一、题目:装配式钢筋混凝土简支T梁桥计…………………………………2 二、基本设计参数……………………………………………………………2 三、计算内容…………………………………………………………………2
1。 主梁截面设计…………………………………………………………………………2 2。 计算主梁的荷载横向分布系数………………………………………………………3
2.1 计算几何特性…………………………………………………………………3
2.2 计算抗弯参数和抗扭参数………………………………………………5 2。3 计算各主梁横向影响线坐标…………………………………………………5 3. 主梁内力计算………………………………………………………………………。10
3.1 永久作用效应……………………………………………………………….10 3.2 可变作用效应……………………………………………………………….11 4。 由弯矩剪力作用效应组合,绘出弯矩和剪力包络图…………………………….16 5。 进行主梁正截面、斜截面设计及全梁承载力验算…………………………………16
5.1配置主梁受力设计……………………………………………………………16
5。2持久状况承载能力极限状态下截面设计、配筋与验算……………………18 5。3斜截面抗剪承载力计算………………………………………………………19
5.4箍筋设计………………………………………………………………………23 5。5斜截面抗剪承载力验算………………………………………………………23 5。6 持久状况斜截面抗弯极限承载力验算……………………………………。28
5.7 持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算……………………………。28 5。8 持久状态正常使用极限状态下挠度验算…………………………………。29
6. 行车道板、横隔梁内力计算…………………………………………………………32 7. 横隔梁的内力计算及配筋…………………………………………………………。34
7。1 计算跨中横隔梁的弯矩影响线坐标…………………………………………34 7。2计算荷载的峰值……………………………………………………………35 7。3横隔梁截面配筋与验算………………………………………………………37 8. 图纸绘制……………………………………………………………………………39
0
桥梁工程课程设计任务书
一、题目:装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算 二、基本设计参数
1. 桥面净空:净-9+2×1。0m(人行道) 2。 主梁跨径及全长
标准跨径: 10.00m(墩中心距离) 主梁全长: 9.50m(支座中心距离) 计算跨径: 9.96m(主梁预制长度)
3。 设计荷载:公路— I 级荷载,人群3.0KN/m。 4。 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;桥面铺装采用沥青混凝土:容重23kN/m3; 桥面铺装混凝土垫层:容重24kN/m3。 5. 设计依据
⑴《公路桥涵设计通用规范》(JTJ D60—2004)
⑵《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ D62—2004); 6. 参考资料
⑴ 结构设计原理:叶见曙,人民交通出版社; ⑵ 桥梁工程:姚玲森,人民交通出版社;
⑶ 公路桥梁设计手册 《梁桥》(上、下册) 人民交通出版社
⑷ 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桥结构设计》闫志刚编。机械工业出版
社
2三、计算内容
1。 主梁截面设计
1
桥梁横断面和主梁纵断面图(单位:cm)
2。 计算主梁的荷载横向分布系数
本次设计跨内设有三道横隔梁,具有可靠的横向联系,且承重结构的宽跨比为:B/l=6×180/950=1。137〉0。5,故不可以用偏心压力法绘制影响线和计算横向分布系数mc。
如前所述具有可靠的横向联系,故可采
用比拟正交异性板法(或G-M法)绘制影响线和计算横向分布系数mc。
主梁抗弯及抗扭惯性矩计算图式(单位:cm)
2。1 计算几何特性
2
(1)主梁的抗弯惯矩Ix和比拟单宽抗弯惯矩Jx ①求主梁界面的重心位置x(见图2—1):
1翼缘板厚按平均厚度计算,其平均板厚为:h1(1014)12cm
21.80.12则 x②抗弯惯性矩Ix为:
0.12120.160.90.12220.18m (0.90.12)0.160.121.8110.160.7830.160.780.3321.80.12318900.121.80.122121242328768cmIX主梁的比拟单宽抗弯刚度:
JxIx232876812937.60cm4/cm b180(2)横隔梁抗弯惯矩Iy和比拟单宽抗弯惯矩Jy
翼缘板有效宽度的计算计算图示如图2—2所示
①隔梁的尺寸取两边主梁的轴线间距,即
横隔梁截面特性计算示意图(单位:cm)
l'5b51.89.0m
c(4.750.16)/22.295m,h'70cm c/l'2.2950.255,b'16cm 9.0根据c/l'的比值查表可得翼板的有效工作宽度
c/l'0.255时,/c0.703
c0.7032.2950.7031.61m161cm
②求横隔梁的截面重心位置y:
121216112167022212.5cm y2161121670③横隔梁的抗弯惯矩为:
11Iy167037016(3512.5)22161123
1212
2161126.521233955cm4
3
则横隔梁的比拟单宽抗弯惯矩为:
I1233955Jyy2597.8cm4/cm
a475(3)主梁和横梁的抗扭惯矩
对于主梁梁肋:
主梁翼板的平均厚度:h112cm
16由 t/b0.205,查表得c0.290
90-1234则: ITx0.29901216=92651.52cm
JTxITx/b92651.52/160579.072cm4/cm
对于横隔梁梁肋;
h2b2=0。14/(0。7-0.12)=0。24,查表得c2=0。2826
ITy0.2826701214344976.36cm4
JTYITYb144976.3647594.687cm4/cm
2.2 计算抗弯参数和抗扭参数
BL4JX540412937.600.849 JY9502597.8G(JTxJTy)2EcJxJy0.425E1185.420.04345
2E12937.62597.8则0.208
2。3 计算各主梁横向影响线坐标
(1)跨中荷载横向分布系数
①已知0.859,查“G-M\"图表得影响系数K1和K0值如下表所示; 影响系数 表2-1 影响系数K1和K0的值 荷载位置 梁位 B 0 B/4 K1 0.61 0.98 3B/4 0.76 1.16 B/2 0。97 1。37 1。62 1。62 1。54 1。B/4 1.25 1。48 1.33 1。11 0.93 1。4
B/2 1.54 1.66 3B/4 2。41 2。13 B 0 3。36 2。43 —0.5 0.33 K0
0 1.43 1.24 0.98 0.75 0.59 2.1—B/4 1。25 0.94 0。67 0.52 0。38 1。-3B/-B/2 4 校核 —B 8 0.97 0.76 0.61 0.67 0。48 0.36 8。01 7.910。46 0.35 0。15 5 0。35 0。27 0.19 8。05 0.27 0。17 0。12 8.05 1。05 0.33 -0。8
