裝配式鋼筋混凝t梁橋設(shè)計

1、目錄1. 縱橫斷面設(shè)計22. 行車道板的計算32.1 恒載及其內(nèi)力32.2 汽車荷載產(chǎn)生的內(nèi)力32.3 作用效應(yīng)組合42.4 行車道板配筋及驗(yàn)算43 荷載橫向分布系數(shù)計算53.1 杠桿原理法53.2 g-m法63.3 荷載橫向分布系數(shù)匯總134主梁內(nèi)力計算134.1 恒載內(nèi)力的計算134.2 活載內(nèi)力的計算154.3 作用效應(yīng)組合205. 鋼筋配置及驗(yàn)算205.1 主筋配置及驗(yàn)算205.2 腹筋配置226 變形驗(yàn)算266.1 裂縫寬度驗(yàn)算266.2撓度驗(yàn)算276.3 預(yù)拱度驗(yàn)算297支座設(shè)計與計算307.1 確定支座平面尺寸307.2 確定支座的厚度307.3 驗(yàn)算支座偏轉(zhuǎn)情況317.4 驗(yàn)算

2、支座的抗滑穩(wěn)定性32參考文獻(xiàn)34裝配式鋼筋混凝土t型梁橋設(shè)計1. 縱橫斷面設(shè)計1. 橋梁橫斷面尺寸：凈-9+21.00m。橫斷面布置見圖1（a）。2可變荷載：公路-級，人群荷載2.5kn/m2，人行道+欄桿=5kn/m2。3永久荷載：橋面鋪裝層容重=23kn/m3。其他部分=25kn/m3。4材料：主筋采用級鋼，其他用級鋼，混凝土標(biāo)號c40。5橋梁縱斷面尺寸：標(biāo)準(zhǔn)跨徑 lb=25m，計算跨徑l=24.14m，橋梁全長l=24.96m?？v斷面布置見圖1（b）圖1（a）橋梁橫斷面布置圖1（b）橋梁橫隔梁布置2. 行車道板的計算2.1 恒載及其內(nèi)力以縱向1m寬的板條進(jìn)行計算1、每延米板上的恒載g瀝青

3、混凝土面層g1：c40 混凝土墊層g2：t形梁翼板自重g3： 合計：2、每米寬板條的恒載內(nèi)力為：彎矩：剪力：2.2 汽車荷載產(chǎn)生的內(nèi)力將車輛荷載的后輪作用于鉸縫軸線上，p=140kn，汽車荷載后輪的著地長度為a1=0.2m，寬度為b1=0.6m。則得： 荷載對于懸臂根部的有效寬度： 沖擊系數(shù)：作用于每米寬板條上的彎矩為： 2.3 作用效應(yīng)組合彎矩組合：剪力組合：2.4 行車道板配筋及驗(yàn)算鋼筋：hrb335，fy=280 n/mm2 ，混凝土c40，fc=18.4 n/mm2，ft=1.65 n/mm2， ,保護(hù)層厚度a=3cm1、取1m長行車道板懸臂根部厚度 h=20cm，保護(hù)層厚度a=3cm

4、，選用10解得： 驗(yàn)算： 滿足要求2、由得 按間距15cm,每米板寬設(shè)置as=5.230cm2 4.14cm23、截面驗(yàn)算滿足要求。按構(gòu)造配置箍筋，分布鋼筋 1020。4、強(qiáng)度驗(yàn)算 滿足要求。3 荷載橫向分布系數(shù)計算3.1 杠桿原理法首先繪制1到4號梁的荷載橫向影響線，如圖21號梁汽車荷載 人群荷載 2號梁汽車荷載 人群荷載 3號梁汽車荷載 人群荷載 4號梁汽車荷載 人群荷載 圖2 杠桿原理法計算橫向分布系數(shù)（尺寸單位：cm）3.2 g-m法 1、計算抗彎慣矩 （1）主梁抗彎慣矩翼板的換算平均高度：主梁截面重心：主梁抗彎慣矩： 主梁抗扭慣矩，按，查表計算對于翼板： 查表得 對于梁肋：，線性插入

