第二篇 装配式钢筋混凝土简支T型梁桥计算书
第二篇 装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算书
第一部分 桥梁上部结构计算
第一节 设计资料
一、桥面净空: 净7.75(0.350.5)m安全带 二、主梁跨径和全长:
标准跨径:lp20.00m (桥墩中心距离) 计算跨径:l19.50m (支座中心距离) 主梁全长:l全19.96m (主梁预制长度) 三、设计荷载: 城市—A级 四、材料:
钢 筋:主筋用Ⅱ级钢筋,其它用Ⅰ级钢筋 混凝土:30号混凝土 五、计算方法: 极限状态法
横剖面沥青混凝土厚2cm250号混凝土垫层(6~12cm)
纵剖面图1-1 (尺寸单位:cm)
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本科毕业设计(论文)通过答辩 六、结构尺寸:
参考原有标准图的尺寸,选用如图1-1所示。 七、设计依据:
《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021—85),简称“桥规”
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023—85),简称“公预规” 《公路桥涵设计规范》 《城市桥梁设计荷载标准》
第二节 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)
⑴ 主梁的抗弯及抗扭惯矩IX和ITX 求主梁截面的重心位置aX (图1-2): 平均板厚h1=
1(15+20)=17.5cm 2(22020)17.5aX=
17.51501502022
(22020)17.515020图1-2 (尺寸单位:cm)=39.3cm IX=
117.521(22020)17.53(22020)17.5(39.3)201503 12212150 20150(39.3)2=12804352cm4=1.2804101m4
2T形截面抗矩惯扭近似等于各个矩形截面的抗扭惯矩之和,即:
ITxcibiti
3式中:CI——为矩形截面抗扭刚度系数(查表);
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第二篇 装配式钢筋混凝土简支T型梁桥计算书 bI 、tI——为相应各矩形的宽度与厚度。查表可知:
t1b0.17512.200.0795, c1=13
t2b0.200.151, c
2
=0.301
21.50.175 故I1TX=2.20.17530.3011.50.1750.2037.12103m43
单位抗弯及抗扭惯矩:
JIX14Xb1.2804102205.82104mcm
JI3TXTXb7.12102203.24105m4cm
(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 b1 ' 间距,即: 入 入
l3b32.26.6m
c124.850.152.35m C C h/115m,b/0.15m15cm,
cl2.356.600.356 根据
cl比值可查附表求得:
c0.561,所以:
0.561c0.5612.351.32m
求横梁截面重心位置ay:
2hh/1//h0.17521.15a1hb2y221.321.150.152h22//1hb21.320.1750.151.150.22m 横梁的抗弯和抗扭惯矩Iy和ITy:
2/2I1122h3h11//3//y12h1ay212bhbhh2ay 211221.320.175321.320.1750.175130.222120.151.15
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本科毕业设计(论文)通过答辩 21.150.151.150.225.00102m4
2ITyc1b1h1c2b2h2 h10.1750.0360.1 查表得c11,但由于连续桥面板的单宽抗
333b14.85扭惯矩只有宽扁板者的一半,可取c11
6 h2b20.151.150.1750.1538,查表得c20.301
故 ITy10.17534.850.3011.150.1750.1535.323103m4 6单位抗弯及抗扭惯矩Jy和JTy:
JyJTyIyb15.00102(4.85100)31.031104m4cm4
ITyb15.32310(4.85100)1.098105mcm⑶计算抗弯参数和扭弯参数α:
B/lp4JX4.4045.821040.348 Jy19.51.031104式中:B/——桥宽的一半;
lp——计算跨径;
GJTxJTy2EJXJy
号号号号按第2.1.3条,取G=0.425E,则:
图1-4 (尺寸单位:cm)0.425E3.241.0981052E5.82101.03110440.038
0.0380.194
⑷计算荷载横向分布影响线坐标
已知0.348,查G—M图表,可得表1-1中数值。 用内插法求各梁位处值(图1-4) 1号、4号梁:k/k3
4b2号、3号梁:k/k1
4b优秀论文设计,答辩无忧,值得下载!