05 78 3 78 1。1。1.1B/4 0。14 1 72 2 76 5 2.11.61.00。B/2 1。74 2。05 4 9 4 51 3B/2。1。0。4 3.98 3.12 05 09 39 0 1.70.1—-0.B 7。07 4.25 2 4 0.5 5 用内插法求各梁位处横向影响线坐标值如图所示: 0。53 -0。1 —0.12 0.2 —0。—0。19 3 -0。41 -0。2 45 —7。0.55 905 —0。7.9555 5 -0。32 7。98 —0。03 8。01 图2-3 (单位:cm)
对于1号、6号梁: K'0.67K3B/40.33KB 对于2号、5号梁: K'K
B/2
对于3号、4号梁:K'K0(KB/4K0)点的位置)
②列表计算各梁的横向分布系数
90(K0表示梁位在00.67KB/40.33K0
135
1号、2号和3号梁的横向影响线坐标值 荷载位置 梁号 算式 —B/B 3B/4 B/2 B/4 0 4 K1=0.33KB+0。2。2.221.590。0.4767K3B/4 724 9 4 1.051 697 4 1 K0=0。33KB+0。5。3。1。0。—0。67K3B/4 000 493 941 0。777 093 165 -2.2-1.2—0。0。0.63K1-K0 76 64 348 0.274 604 9 -0。—0.—0。0。0。(K1-K0)√α 473 263 072 0。057 126 133 K=K0+4。3.231.860。—0。(K1—K0)√α 526 0 9 0。834 219 032 0。0。0.310.03-0。η=K/6 754 538 1 0。139 6 005 2 K1=KB/2 1.541.661.621。330 0。0。
5
—B/2 0。324 —0。263 0。586 0。122 -0.141 —0。023 0。—3B/4 0。237 —0.274 0.511 0。106 -0。167 -0.028 0.35-B 0.167 —0.224 0.391 0.081 —0.143 —0。024 0。
K0=KB/2 K1-K0 (K1-K0)√α K=K0+(K1-K0)√α η=K/6 K1=0.33Ko+0.67Kb/4 K0=0.33Ko+0。67Kb/4 3 K1—K0 (K1-K0)√α K=K0+(K1-K0)√α η=K/6 0 0 1。2.05740 0 -0。-0.2 39 -0。—0.042 081 1。1。698 969 0。0.32283 8 0。1.02858 8 -0。0.77102 9 0。0。960 249 0。0.05200 2 0。0.83098 1 0.010.136 8 0 2。140 —0.52 -0.108 2.032 0。339 1。238 1。499 -0。261 -0.054 1.445 0。241 980 1。1。690 040 —0.-0。36 06 -0。-0。075 012 1。1。615 028 0.170.269 1 1.301.404 3 1.881.927 2 —0。-0。523 579 —0。-0。109 121 1。1.819 762 0.290。303 4 670 460 0 150 0。0.12—0.—0。
510 0 190 550 0.16 0。033 0.543 0。091 1。042 1.358 —0.316 —0。066 1.292 0。215 0.34 0。071 0.191 0.032 0。769 0。702 0。067 0。014 0.716 0。119 0。54 0.112 —0.078 —0。013 0。572 0。075 0.497 0。103 0.179 0.030 0.7 0.146 —0。404 —0.067 0。443 —0。504 0。947 0.197 —0.307 —0.051
绘制横向分布影响图:
6
1#,2#,3#梁荷载横向分布系数计算(单位:cm)
汽车荷载距人行道边缘距离不小于50cm,人行荷载取3.0KN/m2,人行道板以单侧
6KN/m的线荷载作用在人行道上。
各梁的横向分布系数:
1公路I级: mcq1(0.5190.2480.1050.0090.0160.028)0.419
21mcq2(0.3390.2360.1470.054)0.388
21mcq3(0.2120.2910.2940.183)0.490
2人群荷载: mcr10.691
mcr20.265
mcr30.053
(2) 梁端剪力横向分布系数(按杠杆原理法)
7
梁端荷载横向分布系数计算图示(单位:cm)
公路I级,1'q10.7220.361 21'210.500 q21'3(10.278)0.639 q2人群荷载,1'r1.278
'2r0.278
'3r0 荷载 1号 0。419 0.691 0.338 0.691 跨中mc 2号 0。338 0.265 3号 0.490 0.053 1号 0。361 10278 支点mo 2号 0。5 3号 0.693 —0。222 0 3。 主梁内力计算
8
3。1永久作用效应
①永久荷载 假定桥面板构造各部分重力平均分配给主梁承担,则计算结果见下表 a,主梁
0.140.12g10.160.91.80.16262 0.1440.1968268.87KN/mb,横隔梁
边梁:g21/20.560.60.90.14263/9.50.6kN/m
'20.61.2kN/m 中梁: g21c,铺装层:g30.030.129.0240.029.023/63.39kN/m
2d,栏杆、人行道:g46.02/62kN/m
作用于边主梁的全部恒载: g8.870.63.39214.86kN/m 作用于中主梁的全部横载:g8.871.23.39215.46kN/m 错误!恒载内力计算
glxgxMxxgxlx222
glglQxgx(l2x)22
边主恒载梁内力 截面内力 内力 支座X=0 跨中X=L/2 截面内力 内力 支座X=0 跨中X=L/2 项目 M1/2 剪力Qx 70.585 0 中主梁恒载内力 弯矩Mx 0 167。64kNm 弯矩Mx 0 174.41kNm 剪力Qx 73.435kN 0 影响线面积计算表 计算图示 影响线面积0 12l4180ll211.28 00 V1/2 (01/21l11.188) 22212V0 9
0l4.75
永久作用效应计算见下表 粱 号 1(6) M1/2/KNm q 19。4391 w0 11。28 Qw0 219.2730 q 19。4391 V0/KN w0 4。75 qw0 92。3357 2(5) 17.3547 11。28 195.7080 17。3547 4.75 82.4348 3(4) 17.1927 11。28 193.9337 17.1927 4.75 81。6653 3。2可变作用效应
1)汽车荷载冲击系数计算:结构的冲击系数与结构的基频f有关,故应先计算结
G8.87103904.179Kg/m 构的基频,简支梁的基频简化公式为 mcg9.81f2l2EIc3.4510100.02328816.398Hz 2mc29.5904.179 由于f14Hz,故可由下式计算汽车荷载的冲击系数:
0.45
k及其影响线面积计算如下: 2) 公路-I级均布荷载标准值qk、集中荷载P公路-Ⅰ级规定:均布荷载qk10.5kN/m;集中荷载桥梁计算跨径小于等于5m时桥梁计算跨径大于或等于50m时,Pk360KN;其间按线性内插法取用。 Pk180KN;
即,qk10.5kN/m 360180Pk(9.55)180198KN
505计算剪力时: pk1981.2kN237.6kN
公路-I级及其影响线面积表 顶点位置 qk(KN/m2) Pk(KN) 项 目 M1/2 L/2处 10.5 198 V0 支点处 10.5 237。6 V1/2 L/2处 10。5 237.6 可变作用每延米人群荷载pr: pr313KN/m 3)可变作用效应弯矩计算
弯矩计算公式如下: M(1)(qk0Pkyk) 其中,由于只能布置两车道,故横向折减系数1.0。
0 11.28 4。75 1.19 计算跨中处弯矩时,可近似认为荷载横向分布系数沿跨长方向均匀变化,故各主梁值相同.
