計(jì)算說明書題目：普通鋼筋混凝土T形簡(jiǎn)支梁橋?qū)W生姓名：指導(dǎo)教師：2013年06月06日目錄課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 1上部結(jié)構(gòu) 5 5 9(三)持久狀況承載能力極限狀態(tài)下截面設(shè)計(jì)、配筋與驗(yàn)算 (四)持久狀況正常使用極限狀態(tài)下裂縫寬度驗(yàn)算 (一)橫梁彎矩計(jì)算(用G-M法計(jì)算) (二)橫隔梁截面配筋與驗(yàn)算 46 三、行車道板的計(jì)算 49(二)永久荷載效應(yīng)計(jì)算 49(三)截面設(shè)計(jì)、配筋和強(qiáng)度驗(yàn)算 (二)確定支座厚度 (三)驗(yàn)算支座的偏轉(zhuǎn) (四)驗(yàn)算支座的抗滑穩(wěn)定性 下部結(jié)構(gòu) (二)內(nèi)力計(jì)算 二、橋墩墩柱設(shè)計(jì) 63 附錄1(鋼筋計(jì)算總表) 附錄2(結(jié)構(gòu)施工圖) 橋梁工程課程設(shè)計(jì)1橋梁工程課程設(shè)計(jì)題目1.橋面凈空凈—7m+2×0.75m人行道。2.主跨跨徑和全長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)跨徑：L?=20.00m(墩中心距離);計(jì)算跨徑：L?=19.50m(支座中心線距離):主梁全長(zhǎng)：L?=19.96m(主梁預(yù)制長(zhǎng)度)。3設(shè)計(jì)荷載公路—Ⅱ級(jí)，人群荷載3kN/m2。鋼筋：主筋用HRB335鋼筋，其它用R235鋼筋；混凝土：C30。極限狀態(tài)法。6結(jié)構(gòu)尺寸如圖1所示，全斷面五片主梁，設(shè)五根橫梁。2圖1(尺寸單位：cm)7設(shè)計(jì)依據(jù)(2)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)2、永久荷載效應(yīng)計(jì)算橋梁工程課程設(shè)計(jì)33、驗(yàn)算支座的偏轉(zhuǎn)4、驗(yàn)算支座的抗滑穩(wěn)定性一、設(shè)計(jì)資料1、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及上部構(gòu)造設(shè)計(jì)荷載：公路—Ⅱ級(jí)。2.橋面凈空凈—7m+2×0.75m人行道。3、上部構(gòu)造鋼筋混凝土T形梁4、水文地質(zhì)條件沖刷深度：最大沖刷線為河床線下2.8米地質(zhì)條件：軟塑粘性土按無橫橋向的水平力計(jì)算5、材料鋼筋：蓋梁主筋采用HRB335鋼筋，其它均用R235鋼筋混凝土：蓋梁、墩柱用C30,系梁及鉆孔灌注樁用C256、橋墩尺寸如圖2所示：4一、蓋梁計(jì)算2、樁長(zhǎng)計(jì)算3、樁的內(nèi)力計(jì)算橋梁工程課程設(shè)計(jì)51、梁端處荷載橫向分布系數(shù)(杠桿原理法)對(duì)1號(hào)梁：由車輛荷載引起的最大荷載為：由人群荷載引起的最大荷載為：A?,=η,·P·0.75同理可求得2、3、4、5、號(hào)梁的橫向荷載分布系數(shù)。但對(duì)于2、4號(hào)梁，由人群荷載引起的反力為負(fù)值，故不考慮人群荷載橫向分布系數(shù)。現(xiàn)將五片梁的梁端荷載橫向分布系數(shù)梁號(hào)1342、梁跨中荷載橫向分布系數(shù)(G-M法)(1)計(jì)算幾何特性：橋梁工程課程設(shè)計(jì)6<1〉主梁抗彎慣矩I=6626×103cm?主梁比擬單寬抗彎慣矩，<2〉橫隔梁抗彎慣矩每根中橫隔梁的尺寸如圖所示，查表確定橫隔梁的有效作用寬度。橫隔梁的長(zhǎng)度取兩根邊主梁的軸線距離，即查表得：當(dāng)c/l'=0.367時(shí)，λ/c=0.548。∴λ=0.548×235=129cm橫隔梁抗彎慣矩：橫隔梁比擬單寬抗彎慣矩〈3〉主梁和橫隔梁的抗扭慣矩主梁翼緣板的平均厚度t/b=18/(130-11)=0.151,查表可得c=0.302。則Ix=cbt3=0.302×(130-11)×183=210×103cm?橫隔梁：t/b=15/(100-11)=0.169,查表可得c=0.298。則I=cbt3=0.298×(100-11)×153=90×103cm?橋梁工程課程設(shè)計(jì)7(2)計(jì)算參數(shù)θ和α橋梁承重結(jié)構(gòu)的半寬(3)計(jì)算各主梁橫向影響線坐標(biāo)已知θ=0.325,從“G-M法”計(jì)算圖表中可查得影響線系數(shù)K?和K。的值列于下表：校核對(duì)于1號(hào)梁：對(duì)于2號(hào)梁：橋梁工程課程設(shè)計(jì)8K'=K。(K。為梁位在0點(diǎn)的K值)現(xiàn)將1、2、3號(hào)梁的橫向影響線坐標(biāo)值計(jì)算過程及結(jié)果列于下表：梁號(hào)123(4)計(jì)算各梁的荷載橫向分布系數(shù)將表中所得的各荷載影響線坐標(biāo)值繪制成橫向影響線圖。圖中圓圈所示的坐標(biāo)值即為表中所列的影響線坐標(biāo)值。在影響線上按橫向最不利位置布置荷載后，按對(duì)應(yīng)的影響線坐標(biāo)值求得各主梁的荷載橫向分布系數(shù)：對(duì)于1號(hào)梁：對(duì)于2號(hào)梁：對(duì)于3號(hào)梁：橋梁工程課程設(shè)計(jì)9根據(jù)對(duì)稱性可得4、5號(hào)梁的荷載橫向分布系數(shù)，現(xiàn)將各梁的荷載橫向分布系數(shù)列123m(二)作用效應(yīng)計(jì)算恒載內(nèi)力計(jì)算：1、恒載集度對(duì)于邊主梁：對(duì)于中主梁：g?=2×0.63=1.26KN/m欄桿和人行道：KN/m作用于邊主梁的全部恒載為：g=KN/m作用于中主梁的全部恒載為：g'=KN/m2、恒載內(nèi)力橋梁工程課程設(shè)計(jì)計(jì)算主梁的彎矩和剪力，計(jì)算圖示見下圖(圖中均布荷載q為恒載集度，邊主梁q=16.45KN/m,中主梁q=17.08KN/m)。現(xiàn)將各計(jì)算截面的彎矩和剪力的計(jì)算結(jié)果列于下表：中主梁0000活載內(nèi)力計(jì)算：1、荷載橫向分布系數(shù)匯總表梁號(hào)公路—Ⅱ級(jí)1跨中mc支點(diǎn)m?2跨中me3跨中me4跨中me5跨中me支點(diǎn)m?對(duì)于1、5號(hào)梁：1+μ=1+0.1767In4.495-0.0157=1.250對(duì)于2、3、4號(hào)梁：1+μ=1+0.1767In4.412-0.0157=1.247ξ=1,雙車道不折減。對(duì)于1、5號(hào)梁：對(duì)于2、4號(hào)梁：橋梁工程課程設(shè)計(jì)對(duì)于3號(hào)梁：=63K.AS-6m=47KN2.n3、計(jì)算人群荷載的跨中彎矩根據(jù)設(shè)計(jì)資料可知p,=3.0KN/m2對(duì)于1、5號(hào)梁：對(duì)于2、4號(hào)梁：對(duì)于3號(hào)梁：4、計(jì)算跨中截面車道荷載最大剪力鑒于跨中剪力Q?影響線較大坐標(biāo)值位于跨中部分，故也采用全跨統(tǒng)一的荷載橫向分布Q/?的影響線面積：對(duì)于1、5號(hào)梁：跨中剪力計(jì)算圖示橋梁工程課程設(shè)計(jì)對(duì)于2、4號(hào)梁：對(duì)于3號(hào)梁：5、計(jì)算跨中截面人群荷載最大剪力對(duì)于1、5號(hào)梁：對(duì)于2、4號(hào)梁：對(duì)于3號(hào)梁：6、計(jì)算支點(diǎn)截面車道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)剪力影響線如圖所示。