第二篇 装配式钢筋混凝土简支T型梁桥计算书 表1-1
荷载位置梁位b0.791.622.533.334.200.931.051.241.421.720.791.622.533.334.200.931.051.241.421.723b4b20bk0424b3bb0bk1424b3bb0.1.492.092.743.400.961.061.201.331.470.1.492.092.743.400.961.061.201.331.470.981.341.742.102.431.001.081.151.111.270.981.341.742.102.431.001.081.151.111.2741.091.251.381.481.621.031.081.071.081.071.091.251.381.481.621.031.081.071.081.07b01.151.080.980.920.791.061.031.000.960.921.151.080.980.920.791.061.031.000.960.92b41.090.880.630.380.151.030.980.920.850.811.090.880.630.380.151.030.980.920.850.8120.980.630.23-0.17-0.551.000.930.840.760.700.980.630.23-0.17-0.551.000.930.840.760.70b40.0.38-0.17-0.61-1.110.960.850.780.690.0.0.38-0.17-0.61-1.110.960.850.780.690.3bb0.790.17-0.55-1.12-1.720.930.810.700.620.560.790.17-0.55-1.12-1.720.930.810.700.620.56校核7.867.957.877.957.977.977.947.937.808.027.867.957.877.957.977.977.947.937.808.02 表1-2
荷载位置梁号/计算式k1k1k0/b1.4303.3303b3b43k0b4/4b2b400.9600.9200.0400.0080.9280.1861.0401.080b4b23b4b0.0-1.1201.7600.334-0.786-0.1570.8200.1800.00.1220.3020.0601.3202.7401.1902.1001.0601.5000.8600.3900.4700.00.4790.0960.9700.8800.0900.0170.70.1790.770-0.1700.9400.1790.0090.0020.9300.00.2900.0550.6950.1390.700-0.6101.3100.249-0.361-0.0720.8600.3800.4800.0910.4710.094kk0//-1.900-1.420-0.910-0.440-0.361-0.270-0.173-0.0842.9690.5941.0601.6202.4700.4941.0701.5001.9270.3851.0801.3401.4160.2831.0901.2501号kk0//k/3k1k1b45k0k0//3b4/2号kk0/-0.560-0.430-0.260-0.160-0.040-0.106-0.082-0.049-0.030-0.0081.5140.3031.4180.2841.2910.2581.2200.2441.0720.214kk0k5 列表计算各梁的横向分布影响线坐标值(表1-2) ⑸绘制横向分布影响线图(图1-5),求横向分布系数。
按《城市桥梁设计荷载标准》第4.1.4.3条规定,车道荷载距路缘带距离为0.6m。
各梁的横向分布系数:
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本科毕业设计(论文)通过答辩 q板板城-Aq
图1-5 (尺寸单位:cm)城-A:112120.5730.3540.2130.0250.583 122120.3400.3010.2620.1800.542 安全道板:10.7010.1900.511 20.3700.0780.448
2.梁端剪力横向分布系数(按杠杆法)(图1-6)
图1-6 (尺寸单位:cm)城—A: /1120.8320.0140.423 /1221.0000.1820.591
(二)内力计算 1.
横载内力
⑴ 横载:假定桥面构造各部分重量平均分配给各主梁承担,表1—3。
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计算见第二篇 装配式钢筋混凝土简支T型梁桥计算书 钢筋混凝土T型梁的恒载计算 表1-3
构件名 图 单无构件体积及算式(m3) 2.20×1.50-2×1.00× 主梁 [1.50-(0.15+0.2)/2] =0.65 25 容重 每延米重量(Kg) 0.65×25 =16.25 沥青混凝土: 0.02×2.20=0.044 桥面铺装 混凝土垫层 23 0.044×23 =1.01 0198×24 =4.75 (取平均厚9cm): 0.09×2.20=0.198 1.125×(0.16+0.15)/2中横隔板 边梁 梁 × 2×1.00×5/19.5 =0.04 1.125×(0.16+0.15)/2 25 0.04×25 =2.23 ×1.00×5/19.5 =0.04 0.0447×25 =1.11 其它 0.160 25 0.160×25 =4.00
按人行道板横向分布系数分摊至各梁的板重为: 1、4号梁:1板=0.511 1板q0.5114.002.04KN/m 2、3号梁:2板=0.448 2板q0.4484.001.79KN/m 各梁的恒载汇总于表1-4。
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本科毕业设计(论文)通过答辩 (单位:KN/m) 表1-4 梁号 主梁 横梁 安全道 铺装层 合计 1(4) 16.25 1.11 2(3) 16.25 2.23 ⑵恒载内力计算
影响线面积计算见表1-5
影响线面积计算 表1-5
项目 M1/2 M1/4 Q1/2 Q0 恒载内力见表1-6
恒载内力计算表 表1-6
计算图示 122.04 1.79 5.76 5.76 25.16 26.03 影响线面积 l23l119.5247.53 48l219.5235.65 32232 l30 l119.59.75 1212M1KNm梁号1 (4)2 (3)2M1KNm4Q0KNq0qq0q0q00q025.1626.0347.531195.8525.17.531237.2126.0335.6535.656.95927.9725.1626.039.759.75245.31253.79 ⒉ 活载内力
⑴ 汽车荷载冲击系数 110.21.2 ⑵ 活载弯矩
s1MiPiyi
除计算支点剪力外,近似取用不变的跨中横向分布系数mc,两车道则1,根据影响线及最不利荷载位置,可得城-A荷载作用下各主梁跨中弯矩。
跨中弯矩:
11⑷号梁:M11.20.58322.519.54.8751404.8751225.67KNm
22优秀论文设计,答辩无忧,值得下载!