10
公路—I级车道荷载产生的弯矩计算表
粱 内 力 号 1 2 3 M1/2 M1/2 M1/2 0。419 0.388 0。490 1 qk(KN/m)Pk 0 KN/m 11。28 11.28 11。28 yk M(KNm) 2.375 357.659 198 2.375 331。197 2。375 418。264 1。45 10.5 人群荷载产生的弯矩(单位:KNm) 梁号 1 2 3 内力 M1/2 M1/2 M1/2 0.691 0。265 0.053 0 11.28 11.28 11。28 pr 3 3 3 M(KNm) 23。383 8。968 1。794 基本荷载组合:按《桥规》规定,永久作用设计值效应与可变作用设计值效应的分项系数为:
永久荷载作用分项系数:Gi1.2; 汽车荷载作用分项系数:Qi1.4; 人群荷载作用分项系数:Qj1.4; 弯矩基本组合公式为:
0Sud0(GiSGikQlSQlkcQjSQjk)i1j2mn
式0―桥梁结构重要性系数01.0。
c―在作用效应组合中除汽车荷载效应(含冲击力、离心力)的其他可变作用
效应的组合系数,人群荷载的组合系数取0.8。
弯矩基本组合计算表 梁号 1 2 3 内力 Ml/2 Ml/2 Ml/2 永久荷载 167.64 174。41 174。41 人群荷载 23。383 8.968 1。794 汽车荷载 357。659 331。197 418.264 弯矩基本组合 734。627 685.523 797.373 4) 可变作用的剪力效应计算:
在可变作用剪力效应计算时,应计入横向分布系数沿桥跨方向变化的影响。通常按如下方法处理,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L/4为直线变化来计算支点剪力效应。 A、跨中截面剪力V1/2的计算 V1/2(1)(qk0Pkyk) 跨中剪力的计算结果见表3—8和见表3—9.
公路—I级车道荷载产生的剪力V1/2计算表(单位:KN)
11
梁 号 1 2 3 内 力 V1/2 V1/2 V1/2 1 qk/(KN/m) 0。419 0.388 1。45 0。490 10.5 剪 力 效 应 79.768 73。867 1.19 237。6 0。5 93.2851 0 Pk/KN yk 人群荷载产生的跨中剪力计算表(单位:KN)
梁号 内力 0。691 0.265 0。053 q人/(KN/m) 0 1。19 剪力效应 2。467 0.946 0.189 1 V1/2 2 V1/2 3 V1/2 B、支点剪力V0计算
3 计算支点剪力效应的横向分布系数的取值为; a、支点处按杠杆原理计算'
b、l/4~3l/4处按跨中弯矩的横向分布系数。
c、支点l/4及3l/4到另一支点段在和'之间按照直线规律变化 (3) 梁端剪力效应计算:
汽车荷载作用及横向分布系数取值如图所示:
12
汽车荷载产生的支点剪力效应计算图式(单位:cm)
计算公式 :
aaV0(1){m0pkyqk[mc(m0mc)y1(m0mc)y2]}
22计算结果及过程如下:
1号梁:
V01237.61.00.361119.5119.59.510.50.419(0.4190.361)1/2(0.4190.361)12412242
105.95kN2号梁:
V02237.610.5119.519.510.50.3380.50.3380.50.50.50.338124122
139.55kN3号梁:
13
V03237.61.00.639119.5119.59.510.50.4900.6390.4900.5(0.6390.490)12421242
178.12kN人群荷载作用及横向分布系数沿桥跨方向取值见下图:
人群荷载支点剪力计算图式(单位:cm)
计算结果及过程如下: 1号梁:
119.511V01r9.50.69131.2780.69132241219.51 1.2780.691311.94kN24122号梁:
19.5V021.2920.26530.8040.2650.53221 1.2920.26530.1962.4kN23号梁:
14
119.511Vo39.50.05330.05332241219.51 0.0533KN2412剪力效应基本组合计算结果见下表(表3-11);
基本组合公式为
0Sud0(GiSGikQlSQlkcQjSQjk)i1j2mn
各分项系数取值同弯矩基本组合计算。
剪力效应基本组合(单位:KN) 粱号 内力 永久荷载 人群 汽车荷载 V0 70。585 11。94 105。95 1 V1/2 0 2。467 79。768 V0 73。435 2。4 139.55 2 V1/2 0 0。946 73。867 V0 73.435 0。58 178。12 3 V1/2 0 0.189 93。285 4。由弯矩剪力作用效应组合,绘出弯矩和剪力包络图; 基本组合值 249。706 14。329 286.852 104.738 338。302 130。864 弯矩和剪力包络图如下图所示:
5. 进行主梁正截面、斜截面设计及全梁承载力验算; 5.1配置主梁受力设计
由弯矩基本组合表可知,3号梁Md值最大,考虑施工方便,偏于安全设计,一律按3号梁计算弯矩进行配筋。
设钢筋保护层厚度3cm,钢筋重心至底边距离a12cm,则主梁的有效高度
h0ha901278cm。
已知1号梁的跨中弯矩Md797.37KNm,下面判断主梁为第一类T形截面或第二
Mdfcdb'fh'f0类T形截面:若满足
h'f2,则受压区全部位于翼缘板内,为第一类T形
15
截面,否则位于腹板内,为第二类T形截面。
式中,0为桥跨结构重要性系数,取1。0;fcd为混凝土轴心抗压强度设计值,本次设计采用C50混凝土,故fcd22.4MPa;b'f为T形截面受压翼缘有效宽度,《公路桥规》规定,T形截面内梁(3号梁属于内梁)的受压翼板有效宽度b'f用下列三者中最小值:
(1) 计算跨径的1/3:l/3950cm/3316.67cm (2) 相邻两梁的平均间距:d=180cm
4(3) hh/bh0.0491/31(18016)2b'fb2bh12h'f(162821212)cm324cm
此处,b为梁肋宽度,其值为16cm,bh为承托长度,其值为82cm,h'f为受压翼缘悬出板的平均厚度,其值为12cm。
所以取 b'f180cm。 判别式左端为
0Md1.0797.37kNm797.37kNm
判别式右端为
'h0.12f''fcdbfhfh022.41031.80.12(0.78)kNm3483.648kNm
22因此,受压区位于翼缘板内,属于第一类T形截面。应按宽度为b'f的矩形截面进行正截面抗弯承载力计算。
设混凝土截面受压区高度为x,则利用下式计算:
x0Mdfcdb'fxh0
2x即 1.0797.3722.41031.8x(0.78)
2整理得 x21.56x0.03960 解得 x0.026m0.12m 根据公式 Asfsdfcdb'fx
22.41.80.0262m3.744103m237.44cm2
fsd280选用6根直径为25mmHRB335级钢筋和4根直径为20mm的HRB335级钢筋。 则 As294512564201mm242.01cm2,钢筋布置如图所示:
Asfcdb'fx 16
图5-1 钢筋布置图(单位cm)
混凝土保护层厚度取30mm〉d=25mm及规范规定30mm,钢筋间横向净距Sn=180-230 -228。4=63。2mm〉40mm及1。25d=1。2525=31.25mm.满足构造要求。 钢筋的重心位置as为:
as则
ayasisii29.45(4.427.0)12.56(4.42734036.5/2)16.58cm
29.4512.56 h0has9016.5873.42cm
查表可知,b0.56,x0.026bh00.560.73420.41m,则截面的受压区高度符合规范要求. 配筋率:
45ftd/fsd451.83/2800.2940.2所以,min0.294%A42.01s3.6%min0.294%
bho73.4216满足规范要求。
5.2持久状况承载能力极限状态下截面设计、配筋与验算
按截面实际配筋值计算受压区高度x为:
xfsdAs42.01280cm2.917cmbh00.560.3.4241cm fcdb'f22.4180
截面抗弯极限状态承载力
xMdfcdb'fx(h0)
222.41031.80.02917(0.7342848.228KNm797.37KNm
17
0.026)2
满足规范要求. 5。3斜截面抗剪承载力计算
由剪力效应组合可知,支点剪力以3号梁最大,跨中剪力效应以3号梁最大,偏于安全设计,均取最大值进行设计,即:
Vd0338.302KN,Vd1/2130.864KN。
假定最下排两根钢筋没有弯起而直接通过支座,则须满足构造要求:《公路桥规》规定,在钢筋混凝土梁的支点处,应至少有两根并且不少于总数1/5的下层受拉钢筋通过,即:
100 %982/4201=23.363%〉20%,满足规范要求。
(1)上限值-—截面尺寸检查
根据构造要求,梁最底层2根直径为25mmHRB335钢筋通过支座截面.
则:
a4.8cm
h0ha904.885.2cm
0Vd0.51103fcu,kbh0 (kN)
3即: 0.511050160852KN491.603KN0Vd338.302KN
故梁端部抗剪截面尺寸满足要求.
(2)下限值—-检查是否需要根据计算配置箍筋
规范规定若0Vd0.51032ftdbh0(kN)满足,可不需要进行斜截面抗剪强度计算,仅按构造要求设置钢筋。
即:
3 0.5101.01.83160852KN124.73KN0Vd,l/2338.302KN
故可在梁跨中的某长度范围内按构造配置箍筋,其余区段应进行持久状态斜截面抗剪承载力验算。
(3)斜截面配筋计算图式
对于计算剪力Vsbi的取值方法,《公路桥规》规定:
①最大剪力取用距支座中心h/2(梁高的一半)处截面的数值,其中混凝土与箍筋共同承担不小于60%,弯起钢筋(按450弯起)承担不大于40%;
②计算第一排(从支座向跨中计算)弯起钢筋时,取用距支座中心h/2处由弯起钢筋承担的那部分剪力值;
③计算以后每一排弯起钢筋时,取用前一排弯起钢筋点出由弯起钢筋承担的那部分剪力值。
弯起钢筋配置计算图式如图(图5—2):
说明:架立钢筋选用2根22mmHRB335级钢筋,弯起钢筋末端与架立钢筋焊接。
为了满足弯起钢筋的抗剪承载力的需要另加Asb5和Asb6的4根14mmHRB335级钢筋,与纵向受拉钢筋和架立钢筋均焊接。
为了得到每对弯起钢筋分配的剪力,首先要计算弯起钢筋上、下弯点之间的垂直距离△Hi。现拟弯起5排钢筋,将计算的各排弯起钢筋弯起点截面的△Hi以及距支座中
18
心距离xi、分配的剪力计算值Vsbi、所需的弯起钢筋面积Asbi值列入表5-1。
弯起钢筋配置及计算图示(尺寸单位:cm)
由内插可得:距梁高h/2处的剪力值为
45130.864338.302430Vd'318.65KN
475'0.6Vd'0.6318.65191.19KN 则,Vcs'Vsb0.4Vd'0.4318.65127.46KN
弯起钢筋计算表 斜筋排次 上下弯点间的垂直距离hi(m) 0。7165 0。6465 0.5794 0。5144 弯起点至支分配的计算座中心的距剪力值Vsbi(kN) 离Xi(m) 0。7165 1。363 1.9424 2.4568 127.46 115。83 87。62 62.32 19
需要弯筋的面积Asbi(mm2) 858.36 780。02 590.05 419.67 可提供的弯筋面积Asbi(mm2) 1 2 3 45
225mmHRB335(982) 225mmHRB335(982) 220mmHRB335(628) 220mmHRB335(628)
5 6 0。4448 0。4448 2.9016 3。3464 39。86 20。45 268.42 137。71 214mmHRB335(308) 214mmHRB335(308) △H1=90-[4042+7.0+3+2.51+2。84/2]=71。65cm
△H2=90—[4042+7。0+7。0+3+2。51+2。84/2]=64。65cm △H3=90-[4.42+21+3+2。51+2.27/2]=57。94cm
△H4=90—[4042+21+6.5+3+2.51+2。27/2]=51.435cm △H5=90—[4.42+21+6。5+3+2。51+16.2/2]=44。48cm △H6=90-[4。42+21+6。5+3+2。51+16.2/2]=44。8cm 分配的计算剪力值Vsbi:
Vsb10.4V'127.46kN
147.112(3.370.7165)Vsb2115.83kN
3.37147.112(3.371.363)Vsb387.62kN
3.37147.112(3.371.9424)Vsb462.32kN
3.37147.112(3.372.4568)Vsb539.86kN
3.37147.1123.372.9016Vsb620.45KN
3.37需要的弯筋面积Asbi:
按《公预规》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:
0Vsb0.75103fsdAsbsins 式中:fsd——弯起钢筋的抗拉设计强度值(MPa)
。 Asb——在一个弯起钢筋平面内弯起钢筋的总面积(mm)
2
s——弯起钢筋与构件纵向轴线的夹角.