橫向分布系數(shù)變化區(qū)段長(zhǎng)度：對(duì)應(yīng)于支點(diǎn)剪力影響線的荷載布置如圖所示，影響線的面積為：附加三角形荷載重心處影響線坐標(biāo)為：對(duì)于1、5號(hào)梁：=-18.84KN=164.15KN對(duì)于2、4號(hào)梁：橋梁工程課程設(shè)計(jì)=12.75KNQ0,q=(1+μ)·ξ·m·(qk·@+1=1.250×1×0.456×(7.88×9.75+1.2×178.5×1對(duì)于3號(hào)梁：=26.38KN=1.250×1×0.409×(7.88×9.75+1.2×178.5×1=175.17KN7、計(jì)算支點(diǎn)截面人群荷載最大剪力對(duì)于1、5號(hào)梁：=17.60KN對(duì)于2、4號(hào)梁：對(duì)于3號(hào)梁：橋梁工程課程設(shè)計(jì)8、各截面作用效應(yīng)匯總表：位置梁號(hào)人群荷載支點(diǎn)截面10002000300040005000跨中截面1020304050跨徑截面1———2———3———4———5— —9、各梁作用效應(yīng)組合根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60—2004)的規(guī)定查得各荷載效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)YG=1.2汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)的分項(xiàng)系數(shù)Yo?=1.4人群荷載作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)Yoiz=1.4可變作用效應(yīng)的組合系數(shù)ψ=0.80計(jì)算公式為對(duì)于1、5號(hào)梁：M"2=S=YcSGk+Yo?SQIk+ycM!'?=S=YGSGik+YQSqik+ye橋梁工程課程設(shè)計(jì)=1.2×0+1.4×79.42+0.80×1Q°=S=YGSGik+Yq?Sqik=1.2×160.4+1.4×164.15+0.80×1.=442KN其他各梁控制截面的內(nèi)力計(jì)算過程類同于1、5號(hào)梁，現(xiàn)將計(jì)算結(jié)果列于下表：內(nèi)力梁號(hào)123451/2跨徑截面1/4跨徑截面支點(diǎn)截面000001/2跨徑截面支點(diǎn)截面(三)持久狀況承載能力極限狀態(tài)下截面設(shè)計(jì)、配筋與驗(yàn)算本橋?yàn)?0.00m標(biāo)準(zhǔn)跨徑簡(jiǎn)支梁橋，根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60—2004)規(guī)定，查表確定結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)yo=1.0。且假定結(jié)構(gòu)所處環(huán)境條件為I類。截面尺寸主梁為T形截面，肋板寬度b=180mm,翼緣板寬為b=1600mm,翼緣板邊緣厚為80mm,翼緣板中部厚為140mm,無承托，實(shí)際截面和等效計(jì)算截面詳見下圖。T形截面梁受壓區(qū)翼緣板的有效寬度b對(duì)于中主梁(2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)):bi?=b+2b+12h,=180+2×0+12×110=1故取受壓區(qū)翼緣板的有效寬度為b,=1500mm對(duì)于邊主梁(1號(hào)、5號(hào)):經(jīng)計(jì)算，各主梁的受壓翼緣板有效寬度均為b,=1500mm,各梁正截面計(jì)算圖示如1號(hào)梁和5號(hào)梁：1/2跨徑截面設(shè)計(jì)計(jì)算彎矩為y?M,=1.0×2108=2108KN·m1/2跨徑截面設(shè)計(jì)計(jì)算剪力為r?Q,=1.0×1橋梁工程課程設(shè)計(jì)1、正截面設(shè)計(jì)(1)鋼筋數(shù)量計(jì)算<1〉設(shè)a=30+0.08h=30+0.08×1300=134mm則截面的有效高度為：h?=1300-134=1166mm〈2〉判斷T形截面類型屬于第一類截面?！?〉求受壓區(qū)高度解得x=91mm<h,(=110mm),(x=4m大于梁高，舍去)<4〉求受拉鋼筋面積Afa·b,·x=fa·A,選擇受拉鋼筋為(截面總面積為7390mm2)。鋼筋疊高為6層，布置如圖。混凝土保護(hù)層厚度取C=30mm>d=28mm,S=180-2×30-2×31.6=56mm>40mm及2、正截面復(fù)核由鋼筋布置圖可知實(shí)際有效高度(1)判定T形截面類型fa·b,·h,=13.8×1500×11橋梁工程課程設(shè)計(jì)fa·b,·h>fsa·A屬于第一類T形截面(2)受壓區(qū)高度xfea·b,·x=fa·A,(3)正截面抗彎承載力M>r?M(4)配筋率Pmi=45f,af、)A5(1.39=/280)0.2,取pmin=0.22%3、斜截面設(shè)計(jì)(1)根據(jù)構(gòu)造要求，梁的底層鋼筋4φ28通過支座截面，支點(diǎn)截面有效高度h?=h-(30+31)6=1300B0)3(0.51×10?3)√fub.h?=(0.51×10?3)√30×180×1238=622KN>yo·V。(=442截面尺寸符合設(shè)計(jì)要求。(2)檢查是否需要根據(jù)計(jì)算配置箍筋跨中截面(0.5×10-3)fa·b.h?=(0支座截面(0.5×103)fa·b·h?=(0.5×103)×1.39×180×1238=155KNY?Va,2=115KN<(Q.5319a)bγ。光44,故可在梁跨中的某長(zhǎng)度范圍L?內(nèi)按構(gòu)造配置箍筋，其余區(qū)段按計(jì)算配置腹筋。(3)計(jì)算剪力分配圖跨中處剪力計(jì)算值Va12=ro·Q,=1.0×115=115KNV=ro·V=(0.5×103)fa·b·h?=147KN的截面距跨中的距離可由剪力包絡(luò)圖的比例求得，為,在L?長(zhǎng)度范圍內(nèi)可按構(gòu)造筋和(包括斜筋)承擔(dān)的剪力計(jì)算值最多為0.4V'=168.08KN。設(shè)置彎起鋼筋區(qū)段長(zhǎng)度(4)箍筋設(shè)計(jì)采用10雙肢箍筋，箍筋截面積A=nA=2×78.5=157mm2跨中截面P/?=3.50>2.5。取PL/z=2.5,h?=1175支點(diǎn)截面,h=1238mm橋梁工程課程設(shè)計(jì)平均值箍筋間距根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62—2004)的構(gòu)造要求。若箍筋間距計(jì)算值取S,=400mm≤h/2(=650mm)及400mm。箍筋配筋率,滿足規(guī)范要求。綜合上述計(jì)算，在支座中心向跨境長(zhǎng)度方向1400mm范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)箍筋間距為S,=100mm,爾后至跨中截面統(tǒng)一的箍筋間距取S,=400mm。(5)彎起鋼筋及斜筋設(shè)計(jì)設(shè)焊接鋼筋骨架的架立鋼筋為為中14,鋼筋重心至梁受壓翼緣板上邊緣距離a=38mm。彎起鋼筋的彎起角度為45°,彎起鋼筋末端與架立鋼筋焊接。由各排彎起鋼筋的彎終點(diǎn)應(yīng)落在前一排鋼筋的彎起點(diǎn)的構(gòu)造規(guī)定來得到各排彎起鋼筋的彎起點(diǎn)計(jì)算位置。