第二篇 装配式钢筋混凝土简支T型梁桥计算书 12⑶号梁:M11.20.54222.519.54.8751404.8751139.47KNm
221跨弯矩: 411⑷号梁:M11.20.58322.519.53.6561403.656919.19KNm
4212⑶号梁:M11.20.54222.519.53.6561403.656854.54KNm
42⑶ 活载剪力 跨中剪力:
11⑷号梁:Q11.20.58337.59.750.51400.5112.92KN
2212⑶号梁:Q11.20.54237.59.750.51400.5104.98KN
42支点剪力: 1⑷号梁:
4.920.423120.5830.7490.4230.7490.58316Q01.237.5
14.620.5830.7490.5830.74961400.42311.2310.76KN 2⑶号梁:
4.920.591120.5420.7490.5910.7490.54216Q01.237.5
14.620.5420.7490.5420.7496 1400.59111.2342.11KN 将主梁内力汇于下表1-7中。
主梁活载内力汇总 表1-7
弯矩MKNm剪力QKN跨中支点梁号1(4)2(3)荷载类别跨中1跨4城-A城-A1225.671139.47919.19854.54112.92342.11310.76104.98 3.内力组合(见表1-8)
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本科毕业设计(论文)通过答辩 根据《公预规》规定,按承载能力极限状态设计时,当恒载与活载产生同号内力时,则荷载组合I :Sj1.2SG1.4SQ (城-A荷载),此外还应根据《公预规》规定的方法对荷载效应予以提高。
各主梁内力组合 表1-8
梁号 序号 荷载类别 1 2 3 1 5 恒载 城-A 弯矩(kN.m) 跨中 1/4跨 剪力(kN) 跨中 支点 I/1195.85 6.95 0.00 245.31 1225.67 919.19 112.92 310.76 1.2×恒 1435.02 1076.34 0.00 294.37 SjI=3+4 3150.96 2363.21 158.09 729.44 4 1.4×城-A 1715.94 1286.87 158.09 435.06 6 4/5×100% 54.46% 54.45% 100.00% 59.% 7 提高后的SjI 3150.96 2363.21 158.09 729.44 8 9 10 恒载 城-A 1237.21 927.97 0.00 253.79 1139.47 854.54 104.98 342.11 1.2×恒 1484.65 1113.56 0.00 304.55 SjI=3+4 3079.91 2309.92 146.97 783.50 2 11 1.4×城-A 1595.26 1196.36 146.97 478.95 12 13 4/5×100% 51.80% 51.79% 100.00% 61.13% 14 提高后的SjI 3079.91 2309.92 146.97 783.50 控制设计计算的内力 3150.96 2363.21 158.09 783.50
(三) 截面设计、配筋与验算 考虑到工程方便,各主梁均按主梁 内力组合中所列控制设计的内力来进行 配筋设计。
1、纵向主筋的布置 根据上表中设计弯矩最大值
Mj3150.96KNm进行配筋。
图1-7 (尺寸单位:cm)设钢筋净保护层为3㎝,主梁截面尺寸如图1-7 :
(1)首先判断T形截面的类型,假设钢筋合力点到截面近边的距离:ag=13.5(ag=3+0.07h=13.5cm)则主梁的有效高度h015013.5136.5cm,假定xhi时(hi为T形截面受压区翼缘高度,取hih1),截面所能承受的
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///第二篇 装配式钢筋混凝土简支T型梁桥计算书 计算弯矩为:
/hi1// Rabihih0c2 1175117.5220017.513656 1.25210 6885.7KNmMj3538.30KNm
即xhi,属于地第I类T形截面。 (2)计算混凝土受压区的高度,由式Mj xh0h02x/Rabixh0 可得: c212cMjRabi2/
21.253150.96106/1365136577.13mm7.71cmhi17.5cm
17.52200且7.71cmjgh00.55136.575.1cm 满足要求。