本次设计中:fsb280MPa,s450,故相应于各排弯起钢筋的面积按下式计算:
Asbi1333.33Vsbi
fsdsins计算面积见表中:
1333.33127.462 Asb1858.36mm280sin4501333.33115.83Asb2780.02mm2 0280sin451333.3387.622 Asb3590.05mm280sin4501333.3362.32Asb4419.67mm2 0280sin451333.3339.862 Asb5268.42mm280sin450
20
1333.3320.452 137.71mm0280sin45(4)主筋弯起后持久状况承载力极限状态正截面承载力验算:
计算每一根弯起截面的抵抗弯矩时,由于钢筋根数不同,则钢筋的重心位置也不同,有效高度h0的值也不同,为简化计算,可用同一参数值,影响不会很大。 各排钢弯起后,相应正截面抗弯承载力Mui计算如下:
Asb6225mmHRB335钢筋的抵抗弯矩
xM12fsAs1(ho)22801034.909104(0.90.026/2) 2243.84kNm220mmHRB335钢筋的抵抗弯矩
xM22fsAs1(ho)22801033.142104(0.90.026/2) 2156.07kNm跨中截面的钢筋的抵抗弯矩
xMfsAs1(ho)28010342.01104(0.90.026/2) 21043.36kNm全梁的抗弯承载力校核见图
全梁抗弯承载力验算图式
第一排弯起钢筋弯起处正截面承载力为:
M1'(1043.362243.842156.07)243.54KNm 第二排弯起钢筋弯起处正截面承载力为:
'M2(1043.36243.842156.07)487.38KNm 第三排弯起钢筋弯起处正截面承载力为:
M3'(1043.362156.07)731.22KNm
21
第四排弯起钢筋弯起处正截面承载力为:
'M41043.36156.07887.29KNm
5。4箍筋设计
2122(0.56106)(20.6P)fcu,kAsvfsvbh02箍筋间距计算式为: Sv 2(V')式中:1——异号弯矩影响系数,本次设计取11.0;
2—-受压翼缘的影响系数,取21.1;
V'-—《公路桥规》规定:最大剪力计算值取用距支座中心h/2(梁高一半)处截面的剪力值。
P—-截面内纵向受拉钢筋的配筋率,P100;
Asv——同一截面上箍筋的总截面积(mm2);
fsv-—箍筋的抗拉设计强度,选用HRB235级箍筋,则fsv195MPa; 选用28双肢箍,则面积Asv1.01cm2;最大剪力设计值V'318.65KN。
支点截面:距支座中心h0/2处得主筋为225,As9.82cm2;
有效高度h09032.84/285.58cm。
A9.82s100%0.717%
bh01685.8P01000.717%1000.717
把以上数据代入得:
1.021.120.56106(20.60.717)50101195160855.82Sv318.6521 264mmh450mm及400mm满足规范要求2箍筋的配筋率:
A101svsv100%0.239%0.18%(R235)满足规范要求
bSv264160选用Sv250mm。
在支座中心向跨中方向长度不小于1倍梁高(90cm)范围内,箍筋间距取100mm.其它梁端箍筋间距取250mm。 5。5斜截面抗剪承载力验算 斜截面抗剪强度验算位置为:
A、距支座中心h/2(梁高一半)处截面; B、受拉区弯起钢筋弯起点处截面;
C、锚于受拉区的纵向主筋开始不受力处的截面; D、箍筋数量或间距有明显改变出的截面; E、构件腹板宽度改变处的截面。
因此,本算例要进行斜截面抗剪强度验算的截面包括以下6个截面。 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:
22
0VdVcsVsb
Vsb0.75103fsdAsbsins
Vcs130.45103bh0(20.6P)fcu,ksvfsv,C0.6mh0
斜截面抗剪承载力验算图式
1) 距支座h/2处截面1-1,由图5—4可以得到距支座中心为h/2处截面的横坐标为x=4750-450=4300mm,正截面 有效高度h0=855。8mm。现取斜截面投影长度
c'h0855.8mm,则得到选择的斜截面顶端位置A(图5-4),其横坐标为x=4300
—855。8=3442。2mm.相应的顶端剪力和弯矩设计值分别为:
VdVl/2(VoVl/2)2x l23.4442281.276kN 9.5130.864(338.302130.864)43.444224x2MdMl/2(12)797.3731378.144kNm 2l9.5顶端正截面的有效高度h0=90-4.42-3.5mm=0。8208m(主筋为225),则实际广义剪比
m及斜截面投影长度C分别为:
mMx/Vxh0378.144/281.2760.82081.643C0.6mh00.807m0.8558m
斜角度tan1(h0/c)tan1(0.8208/0.807)45.50。
斜截面内有225纵向钢筋,则纵向钢筋的配筋百分率及箍筋的配箍率分别为:
23
P1001009.820.722.5
1685.58sv即:
Asv1.01100%0.63%min0.18% Svb1016Vcs11.01.10.45103160820.8(20.60.72)500.63%195 298.80KN
斜截面内有2组弯起钢筋225,故:
Vsb10.751032801964sin450291.64KNVcs1Vsb1298.80291.64590.44KN281.276kN
2)距支座中心0.7165m处的截面2—2(第一排钢筋弯起处),x=4075—0。7165=4。0335m, h0=90—4.42—3.5=82.08cm, 现取斜截面投影长度c'h082.08cm,则得到选择的斜截面顶端位置B(图5—4),其横坐标为x=4.0335—0。8208=3。2127m。相应顶端剪力和弯矩设计值分别为:
VdVl/2(VoVl/2)2x23.2127130.864(338.302130.864)271.166kN l9.54x243.21272MdMl/2(12)797.373(1)432.61kNm
l9.52顶端B正截面的有效高度h0=90-4.42-7=78.58cm,
即: mMx/Vxh0432.61/271.1660.78582.033 C0.6mh00.96m
tan1(h0/c)39.3o
斜截面内有425纵向钢筋,则纵向钢筋的配筋百分率及箍筋的配箍率分别为:
9.822P1001001.562.5
1678.58A1.01svsv100%0.63%
Svb1016Vcs21.01.10.45103160785.8(20.61.56)500.63%195
314.299KN
斜截面内有2组弯起钢筋225220,故
Vsb20.75103280(982628)sin450239.073KN Vcs2Vsb2553.372282.805KN
3)距支座中心0.9m处截面3-3(箍筋间距改变处),x=4。75-0.7165=4.0335m,
h0=90-4.42-3。5=82.08cm, 现取斜截面投影长度c'h082.08cm,则得到选择的斜截
面顶端位置B(图5—4),其横坐标为x=4.0335-0.8208=3。2127m,相应顶端的剪力和弯矩设计值:
VdVl/2(VoVl/2)2x23.0292130.864(338.302130.864)263.152kN l9.524
