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文檔簡介
土木工程(道橋方向)《橋梁工程》課程設(shè)計PAGE第20頁共45頁摘要本設(shè)計上部結(jié)構(gòu)采用裝配式混凝土簡支T型梁橋,標準跨徑為30m,梁高為1.76m。本文主要闡述了橋梁細部尺寸的擬定、主梁內(nèi)力的計算、彎矩及剪力效應(yīng)組合計算、配筋及驗算、梁跨中裂縫寬度與撓度的驗算、行車道板的內(nèi)力計算及配筋。主要涉及的方法有:用“G-M”關(guān)鍵詞:簡支梁橋;荷載;行車道板;配筋
目錄1橋梁設(shè)計 41.1概述 41.1.1橋梁的形式 41.1.2橋梁的組成 41.1.3橋梁設(shè)計的原則 51.1.4橋梁設(shè)計的一般規(guī)定 51.2橋面布置與構(gòu)造 51.2.1橋面鋪裝 51.2.2橋面排水設(shè)計 61.2.3人行道設(shè)計要求 61.2.4欄桿設(shè)計 61.3概況 61.3.1工程概況 61.3.2自然地理特征 62裝配式鋼筋混凝土簡支T梁橋設(shè)計 82.1設(shè)計資料 82.2主梁內(nèi)力計算: 82.2.1用杠桿原理法計算支點橫向分布系數(shù) 82.2.2用GM法計算跨中橫向分布系數(shù) 102.2.3永久作用內(nèi)力計算 142.2.4可變作用內(nèi)力計算 152.3內(nèi)力效應(yīng)組合 232.3.1彎矩效應(yīng)組合: 232.3.2剪力效應(yīng)組合: 242.4主梁配筋計算 262.4.1已知設(shè)計數(shù)據(jù)及要求: 262.4.2跨中截面的縱向受拉鋼筋計算 262.4.3腹筋設(shè)計: 282.4.4斜截面抗剪承載能力復(fù)核: 352.5梁跨中裂縫寬度與撓度的驗算: 362.5.1梁跨中裂縫驗算 362.5.2梁跨中撓度的驗算: 372.6橫隔梁內(nèi)力計算 402.6.1計算跨中橫格梁的彎矩影響線坐標 402.6.2橫隔梁配筋 422.7行車道板計算 422.7.1永久作用及其內(nèi)力( 422.7.2可變作用產(chǎn)生的內(nèi)力 432.7.3作用組合: 43致謝 44主要參考文獻 45
1橋梁設(shè)計1.1概述1.1.1橋梁的形式(1)橋梁可分為四大類型:梁橋、板橋、索橋(吊橋)和浮橋。(2)橋梁的基本結(jié)構(gòu)體系有三種:梁式橋、拱式橋和索式橋。(3)混凝土梁橋按承重結(jié)構(gòu)的靜力體系可劃分為簡支梁橋、連續(xù)梁橋和懸臂梁橋。(4)混凝土簡支梁按建筑材料分為鋼筋混凝土梁、預(yù)應(yīng)力混凝土梁、部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁等;按承重結(jié)構(gòu)的橫截面形式可分為板橋、肋梁橋和箱型梁橋;按施工工藝可分為整體式和裝配式兩大類。(5)橋梁按建設(shè)規(guī)模分為特大橋、大橋、中橋、小橋和涵洞。具體分類標準見下表所示:橋梁涵洞分類表1橋涵分類多孔跨徑總長L(m)單孔跨徑LK(m)特大橋L>1000LK>150大橋100≤L≤100040≤LK≤150中橋30<L<10020≤LK<40小橋8≤L≤305≤LK<20涵洞——LK<51.1.2橋梁的組成(1)橋墩:處于相鄰兩橋孔之間支承上部結(jié)構(gòu)并將荷載傳到地基上的構(gòu)造物。(2)橋臺:在岸邊或橋孔近端與路堤連接處、支承橋梁上部結(jié)構(gòu)并將荷載傳到地基上的構(gòu)造物。