(3)计算受拉钢筋截面积,由式:
1232Rbx17.52207.71 Agai87.30cm2
Rg340选用1232钢筋,截面面积
/Ag96.51cm287.30cm2。钢筋布置如图1-8。 钢筋重心位置y/a/giyia/gi,即
y/8.0433.455.54.53.52.51.50.568.04310.35cm
则钢筋合力点到截面近边的距离ag310.3513.35cm 主梁的实际有效高度h0hag15013.35136.65cm 配筋率Agbih0/96.51100%0.32%0.15%
220136.65满足要求。 (4)截面强度验算
按照截面实际配筋面积Ag96.51cm2,可以计算混凝土受压区的高度x为:
xRgAgRabi/32096.5117.52208.02cm
式中Rg根据规范要求,Ⅱ级钢筋当其直径大于或等于28mm时,其设
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本科毕业设计(论文)通过答辩 计强度应取320Mpa。
则截面抗弯强度为: Mux/Rabixh0 c21180.2117.5220080.21366.56 1.252103276.42KNmMj3150.96KNm
2、剪力钢筋的布置
根据内力组合表中设计剪力最大值在支点处Q0783.50KN,在跨中为
Q1158.09KN,假定有
2432纵筋通过支点,则支点截面处
ag33.456.45cm,h01506.45143.55cm,根据规范梁的构造要满足:
Qj0.051Rbh0
0.051Rbh00.0513020143.55801.98KNQ0783.50KN
因此,该梁截面尺寸满足要求,另根据规范要求满足下式时,梁段内可仅按构造要求配置箍筋。
Qj0.038Rlbh0
对于支点截面:
0.038Rlbh00.0381.7520143.55190.92KNQ0783.50KN
对于跨中截面:h0136.65cm
0.038Rlbh00.0381.7520136.65181.74KNQ1158.09KN
2因此,计算表明在靠近跨中的梁段内可以仅按构造要求配置箍筋,而其他梁段应进行斜截面抗剪强度计算,绘制斜截面抗剪配筋计算如图1-9所示:
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斜截面图1-9 (尺寸单位:cm)第二篇 装配式钢筋混凝土简支T型梁桥计算书
(1)计算各种配筋梁段的长为x,则:
x181.74158.09 975783.50158.09解得:x36.87cm
故按计算设置剪力钢筋的梁段长l1为:
l1l1950x36.87938.13cm 22根据《公预规》第4.1.14条规定:最大剪力可采用距支座中心h(梁
2高一半)处截面的数值,其中混凝土与箍筋共同承担60%,弯起钢筋(按
//450弯起)承担40%,距支座中心h处截面的计算剪力Qj为:Qj0j
2j由《公预规》第4.1.14条上图可知:h2012l,解得:
2h01150783.50158.092j48.11KN
l1950j783.5048.11735.39KN
故由斜筋承受的剪力为:0.4j0.4735.39294.16KN
由混凝土和箍筋承受的剪力为:0.6j0.6735.39441.23KN181.74KN 则不设斜筋只设箍筋的梁段长度为l/为:
l/441.23158.0936.8736.87404.54cm
181.74158.09''因而需要设置斜筋的梁段长度l//为:
1950l//ll/x404.5436.87533.59cm
22(2)斜钢筋设计
设架立钢筋中心距梁顶缘为4.5cm,斜钢筋按450弯起,其在梁轴线上的投影长度取为:
c1504.56.45139.05cm 斜钢筋的排数n为:
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本科毕业设计(论文)通过答辩 nl//c533.59139.053.84,取整数n=4
即设置4排斜筋,与斜截面相交的弯起钢筋所要承担的剪力可按下式计算:
Q0.06RgAsin
在计算第一排弯起钢筋时,取支座中心h处由斜筋承担的剪力值
2Q1294.16KN,则第一排所需要的截面面积Agw1为:
Agw1Qw1294.162 21.67cm00.063200.7070.06Rgwsin45假设斜筋的高度h/为常数,则各排斜筋所要承担的剪力可按下式计算:
h/QwiQw112i3
2c1式中i2,3,4......