4x243.02922MdMl/2(12)797.373(1)473.086kNm
l9.52顶端C正截面的有效高度h0=90—4.42-7=78。58cm,
即:mMx/Vxh0473.086/263.1520.78582.293 C0.6mh01.08m
tan1(h0/c)36.04o
斜截面内有425纵向钢筋,则纵向钢筋的配筋百分率及箍筋的配箍率分别为:
P1001.562.5A1.01svsv100%0.253%
Svb2516Vcs31.01.10.45103160785.8(20.61.56)500.253%195 199.175KN
斜截面内有2组弯起钢筋225220,故
Vsb3239.073KN
Vcs3Vsb3438.248263.152KN
4)距支座中心1。363m处截面4—4(第二排弯起钢筋弯起点处)x=4。75-1.363=3.387m,
h0=78.58cm, 现取斜截面投影长度c'h078.58cm,则得到选择的斜截面顶端位置D
(图5—4),其横坐标为x=3.387—0.7858=2。6012m,相应顶端的剪力和弯矩设计值为:
VdVl/2(VoVl/2)2x22.6012130.864(338.302130.864)244.46kN l9.5224x42.6012MdMl/2(12)797.373(1)558.25kNm
l9.52顶点D正截面的有效高度h0=0。9-0。13881=0.76m, (as628254.22945114.2138.31mm)
2945628即: mMx/Vxh0558.25/244.460.763
C0.6mh01.368m
tan1(h0/c)29.05o
斜截面内有220425纵向钢筋,则纵向钢筋的配筋百分率及箍筋的配箍率分别为:
19.646.28P1001002.132.5
16 76sv0.253%Vcs41.01.10.45103160760(20.62.13)500.253%195 199.175KN
斜截面内有420弯起钢筋,故
Vsb40.751032801256sin450186.51KN
Vcs4Vsb390.05244.46KN
5)距支座中心1。9424m,5—5截面(第三排钢筋弯起点),x=4。75—1。9424=2.807m,
25
h0=76cm, 现取斜截面投影长度c'h076cm,则得到选择的斜截面顶端位置E(图5—4),
其横坐标为x=2.807-0。76=2.047m,相应顶端的剪力和弯矩设计值为:
VdVl/2(VoVl/2)2x22.047130.864(338.302130.864)220.06kN l9.54x242.0472MdMl/2(12)797.373(1)649.29kNm
l9.52顶点E正截面的有效高度h0=73.42m,
即: mMx/Vxh0649.29/0.7342220.264.03.取m3
C0.6mh01.32m
tan1(h0/c)29.08o
斜截面内有425纵向钢筋,则纵向钢筋的配筋百分率及箍筋的配箍率分别为:
29.456.28P1001003.02.5,取P=2.5
1673.42
sv0.253%Vcs51.01.10.45103160734.2(20.62.5)500.253%195
203.19KN
斜截面内有2组弯起钢筋220214,故
Vsb50.75103280628308sin45o138.99KN
6)距支座中心2.457m,6-6截面(第四排钢筋弯起点),x=4.75-1。9424=2.293m, h0=73。42cm, 现取斜截面投影长度c'h073.42cm,则得到选择的斜截面顶端位置F,其横坐标为x=2.293-0.7342=1.559m,相应顶端的剪力和弯矩设计值为:
VdVl/2(VoVl/2)2x21.559130.864(338.302130.864)198.95kN l9.5Vcs5Vsb5342.18kN220.26KN4x241.5592MdMl/2(12)797.373(1)711.48kNm 2l9.5顶点F正截面的有效高度h0=90-8.509=81.49cm, (as2945114.2125628.6730836.7785.09cm)
29451256308即: mMx/Vxh0711.48/198.950.81494.33.取m3
C0.6mh01.53m
tan1(h0/c)29o
斜截面内有625420纵向钢筋,则纵向钢筋的配筋百分率及箍筋的配箍率分别为:
42.01P1001003.22.5,取P=2.5
1681.49
sv0.253%
26
Vcs61.01.10.45103160814.9(20.62.5)500.253%195156.43KN
斜截面内有2组弯起钢筋414,故
Vsb60.75103280616sin45o91.47KN
Vcs6Vsb6247.9kN198.95KN
所以斜截面承载力符合要求。
5。6 持久状况斜截面抗弯极限承载力验算
钢筋混凝土受弯构件承载能力不足而破坏的原因,主要是由于 受拉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计算.
5.7 持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算
最大裂缝宽度按下式计算: WfkC1C2C3ssEs(30d)(mm)
0.2810As
bh0(bfb)hf式中 C1——钢筋表面形状系数,取C11.0;
C210.5Nt/Ns,Nt和Ns分长期荷载作用时,C2-—作用长期效应影响系数,
别为按长期效应组合和短期效应组合计算内力值;
C3—-与构件受力性质有关的系数,取C31.0;
d--纵向受拉钢筋的直径,当用不同钢筋时,改用换算直径de,本设计中de 的
值为:
当-—纵向受拉钢筋的配筋率,对钢筋混凝土构件,当0.02时,取0.02;〈0.06时,取0.06;
Es——钢筋的弹性模量,对HRB335钢筋,Es2.0105MPa; bf——构件受拉翼缘宽度;
hf—-构件受拉翼缘厚度;
ss——受拉钢筋在使用荷载作用下的应力,按下式计算,即
Msss
0.87Ash0Ms——按作用短期效应组合计算的弯矩值; As——受拉区纵向受拉钢筋的截面面积。
由前面的计算可知,取3号梁的跨中弯矩效应进行组合: 短期效应组合:
MsSGik1jSQjkMG0.7MQ1k1.0MQ2ki1j1mn
(174.910.7418.26/1.451.01.749)KNm
27
378.12KNm
式中,MQ1k——汽车荷载效应(不含冲击)的标准值;
MQ2k—-人群荷载效应的标准值。 长期效应组合:
MlSGik2jMG0.4MQ1k0.4MQ2k
i1j1mn(174.110.4418.264/1.450.41.794)KNm 290.51KNm
受拉钢筋在短期效应组合下的应力为:
Ms378.12ssKN/m21.409105KN/m2 40.87Asho0.8742.01100.73420.5Nl0.5290.51C2111.384
Ns378.12As42.010.0134
bh0(bfb)hf1673.42(18016)12把以上数据代入Wfk的计算公式得:
14.091043023.26Wfk1.01.3841.0()mm0.125mm0.2mm 82.0100.28100.0134裂缝宽度满足要求,同时在梁腹高的两侧应设置6~8的防裂钢筋,以防止产生裂
缝.
