鋼筋混泥土簡支T形梁橋上部結構計算書

2022-09-24 19:57:03 字數 4412 閱讀 4695

跨徑:標準跨徑 lk=16.5m,計算跨徑=15.9m (支座0.26×2,縫寬0.04m)

荷載:公路ⅱ級

車道荷載:均布荷載 qk=10.5×0.75=7.875kn/m

集中荷載 pk=[180+180/45×(15.9-5)]×0.75=167.7kn(彎矩)

pω =167.7×1.2=201.24kn(剪力)

人群荷載      por=3kn/m2

橋面淨寬:行車道淨寬7.5m,行人路寬度2×1.0m

材料:混凝土:預製梁體及橋面鋪裝c25,填縫c30,細石砼;

鋼筋:直徑≥12mm採用hrb335(fy=280n/mm2)用表示

直徑<12mm採用r235(fy=195 n/mm2) 用φ表示

施工方法:預製梁在強度達到設計強度70%後才容許脫底模、堆放、運輸,梁體安裝後將接縫處鋼筋按圖彎折、搭接並用鐵絲綁紮,將接縫處清洗、濕潤澆築c30細石砼。

技術標準及設計規範:

公路工程技術標準

公路橋涵設計通用規範

公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規範

公路橋涵施工技術規範

橫截面布置:

面積:a=2×(15+18)/2×75+20×140=5275cm2

形心:ax=

=99cm

慣性矩:

i=2×

+=2×(21093.75+1262531.25+56.25+70312.5)+4753333.33

=7461321cm4

支點處:槓桿法

對於人群(線荷載)   mr=1.5

對於汽車mq=×0.912=0.456

跨中處:用偏心壓力法

由於本橋5片主梁的橫截面均相同,故它們的抗彎慣矩均相等,則

=(2×1.7)2+1.72+0+(-1.7)2+(-2×1.7)2=28.9m

由計算公式(5-32),求得1#梁橫向影響線豎標值為

η11=+=+=0.6

η15=-=-=-0.2

mr=0.7

mq=2×0.294=0.588

支點處:槓桿法

mr=0 (在負影響線區域內)

mq=×1=0.5

跨中處:用偏心壓力法

由計算公式(5-32),求得2#梁橫向影響線豎標值為

η11=+=+=0.4

η15=-=-=0

mr=0.45

mq=0.247×2=0.494

支點處:槓桿法(與2#梁基本相同)

mr=0 (在負影響線區域內)

mq=×1=0.5

跨中處:用偏心壓力法

由計算公式(5-32),求得2#梁橫向影響線豎標值為

η11=+=+=0.2

η15=-=-=0.2

mr=0.2

mq=0.2×2=0.4

荷載橫向分布係數彙總表

由彙總表看出,1#樑除支點附近處荷載橫向分布係數略小於2#、3#、4#梁處(小於10%左右),其餘均比其它梁不利,故計算1#梁的內力。

主梁恆載集度  g1=a·δ=5275×10×25中n/m=13.2kn/m

橫隔梁邊主梁:0.75××0.16×25×5/16.46=0.85≈1.0 kn/m

中主梁:1.0×2=2.0kn/m

橋面鋪裝: (0.06+3.75×0.015/2)×7.5×24/5=3.2kn/m

欄杆和行人路: 估算每邊5 kn/m  5×2/5=2 kn/m

邊主梁恆載:  13.2+1.0+3.2+2=19.4 kn/m

中主梁恆載:  13.2+2.0+3.2+2=20.4 kn/m

永久荷載內力(邊主梁):

mx= ( -x) qx= (-2x)

各計算截面的剪力與彎矩列於下表

(1)衝擊係數計算

自振頻率  f1=

l=15.9m

mc=q/g=19.4×10/9.81=1978

f1==6.38hz

(c25砼的彈性模量 2.8×104mpa=2.8×1010n/m2)

衝擊係數 μ=0.1767inf-0.0157=0.3781

(2)跨中活載內力計算

a、彎矩影響線圖與載入圖

剪力影響線圖與載入圖

b、公路ⅱ級荷載:

m=(1+μ)ξm(qkω+pkyk)= 1.3781×1×0.588×(7.875××15.9×+167.7×)