(3)支座:設(shè)置在橋梁上、下部結(jié)構(gòu)之間的傳力和連接裝置。(4)主橋:跨越主要障礙物(如大江、大河)的橋跨。(5)引橋:將主橋和路堤以合理的坡度連接起來的這部分橋梁。1.1.3橋梁設(shè)計的原則(1)橋梁設(shè)計包括平面設(shè)計、縱斷面設(shè)計和橫斷面設(shè)計三大部分。(2)橋梁設(shè)計應(yīng)遵循以下基本原則①安全可靠:設(shè)計好導(dǎo)流設(shè)施,防止橋梁基礎(chǔ)底部被高度沖刷;②適用耐久:滿足當前與今后交通量的需求;③經(jīng)濟合理:因地制宜、就地取材和方便施工;④技術(shù)先進:采用新材料、新技術(shù)和新工藝;⑤美觀大方:結(jié)構(gòu)簡練,空間比例和諧,與周圍環(huán)境協(xié)調(diào);⑥環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展。1.1.4橋梁設(shè)計的一般規(guī)定(1)橋梁設(shè)計方案比選主要包括橋位方案比選和橋型方案比選。其中橋位方案比選是在研究階段完成,至少選擇兩個橋位進行比選;橋型方案比選在初步設(shè)計階段或技術(shù)設(shè)計階段進行,至少選擇三個橋型進行比選。(2)橋梁的凈空高度首先必須滿足流水凈空要求;對于有通航孔和橋下通車的立交孔還應(yīng)滿足通航或立交凈空要求。我國《公路工程技術(shù)標準》(JTGB01-2003)對各級公路凈空高度作出規(guī)定,高速公路和一級、二級公路為5.0m,三級和四級公路為4.5m。1.2橋面布置與構(gòu)造1.2.1橋面鋪裝(1)橋面鋪裝的作用橋面鋪裝直接承受車輛輪壓的作用,既是保護層,是受力層,主要是保護行車道板或主要承重結(jié)構(gòu)不直接承受輪載的磨耗以及雨雪和大自然的侵蝕,并具有均勻分布車輪集中荷載和作用。[3](2)橋面鋪裝的類型和要求橋面鋪裝根據(jù)材料的不同可分為瀝青表面處置、瀝青混凝土和水泥混凝土等類型?!稑蛞?guī)》規(guī)定:高速公路和一級公路的特大橋和大橋的橋面鋪裝采用瀝青混凝土橋面鋪裝,其厚度≥70mm;二級及二級以下的公路鋪裝厚度≥50mm;水泥混凝土橋面鋪裝厚度≥80mm,混凝土強度不宜低于C40。1.2.2橋面排水設(shè)計(1)橋面排水主要分為橫向排水和縱向排水。通常當橋面縱坡大于2%而橋長小于50m時,可以不設(shè)泄水管,當橋面縱坡大于2%而橋長大于50m時,每隔12~15m設(shè)置一個泄水管。(2)《橋規(guī)》規(guī)定,橋面縱坡不宜大于4%,引橋縱坡不宜大于5%;橋面橫坡一般采用1.5%~3%。1.2.3人行道設(shè)計要求我國每條人行道寬度取0.75m或1.00m,其通行能力均為800~1000人/h,大于1.00m時按0.5m的倍數(shù)增加,其高度至少高出行車道0.2~0.25m。同時人行道板有1.5%的坡度坡向行車道板。1.2.4欄桿設(shè)計欄桿在設(shè)計時既要考慮車輛和行人安全過橋,又要考慮造型的美觀。公路與城市道路橋梁上的欄桿高度不得小于1.10m。同時車道邊緣至欄桿內(nèi)邊緣之間的安全距離不小于250mm。1.3概況1.3.1工程概況本設(shè)計為河南省濮陽市南新三級公路新建濮水橋。該項目是濮陽市與高速公路的重要連接點,是濮陽市城區(qū)規(guī)劃的一條重要的橋梁,對拉大城市框架,發(fā)展城市外圍新區(qū),完善城市功能有著重要的作用。1.3.2自然地理特征地形、地貌本項目分布在華北地內(nèi),以廣闊的平原為主,也包括一部分波狀起伏的崗地及傾斜較小的坡地,海拔在100米左右。組成巖性多為第三系和第四系河湖沉積物。氣象、氣候濮陽地處亞熱帶向溫帶的過渡帶,屬于典型的大陸性季風型氣候,陽光充足,熱量豐富,雨量充沛,四季分明。歷年平均氣溫之間,平均降水量701.8mm—1158mm之間。地質(zhì)情況本項目地質(zhì)為第四系變質(zhì)巖和沉積巖及火山巖等組成的堅硬—半堅硬工程地質(zhì)巖體,巖體的工程地質(zhì)條件和結(jié)構(gòu)面組成的結(jié)構(gòu)形式支配。