h/――斜筋高度,取h/=139cm。 c1l//h150533.59458.59cm 22所以可以计算得出,第二、三、四排斜钢筋所要承担的计算剪力和需要的钢筋截面积为:
Qw2249.58KN Agw218.39cm2 Qw3160.42KN Agw311.82cm2 Qw471.26KN Agw45.25cm2
由计算结果可知,将纵向钢筋两根(2N2)按450弯起,作为第一排斜筋,提供截面面积16.09cm2,小于所需要的截面面积21.67cm2,为此应调整以后各排斜筋之间的距离,将纵向钢筋两根(2N3)在第一排斜筋75cm处按450弯起,以弥补第一排斜筋截面面积的不足,其次在每排纵向主筋弯起的斜筋之间另增加216辅助斜筋,以满足斜筋抗剪的需要,具体布置见图1-10。
(3)校核纵筋弯起后正截面抗弯强度
首先利用计算弯矩M1、M1和Mj。按抛物线变化作出弯矩包络图,
j2j4然后绘制出纵向钢筋承载能力图,进而确定弯起钢筋的弯起位置。 232钢筋的抵抗弯矩M为:
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第二篇 装配式钢筋混凝土简支T型梁桥计算书 x M2RgAgh0
2
0.080223201038.0431041.36652682.77KNm 跨中截面的总纵向钢筋抵抗弯矩M为:
0.0802M32010396.511041.36654096.35KNm
2
图1-10 (尺寸单位:cm)图1-10为全梁承载能力校核,弯起钢筋的弯起点应设在按抗弯强度计算不需要该钢筋的截面以外不小于弯起位置均符合要求。
(4)箍筋设计
根据主梁支点处纵向受拉主筋的配筋率P100小、跨中大的特点,分别选择48四肢箍筋和28双肢箍筋,其截面积分别为:Ak42.01cm2,
Ak21.01cm2。
h02之处,从图中可以看到,钢筋的
箍筋间距的计算公式:Sk0.00332PRAkRgkbh02Qj/2(cm)
对于支点处,纵向主筋为432,Ag32.17cm2
h015033.45143.55cm,
Agbh032.17/0.01121,P1001.121,Qj735.39KN,代入公
20143.552式得:
Sk0.003321.121302.0124020143.55735.39220.74cm
27
本科毕业设计(论文)通过答辩 对于跨中,纵向主筋为1232,Ag96.51cm2,h0136.65cm
S96.51/0.03531,P1003.531,Qj158.09KN,代入公式得:
20136.65k120.003323.531301.0124020136.652158.092362.13cm
根据规定,箍筋间距不大于梁高的3和50cm,支座中心两侧各相当
4于梁高1(h)的长度范围内,箍筋间距不大于10mm,薄壁受弯构件其箍
22筋间距不应超过20cm,综上所述,全梁箍筋间距除支座附近为10cm外,其余梁段均可选用Sk20cm,并在距支点3.5cm处由4肢变为2肢。
箍筋配筋率验算,对于支点处:
Ak42.010.010Rmin0.0018 bSk02010k0k12Ak21.010.003Rmin0.0018 bS12020k2(5)斜截面抗剪强度验算
根据规定,距支座中心h(梁高一半)处截面、受拉区弯起钢筋弯起点
2处截面、箍筋数量或间距有改变处的截面以及受弯构件腹板厚度有改变处的截面均应进行抗剪强度验算,据此,斜截面的抗剪强度的验算如图所示:
图1-11优秀论文设计,答辩无忧,值得下载!