現(xiàn)擬彎起N?~N?鋼筋及2根斜筋，將計(jì)算的各排彎起點(diǎn)截面的△hi以及至支座中心距x,、分配的剪力計(jì)算值Vi、所需的彎起鋼筋面積A值列入下表。彎起點(diǎn)123456距支座中心距離x,分配的計(jì)算剪力值Vsbi需要彎起的鋼筋面積可提供的彎筋面積彎筋與梁軸交點(diǎn)到支座中心距離x。(mm)為45°,則第一排彎筋(2N4)的彎起點(diǎn)1距支座中心距離為1129mm。彎筋與梁縱軸可得到△h=1300-[(30+31.63.5)(3016+23k.6]0.5)tOB。彎起鋼筋(2N3)的彎起點(diǎn)2距支座中心距離為1129+△h?=1129+1097=排彎起鋼筋的計(jì)算剪力值Vsb2由比例關(guān)系可以得到：第二排彎筋與梁軸線交點(diǎn)2'距支座中心距離22現(xiàn)在按照同時(shí)滿足梁跨間各正截面和斜截面抗彎要求，確定彎起鋼筋的彎起點(diǎn)位按公式做出梁的計(jì)算彎矩包絡(luò)圖(上圖),在L/4截面處，各排彎起鋼筋彎起后，相應(yīng)正截面抗彎承載力Mui計(jì)算如下表。橋梁工程課程設(shè)計(jì)正截面承載能力計(jì)算表截面縱筋有效高度類型受壓區(qū)高度抗彎截面承載力支座中心~1點(diǎn)1點(diǎn)～2點(diǎn)2點(diǎn)～3點(diǎn)3點(diǎn)～4點(diǎn)4點(diǎn)～梁跨中將上表中的正截面抗彎承載力Mi在彎矩包絡(luò)圖上用平行直線表示出來，他們與彎矩包絡(luò)圖的交點(diǎn)分別為i,j,k,1,m,n,q,以各Mui值代入中，可求得i,j,k,1,m,n,q到跨中截面距離值(見彎矩包絡(luò)圖中)?，F(xiàn)以包絡(luò)圖中所示彎起鋼筋彎起點(diǎn)初步位置來逐個(gè)檢查是否滿足《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62—2004)的要求。第一排彎起鋼筋(2N4):其充分利用點(diǎn)“l(fā)”的橫坐標(biāo)x=6257mm,而2N4的彎起點(diǎn)1的橫坐標(biāo)x?=9750-1129=8621mm,說明1點(diǎn)位于“I”點(diǎn)左邊，且x?-x=(8621-6257=2364mm)),滿足要求。不需要點(diǎn)“m”的坐標(biāo)x=7054mm,而2N4鋼筋與梁中軸線的交點(diǎn)1的橫坐標(biāo)x?(=9750-588=9162mm)>x(=7054mm),亦滿足要求。第二排彎起鋼筋(2N3):x?=9750-2226=7524mm,說明2點(diǎn)位于“k”點(diǎn)左邊，且x?-x=(7524-4655=2869mm),滿足要求。不需要點(diǎn)“I”的坐標(biāo)x=6257mm,而2N3鋼筋與梁中軸線交點(diǎn)2的橫坐標(biāo)x?(=9750-1717=8033mm)>x(=6257mm),亦滿足要求。第三排彎起鋼筋(2N2):其充分利用點(diǎn)“j”的橫坐標(biāo)x=2228mm,而2N2的彎起點(diǎn)3的橫坐標(biāo)與梁中軸線交點(diǎn)3的橫坐標(biāo)x?(=9750-2813=6937mm)>x(=4655mm),亦滿足要求。x?=9750-4324=5426mm,說明4點(diǎn)位于“i”點(diǎn)左邊，且x?-x=(5426-0=5426mm),滿足要求。不需要點(diǎn)“j”的坐標(biāo)x=2228mm,而2N1鋼筋與梁中軸線交點(diǎn)4的橫坐標(biāo)x(=9750-3878=5872mm)>x(=2228mm),亦滿足要求。下，使抵抗彎矩圖接近彎矩包絡(luò)圖，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，第六排為2跟直徑為16mm的斜筋(2NO),下圖為調(diào)整后梁的彎起鋼筋、斜筋的布置圖。|治文樂我Xb)≥彎起鋼筋和斜筋設(shè)計(jì)布置圖(尺寸單位：mm)a)M的包絡(luò)圖，b)彎起鋼筋和斜筋布置圖橋梁工程課程設(shè)計(jì)4、斜截面復(fù)核(1)斜截面抗剪承載力復(fù)核截面的選擇按照《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62—2004)的要求，選定以下截面：a)距支座中心h/2處的截面；b)受拉區(qū)彎起鋼筋彎起處的截面(1、2、3、4點(diǎn)所在截面),以及錨于受拉區(qū)的縱向鋼筋開始不受力處的截面；c)鋼筋數(shù)量或間距有改變處的截面(梁底距支座中心1400mm處點(diǎn)所在截面);(2)斜截面頂端位置的確定對(duì)于距支座中心h/2處的截面：h/2處截面橫坐標(biāo)x=9100mm,有效高度h=1238mm,可得驗(yàn)算截面頂點(diǎn)所在正截面的橫坐標(biāo)x=7862mm,最大剪力組合設(shè)計(jì)值：最大彎矩組合設(shè)計(jì)值：進(jìn)而可求得剪跨比：斜截面投影長(zhǎng)度：c=0.6mh?=0.6×1.573×1238=1115mm(3)斜截面抗剪承載力復(fù)核復(fù)核的截面在計(jì)算圖示中表示為AA(實(shí)現(xiàn)),斜角斜截面縱向受拉主鋼筋有4Φ28(2N6,2N5),相應(yīng)的主配筋率P為：與斜截面相交的彎起鋼筋有2N4(2φ28)、2N3(2φ28),無斜筋。按照半經(jīng)驗(yàn)、半理論公式規(guī)定的單位要求，將以上各值代入公式得到AA斜面的抗剪承載力為：橋梁工程課程設(shè)計(jì)V?=q?a?a?0.45×103)bh,√(2+0.6P)JfakPwfo+(0.75×103)f=1×1×1(10.45310k×80×38+(2x0√6×1.1x)×280×(2×1232)×0.728=276.08+376.70=652.78KN>V(=378.7KN)故距支座中心h/2處的斜截面抗剪承載力滿足設(shè)計(jì)要求。其他幾個(gè)截面算法步驟同h/2處相同，此處只列出相關(guān)數(shù)值，不作詳細(xì)步驟予以闡述。受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)1處所在的截面：x=8650mm,h?=1223mm,驗(yàn)算截面頂c=1.458m,β=40.0°,P=1.11<2.5,Ps=0.22%>pmin,與斜截面相交的彎起鋼筋有2N4(2φ28)、2N3(2Φ28)、2N2(2Φ28),無斜筋。故受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)1處所在的斜截面抗剪承載力滿足設(shè)計(jì)要求。受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)2處所在的截面：x=7550mm,h?=1207mm,驗(yàn)算截面頂點(diǎn)處的橫坐標(biāo)x=6343mm,V=327.7KN,Mx=1215.8KN·m,m=3.074>3,c=2.173m,β=29.1°,P=2.28>2.5,Ps=0.22%>pmin,與斜截面相交的彎起鋼筋Vu=685.8KN>V(=32故受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)2處所在的斜截面抗剪承載力滿足設(shè)計(jì)要求。受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)3處所在的截面：x=6450mm,h?