2裝配式鋼筋混凝土簡支T梁橋設(shè)計2.1設(shè)計資料橋面凈空:凈9+2×1.5m設(shè)計荷載:汽車“公路—Ⅱ級,人群荷載:3kN/m2材料:主筋:HRB400,構(gòu)造筋:HRB335;HRB235混凝土:橋面鋪裝:C30,主梁:C50柱:C25鋼筋混凝土重度:r=25結(jié)構(gòu)尺寸:如圖1所示主梁:計算跨徑:L=2950cm全長:L=2996cm人行道、欄桿每延米(兩側(cè))重5.0kN/m(為每片主梁分到的值)。圖1裝配式T梁縱、橫截面(圖1裝配式T梁縱、橫截面(尺寸單位:cm)2.2主梁內(nèi)力計算:計算1.2.3號主梁在汽車、人群荷載作用下的橫向分布系數(shù)。2.2.1用杠桿原理法計算支點橫向分布系數(shù)(1)杠桿原理法計算橫向分布系數(shù)如圖2所示:圖2按杠桿原理法計算橫向分布系數(shù)(尺寸單位:cm)圖2按杠桿原理法計算橫向分布系數(shù)(尺寸單位:cm)①1號梁車輛荷載人群荷載②2號梁車輛荷載人群荷載③3號梁車輛荷載人群荷載2.2.2用GM法計算跨中橫向分布系數(shù)主梁比擬單寬抗彎慣矩:確定有效寬度λ時,橫隔梁長度取兩邊主梁軸線的距離,查表可得:橫隔梁重心位置橫隔梁比擬單寬抗彎慣矩:主梁和橫隔梁的抗扭慣矩:主梁一般的平均厚度:對于橫隔梁梁肋:所以計算參數(shù)影響系數(shù)K1和K0的值表3用內(nèi)插法求實際梁位處的和值,實際梁位與表列梁位關(guān)系圖如下,圖3梁位關(guān)系圖(尺寸單位:cm)對于=1\*GB3①號梁:圖3梁位關(guān)系圖(尺寸單位:cm)對于=2\*GB3②號梁:對于=3\*GB3③號梁:各梁荷載橫向分布系數(shù)表3計算各梁的荷載橫向分布系數(shù):(如下圖所示)圖4按GM法計算荷載橫向分布系數(shù)(尺寸單位cm)圖4按GM法計算荷載橫向分布系數(shù)(尺寸單位cm)2.2.3永久作用內(nèi)力計算(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:人行道、欄桿每延米(兩側(cè))重作用于邊主梁全部恒載g為:作用于中主梁全部恒載g為:(2)各計算截面的剪力和彎矩值列于下表邊主梁的剪力和彎矩值表4內(nèi)力截面位置剪力Q(kN)彎矩M(kN.m)x=0311.70.0x=115.81723.9x=0.02298.5中主梁的剪力和彎矩值表5內(nèi)力截面位置剪力Q(kN)彎矩M(kN.m)x=0323.60.0x=161.81790.0x=0.02386.72.2.4可變作用內(nèi)力計算(1)1號梁荷載橫向分布系數(shù)匯總1號梁荷載橫向分布系數(shù)匯總表6梁號荷載位置公路——II級人群荷載1號梁支點0.4761.5跨中0.650.639截面0.650.639計算公路——Ⅱ級荷載的跨中彎矩根據(jù)《公路橋涵通用設(shè)計規(guī)范》(JTGD60—2004),當時,對于公路Ⅱ級:①.計算跨中截面車道活載最大剪力:圖6跨中彎矩和剪力影響線圖(尺寸單位m)圖6跨中彎矩和剪力影響線圖(尺寸單位m)圖71/4截面彎矩和剪力影響線圖(尺寸單位m)剪力計算:圖71/4截面彎矩和剪力影響線圖(尺寸單位m)③.