装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计

精品文档 装配式钢筋混凝土简支装配式钢筋混凝土简支 T T 型梁桥设计型梁桥设计 一、设计资料一、设计资料 （一）桥面净空 净—7+2×0.75m 人行道 （二）设计荷载 公路－Ⅱ级和人群荷载标准值为 3kN m2 （三）主梁跨径和全长 标准跨径：lb 19 (墩中心距离)； 计算跨径：l 18.5 m (支座中心距离)； 主梁全长：l全  18.96 m (主梁预制长度) （四）材料 钢筋：主钢筋采用 HRB335，其它用钢筋采用 R235 混凝土：C30 （五）缝宽度限值：Ⅱ类环境（允许裂缝宽度0.02mm） 。 （六）设计依据 ①《公路桥涵设计通甩规范》 （JTGD60－2004） ②《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 （JTGD62－2004） （七）参考资料 《桥梁工程》 ，姚玲森主编，人民交通出版社，北京。 《桥梁计算示例集—混凝土简支梁（板）桥》 ，易建国主编，人民交通出 版社，北京。 《结构设计原理》 ，沈浦生主编。 二、任务与要求二、任务与要求 1、结构尺寸拟定； 2、行车道板计算 ①计算图示 ②恒载及内力 ③活载及内力 ④截面设计、配筋与强度验算 3、主梁计算 ①主梁的荷载横向分布系数计算 ②内力计算 ③截面设计、配筋与验算 a. 配置主筋：偏安全的按计算弯矩最大的梁进行配筋 b. 截面强度验算 文档下载后可复制编辑 精品文档 c. 斜筋配置：偏安全的按剪力最大的梁进行配筋 d. 箍筋配置 e. 斜截面抗剪强度验算 4、裂缝宽度验算 5、变形计算； 6、横梁的计算； ①横梁弯矩计算（用偏心压力法） ②横梁截面配筋与验算 ③横梁剪力计算及配筋 一、结构尺寸拟定一、结构尺寸拟定 ①主梁截面尺寸： 根据《公路桥涵设计通用规范》 （JTGD60-2004） ，梁的高跨比的经济范 围在 1/11 到 1/16 之间， 此设计中标准跨径为 19m， 拟定采用的梁高为1.30m， 翼板宽 1.6m，腹板宽 0.18m。 ②主梁间距和主梁片数： 桥面净空：净—7+2×0.75m 人行道，采用 5 片 T 型主梁标准设计，主梁 间距为 1.60m。 文档下载后可复制编辑 精品文档 结构断面形式 二、行车道板计算二、行车道板计算 计算如图所示的 T 梁翼板，荷载为公路二级，桥面铺装为3cm 厚的沥青混凝 土面层和 9cm 厚的混凝土垫层。 （一） 永久荷载及其效应 1.每延米板上的横载ｇ 沥青混凝土层面：ｇ １＝0.03×1.0×23=0.69（KN/m） C30 混凝土垫层：g 2=0.09×1.0×24=2.16(KN/m) T 梁翼缘板自重 g 3=0.11×1.0×25=2.75(KN/m) 每延米跨宽板恒载合计：g= gi=5.60KN/m 2.每米宽板条的恒载内力 弯矩：M Ah=- ×5.60×( 剪力：V Ah= g(l b b) 2 1 2 1.60  0.18 2) =-1.411(KN/m) 2 1.60  0.18 =3.976(KN) 2 =5.60× 3.车辆荷载产生的内力 公路—II 级：以重车后轮作用于绞缝轴线上为最不利位置，后轴作 用力标准值为 P=140KN,轮压分布宽度如下图所示，按照《公路桥涵设计 通用规范》知后车轮地宽度 b 2 及长度 a 2 为：a 2=0.20m ，b2=0.60m 文档下载后可复制编辑 精品文档 a 1=a2+2H=0.20+2×0.12=0.44(m) b 1=b2+2H=0.60+2×0.12=0.84(m) 荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度： a=a 1+1.4+2l0=0.44+1.4+2×0.71=3.26(m) 冲击系数：1+μ=1.3 作用于每米板宽条上的剪力为： V Ap=(1+μ) 702P =1.3×=27.914(KN) 3.264a 作用于每米板宽条上的弯矩为： M Ap=-(1+μ) b35  20.84P (l 0- 1)×2=-1.3(0.71-)=-13.957(KN/m) 43.2644a 4.基本组合 恒+汽： 1.2M Ah+1.4MAp=-1.2×1.411-1.4×13.957=-21.233（KN/m） 1.2V Ah+1.4VAp=1.2×3.976+1.4×27.914=43.8508(KN) 故行车道板的设计作用效应为：M A=-21.233（KN/m） ，VA=43.851(KN) (二)截面设计、配筋与强度验算 悬臂板根部高度 h=140mm，净保护层 a=25mm。若选用φ12 钢筋，则 有效高度 h 0=h-a=115mm 按（D62）5.2.2 条： r 0Md  f cdbx(h0-x/2) 故 x=14.3mm 而且 14.3mmξ b h0=0.56 115=64.4mm (2) 求钢筋面积 A S 按（D62）5.2.2 条：f sdAS=fcdbx 故 A S= (3) 配筋 文档下载后可复制编辑 f cd bx =7.05×10-4(m2) f sd 精品文档 查有关板宽 1m 内的钢筋截面与间距表，当选用φ12 钢筋时，需要钢筋 间距为 150mm 时，此时所提供的钢筋截面积为：A g=7.54cm 2＞7.05cm2 (4) 尺寸验算： 按（D62）5.2.9 条抗剪上限值：  0Vd  43.851KN  0.51103f cu,k bh 0 (kN) 321.24KN 按（D62）5.2.10 条抗剪上限值：  0Vd  43.851KN  0.50103 2 f td bh 0 (kN)  79.93KN 由上式可知可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅须按构造要求配置箍筋， 取分布钢筋用φ8，间距取 20cm 承载能力验算 f sdAS=fcdbx 得 x= M d=  f cdbx(h0-x/2) M d=13.8115 20.1310.50.13 22.987KN •m  M A  21.233KN •m 故承载力满足要求。 二、主梁内力计算 （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（偏心压力法计算） 本桥各根主梁的横截面均相等，梁数 n=5，梁间距为 1.6 米，则： 222222 1.6 =++++=(2) +1.6 +0 +(-1.6) +(-2×1.6) =25.6m a i a 1 a 2 a 3 a 4 a 5 f sd A S 280705 143mm f cd b13.8100 n i 222222 1 1号梁横向影响线的竖坐标值为：=+ 11 n  a a 1 n i1 2 1(21.6)2 = +=0.20+0.40=0.60 25.605 2 i  1 =- 15n a a 1 n i1 2 1(21.6)2 = -=0.20-0.40=-0.20 25.605 2 i 进而由 11 和 15 计算横向影响线的零点位置， 设零点至 1 号梁位的距离为 x , 文档下载后可复制编辑 精品文档 则： x41.60  x =解得： x =4.80m 0.600.20 零点位置确定后，就可求出各