=1191mm,驗(yàn)算截面頂點(diǎn)處的橫坐標(biāo)x=5259mm,Vx=291.4KN,Mx=1494.7KN·m,m=4.307>3,c=2.144m,β=29.1°,P=2.87>2.5,Ps=0.22%>Pmin,與斜截面相交的彎起鋼筋有2N2(2Φ28)、2N1(2①28),斜筋有2NO(2Φ16)。Vu=597.0KN>V(=291.4KN)故受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)3處所在的斜截面抗剪承載力滿足設(shè)計(jì)要求。受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)4處所在的截面：x=5450mm,點(diǎn)處的橫坐標(biāo)x=4275mm,V=258.3KN,M=1702.7KN·m,m=5.610>3,c=2.115m,β=29.1°,P=3.49>2.5,Ps=0.22%>pmin,與斜截面相交的彎起鋼筋有2N1(2Φ28)、斜筋有2NO(2Φ16)。故受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)4處所在的斜截面抗剪承載力滿足設(shè)計(jì)要求。錨于受拉區(qū)的縱向鋼筋開始不受力處m點(diǎn)所在的截面：x=7504mm,Mx=1228.7KN·m,m=3.121>3,c=2.173m,β=29.1°,P=2Pv=0.22%>pm,與斜截面相交的彎起鋼筋有2N3(2Φ28)、2N2(2Φ28)、2N1(228),無斜筋。故錨于受拉區(qū)的縱向鋼筋開始不受力處m點(diǎn)所在的斜截m=1.952<3,c=1.450m,β=40.5°,P=1.11<2.5,P=0.22%>pm,交的彎起鋼筋有2N4(2Φ28)、2N3(2Φ28)、2N2(2Φ28),無斜筋。故錨于受拉區(qū)的縱向鋼筋開始不受力處n點(diǎn)所在的斜截面抗剪承載力滿足設(shè)計(jì)要箍筋間距改變處所在的截面：x=8350mm,h?=1223mm,驗(yàn)算截面頂點(diǎn)處的橫坐標(biāo)x=7127mm,V=354.0KN,Mx=981.6KN·m,m=2.267<3,c=1.664m,β=36.3°,P=1.68<2.5,Ps=0.22%>pmm,與斜截面相交的彎起鋼筋有2N4(228)、2N3(1)鋼筋數(shù)量計(jì)算選擇受拉鋼筋為8Φ28和425(截面置如圖?；炷帘Ｗo(hù)層厚度取C=鋼筋凈距：S,=180-2×30-2×31.6=56mm>40mm及1(1)判定T形截面類型faa·b,·h,=2.28×103KN,fa·A=1.93×103KN,屬于第一類T形截面(2)受壓區(qū)高度x=93mm<h,(3)正截面抗彎承載力(4)配筋率(1)根據(jù)構(gòu)造要求，梁的底層鋼筋4φ28通過支座截面，支點(diǎn)截面有效高度h=1238mm。(0.51×103)√faukb·h?=622KN>ro·V?(=457KN)截面尺寸(2)檢查是否需要根據(jù)計(jì)算配置箍筋(3)計(jì)算剪力分配圖V=147.7KN的截面距跨中的距離可由剪力包絡(luò)圖的比例求得，為橋梁工程課程設(shè)計(jì)距支座中心線h/2處的計(jì)算剪力值由剪力包絡(luò)圖按比例求得V'=433.4KN。其中應(yīng)由混凝土和箍筋承擔(dān)的剪力計(jì)算值至少為0.6V=260.0KN。應(yīng)由彎起鋼筋和(包括斜筋)承擔(dān)的剪力計(jì)算值最多為0.4V'=173.4KN。設(shè)置彎起鋼筋區(qū)段長(zhǎng)度為4776mm。(4)箍筋設(shè)計(jì)采用10雙肢箍筋，箍筋截面積A=nA=2×78.5=157mm2縱筋配筋率P:跨中截面P/?=3.24>2.5。取P/z=2.5,h?=1181mm支點(diǎn)截面,h=1238mm平均值nm箍筋間距Sv=491mm根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62—2004)的構(gòu)造要求。若箍筋間距計(jì)算值取S=400mm≤h/2(=650mm)及400mm。箍筋配筋率P=0.22%>0.18%,滿足規(guī)范要求。綜合上述計(jì)算，在支座中心向跨境長(zhǎng)度方向1400mm范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)箍筋間距為S,=100mm,爾后至跨中截面統(tǒng)一的箍筋間距取S,=400(5)彎起鋼筋及斜筋設(shè)計(jì)設(shè)焊接鋼筋骨架的架立鋼筋為為中14,鋼筋重心至梁受壓翼緣板上邊緣距離a=38mm。彎起鋼筋的彎起角度為45°,彎起鋼筋末端與架立鋼筋焊接。由各排彎起鋼筋的彎終點(diǎn)應(yīng)落在前一排鋼筋的彎起點(diǎn)的構(gòu)造規(guī)定來得到各排彎起鋼筋的彎起點(diǎn)計(jì)算位置。現(xiàn)擬彎起N?~N?鋼筋及2根斜筋，將計(jì)算的各排彎起點(diǎn)截面的△h;以及至支座算值V、所需的彎起鋼筋面積A值列入下表。彎起點(diǎn)123456距支座中心距離x,分配的計(jì)算剪力值Vbi可提供的彎筋面積彎筋與梁軸交點(diǎn)到支座中心距離x。(mm)(上表中彎起點(diǎn)5處為斜筋)置。由已知跨中截面彎矩計(jì)算值ML/?=2015KN·m,支點(diǎn)中心處M?=0,按公式做出梁的計(jì)算彎矩包絡(luò)圖(上圖),在L/4截面處，彎矩計(jì)算值為截面縱筋有效高度類型受壓區(qū)高度抗彎截面承載力支座中心~1點(diǎn)第一類1點(diǎn)～2點(diǎn)第一類2點(diǎn)～3點(diǎn)第一類3點(diǎn)～4點(diǎn)2中25第一類4點(diǎn)～梁跨中第一類橋梁工程課程設(shè)計(jì)現(xiàn)以包絡(luò)圖中所示彎起鋼筋彎起點(diǎn)初步位置來逐個(gè)檢查是否滿足《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62—2004)的要求。第一排彎起鋼筋(2N4):1點(diǎn)x=6047mm,x?點(diǎn)x=7384mm,1處x9162mm)>x(=7384mm),亦滿足要求。第二排彎起鋼筋(2N3):k點(diǎn)x=4276mm,3點(diǎn)x?=7524mm,,滿足要求。1點(diǎn)x=6047mm,2處x?(=8033mm)>x(=6047mm),亦滿足要求。第三排彎起鋼筋(2N2):j點(diǎn)x=2215mm,3點(diǎn)x?=6455mm,,滿足要求。k點(diǎn)x=4276mm,3處x?(=6934mm)>x(=4276mm),亦滿足要求。第四排彎起鋼筋(2N1):i點(diǎn)x=0,4點(diǎn)x?=5414mm,),滿足要求。j點(diǎn)x=2215mm,4點(diǎn)x?(=5865mm)>x(=2215mm),亦滿足要求。在滿足規(guī)范對(duì)彎起鋼筋彎起點(diǎn)要求的前提下，使抵抗彎矩圖接近彎矩包絡(luò)圖，第六排為2跟直徑為16mm的斜筋(2NO),下圖為調(diào)整后梁的彎起鋼筋、斜筋的布置圖。4、斜截面復(fù)核(1)距支座中心h/2處的截面：x=9100mm,h?=1238mm,驗(yàn)算截面頂點(diǎn)處的橫坐標(biāo)x=7862mm,V=388.5KN,M=704.8KN·m,m=1.465<3,c=1.088m,β=48.7°,P=1.11<2.5,P=0.22%>pm,與斜截面相交的彎起鋼筋有2N4(2Φ28)、2N3(2Φ28),無斜筋。V=664.8KN>V(=388.5K故距支座中心h/2處的斜截面抗剪承載力滿足設(shè)計(jì)要求。(2)受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)1處所在的截面：x=8650mm,h?