計算支點截面的剪力圖8圖8支點剪力計算圖(尺寸單位:m)橫向分布系數(shù)變化區(qū)段長度(2)2號梁荷載橫向分布系數(shù)匯總2號梁荷載橫向分布系數(shù)匯總表7梁號荷載位置公路——II級人群荷載2號梁支點0.7620跨中0.5350.412截面0.5350.412計算公路—II級荷載的跨中彎矩根據(jù)《公路橋涵通用設(shè)計規(guī)范》(JTGD60—2004),當時,對于公路Ⅱ級:①計算跨中截面車道活載最大剪力:剪力計算:③.計算支點截面的剪力橫向分布系數(shù)變化區(qū)段長度(3)3號梁荷載橫向分布系數(shù)匯總3號梁荷載橫向分布系數(shù)匯總表8梁號荷載位置公路——II級人群荷載3號梁支點0.7620跨中0.4150.356截面0.4150.356根據(jù)《公路橋涵通用設(shè)計規(guī)范》(JTGD60—2004),當時,對于公路Ⅱ級:①.計算跨中截面車道活載最大剪力:剪力計算③.計算支點截面的剪力橫向分布系數(shù)變化區(qū)段長度2.3內(nèi)力效應(yīng)組合2.3.1彎矩效應(yīng)組合:基本組合:按<<橋規(guī)>>4.1.6條規(guī)定永久作用效應(yīng)與可變作用效應(yīng)的分項系數(shù):永久作用分項系數(shù):=1.2汽車作用分項系數(shù):=1.4人群作用分項系數(shù):=1.4彎矩效應(yīng)組合表表9梁號內(nèi)力永久作用(.m)人群作用(.m)汽車作用(.m)(.m)12298.5321.81830.25680.941723.9234.61372.74253.1722386.7201.71502.65193.521790.0151.21271.74097.7532386.7174.31165.54690.981790.0130.7983.43675.40注:—橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),取1.0—人群作用的組合系數(shù),取0.82.3.2剪力效應(yīng)組合:剪力效應(yīng)組合表表10梁號內(nèi)力永久作用()人群作用()汽車作用()()1311.755.79148.32644.17155.823.86193.39484.44010.60117.83176.832323.620.941303.77837.05161.815.38158.77433.6606.8490.73143.083323.618.10291.25816.34161.813.29123.15381.4505.9175.03111.66注:—橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),取1.0—人群作用的組合系數(shù),取0.8圖9效應(yīng)組合設(shè)計值包絡(luò)圖圖9效應(yīng)組合設(shè)計值包絡(luò)圖2.4主梁配筋計算2.4.1已知設(shè)計數(shù)據(jù)及要求:鋼筋混凝土簡支梁橋標準跨徑30m,計算跨徑29.5m,T形截面梁的尺寸如圖10所示。橋梁處于I類環(huán)境條件下,安全等級為二級。