=741.8 kn·m

q=(1+μ)ξm(qkω+pkyk)= 1.3781×1×0.588×(7.875×××+0.5×201.2)

=94.2 kn

c、人群:

m=mqkω=0.7×3×1××15.9×=66.4 kn·m

q=mqkω=0.7×3×××=4.2 kn

(3)l/4處梁活載內力計算

a、彎矩影響線圖與載入圖

剪力影響線圖與載入圖

b、公路ⅱ級荷載:

m=(1+μ)ξm(qkω+pkyk)= 1.3781×1×0.588×(7.875××2.981×15.9+167.7×2.981)

=556.3 kn·m

q=(1+μ)ξm(qkω+pkyk)= 1.3781×1×0.588×(7.875××0.75×+0.75×201.2)

=150.8 kn

c、人群:

m=mqkω=0.7×3×1××2.981×15.9=49.8 kn·m

q=mqkω=0.7×3××0.75×=9.4 kn

(4)l=0處梁活載內力計算

a、剪力影響線圖與載入圖

b、公路ⅱ級荷載:

剪力 q0=(1+μ)ξ

=1.3781×1×[0.588×1×15.9/2×7.875-7.875/3×(0.588-0.456)

×(1-3.98/3/15.9) +201.2×0.456]

=176.7 kn

c、人群:

剪力 q0=

=0.7×[3×1××1×15.9+3×1×(1.5-0.7)×(1-)×3.98]

=0.7×[23.85+8.75]

=22.82 kn

根據跨中截面正截面承載能力極限狀態要求,確定鋼筋數量,焊接骨架,設鋼筋如下圖布置

a==60.7mm

a=30+60.7=90.7mm

h=1400-90.7=1309.3

翼緣的有效寬度計算

a 按計算跨度計算 b==15900/3=5300mm

b 按翼緣厚度計算 b=b+12h=200+12×=2180mm

c 按實際尺寸   b=1700mm

取 b=1700mm h==165mm

判斷截面型別:當x≤h時為矩形,當x> h時為t型

因為:f b h ( h-)=11.5×1700×165×(1309.3-165/2)

= 3957.4 >1848.6

故可按矩形截面計算抗彎承載力

計算受壓區高度

m=f b ( h-)

1848.6×10=11.5×1700×(1309.3-)

-2618.6+189115=0

=74.3mm

鋼筋面積 a===5187.7mm2

實現配筋  4φ22+6φ28 (=5215.2mm2)

===74.7mm

m=a (h-)=280×5215.2×(1309.3-74.7/2)=1857.4 >1848.6

滿足要求

①抗剪強度上、下限複核

上限:0.51×10bh=0.51×10××200×(1400-58)=684.4 kn

(4φ28通過支座,a=30+28=58mm)

下限:0.50×10bh=0.50×10×1.23×200×(1400-58)=165.1 kn

剪力設計值最大為支點處457.9kn<684.4kn,截面尺寸滿足要求,但需要配置箍筋和彎起鋼筋,其中剪力小於165.1kn部分不需要設定,但仍需要按構造要求配置箍筋。

②箍筋設計

按公式:  =

p →縱向鋼筋配筋率,支座處 p=100=100×=100×=0.92

=1.1(受壓翼緣影響係數)

=195 mpa (r235)

_設計由砼與箍筋共同承擔的剪力部分 =0.6=0.6×457.9=274.74 kn

==0.00172

選用φ10雙肢箍筋,間距sv為

sv===456.4mm

取sv=200mm,在支座支承中心至(1300)範圍內取sv=100mm

③彎起鋼筋設計

第一排彎起鋼筋自支座中心至處:(2φ28)

=h=1400-(30+2×28+14+14+20)=1266mm

第二排彎起鋼筋從第一排彎起鋼筋至處:(2φ20)

h=1400-(30+3×28+10+10+20)=1246mm

第三排彎起鋼筋從第二排彎起鋼筋至處:(2φ20)

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