5、的 主梁的比擬單寬抗彎慣矩： （2）橫隔梁抗彎慣矩 每片橫隔梁到的尺寸，如圖3圖3 橫隔梁尺寸圖（單位 cm）確定翼板的有效作用寬度，橫隔梁的長度取為兩片邊梁的軸線距離，即 查表得時，得 求橫隔梁截面重心位置：故橫隔梁抗彎慣矩為： （3）主梁和橫隔梁的抗扭慣矩：對于主梁梁肋：對于橫隔梁梁肋：，查的 c=0.310 2、計算參數(shù)和則 3、計算各主梁橫向影響線坐標(biāo)已知：，查表得影響系數(shù)和值，如表表1 影響系數(shù)k0和k1的值表 系數(shù)梁位荷載位置校核*b3b/4b/2b/40-b/4-b/2-3b/4-bk100.960.971.001.021.031.021.000.970.967.97b/41.0

6、41.041.071.051.020.980.950.870.847.92b/21.211.161.121.071.000.940.880.820.767.983b/41.391.301.191.070.960.880.800.720.697.96b1.641.401.231.060.930.850.750.670.608.01k000.860.930.991.061.131.060.990.930.867.95b/41.671.531.361.211.050.880.630.410.208.01b/22.472.121.741.360.960.640.24-0.18-0.577.833b/4

7、3.322.712.101.520.930.41-0.18-0.60-1.118.00b4.153.402.441.650.820.17-0.57-1.12-1.757.99圖4 粱位關(guān)系圖因此：對于1號梁： 對于2號梁： 對于3號梁： 對于4號梁: 表2 計算表梁號算 式荷 載 位 置bbbb0-b-b-b-b11.4971.3431.2071.0660.9470.8670.7790.6990.6513.6763.0062.2461.5760.8830.307-0.347-0.823-1.385-2.179-1.663-1.039-0.5100.0640.5601.1261.5222.036

8、-0.307-0.234-0.146-0.0720.0090.0790.1580.2140.2863.3702.7722.1001.5040.8920.386-0.189-0.609-1.0980.4810.3960.3000.2150.1270.055-0.027-0.087-0.15721.2611.2001.1401.0700.9890.9230.8570.7910.7402.7132.2891.8431.4060.9510.5740.120-0.300-0.724-1.452-1.089-0.703-0.3360.0370.3490.7371.0921.464-0.204-0.153-

9、0.099-0.0470.0050.0490.1040.1540.2062.5092.1361.7441.3590.9570.6230.224-0.147-0.5180.3580.3050.2490.1940.1370.0890.032-0.021-0.07431.0641.0571.0771.0531.0170.9740.9400.8630.8291.7841.6141.4141.2311.0370.8460.5740.3260.090-0.720-0.557-0.337-0.179-0.0200.1290.3660.5370.739-0.101-0.078-0.047-0.025-0.00

10、30.0180.0510.0760.1041.6831.5361.3671.2061.0340.8640.6260.4010.1940.2400.2190.1950.1720.1480.1230.0890.0570.02840.9600.9701.0001.0201.0301.0201.0000.9700.9600.8600.9300.9901.0601.1301.0600.9900.9300.8600.1000.0400.010-0.040-0.100-0.0400.0100.0400.1000.0140.0060.001-0.006-0.014-0.0060.0010.0060.0140.