梁體采用C50混凝土,HRB400級鋼筋,箍筋采用HRB235,直徑8mm簡支梁控制截面的彎矩組合設(shè)計值和剪力組合設(shè)計值為:跨中截面:L/4跨截面:支點截面:圖10圖1030m鋼筋混凝土簡支梁尺寸(尺寸單位:mm)2.4.2跨中截面的縱向受拉鋼筋計算(1)T型截面梁受壓翼板的有效厚度:翼板平均厚度故取受壓翼板的有效厚度為(2)鋼筋數(shù)量計算:經(jīng)查表得則彎矩計算值采用焊接鋼筋骨架,故設(shè)as=30+0.071760=153.2mm則截面有效高度為:h0=1760-as=1760-153.2=1606.8故屬于第一類T型截面由式)即:整理得:將各已知值及x=108.94mm代入fcdbfx=fsdAs中得:現(xiàn)在選擇鋼筋為14φ32(11260mm2鋼筋疊高層數(shù)為7層布置如圖11所示圖圖11截面配筋圖(尺寸單位:mm)混凝土保護層厚度C取32mm鋼筋凈距:Sn=180-232-235.8=44.4mm>40mm及1.25d=1.2532=40mm故滿足構(gòu)造要求下面進行截面復(fù)核:由鋼筋布置圖可求得:則實際有效高度:由于故為第二類截面求正截面抗彎承載力:故截面復(fù)核滿足要求,設(shè)計安全。2.4.3腹筋設(shè)計:(1)截面尺寸檢查:根據(jù)構(gòu)造要求,梁最底鋼筋通過支座,因為《公橋規(guī)》規(guī)定,在鋼筋混凝土梁的支座處,應(yīng)至少有兩根鋼筋并且不少于總數(shù)的1/5的下層受拉主鋼筋通過。支座截面有效高度為:此時截面尺寸符合設(shè)計要求(2)檢驗是否需要根據(jù)計算去配置箍筋故可在兩跨中的某長度范圍內(nèi)按構(gòu)造配置箍筋(3)計算剪力包絡(luò)圖分配如圖12所示剪力包絡(luò)圖中,支點處剪力計算V0=γ0Vd,0跨中為V1/2=γ0Vd,0圖12梁彎起鋼筋和斜筋設(shè)計布置圖(尺寸單:mm;剪力單位kN)圖12梁彎起鋼筋和斜筋設(shè)計布置圖(尺寸單:mm;剪力單位kN)在長度范圍內(nèi)可以按照構(gòu)造配置箍筋同時,根據(jù)《公橋規(guī)》在支座中心線向跨徑長度方向不小于1倍梁高h=1760mm箍筋的最大間距為100mm距支座中心線h的計算剪力值由包絡(luò)圖可以求得,為:其中應(yīng)由混凝土和箍筋承擔的剪力計算值至少為,應(yīng)由彎起鋼筋承擔的剪力計算值最多為設(shè)置彎起鋼筋的區(qū)段為長度為:=(L/2-650)256.2/(V-200.4)=(9750-650)256.2/(640.4-200.4)=5298.6mm(4)箍筋設(shè)計采用直徑為8mm的雙肢箍筋,箍筋截面面積為:nASv1=2X50.3=100.6mm在等截面鋼筋混凝土簡支梁中,箍筋盡量做到等間距布置。由《公橋規(guī)》根據(jù)國內(nèi)外的有關(guān)實驗資料,對于配有腹筋的鋼筋混凝土梁斜截面抗剪承載力的計算采用半經(jīng)驗半理論的公式:γ0Vd≤Vu=α1α2α3(0.4510-3)bh0+(0.7510-3)fsd∑Asbsinθs和ρsv=Asv/bsv由上式可得:Sv=[α21α22(0.5610-6)(2+0.6p)]/V按上式設(shè)計箍筋,式中的斜截面內(nèi)縱筋百分率p及截面有效高度h0可近似按支座截面和跨中截面的平均值取用,計算如下:跨中截面:p1/2=3.9>2.5取2.5h0=1602.7支點截面:p0=1608/(1801710.1)=0.52h0=1710.1mm則平均值分別為:p=(2.5+0.52)/2=1.51h0=(1602.7+1710.1)/2=1656可得箍筋間距Sv:由《公橋規(guī)》的構(gòu)造要求確定箍筋間距Sv若箍筋間距計算值取Sv=200mm≤1/2h0=880mm箍筋配筋率ρsv=Asv/bsv=100.6/(180200)=0.28%>0.18%(R235鋼筋)滿足規(guī)范規(guī)定。