=1223mm,驗(yàn)算截面頂點(diǎn)處的橫坐標(biāo)x=7427mm,V=372.7KN,M、=845.8KN·m,m=1.856P=0.22%>pmi,與斜截面相交的彎起鋼筋有2N4(2φ28)、2N3(2Φ28)、2N2(2中25),無斜筋。V=773.ON>V=(3KA.故受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)1處所在的斜截面抗剪承載力滿足設(shè)計(jì)要求。(3)受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)2處所在的截面：x=7550mm,h?=1207mm,驗(yàn)算截面頂點(diǎn)處的橫坐標(biāo)x=6343mm,V=333.3KN,Mx=1162.2KN·m,m=2.889<3,c=2.092m,β=3Pv=0.22%>pm,與斜截面相交的彎起鋼筋有2N3(2Φ28)、2N2(2Φ25)、2N1(225),無斜筋。V=644.0KN>V(=333.3KN)故受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)2處所在的斜截面抗剪承載力滿足設(shè)計(jì)要求。(4)受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)3處所在的截面：x=6450mm,h?=1205mm,驗(yàn)算截面頂點(diǎn)處的橫坐標(biāo)x=5245mm,V=293.4KN,Mx=1429.9KN·m,m=4.044>3,c=2.169m,β=29.1°,P=2.72>2.5,Ps=0.22%>pmim,與斜截面相交的彎起鋼筋有2N2(2Φ25)、2N1(2Φ25),斜筋有(5)受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)4處所在的截面：x=5450mm,頂點(diǎn)處的橫坐標(biāo)x=4269mm,V=258.0KN,M=1628.7KN·m,m=5.345>3,有2N1(2Φ25)、斜筋有2NO(2Φ16)。V=AK8>V=KNMx=1206.1KN·m,m=2.945<3,c=2.133m,β=29.5°,P=2.28>2.5,25),無斜筋。V=671.2KN>V(=339.3KN)M、=857.7KN·m,m=1.866<3,c=1.386m,β=41.8°,P=1.11<2.5,P=0.22%>pmin,與斜截面相交的彎起鋼筋有2N4(2φ28)、2N3(2Φ28)、2N2(2Φ25),無斜筋。Vu=758.AN>V=(3KN.坐標(biāo)x=7127mm,V=361.8KN,M=938.3KN·m,m=2.121<3,c=1.556m,28)、2N3(2中28)、2N2(225),無斜筋。V=737.EN>V=(3KN.橋梁工程課程設(shè)計(jì)各梁荷載作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值見下表：梁號(hào)汽車荷載(不計(jì)沖擊系123根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60—2004)規(guī)定查得正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)的各系數(shù)如下：作用短期效應(yīng)組合：汽車荷載(不計(jì)沖擊力)頻遇值系數(shù)y1s=0.7,人群荷載頻遇值系數(shù)y1,?=1.0。作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合：汽車荷載(不計(jì)沖擊力)準(zhǔn)永久值系數(shù)y2.8=0.4,人群荷載準(zhǔn)永久值系數(shù)y2,2=0.4。作用短期效應(yīng)組合：作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合：各梁作用短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值和作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值見下表：1234根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62—2004)規(guī)定的公驗(yàn)算裂縫寬度，本規(guī)范中適用于本橋的計(jì)算最大裂縫寬度的限值為0.20mm。確定公式中的各參數(shù)：橋梁工程課程設(shè)計(jì)1、帶肋鋼筋系數(shù)c=1.02、作用(或荷載)長(zhǎng)期效應(yīng)影響系數(shù)c?計(jì)算公式為：,將各梁的作用短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值和作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值代入計(jì)算得出各梁的c?列于下表：1233、c?=1.0(非板式受彎構(gòu)件)4、縱向受拉鋼筋配筋率p的計(jì)算各梁縱向受拉鋼筋配筋率實(shí)際值與計(jì)算取用值見下表：取用值p5、開裂截面縱向受拉鋼筋的應(yīng)力σ6、計(jì)算直徑d數(shù)量及實(shí)際直徑//(乘以系數(shù)1.3)是否滿足要求是是是是是(五)持久狀況正常使用極限狀態(tài)下?lián)隙闰?yàn)算對(duì)T梁的開裂截面，由公式)計(jì)算得到x=247mn>x=√A2+B-A=√10802+731969-10橋梁工程課程設(shè)計(jì)T梁的全截面換算截面面積A?為A?=bh+(b,-b)h,+(αE?-1)A=180×1300+(1500-180)×110+(6.66受壓區(qū)高度x為全截面換算慣性矩I。為2、計(jì)算開裂構(gòu)件的抗彎剛度全截面抗彎剛度：B?=0.95EI?=0.95×3.0×10?×8.6197×101?=2.46×開裂截面抗彎剛度B=EI=3.0×10?×4.8202×101?=1.45×全截面換算截面受拉區(qū)邊緣的彈性抵抗矩為全截面換算截面的面積矩為塑性影響系數(shù)為橋梁工程課程設(shè)計(jì)開裂彎矩M=yfW?=1.57×2.01×1.1×10?=347.1KN·m開裂構(gòu)件的抗彎剛度為3、受彎構(gòu)件跨中截面處的長(zhǎng)期撓度值短期荷載效應(yīng)組合下跨中截面彎矩標(biāo)準(zhǔn)值Mg=1286.2KN·m,結(jié)構(gòu)自重作用下跨中截面彎矩標(biāo)準(zhǔn)值Mc=781.9KN·m。對(duì)于C30混凝土，撓度長(zhǎng)期增長(zhǎng)系數(shù)η=1.60。受彎構(gòu)件在使用階段的跨中截面的長(zhǎng)期撓度值為在結(jié)構(gòu)自重作用下跨中截面的長(zhǎng)期撓度值為則按可變荷載頻遇值計(jì)算的長(zhǎng)期撓度值w。為符合《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62—2004)的撓度的要求。對(duì)于2、4號(hào)梁：h,(=110mm),故屬于第二類T形截面。這時(shí)換算截面受壓區(qū)高度應(yīng)為：橋梁工程課程設(shè)計(jì)x=√A2+B-A=√10622+691511-1062開裂截面的換算截面慣性矩I為：T梁的全截面換算截面面積A?為A?=bh+(b,-b)h,+(αE?-1)A受壓區(qū)高度x為全截面換算慣性矩I。為2、計(jì)算開裂構(gòu)件的抗彎剛度全截面抗彎剛度：開裂截面抗彎剛度B=EI=3.0×10?