第二篇 装配式钢筋混凝土简支T型梁桥计算书 a、距支座h处截面1-1,相应的Q=3.02KN,M=1256.54KN;
2b、距支座中心1.44m处截面2-2(弯起钢筋弯起点箍筋间距变化处),相应的Q=598.76KN,M=1586.56KN;
c、距支座中心2.19m处截面3-3(弯起钢筋弯起点),相应的Q=550.66KN,M=1909.49KN;
d、据支座中心4.00m处截面4-4(弯起钢筋弯起点),相应的Q=434.43KN, M=2535.78KN。
应注意的是:此时的Q、M为计算的通过斜截面顶端正截面内的最大剪力(KN)和相应于上述最大剪力时的弯矩。最大剪力及相应的弯矩以下公式确定:
4x2xQjxQjmQjoQJM MjxMjm(12)
Ll式中:Mjx、Qjx――距梁跨中截面为x处截面上的计算弯矩、剪力值;
Mjm、Qjm――跨中截面处的计算弯矩、剪力;
4Qjo――支座中心处的截面计算剪力;
L――简支梁的计算跨径;
X――以跨中为横坐标原点的横坐标值。
计算斜截面水平投影长度c时,可以近似地取c为ch0(h0可用平均值),即:
c1143.55136.65140.10cm 2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: QjQhkQw
式中:Qhk――斜截面内混凝土与箍筋共同的抗剪能力;
Qhk0.0349bh02PRkRgk
P、k、Qw意义相同。〕
1-1截面:纵向钢筋的含筋率P10010032.171.148
20140.10kAk2.010.0050 bSk2020Qhk10.034920140.1021.148300.0050240444.82KN
Qw10.0634016.090.707232.06KN
29
本科毕业设计(论文)通过答辩 Qhk1Qw1444.82232.06676.88KN3.02KN
2-2截面:纵向钢筋的含筋率P10010032.171.148
20140.10kAk2.010.0050 bSk2020Qhk20.034920140.1021.148300.0050240444.82KN
Qw20.0634016.090.707232.06KN
Qhk2Qw2444.82232.06676.88KN598.76KN
3-3截面:纵向钢筋的含筋率P10010048.261.722
20140.101.010.0025
2020在斜截面3-3范围内箍筋由4肢变为2肢,kQhk30.034920140.1021.722300.0025240342.01KN
Qw30.0634016.090.707232.06KN
Qhk3Qw3342.01232.06574.07KN550.66KN
4-4截面:纵向钢筋的含筋率P100100.342.296
20140.10k1.010.0025
2020Qhk40.034920140.1022.296300.0025240367.44KN
Qw40.0634016.090.707232.06KN
Qhk4Qw4367.44232.06599.50KN434.43KN
根据设计经验,如果纵向受拉钢筋与弯起钢筋在构造上注意按规范构造要求配置,斜截面抗剪强度可以得到保证而不必进行验算。
3、裂缝宽度验算
对于T形截面的钢筋混凝土受弯构件,其最大裂缝宽度可按下列公式计算:
Sfmaxg30dc1c2c3 Eg0.2810式中:c1――考虑钢筋截面表面形状的系数,对于螺纹钢筋c1=1.0;
c2――考虑荷载作用的系数,长期荷载作用时,c21优秀论文设计,答辩无忧,值得下载!
0.5M0M,其中
第二篇 装配式钢筋混凝土简支T型梁桥计算书 M0为长期荷载下的弯矩,M为全部作用荷载下的弯矩;
c3――与构件形式有关的系数,当具有腹板的受弯构件时,c3=1.0;
d――纵向受拉钢筋Ag的直径;
――含筋率,按下式计算:Agbh0(bib)hi
当大于0.02时,取=0.02;
bi、hi――受拉翼缘的宽度和厚度; g――受拉钢筋在使用荷载下的应力,可按公式gM计算。
0.87Agh0下面计算在正常的环境长期荷载下主梁跨中的最大裂缝宽度是否符合要求。
已知在荷载组合作用下fmaxI0.2mm,取c1=1.0(螺纹钢筋) 荷载组合I作用下
c210.5M01195.851.00.51.247 M1195.851225.67取c3=1.0(具有腹板的受弯构件),d32mm
gIAgbh0bibhi96.510.035,取=0.02
20136.656MI1195.851225.6710211.05MPa 0.087Agh00.8796511366.5Eg2.0105MPa 故荷载组合I时:
fmax1.01.2471.0211.0530322.01050.28100.02
0.170mmfmaxI0.2mm 4、主梁变形验算
钢筋混凝土受弯构件在短期荷载作用下的挠度,可根据给定的构件刚度用材料力学的方法计算,对于简支梁:f5ML式中: L――计算跨径;
