm- 2(1 肚仏 7) P b MP (1 )存0 書) 图 16 汽车车辆荷载的计算图式(尺寸单位:cm ) 专业资料 取两者中的最不利情况,则 MP -15.83 KN/m 作用于每米宽板条上的剪力为: P 140 2 VP 2(1 ) 1.3 26.60KN 4a 4 3.42 3. 作用效应基本组合 根据作用
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