×4.6093×101?=1.38×全截面換算截面受拉區(qū)邊緣的彈性抵抗矩為橋梁工程課程設(shè)計(jì)全截面換算截面的面積矩為塑性影響系數(shù)為開裂彎矩M=γfkW。=1.55×2.01×1.1×10?=342.7KN·m開裂構(gòu)件的抗彎剛度為3、受彎構(gòu)件跨中截面處的長(zhǎng)期撓度值短期荷載效應(yīng)組合下跨中截面彎矩標(biāo)準(zhǔn)值Mg=1250.9KN·m,結(jié)構(gòu)自重作用下跨中截面彎矩標(biāo)準(zhǔn)值Mg=811.8KN·m。對(duì)于C?0混凝土，撓度長(zhǎng)期增長(zhǎng)系數(shù)η。=1.60。受彎構(gòu)件在使用階段的跨中截面的長(zhǎng)期撓度值為在結(jié)構(gòu)自重作用下跨中截面的長(zhǎng)期撓度值為則按可變荷載頻遇值計(jì)算的長(zhǎng)期撓度值w。為符合《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62—2004)的撓度的要求。對(duì)于3號(hào)梁，由于截面和配筋與2、4號(hào)梁完全相同，但是2、4號(hào)梁的荷載作用效應(yīng)均大于3號(hào)梁，所以2、4號(hào)梁的撓度驗(yàn)算結(jié)果同樣適用于3號(hào)梁，且是偏于安全的，由此可知3號(hào)梁的跨中最大撓度也符合規(guī)范要求。故由驗(yàn)算可知，5片主梁均符合《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62—2004)對(duì)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件最大撓度的設(shè)計(jì)要求。另根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62—2004)的構(gòu)造橋梁工程課程設(shè)計(jì)要求，每根梁沿梁高布置間距為200mm的水平縱向鋼筋(108)。具體布置詳見結(jié)構(gòu)施工圖。由于位于跨中的橫隔梁受力最大，所以只以跨中橫隔梁作為控制進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，其他橫隔梁與跨中橫隔梁截面相同，如采用相同的鋼筋配置，是偏于安全的。1、確定作用在中橫隔梁上的計(jì)算荷載按照《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60—2004)的規(guī)定對(duì)跨中橫隔梁的最不利位置進(jìn)行布置如圖?？v向一行車輪荷載對(duì)中橫隔梁的計(jì)算荷=119.77KNPr=Por·Ω,=Por·Ia=3.0×4.85=14.55KN2、繪制中橫梁的內(nèi)力影響線各根主梁的橫截面均相等，梁數(shù)n=5,梁間距為1.60m,則：1號(hào)梁橫向影響線的豎標(biāo)值為：同理可算得2號(hào)梁和3號(hào)梁的橫向影響線豎標(biāo)值為：72?=0.40,n?5=0;n31=0.2(1)繪制彎矩影響線對(duì)于2號(hào)和3號(hào)主梁之間截面的彎矩M?-3影響線計(jì)算如下：P=1作用在1號(hào)梁軸上時(shí)：n(2-3)?=n×1.5d+72?×0.5d-1×P=1作用在5號(hào)梁軸上時(shí)：72-3)?=7?s×1.5d+7?5×0.5d=(-0.20)×1.5×1.6+0.P=1作用在3號(hào)梁軸上時(shí)：72-3)?=713×1.5d+n??×0.5d=0.20×1.5×1.6+0.2這三個(gè)豎標(biāo)值加上已知影響線折點(diǎn)位置(所計(jì)算截面的位置),就可繪出M?-3的影響線。(2)繪制剪力影響線P=1作用在計(jì)算截面以右時(shí)：Q=R?,即n右=n,(一號(hào)梁荷載影響線)P=1作用在計(jì)算截面以左時(shí)：Q右=R?-1,即n右=n,-1橋梁工程課程設(shè)計(jì)3、截面內(nèi)力計(jì)算將求得的計(jì)算荷載P在相應(yīng)的影響線上按最不利荷載位置加載，對(duì)于汽車荷載并計(jì)入沖擊影響(1+μ),則：彎矩M?-3:M?-3=(1+μ)·5·P·∑η=1.250×1×119.77×(0.92+0.29)=181.15KN·mM?3=(1+μ)·5·P?·Zn=1.250×1×119.77×(0.22-0.41)=-28.45KN·m=160.55KN彎矩M?-3:M?-3=5·Pa·∑n=1×14.55×(-1.08-0.67)=-25.46KN·m由于人群荷載引起的剪力為負(fù)值，故不予考慮，是偏于安全的。同時(shí)鑒于橫隔梁的恒載內(nèi)力很小，計(jì)算中略去不計(jì)，則按極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的計(jì)算內(nèi)力為：Mmax(2-3)=0+1.4×181.1Mmax(2-3)=0+1.4×(-28.45-25.46)將橋面鋪裝層折算3cm計(jì)入橫隔梁計(jì)算，則橫隔梁計(jì)算截面尺寸如圖所示。T形截面梁受壓區(qū)翼緣板的有效寬度b,(2)判斷T形截面類型,屬于第一類截面。(3)求受壓區(qū)高度解得x=11mm<h,(=140mm),(4)求受拉鋼筋面積A選擇受拉鋼筋為4Φ20(截面總面積為1256mm2)。鋼筋布置為2層，混凝土保護(hù)層厚度取C=30mm>d=28mm,鋼筋凈距：S=44mm>40mm及1.25d=25mm。層間間距布置為50cm,亦滿足要求。2、正截面復(fù)核由鋼筋布置可知a=78mm,則實(shí)際有效高度h?=952(1)判定T形截面類型fa·b,·h,(=3.53×103KN)>fa·A((2)受壓區(qū)高度x(3)正截面抗彎承載力(4)配筋率屬于第一類T形截面。橋梁工程課程設(shè)計(jì)(2)求受壓區(qū)高度解得x=39mm<ξ·h?(=532mm),(x=8m大于梁高，舍去)(3)求受拉鋼筋面積A由fa·b·x=fa·A解得A=289mm2選擇受拉鋼筋為2φ16(截面總面積為402mm2)?；炷帘Ｗo(hù)層厚度取C=302、正截面復(fù)核由鋼筋布置可知a,=60mm,則實(shí)際有效高度h?=970mm。(1)受壓區(qū)高度x(3)正截面抗彎承載力M(=107KN·m)>Y?M(=75.47KN·m)(4)配筋率綜合上述計(jì)算，橫隔梁正截面主鋼筋配置如圖。1、檢查截面是否符合要求(0.51×103)√fukb·h?=(0.51×10?3)√30×150×950=398KN>ro·V(=224.77KN)符合《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62—2004)的要求。2、檢查是否需要計(jì)算配筋0.50×10?3a?fabh?=0.50×10?3×1.0×1.39×150×970=101.1KN<y?·V(=224.77KN)故不符合《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62—2004)規(guī)定的可只按照構(gòu)造要求配筋的范圍，需通過計(jì)算配置鋼筋。3、斜截面抗剪設(shè)計(jì)按剪力全部由箍筋承擔(dān)來計(jì)算，擬定采用中8雙肢箍筋，截面積A=2×50.3=100.6mm2?？v筋配筋率P:P=0.27<2.5,h?=970mm橋梁工程課程設(shè)計(jì)箍筋間距根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62—2004)的構(gòu)造要求。現(xiàn)取箍筋間距S=300mm≤h/2(=515mm)及400mm。