11、8740.9360.9911.0541.1161.0540.9910.9360.8740.1250.1340.1420.1510.1590.1510.1420.1340.1254、計算各梁的荷載橫向分布系數(shù)繪制各梁的橫向影響線圖1號梁汽車荷載 人群荷載 2號梁汽車荷載 人群荷載 3號梁汽車荷載 人群荷載 圖5 鉸接板法計算橫向分布系數(shù)計算圖示（尺寸單位 cm）4號梁汽車荷載 人群荷載 3.3 荷載橫向分布系數(shù)匯總表3 荷載橫向分布系數(shù)匯總表粱位1234杠桿原理法汽車荷載0.3350.5000.540.54人群荷載1.333000g-m法汽車荷載0.4690.4230.4300.434人群荷載0

12、.4680.3480.2700.2544主梁內(nèi)力計算4.1 恒載內(nèi)力的計算1、恒載集度主梁：橫隔梁：對于邊主梁：對于中主梁橋面鋪裝層欄桿和人行道作用于邊主梁的全部恒載g為作用于中主梁的全部恒載g為2、恒載內(nèi)力表4 邊主梁（1；7號梁）恒載內(nèi)力計算表計算數(shù)據(jù)=24.14m =582.74項(xiàng) 目x=0x=l/4x=l/2x=0x=l/4x=l/200.2500.50000.2500.500恒載01170.01555.9257.8128.90表5 中主梁（2；3；4；5；6號梁）恒載內(nèi)力計算表計算數(shù)據(jù)=24.14m =582.74項(xiàng) 目x=0x=l/4x=l/2x=0x=l/4x=l/200.250

13、0.50000.2500.500恒載01215.01615.6267.7133.904.2 活載內(nèi)力的計算計算邊主梁（1號梁）在汽車和人群荷載=2.5kn/作用下的跨中最大荷載和最大剪力及支點(diǎn)截面的最大剪力，各主梁橫向分布系數(shù)匯總于表公路i級車道荷載標(biāo)準(zhǔn)值為均布荷載 qk=10.5kn/m計算彎矩時的集中荷載計算剪力時的集中荷載表6 各梁荷載和橫向分布系數(shù)荷載類別1（7）2（6）3（5）4mcm0mcm0mcm0mcm0汽車荷載0.4690.3350.4230.5000.4300.5400.4340.540人群荷載0.4681.3330.34800.27000.25401、計算車道荷載的跨中彎

14、矩雙車道不折減： =1.0 車道均布荷載作用下：=0.3 yk=24.144=6.035故得 表7 各梁車道均布荷載作用下彎矩粱位1（7）2（6）3（5）4mc0.4690.4230.4300.434（kn*m）466.3420.6427.5431.5（kn*m）949.3856.2870.4878.5（kn*m）1415.61276.81297.91310.02、計算人群荷載的跨中彎矩縱向每延米人群荷載集度p0r=2.5kn*m表8 各梁人群荷載作用下彎矩粱位1（7）2（6）3（5）4mcr0.4680.3480.2700.254（kn）85.263.449.246.33、計算跨中截面車道荷

15、載最大剪力 鑒于跨中剪力影響線的較大坐標(biāo)位于跨中部分，故采用全跨統(tǒng)一的荷載橫向分布系數(shù)來計算。 表9 各梁跨中截面車道荷載下最大剪力粱位1（7）2（6）3（5）4mc0.4690.4230.4300.434（kn）19.317.417.717.8（kn）92.583.484.885.6（kn）111.8100.8102.5103.44、計算跨中截面人群荷載最大剪力表10各梁跨中截面人群荷載下最大剪力粱位1（7）2（6）3（5）4mcr0.4680.3480.2700.254（kn）3.52.62.01.95、計算支點(diǎn)截面汽車荷載最大剪力作荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨方向的變化圖形和支點(diǎn)剪力影響線橫向

16、分布系數(shù)變化區(qū)段的長度 a=0.524.14-4.851.5=4.795m影響線面積 =0.524.141=12.07m車道均布荷載作用（m=mc時）： =1.310.46910.512.07=77.3kn附加三角形荷載重心的影響線坐標(biāo)為 附加車道均布荷載剪力為 圖6 支點(diǎn)剪力計算圖示故車道均布荷載作用下的支點(diǎn)剪力為 =77.3-4.1=73.2kn車道集中荷載作用下： =1.30.335307.91=134.1kn車道荷載作用下的支點(diǎn)剪力為 =73.2+134.1=207.3kn求其他梁的支點(diǎn)剪力表11 各梁支點(diǎn)截面汽車荷載下剪力參數(shù)粱位1（7）2（6）3（5）4mc0.4690.4230.