M――使用荷载(静活载弯矩)作用下的弯矩;
I01――开裂截面换算惯性矩,
2480.85EI01
31
本科毕业设计(论文)通过答辩 1/1/23I01nAgh0xbix3bibxt,取
33Eh3.0104MPa;n=10;
判断此时T形截面类型,设xhi17.5cm
1//1/bihi22017.5233687.5cm3nAgh0hi1096.51136.6517.5114991cm322/计算表明,x>17.5cm时,属于第Ⅱ类T形截面。
xAA2B
AnAgbibhib/i/1096.512202017.5223.26
20bBbhi/22nAgh0b2202017.5221096.51136.6516250.59
20x223.26223.26216250.5933.83cm
1123I011096.51136.6533.8322033.8332202033.8317.5
33m4 12751952.46cm40.1275按规范规定,验算主梁的变形时,荷载不计入恒载,汽车不计入冲击力。
静活载产生的变形:
f5ML2480.85EI0151021.3919.52 480.853.01070.12750.0124m1.24cmL19503.25cm 600600变形验算满足规范要求。
根据规范要求,当结构重力和汽车荷载(不计冲击力)所产生的竖向挠度超过跨径的1时,应设置预拱度,其值等于结构重力和半个汽车荷
1600载(不计冲击力)所产生的竖向挠度。
f5ML2480.85EhI0151195.851021.3919.52 7480.853.0100.12750.0270m2.70cmL19501.2cm 16001600应设置预拱度,其值为:
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第二篇 装配式钢筋混凝土简支T型梁桥计算书 15M恒M汽2 fy480.85EhI01151195.851021.3919.5220.0208m2.08cm 7480.853.0100.1275应做成平顺曲线。
第三节行车道板的计算
(一)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。见图1-12。
(二)恒载及其内力 1、每延米板上的恒载g: 沥青混凝土面层:
g1=0.02×1.0×23=0.46KN/m; 25号混凝土垫层:
g2=0.09×1.0×24=2.16KN/m; T梁翼缘板自重:
g3=0.175×1.0×25=4.38KN/m; 每延米板宽恒载合计:2、恒载产生的内力
1lb212.200.202)7.00()3.5KNm 弯矩:MAhg(b2222图1-12 行车道板计算(尺寸单位:cm) 铰结 ggi7.00KN/m
剪力:QAh(lbb)2(2.200.20)2g7.007.00KN
22'3、活载产生的内力
城-A:以重车后轮作用于铰缝轴线上为最不利荷载布置,以时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载(如图1-13)。
按《城市桥梁设计荷载标准》 后车轮着地宽度b2及长度a2为: a2=0.25m ,b2=0.6m。 顺行车方向轮压分布宽度:
33
本科毕业设计(论文)通过答辩 a1a22H0.2520.1750.60m
/垂直行车方向轮压分布宽度:
b1b22H0.6020.1750.95m
荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度:
aa11.42l00.601.221.03.80m
单轮时:a'a12l00.6021.02.60m 冲击系数:0.66860.3032logl 0.66860.3032logl 0.277
(1)1.277
图1-13 (尺寸单位:cm)作用于每米宽板条上的弯矩为:MAp(1)Pb(l01) 4a414020.95(1.0) 43.84 1.277 17.94KNm 单个车轮时:MAP1.277'2000.95(1.0)18.73KNm
42.604取大值:MAP18.73KNm 作用于每米宽板条上的剪力为:
QAP(1)P2001.27724.56KN 4a42.604、荷载组合:按《公预规》第4.1.2条:
恒+城-A:1.2MAP1.4MAP1.23.51.418.7330.42KNm 1.2QAP1.4QAP1.27.001.424.5642.78KNm 故行车道板的设计内力为:MA30.42KNm QA42.78KN (三)截面设计,配筋与强度验算
悬臂板根部高度h=20cm,净保护层a=2cm。若选用12钢筋,则有效高度h0为:
h0had0.200.020.0060.174m 21xRabx(h0) rc2按第4.1.6条:Mg 30.421x17.5103x(0.174) 1.252优秀论文设计,答辩无忧,值得下载!