箍筋配筋率,滿足規(guī)范要求。另根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62—2004)的構(gòu)造要求，每根梁沿梁高布置間距為200mm的水平縱向鋼筋(8φ8)。具體布置詳見結(jié)構(gòu)施工圖。三、行車道板的計(jì)算1、恒載及其內(nèi)力(以縱向1m寬的板條計(jì)算)(1)每延米板上的恒載g:橋梁工程課程設(shè)計(jì)瀝青混凝土鋪裝層g=0.02×1.0×23.0=0.46KN/mC30混凝土墊層g?=0.09×1.0×24.0=2.16KN/mT梁翼板自重合計(jì)：N/m2、每米寬板條的恒載內(nèi)力彎矩3、車輛荷載產(chǎn)生的內(nèi)力將后輪作用于鉸縫軸線上(見車輪荷載計(jì)算圖示),后軸作用力為P=140KN,輪壓寬度如圖所示。由《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60—2004)查得車輛中后輪著地長(zhǎng)度為a?=0.2m,寬度為b?=0.6ma=a?+2H=0.2+2×0.11=0.42m,b?=b?+2H=0.6荷載對(duì)于懸臂根部的有效分布寬度：沖擊系數(shù)：1+μ=1.250作用于每米寬板條上的剪力為；4、荷載組合MA=MAg+Mp=-1.35+(-13.64)=-14.99KN·mQA=QAg+QF3.812#.01所以行車道板的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)力為：QA=30.82KN橋梁工程課程設(shè)計(jì)由平衡方程1求得：受壓區(qū)高度x=14mm<5·h?(=47mm),(x=156mm大于板厚，舍去)2、求所需鋼筋面積根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62—2004)行車道板板內(nèi)主鋼筋直徑和間距的構(gòu)造要求，取鋼筋為2Φ16(總截面積為1005mm2),間距為200mm,滿足規(guī)范要求。3、截面復(fù)核a=30mm,實(shí)際有效高度h?=110-30=80mm受壓區(qū)高度x=21mm<5·h?(=45mm)承載力M(=20.1KN·m)>r?M(=14.99KN·m)配筋率p=1.2%>pmi(=0.22%)符合《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62—2004)的要求。4、斜截面計(jì)算(1)檢查截面是否符合要求(0.51×10?3)√fakb.h?=(0.51×10?3)√30×1000×80=223KN>Q?(=30.82KN)符合《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62—2004)的要求。(2)檢查是否需要計(jì)算配筋0.50×10-3α?fabh?=0.50×10-3×1.0×1.39×1000×80=55.6需按照《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62—2004)的構(gòu)造要求配置箍筋。現(xiàn)采用8雙肢箍筋，取間距為S=300mm。另根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62—2004)的構(gòu)造要求，在板內(nèi)垂直于主鋼筋的方向設(shè)置間距為200mm的分布鋼筋中8。具體布置詳見結(jié)構(gòu)施工圖。橋梁工程課程設(shè)計(jì)本橋五片梁中2號(hào)梁和4號(hào)梁的支點(diǎn)反力相等且最大，現(xiàn)以2、4號(hào)梁的反力進(jìn)行支座恒載：N=166.5KNN?=(1+μ)·ξ·m?·(qk·w+P·y)=145.5KNN=m·p,·w=0.391×(3.0×0.75)×9.75=8.6KN則按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，永久作用與可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)的基本組合下，其N=Y?(YG;SGik+YQSp+4cy;Sok)。=413.1KN確定支座平面尺寸：選定板式橡膠支座的平面尺寸為：a=20cm、b=18cm的矩形(如右圖)。局部承壓條件為：式中：yo=1.0,η=1.0,f=13.8MPaA,=360+2×(13×18)=828由此可得y?N,=413.1KN≤1.3×1×1.517×13.8×103×0.2×0.18=979.7KN,滿足要求。計(jì)算支座的平面形狀系數(shù)S,采用中間層橡膠片厚度t=0.5cm,則：橋梁工程課程設(shè)計(jì)故由規(guī)范查得橡膠支座的平均容許壓應(yīng)力σ=10000KPa,并求得橡膠支座的彈性E.=5.4G.S2=5.4×1000×9.472=484276KPa按彈性理論驗(yàn)算橡膠支座的承壓應(yīng)力：Ne=Ng+N?+N,=166.5+145.5+8.6=320.6KN(滿足要求)主梁的計(jì)算溫差為△t=36℃,溫度變形由梁端的支座均攤，則每一支座承受的水作用在每一支座上的制動(dòng)力H:果按車輛荷載計(jì)算，則為：550×10%=55KN,《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60—2004)規(guī)定公路—Ⅱ級(jí)汽車荷載的制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值不得小于90KN,因此，五片梁共10個(gè)支座，每一支座承受的水平制動(dòng)力為因此可得需要的橡膠片總厚度：根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62—2004)規(guī)定：選用5層鋼板和6層橡膠片組成的支座，上下層橡膠厚0.25cm,中間層厚0.5cm,薄鋼板厚0.2cm,則橡膠片總厚度為cm,支座總厚：h=∑t+5×0.2=2.5+1=3.5cm支座的平均壓縮變形為：橋梁工程課程設(shè)計(jì)設(shè)恒載作用下，主梁處于水平狀態(tài)，已知公路—Ⅱ級(jí)荷載下的跨中撓度f=2.6cm,即：,符合規(guī)范要求。已知恒載支點(diǎn)反力為Nq=166.5KN。按照《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60—2004)的規(guī)定確定汽車荷載引起的最小支承反力為：Np,0s=0.5N?=0.5×145.5=72.75溫度變化引起的水平力：1.H,+Hr=1×4.+129KN.d6KN(合格)計(jì)算結(jié)果表明支座符合《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60—2004)及《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62—2004)的要求，不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。橋梁工程課程設(shè)計(jì)1、永久作用.(1)上部構(gòu)造1號(hào)、5號(hào)2號(hào)、4號(hào)3號(hào)(2)蓋梁自重及作用效應(yīng)變截面段自重：支點(diǎn)間段自重：g?=1.2×1.1×2彎矩：剪力：Q%=-24.96×1.6=-39.94KN剪力：Q/2=0(3)可變作用效應(yīng)荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算<1〉跨中截面，車輛荷載及人群荷載按對(duì)稱布置，采用杠桿原理法：A、公路—Ⅱ級(jí)汽車荷載單列車：B、人群荷載mr=mrs=1.422,mr?