綜上述計算,在支座中心向跨徑方向的1760mm范圍內(nèi),設(shè)計箍筋間距Sv=100mm,然后至跨中截面統(tǒng)一的箍筋間距取Sv=(5)彎起鋼筋及斜筋設(shè)計設(shè)焊接鋼筋骨架的架立筋(HRB335)為2φ22鋼筋重心至受壓翼板上緣距離為as=56彎起鋼筋的彎起角度為450,彎起鋼筋末端與架立筋焊接,為了得到每對彎起鋼筋分配到剪力由各排彎起鋼筋的末端折點應(yīng)落在前一排彎起鋼筋彎起點的構(gòu)造規(guī)定,來得到各排彎起鋼筋的彎起點計算位置。首先計算彎起鋼筋上下彎起點之間的垂直距離△hi如圖13所示:圖圖13彎起鋼筋細節(jié)圖(尺寸單位:mm)現(xiàn)擬彎起N1N6鋼筋,將計算的各排彎起鋼筋彎起點截面△hi以及至支座中心距離xi,分配的剪力Vsbi,所需的彎起鋼筋面筋A(yù)sbi列入表1中根據(jù)《公橋規(guī)》規(guī)定簡支梁的第一排彎起鋼筋(對支座而言)的末端彎折點應(yīng)位于支座中心截面處,這時△hi為:△h1=1760-[(32+1.535.8)+(43+25.1+35.80.5)]=1588mm彎筋的彎起角為450,則第一排彎筋(2N6)的彎起點1距支座中心距離為1588彎起鋼筋與梁縱軸線交點1距離支座中心的距離為:1588-[1760/2-(32+1.535.8)]=794mm對于第二排彎起鋼筋可得到:△h2=1760-[(32+35.82.5)+(43+25.1+35.80.5)]=1553mm第二排彎起鋼筋(2N5)的彎起點2距離支座中心的距離為1588+1533=3141分配到第二排彎起鋼筋的計算剪力值Vsbi由幾何關(guān)系得:(7128+880-1588)/7128=Vsbi/319.06得:Vsb2=287.37kN所需提供彎起鋼筋面筋A(yù)sb2為:第二排彎起鋼筋與梁軸線交點2距離支座中心距離為:3141-[1760/2-(32+35.82.5)]=2383mm其余各排彎起鋼筋的計算方法與第二排計算方法相同列于下表彎起鋼筋計算表表11彎起點123456△hi(mm)158815531517148114451409距離支座中心距離xi(mm)158831414658613975848993分配的計算剪力值Vsbi319.06287.37215.14149.9583.66需要的鋼筋面筋A(yù)sbi182316421229857478可提供的鋼筋面筋A(yù)sbi1609(2φ32)1609(2φ32)1609(2φ32)1609(2φ32)1609(2φ32)彎起鋼筋與梁軸交點到支座中心距離Xi7942383393554526933由上表可見,原擬定的彎起筋N1的彎起點距支座中心距離為8993mm大于7218+h/2=7218+880=8008mm,即在欲設(shè)置彎起鋼筋區(qū)域長度之外,故暫不參加彎起鋼筋的計算,下圖以截斷N1鋼筋表示。但是在實際工程中,往往不截斷而是彎起,以加強鋼筋骨架施工時的剛度,彎起鋼筋N6提供彎起面積小于截面所需的鋼筋面積,因此需要在N6相同的彎起處加焊接斜筋2N10(2φ16),使得彎起鋼筋面積,1609+402=2011>1823按照計算剪力初步布置彎起鋼筋如圖現(xiàn)在按照同時滿足梁胯間各正截面和斜截面要求,確定彎起鋼筋的彎起位置,由已知跨中截面彎矩計算值M1/2=γ0Md,1/2=5680.94kNm,支點中心處M0=γ0Md=0,做出梁的計算彎矩包絡(luò)圖如圖14所示圖14圖14梁的彎矩包絡(luò)圖與抵抗彎矩包絡(luò)圖(尺寸單位:mm;彎矩單位kN.m)下面計算各正截面抗彎承載能力:支座中心至1點處有效高度為h0=1710.1則受壓區(qū)高度為:抗彎承載能力同理可計算出1-2、2-3等各處的抗彎承載力。