As'2.010.0014,介于0.001~0.002之若用48,则A2.01cm,可得bh1690's2'间,满足要求。
5。8 持久状态正常使用极限状态下挠度验算
钢筋混凝土受弯构件,在正常使用极限状态下的挠度,可按给定的刚度用结构力学的方法计算。其抗弯刚度B可按下式计算:
B(B0BMcr2M)1(cr)20MsMsBcrMcrftkW0
2S0/W0
式中 B0--全截面抗弯刚度,B00.95EcI0;
Bcr—-开裂截面的抗弯刚度,BcrEcIcr; Mcr—-开裂弯矩;
—-构件受拉区混凝土塑性影响系数; I0——全截面换算截面惯性矩; Icr-—开裂截面换算截面惯性矩;
ftk——混凝土轴心抗拉强度标准值,对C50混凝土,ftk2.65MPa; S0——全截面换算截面重心以上(或以下)部分对中心轴的面积矩;
W0-—换算截面开裂边缘的弹性抵抗拒;
28
全截面换算截面对重心轴的惯性矩可近似用毛截面的惯性矩代替,由前文计算可知:
I0I2.32881010mm4
全截面换算截面面积 A0A(n1)As
3408(5.7971)42.013609.52cm4
式中 n——钢筋弹性模量与混凝土弹性模量之比,为:
Es2.0105n5.797
Ec3.45104A901618016123408cm2
计算全截面换算截面受压区高度x0:
11A0x0bfh2b(h2h2ff)(n1)Ash0
2211x0[18012216(902122)(5.7971)42.0173.42]/3609.52
2221.62cm
计算全截面换算截面重心轴以上部分面积
hf1S0bx0(bfb)hf(x0)
22112[1621.622(18016)112(21.62)]cm3 22334479.56cm
Mcr2ftkS022.650.3447956108Nmm1.8274108Nmm 设开裂截面换算截面中心轴距梁顶面的距离为x(cm),由中心轴以上或以下换算截面面积矩相等的原则,可按下式求解x:
11bfx2(bfb)(xhf)2nAs(h0x)0(假设中性轴位于腹板内) 22带入相关参数得:
11180x2(18016)(x12)25.79742.01(73.42x)0 22整理得:x2276.44x3711.420
解 得:x12.81cm12cm,故假设正确。 计算开裂截面换算截面惯性矩Icr为:
11IcrnAs(h0x)2bfx3(bfb)(xhf)3
3311Icr5.7974201(734.2128.1)21800128.13(1800160)(128.1120)3331.0321010mm4
BcrEcIcr3.451041.02310103.52931014Nmm2
B00.95EcI00.953.451042.32881010Nmm27.63261014Nmm2
则:BB0MMB(cr)2[1(cr)2]0MsMsBcr
29
7.63261015Nmm2 88141.82741021.82741027.632610()[1()]66378.1210378.12103.529310141.0481015Nmm2
据以上计算结果,结构跨中由自重产生的弯矩为MG174.41KNm,公路—Ⅱ级可变车道荷载qk10.5KN/m,Pk198KN,跨中横向分布系数0.490;人群荷载
q人3.0KN/m,跨中横向分布系数0.691.
永久作用:
5MGl025174.4110695002fGmm1.565mm
488481.0481015可变作用(汽车):
35qkl04Pkl0fQ1()
384B48B510.595004198103950030.70.490mm 15153841.04810481.048102.246mm 可变作用(人群):
5qkl0453.095004fR11.00.691mm0.209mm
384B3841.0481015式中 1-—作用短期效应组合的频遇值系数,对汽车10.7,对人群11.0。 当采用C40~C80混凝土时,挠度长期增长系数1.45~1.35,本例为C50混凝土,则取1.417,施工中可通过设置预拱度来消除永久作用挠度,则在消除结构自重产生的长期挠度后主梁的最大挠度处不应超过计算跨径的1/600.
l9500ft1.417(1.5220.209)2.453mm015.83mm
600600则挠度值满足要求。
判断是否需要设置预拱度:
fsl(fGfQfR)1.417(1.5651.5220.209)mm4.67mm
则,fst4.67mml0/16009500/16005.94mm 故无需设置预拱度。
6. 行车道板、横隔梁内力计算
1永久荷载效应计算
由于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定和中间铰接的板进行计算,计算图式见图. (1)每延米板上的恒载g 沥青混凝土面层:
g10.021230.46KN/m
混凝土垫层:
g20.0751241.8KN/m
30
行车道板计算图式
T形梁翼缘板自重:
g30.121.0263.12KN/m
每延米板恒载合计:
ggi0.461.83.125.38KN/m
(2)永久荷载产生的效应
121弯矩: Mggl05.380.822KNm1.809KNm
22剪力: Vggl05.380.824.412KN (3)可变荷载产生的效应
公路—I级:以重车后轮作用于铰接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。
有效分布宽度计算图式(单位:cm)
车辆荷载后轮着地宽度b2和长度a2为:a20.2m,b20.6m。
顺车方向轮压分布宽度: a1a22H[0.22(0.020.075)]m0.39m 垂直于行车方向轮压分布宽度为:b1b22H[0.62(0.020.075)]m0.79m 荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度:
aa12l0d0.3920.821.43.43m
单轮时:a'a12l00.3920.822.03m
局部加载冲击系数取1.3,则作用于每米宽板条上的弯矩为:
bP1400.79MAp2(1)(l01)21.3(0.82)16.52KNm
4a443.434单个车轮时:
bP1400.79'MAp(1)(l01)1.3(0.82)13.95KNm
4a442.034取两者中的最不利情况,则:MAp16.52KNm 作用于每米宽板条上的剪力为:
2P2140VAp(1)1.326.53KN
4a43.43(4)基本组合
恒载+汽车荷载:
31
弯矩:1.2Mg1.4MAp1.21.8091.416.5225.30KNm 剪力:1.2Vg1.4VAp1.24.4121.426.5342.44KN
故行车道板的设计作用效应为:Md25.30kNm,Vd42.44kN (5)截面设计与配筋计算
悬臂板根部14cm,设净保护层a=3cm,若选用14,则有效高度
hohad/20.140.030.0162/20.102m
由式
oMdfcdbx(ho) 有,
1.025.322.41031x0.102x/2 整理得,x22x0.02220,解得最小x=0.01m 验算bho0.560.1020.057mx0.01m,满足要求。
x2fcdbx22.41.00.01106钢筋面积:As800mm2
fsd280选用直径为14mm的钢筋时,钢筋间距10cm,此时所提供的钢筋面积As1539mm2 验算截面承载力:xAsfsd15392800.019m fcdb22.41000Mudfcdbxhox/222.41061.00.019(0.1020.019/2)10339.368kNm1.025.3025.30kNm故承载能力满足要求.