第二篇 装配式钢筋混凝土简支T型梁桥计算书 x20.348x0.0043460 x0.0130m 验算
jgh0.550.1740.0957mx0.0130m
0按第4.1.7条:RgAgRabx
Ag17.51.00.01306.69104m26.69cm23401-14
查有关板宽1m内钢筋截面与间距表,筋截面积为:
当选用12钢筋时,需要钢筋间距为16cm时(图1-14)。此时所提供的钢
Ag7.07cm26.69cm2
按第4.1.12条规定,矩形截面受弯构件的截面尺寸应符合下列要求,即:
QjQA42.78KN
'Qj0.051Rbh00.0513010017.4
486.05KN42.78KN(满足)
Rlbh0,即: 按第4.1.13条,Qj0.038 Qj0.0381.7510017.4115.71KN42.78KN
故不需要进行斜截面抗剪强度计算,仅按构造要求配置箍筋。板内分布钢筋用8,间距取25cm。
强度验算:RgAgRabx
xRgAgRab3400.0007070.0137m
17.51.0xMPRa(h0)bx
2 17.5103(0.1740.0137)1.00.013740.07KNm 2MP40.0732.06KNm 1.251.25MjMA30.42KNmMp1.2532.06KNm
强度满足要求。
35
本科毕业设计(论文)通过答辩
第四节 支座计算
采用板式橡胶支座,其设计按规范第3.5.5条与第3.5.6条要求进行。 (一)选定支座的平面尺寸。
橡胶支座的平面尺寸由橡胶板的抗压强度和梁端或墩台顶混凝土的局部承压强度来确定。对橡胶板应满足:
Nj abj若选定支座平面尺寸ab2320460cm2,则支座形状系数S为:
Sab46010.70
2t(ab)20.5(2320)式是:t-为中间层橡胶片厚度,取t=0.5cm。 模量Ej为:
当S>8时,橡胶板的平均容许压应力j10MPa,橡胶支座的弹性
Ej530S4185253.00kg/cm2525300kPa
计算时取最大支座反力为(取城-A组合以2号梁为例):
N恒=253.79KN N城-A=342.11KN,N城-A组合=253.79+342.11=595.90KN
按容许应力法计算的最大支座反力N为:N=595.90/1.25=476.72KN
故:j476.72 1.036kN/cm210.36MPaj10MPa460jj10.3610
j103.6%5%(可以 选用)(二)确定支座的厚度
主梁的计算温差取T350C,温度变形由两端的支座均摊,则每一个
11支座承受的水平位移D为:DTl'10535(195020)0.345cm
22计算活载制动力引起的水平位移,首先需确定作用在每一个支座上的制动力HT。对于20m桥跨可布置一行车队,其总重为:
城-A:700KN,制动力为:700×10%=70KN。
按照《城市桥梁设计荷载标准》第4.2.1条:制动力采用160KN或10%车道荷载,并取其中最大值,所以取制动力为160KN。
四根主梁共八个支座,每一个支座承受的水平力为:HT优秀论文设计,答辩无忧,值得下载!
16020KN 8第二篇 装配式钢筋混凝土简支T型梁桥计算书 按规范要求,橡胶层总厚度(1)不计汽车制动力时:(2)计汽车制动力时:
t应满足:
Dt20.690cm
tD,即: HT(0.7)2Gabt0.3450.687cm
2000(0.7)211460(3)t0.2a0.2234.6cm
选用六层钢板,七层橡胶组成橡胶支座。上下层橡胶片厚度为0.25cm,中间层厚度为0.5cm,钢板厚度为0.2cm,则:
t50.520.253cm
符合规范要求:0.2at3.0cm20.690cm 支座总厚度:ht60.24.2cm
橡胶片总厚度为:
D(三)验算支座的偏转: 支座的平均压缩变形为: NtabEj476.720.035.92104m5.92102cm
0.230.20525300按规范要求应满足0.05t,即:
5.92102cm0.05315102cm(合格)
梁端转角为:设恒载时主梁处于水平状态。 已知城-A荷载作用下跨中挠度f=1.24cm
16f161.242.04103rad 5l51950验算偏转情况应满足:
5.92102cm符合规范要求。
a232.041032.35102cm 22(四)验算支座的抗滑稳定性
按规范第3.5.6条规定,按下式验算支座抗滑稳定性:
Rmin1.4GADTtRD1.4GADt
37
本科毕业设计(论文)通过答辩 式中:Rmin-支点最小反力(结构重力加相应于计算制动力时的最小荷载);
RD-在结构重力作用下的支座反力,即RD=253.79KN; G-橡胶支座的剪切模量,取G=1.1Mpa; T-汽车制动力,取T=20KN;
-橡胶支座与混凝土表面的摩阻系数,取=0.3。
计算支点最小反力Rmin:已知横向分布系数(2号梁)为0.542,冲击系数(1+)=1.2,按图1-15计算Rmin为:
Rmin(1)PiYiRD
1.20.542(1600.9232000.5531400.2461400.184)253.79 =460.93 代入上式,得到:
Rmin0.3460.93138.28KN
1.4GADT t =1.4×11×460×0.345/300+20
=28.15KN< Rmin
RD=0.3×
253.79=76.14KN> 1.4GA图1-15 (尺寸单位:cm) D=8.15KN t均满足规范要求,支座不会发生相对滑动。
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