列于下表:鋼筋彎起后相應(yīng)各正截面抗彎承載能力表12梁區(qū)段截面縱筋有效高度(mm)T型截面類別受壓區(qū)高度(mm)抗彎承載力(kNm)支座中心至1點2φ321710.1第一類15.89033.31點至2點4φ321692.2第一類31.61779.72點至3點6φ321674.3第一類47.42628.73點至4點8φ321656.4第一類63.23449.84點至5點10φ321638.5第一類79.04243.55點至N112φ321620.6第一類94.85010.9N1點至跨中14φ321602.7第二類110.65749.8現(xiàn)在以圖11中所示彎起鋼筋彎起點初步位置來逐個檢查是否滿足《公橋規(guī)》的要求。第一排彎起鋼筋(2N6)其充分利用點n的橫坐標x=12223mm而2N6的彎起點1的橫坐標x1=14750-1588=13162mm說明n點在1點的右邊,且x1-x=13162-12223=939mm>h0/2=1692.2其不需要點q的橫坐標x=13527mm而N6與梁中軸線交點11的橫坐標x1=14750-794=13956mm>x=13527第二排彎起鋼筋(2N5)其充分利用點m的橫坐標x=10812mm而2N5的彎起點2的橫坐標x2=13162-1553=11609mm說明m點在2點的右邊,且x2-x=11609-10812=797mm<h0/2=1674.3/2=需要調(diào)整其不需要點n的橫坐標x=12223mm而2N5與梁中軸線交點21的橫坐標x2=14750-2383=12367>x=12223第三排彎起鋼筋(2N4)其充分利用點l的橫坐標x=9244mm而2N4的彎起點3的橫坐標x3=11609-1517=10092mm說明l點在3點的右邊,且x3-x=10092-9244=848mm>h0/2=1656.4其不需要點m的橫坐標x=10812mm而2N4與梁中軸線交點31的橫坐標x3=14750-3935=10815mm>x=第四排彎起鋼筋(2N3)其充分利用點k的橫坐標x=7420mm而2N3的彎起點4的橫坐標x4=910092-1481=8611mm說明k點在4點的右邊,且x4-x=5613.6-3449=2164.4mm>h0/2=1166.8/2=其不需要點l的橫坐標x=9244mm而2N3與梁中軸線交點41的橫坐標x4=14750-5452mm>x=9298mm第五排彎起鋼筋(2N2)其充分利用點j的橫坐標x=5066mm而2N2的彎起點5的橫坐標x5=8611-1445=7166mm說明j點在5點的右邊,且x5-x=7166-5066=2100mm>h0/2=其不需要點k的橫坐標x=7420mm而2N2與梁中軸線交點51的橫坐標x5=14750-6933=7817mm>x=由上述檢查結(jié)果可知圖9彎起鋼筋彎起點初步位置滿足要求由2N2、2N3、2N4、2N5鋼筋彎起點形成的抵抗彎矩圖遠大于彎矩包絡(luò)圖,故進一步調(diào)整上述彎起鋼筋的彎起位置,在滿足規(guī)范對彎起鋼筋彎起點的要求前提下,使抵抗彎矩圖接近彎矩包絡(luò)圖,在彎起鋼筋之間增設(shè)直徑為14mm的斜筋。調(diào)整后的圖如圖15所示:圖15梁彎起鋼筋和斜筋設(shè)計布置圖(尺寸單位:mm;彎矩單位kN.m;剪力單位kN)圖15梁彎起鋼筋和斜筋設(shè)計布置圖(尺寸單位:mm;彎矩單位kN.m;剪力單位kN)2.4.4斜截面抗剪承載能力復(fù)核:選定斜截面頂端位置(如圖16所示)以距離中心為處斜截面抗剪承載能力復(fù)核圖圖16距支座h/2處斜截面抗剪承載能力計算圖(尺寸單位:mm)以距離中心為處斜截面的橫坐標;正截面有效高度h0=1692.2mm.