矩形截面受弯构件抗剪截面尺寸应符合,
0.51103fcukbho0.51103501000102367.837kNoVd42.44kN
满足要求.
又有,
0.51032ftdbho0.51031.01.831000102kN93.33kNoVd(42.44kN)
所以,可不进行斜截面抗剪计算,仅按构造要求配置钢筋。根据构造要求,板内应设计垂直于主钢筋的分布钢筋,直径不小于8mm,间距不大于200mm,因此分布钢筋采用8@200mm。
7。 横隔梁的内力计算及配筋
用比拟正交异性板法计算横隔梁内力。 7.1 计算跨中横隔梁的弯矩影响线坐标
根据已知参数=0。849,查附表得0和1,如下表所示。
各主梁横向分布影响线坐标值 计算项目
荷载位置 32
0 1 B 3B/4 B/2 B/4 0 —0。—0.052 —0.017 0.042 0。142 079 -0.028 —0.015 -0。012 0。025 0。104 ——0。0.017 038 0。012 0。008 0.001 -0。004 -0。008 0.058 0.037 0.005 10 (10) B Ba 067 -0。044 -0。016 0。038 0。134 0(10) -0。-0。361 —0.239 —0。086 0.208 0.724 —1。717 -1.136 -0.409 0.987 3。440 注:①a0.208,B5.4m,a4.75;
②因为0~B的数据与0~B的数据对称,表中未列出.
由Baa值绘出横隔梁弯矩影响线图,然后按横向最不利荷载位置进行加载,如下图所示。
跨中弯矩影响线图式(单位:mm)
7.2计算荷载的峰值
集中荷载换算成正弦荷载的峰值计算,采用下式计算:
x2npisini
li1l式中:——正弦荷载的峰值;
pi——集中荷载的数值;
33
l—-主梁计算跨径 ;
xi-—集中荷载pi离支点的距离。
车辆荷载沿桥跨的布置,应使跨中横隔梁受力最大,如图7-2所示(图中示出的是轴重).
集中荷载换算成正弦荷载计算图式(单位:m)
对于纵向一行轮重的正弦荷载峰值为:
x2n21403.351404.75qpisinisinsin
li1l9.529.529.513.1814.7427.92kN/m
对于人群荷载:
2qrlrl0sinxldx=4qr=43n3.82KN/m
则弯矩效应值为:Mmax(1)sin式中:xi——集中荷载pi离支点的距离;
xli
i1l —-主梁计算跨径;
-—正弦荷载的峰值;
对于跨中横隔梁代入x为:
l,则在车辆荷载作用下中间截面(f=0)处的最大正弯矩2Mmax()1.45127.923.4401.0930.5130.62179.05KNm
对于跨中横隔梁代入x为:
l,则在车辆荷载作用下中间截面(f=0)处的最大负弯矩2Mmax()1.45127.921.10920.108281.05KNm 对于跨中横隔梁代入x为:
l,则在人群荷载作用下中间截面(f=0)处的最大负弯矩2 34
Mmax(-)-3.821.545211.803KNm
故横隔梁内力:
正弯矩由车辆荷载控制:M1.4179.05250.67KN/m 负弯矩由车辆荷载控制:M1.481.05113.47KN/m
1#2#梁右侧剪力影响线
汽车:Pq1pii1400.71281401.0/2119.91kN 2人群:qr3(4.8752)1/214.625kN/m
35
V1(1)pqiqri1#梁右侧剪力:1.45119.91.0(0.51750.40280.320.2053)14.6250.5493
259.36kNV1(1)pqiqri2#梁右侧剪力:1.45119.91.0(0.7520.5480.40070.1907)
328.83kN所以剪力效应设计值为:V=328.83KN
7。3横隔梁截面配筋与验算 ①正弯矩配筋
把铺装层这算3cm计入截面,则横隔梁高度为73cm,横隔梁翼板有效高度为: 计算跨境的1/3:916/3=305.33cm 相邻两横梁的间距:487.5cm
b12h'f1812(123)198cm
横梁翼板有效宽度应取上述三者中的较小值,bf198cm,先假设 a=8cm,则有效高度为ho73865cm,其中,a为钢筋重心到底面的距离。 假设中性轴位于上翼板内,根据公式
oMAmaxfcdb'fx(ho) x21.3x0.1130,解得x0.005hf0.15m,假设正确x2则,整理得,
钢筋面积,
选用4根,20mm的HRB335钢筋,As12.56cm2,此时a53.58.5则
x28012.56/22.41980.793cm, ho730.79372.207cm,bho0.5672.20740.436cmx0.793cm满足规范要求。
验算抗弯承载力:
oMdufcdb'fx(ho)22.41031.980.00793(0.722070.00793/2)252.66kNmMmax250.292kNm
36
x2
②负弯矩配筋
横梁为70cm16cm的矩形截面梁,设as4cm,ho70466cm
x2即,1.0113.4722.41030.16x(0.66x/2)
oMmaxfcdb'fx(ho)整理得,x21.32x0.06330解得,x0.05m5cm需要钢筋面积,As'22.40.160.05/2806.4104m26.4cm2 选用2根直径22mm的HRB335的钢筋,
As7.60cm2,此时,x280760/(22.4160)59.375mm验算截面抗弯承载力,
oMdufcdb'fx(ho)22.41030.160.0594(0.660.0594/2)134.18kNmMmax113.47kNmx2
满足极限承载力要求。
7.60100%0.722%min(0.2%)16(7032.51/2)
12.56100%1.22%min(0.2%)151673158.516③抗剪计算与配筋设计 由式:
0.51103fcu,kbh00.5110350160722.07416.63KN0V(328.83KN)又
0.51032ftdbh00.51031.01.89160722.07151.88KN0V(328.83KN)
所以抗剪截面符合要求,斜截面的抗剪承载力假定通过计算配置箍筋来提供,选用8的双
2肢箍筋,则Asv1.006cm.箍筋间距的计算公式
1.021.120.56106(20.61.087)50100.6195160722.072Sv328.8321 192.32mmh450mm及400mm满足规范要求2式中,P10010012.56/(160722.07)1.087,选取箍筋间距Sv=150mm,
37
箍筋配筋率:
1.006100%/(1615)0.373%min(0.2%)满足规范要求
8. 图纸绘制:
(A3图纸)桥梁总体布置图(绘出平、纵、横三个视图)、主梁一般构造图、配筋图。
38
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容