17、430.434m00.3350.50.540.5477.269.770.871.5-4.12.33.43.273.172.074.274.7132.1197.3213.1169.2205.2269.3287.3243.96、計算支點(diǎn)截面人群荷載最大剪力人群荷載的橫向分布系數(shù)如圖6（b）所示。附加三角形荷載重心的影響線坐標(biāo)為表12各梁支點(diǎn)截面人群荷載下剪力參數(shù)粱位1（7）2（6）3（5）4mc0.4680.3480.2700.254m01.33300019.38.46.56.14.3 作用效應(yīng)組合按極限狀態(tài)設(shè)計的計算內(nèi)： 基本組合如下：表13 各梁內(nèi)力基本組合參數(shù)粱1（7）2（6）3（5）4m恒

18、1555.91615.61615.61615.6m車1415.61276.81297.91310.0m人85.263.449.246.3v恒257.8267.7267.7267.7v車205.2269.3287.3243.9v人19.38.46.56.13944.33797.23810.93824.6618.3707.7730.7669.55. 鋼筋配置及驗(yàn)算5.1 主筋配置及驗(yàn)算1、配筋計算（1）按照規(guī)范，梁的保護(hù)層c取50mm，c40混凝土fc=18.4mpa，ft=1.65 mpa，=1，設(shè)受拉鋼筋雙排布置，ho=h-200=1700mm，hrb335鋼筋：fy=280mpa，（2）、判

19、斷t型截面類型 屬于第一類型t形截面。（3）、計算鋼筋截面面積查表得 ：選用432+636的鋼筋2、配筋驗(yàn)算（1）驗(yàn)算最小配筋率 ，滿足要求（2）防止超筋的適用條件，滿足要求3、布置縱向受力主筋按焊接鋼筋骨架進(jìn)行設(shè)置從下到上分別為：36、36、36、32、32。4、強(qiáng)度驗(yàn)算故強(qiáng)度滿足要求。5.2 腹筋配置1.箍筋配置hw=ho=1700mm剪力設(shè)計值為 v=730.7所以截面滿足要求。需進(jìn)行計算箍筋配置。計算配箍：選d=10mm的雙肢箍，asv=78.5，將n=2代入上式得：s276.36mm選用s=200mm筋率：所以選箍筋滿足要求。所以箍筋布置如下：自支點(diǎn)一倍梁高范圍內(nèi)，間距為100mm；

20、自跨徑中心線向兩端至2.31m處按構(gòu)造配置，間距為400mm；其他梁端箍筋間距為200mm。2.彎筋配置(1)取離點(diǎn)h/2處的剪力設(shè)計值vd，并將其分為兩部分，其中不少于60%由砼和鋼筋共同承擔(dān)，不多于40%由彎起鋼筋承擔(dān)。支點(diǎn)剪力設(shè)計值：跨中剪力設(shè)計值：自支點(diǎn)到跨中的剪力遞減坡度：離支點(diǎn)處剪力設(shè)計值：(2)構(gòu)造配筋剪力設(shè)計值為：剪力設(shè)計值小于或等于280.50kn時可按構(gòu)造配筋。構(gòu)造配筋長度可用下式計算：可得出(3)設(shè)支點(diǎn)由砼和彎起鋼筋承擔(dān)的剪力設(shè)計值按70%取用，即：在支點(diǎn)由彎起鋼筋承擔(dān)的剪力設(shè)計值，按30%取用，即：(4)計算各排彎起筋截面面積： 第一排承擔(dān)離支點(diǎn)中心h/2=950mm處