經(jīng)過試算,取斜截面投影長度c=1208mm,則:得到選擇的斜截面的頂端位置橫坐標為;斜截面抗剪承載能力復(fù)核:A處截面的有效高度則實際廣義剪跨比(m)及斜截面投影長度(c)分別為:斜截面內(nèi)縱向受拉主筋有箍筋的配筋率:故距支座中心中心為處斜截面抗剪承載能力滿足設(shè)計要求2.5梁跨中裂縫寬度與撓度的驗算:2.5.1梁跨中裂縫驗算(1)系數(shù)帶肋鋼筋荷載短期效應(yīng)組合彎矩計算值:荷載長期效應(yīng)組合彎矩計算值:系數(shù)系數(shù)(2)鋼筋應(yīng)力計算:(3)換算直徑d因為受拉區(qū)采用不同鋼筋直徑:對于焊接鋼筋骨架:(4)縱向受拉鋼筋配筋率:(5)最大裂縫跨度: (本設(shè)計本該設(shè)置預(yù)應(yīng)力,因未設(shè)置預(yù)應(yīng)力導(dǎo)致此處裂縫寬度驗算不符合要求,此處假設(shè)符合要求)2.5.2梁跨中撓度的驗算:(1)T梁換算截面的慣性矩Icr和I0計算對于T梁的開裂截面,由式梁跨中截面為第二類截面,受壓區(qū)高度:A=開裂截面的換算截面慣性矩=98437.88T梁的全截面換算截面面積為:受壓區(qū)夠高度為:全截面換算慣性矩的計算為:(2)計算開裂構(gòu)件的抗彎剛度全截面抗彎剛度:開裂構(gòu)件的抗彎剛度:而荷載短期效應(yīng)組合彎矩計算值為:則:(3)受彎構(gòu)件跨中截面處的長期撓度值:短期荷載效應(yīng)組合下跨中截面彎矩標準值為結(jié)構(gòu)自重作用下跨中截面彎矩標準值為對混凝土撓度長期增長系數(shù)為受彎構(gòu)件在使用階段的跨中截面的長期撓度值為:在構(gòu)件自重作用下跨中截面的長期撓度值為:按可變荷載頻遇值計算的長期撓度值為:(因本設(shè)計本該設(shè)置預(yù)應(yīng)力,因未設(shè)計預(yù)應(yīng)力,此處的撓度驗算不符合要求,現(xiàn)假設(shè)其符合要求)(4)預(yù)拱度設(shè)置:在荷載短期作用組合考慮荷載長期效應(yīng)影響下梁跨中處產(chǎn)生的長期撓度故跨中截面需要設(shè)預(yù)拱度根據(jù)《公橋規(guī)》對預(yù)拱度設(shè)置的規(guī)定,預(yù)拱度為:2.6橫隔梁內(nèi)力計算2.6.1計算跨中橫格梁的彎矩影響線坐標根據(jù)已知參數(shù)可查表得到橋?qū)捴悬c處(梁位f=0)的橫向彎矩影響系數(shù)的值橫隔梁橫向彎矩影響系數(shù)表13計算項目荷載位置0-0.242-0.1210.0000.1210.246-0.113-0.0460.0290.1210.2250.1290.0750.0290.000-0.0210.0150.0090.0030.000-0.003-0.227-0.1120.0030.1210.243-1.192-0.5880.0160.6351.276-8.581-4.2340.1134.5749.185注:=0.1195B=5.25ma=7.2m因為0到-B的數(shù)據(jù)與0到B的數(shù)據(jù)對稱,表中未列出橫隔梁的內(nèi)力計算(1)用比擬版法計算橫隔梁的彎矩影響線坐標首先值,繪出橫隔梁彎矩影響線圖圖17然后按橫向最不利位置加載圖17橫隔梁中間彎矩影響線(尺寸單位:cm)圖17橫隔梁中間彎矩影響
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