=m?=0.65橋梁工程課程設(shè)計(jì)C、公路—Ⅱ級(jí)汽車荷載雙列車對(duì)稱布置：<2〉支點(diǎn)截面，車輛荷載及人群荷載按非對(duì)稱布置，采用偏心壓力法：各根主梁的橫截面均相等，梁數(shù)n=5,梁間距為+0+(-1.60)2+(-2×1.60)21號(hào)梁橫向影響線的豎標(biāo)值為：2號(hào)梁橫向影響線的豎標(biāo)值為：3號(hào)梁橫向影響線的豎標(biāo)值為：4號(hào)梁橫向影響線的豎標(biāo)值為：橋梁工程課程設(shè)計(jì)5號(hào)梁橫向影響線的豎標(biāo)值為：荷載橫向分布系數(shù)：?jiǎn)瘟熊嚕弘p列車：mor=0.68,mor?=0.34,mr?=0.20,mor?=0.08,mr(4)按可變荷載在順橋向的移動(dòng)情況求得支座可變荷載反力的最大值公路—Ⅱ級(jí)汽車荷載：qk=7.88KN/m,P=178.5KN/m。橋梁工程課程設(shè)計(jì)單孔布載雙孔布載雙列車：B=2×334.82=669.64KN(5)可變荷載引起的各梁支座反力(R,=m,·B)橫向分布單孔反力R,人群荷載120300405公路—Ⅱ級(jí)列車100234500公路—Ⅱ級(jí)汽車荷載雙列車1234橋梁工程課程設(shè)計(jì)5非對(duì)稱布載人群荷載12345公路—Ⅱ級(jí)列車12345公路—Ⅱ級(jí)汽車荷載雙列車1234(6)各梁永久作用、可變作用反力組合見下表，表中各值均取用各梁的最大值，沖擊系數(shù)取1+μ=1+0.250=1.250。(單位：KN)編號(hào)2號(hào)梁R?3號(hào)梁R?4號(hào)梁R?5號(hào)梁R?①恒載(不含蓋梁)②人群荷載對(duì)稱0③人群荷載非對(duì)稱④汽車雙列對(duì)稱⑤汽車雙列非對(duì)稱⑥⑦⑧⑨(7)雙柱反力計(jì)算由靜力平衡方程：得各組合情況下雙柱反力列于下表：組合⑦組合⑧組合⑨橋梁工程課程設(shè)計(jì)由上述計(jì)算可知，偏載左邊的立柱反力最大(G?>G?),并由組合⑦作為控制設(shè)計(jì)，此時(shí)：G?=1449.0kN,G?=9雙柱反力計(jì)算圖示(尺寸單位：cm)(二)內(nèi)力計(jì)算(1)支點(diǎn)截面和跨中截面彎矩計(jì)算支點(diǎn)截面：M?=-R?×1.1跨中截面：M/z=G?×2.1-R?×3.墩柱反力梁支座反力各截面彎矩支點(diǎn)截面組合⑨為計(jì)算最大彎矩，支點(diǎn)負(fù)彎矩取用組合⑦的計(jì)算彎矩，跨中正彎矩取用組合⑧的計(jì)算彎矩。(2)支點(diǎn)截面和跨中截面剪力計(jì)算計(jì)算結(jié)果見下表：力(KN)梁支座反力各截面剪力v車v。右(3)蓋梁內(nèi)力計(jì)算匯總彎矩M(KN·m)自重可變作用計(jì)算彎矩自重可變作用計(jì)算剪力左右左右左右支點(diǎn)跨中00(三)截面配筋設(shè)計(jì)與承載力校核支點(diǎn)截面：M?=-694.9KN·m,,V?=806.4KN跨中截面(正彎矩):(2)求受壓區(qū)高度(3)求受拉鋼筋面積A由fa·b·x=fa·A解得A=選擇受拉鋼筋為6Φ28(截面總面積為3695mm2)。鋼筋布置為1層，混凝土保護(hù)由鋼筋布置可知a=66mm,則實(shí)際有效高度h?=1034mm。(1)受壓區(qū)高度x(2)正截面抗彎承載力(3)配筋率支點(diǎn)截面(負(fù)彎矩):(2)求受壓區(qū)高度(3)求受拉鋼筋面積A由fa·b·x=fa·A解得A,=2543mm2選擇受拉鋼筋為6中28(截面總面積為3695mm2)。鋼筋布置為1層，混凝土保護(hù)層厚度取C=50mm>d=28mm由鋼筋布置可知a=66mm,則實(shí)際有效高度h?=1034mm。(1)受壓區(qū)高度x橋梁工程課程設(shè)計(jì)(2)正截面抗彎承載力(3)配筋率斜截面計(jì)算1、檢查截面是否符合要求(0.51×103)√fkb·h?=(0.51×10?3)√30×1200×1034=3466KN>γo·V(=806.4符合《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62—2004)的要求。2、檢查是否需要計(jì)算配筋0.50×10-3aα?fabh?=0.50×10?3×1.0×1.39×1200×1034=862KN>yo·V(=806.4合《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62—2004)規(guī)定的可只按照構(gòu)造要求配筋的范圍，故無需通過計(jì)算配置鋼筋?，F(xiàn)按照《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62—2004)的構(gòu)造要求在兩墩柱(即支承點(diǎn))1m所在范圍內(nèi)設(shè)置間距為100mm的中10雙肢箍筋，其余長(zhǎng)度設(shè)置間距為400mm的中10雙肢箍筋。蓋梁承載能力校核h=1034mm,δ=280MPa,一根主筋28所能承受的彎矩值為：z=0.92h=0.92×1034=951mmM.=δ×A,×z=280×615.8×951=163.98KN·m另根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62—2004)的構(gòu)造要求，每根蓋梁沿梁高布置間距為200mm的水平縱向鋼筋(8Φ8)。具體布置詳見結(jié)構(gòu)施工圖。1、恒載計(jì)算(1)上部構(gòu)造恒載，一孔重1679.4KN(2)蓋梁(半根)自重117.6KN(3)橫系梁自重98KN(4)墩柱自重55.8KN橋梁工程課程設(shè)計(jì)作用于墩柱頂面的恒載垂直力為：作用于墩柱底面的恒載垂直力為：3、汽車荷載計(jì)算(1)公路—Ⅱ級(jí)單孔荷載單列車：T?=3×255.3×30=1根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60—2004)的要求，公路—Ⅱ級(jí)汽車荷載的制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值不得小于90KN,故取制動(dòng)力為90KN。(2)公路—Ⅱ級(jí)雙孔荷載單列車：相應(yīng)的制動(dòng)力為：故取制動(dòng)力為100.4KN。汽車荷載中雙孔荷載產(chǎn)生支點(diǎn)最大反力，即最大墩柱垂直力；單孔荷載產(chǎn)生最大偏心距，即最大墩柱底彎矩。4、雙柱反力橫向分布計(jì)算單列車：m=1.044,m?=-0.0445、荷載組合(1)計(jì)算最大最小垂直反力(沖擊系數(shù)1+μ=1.250),B=8。橋梁工程課程設(shè)計(jì)編號(hào)1公路—單列車雙列車(2)計(jì)算最大彎矩可變荷載組合最大彎矩計(jì)算見下表(單孔：B=255.33KN)編號(hào)10023人群荷載00由前面的計(jì)算可知，軸向力設(shè)計(jì)值為N=1013.1+627.8+58.5=1699.4KN;彎矩計(jì)算值為M=253.3+156.8+60.2+14.6=484.9KN·m。計(jì)算長(zhǎng)度l?=1.9m,墩柱直徑采用C30混凝土，R235鋼筋。1、截面設(shè)計(jì)計(jì)算(1)計(jì)算偏心距增大系數(shù)長(zhǎng)細(xì)比,故無需考慮縱向彎曲對(duì)偏心距的影響，即η=1.0。(2)計(jì)算受壓區(qū)高度系數(shù)取g=0.90,則r=gr=0.9×