21、的剪力設(shè)計值： 鋼筋面積： 縱筋彎起鋼筋236的。第一排彎起鋼筋距支座中心：第二排彎起鋼筋面積：縱筋彎起鋼筋的236 第二排彎起的鋼筋距支座中心： 第三排彎起鋼筋的面積：縱向彎起鋼筋236的面積。第三排彎起鋼筋距支座中心的距離：第四排彎起鋼筋的面積： 縱向彎起鋼筋232面積第四排彎起的鋼筋距支座中心的距離：第五排彎起鋼筋的面積負(fù)值表示不需設(shè)彎起鋼筋，但實(shí)際仍需加設(shè)212的鋼筋第五排彎起鋼筋距支座中心的距離3.斜截面抗剪承載力驗(yàn)算計算截面：取距支點(diǎn)h/2梁段面(1)在內(nèi)力包絡(luò)圖上查找計算截面的內(nèi)力：選假定斜截面水平投影長度c=950mm，可計算斜截面距支點(diǎn)：h/2+950=1900mm在此截面，

22、彎矩和剪力設(shè)計值為： 則： 規(guī)定與假設(shè)差距不大，可采用。為斜截面受壓端的剪力設(shè)計值即距支點(diǎn)(h/2)+c=950+1071.00=2021.00mm處截面的剪力為：（2）驗(yàn)算截面尺寸：t形截面的受彎構(gòu)件符合以下要求：(符合規(guī)定)（3）判斷是否需要進(jìn)行斜截面抗剪承載力驗(yàn)算:因?yàn)樗孕枰?yàn)算抗剪承載力。（4）進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗(yàn)算： ，在斜截面內(nèi)，縱向不彎起鋼筋在距離支點(diǎn)一倍梁高范圍內(nèi)，采用100mm, ，則：按規(guī)定，hrb330鋼筋的含箍率不應(yīng)小于0.18%，而現(xiàn)在（符合規(guī)定）。 =則：所以，距支座h/2截面的斜截面抗剪承載力符合規(guī)定要求。6 變形驗(yàn)算6.1 裂縫寬度驗(yàn)算由已知求得： 作用短

23、期作用組合： 作用長期作用組合：作用短期效應(yīng)鋼筋應(yīng)力 作用長期效應(yīng)組合： 裂縫寬度滿足規(guī)范要求。6.2撓度驗(yàn)算在荷載短期效應(yīng)作用下，跨中截面撓度可按下式計算：其中全截面的抗彎剛度 其中: 其中： ； 代入數(shù)據(jù)： mm4 =733.9在荷載短期效應(yīng)作用下，跨中截面撓度為： 汽車荷載撓度人群荷載撓度長期撓度為：所以應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度。預(yù)拱度值按結(jié)構(gòu)自重和0.5可變荷載頻遇值計算的長期撓度值之和采用。因此，消除自重影響后的長期撓度為設(shè)計滿足規(guī)范的撓度要求。6.3 預(yù)拱度驗(yàn)算由撓度計算可知，（計入自重時，考慮長期因素作用），則 故滿足要求7支座設(shè)計與計算7.1 確定支座平面尺寸初步選定板式橡膠支座的平面尺寸為cm，cm.首先，根據(jù)橡膠支座的壓應(yīng)力限值驗(yàn)算支座是否滿足要求，支座壓力標(biāo)準(zhǔn)值： kn 支座應(yīng)力為： 滿足規(guī)范要求。7.2 確定支座的厚度支座的高度由橡膠層厚度和加勁鋼板厚度兩部分組成，應(yīng)分別考慮計算。支座水平放置，且不考慮混凝土收縮與徐變的影響。溫差36時引起的溫度變形，由主梁兩端均攤，則每一支座的水平位移為 m = 0.44 cm式中：構(gòu)件計算長度，。因此，不計入制動力時，cm。 kn由于小于公路級汽車荷載制動力的最低限值165kn，故取kn計算。由于有7根t形梁，每根t形梁設(shè)2個支座，共有14個支座，且假設(shè)橋墩為剛性墩，各支座抗推剛度相同