桥梁工程课程设计计算书
桥梁工程课程设计 计算书

机场学院《桥梁工程》课程设计计算书专业:土木工程姓名:***学号:*********指导教师:***一、设计资料1、主梁跨径及全长标准跨径计算跨径 L=25.4m主梁全长 L1=25.96m2、桥面净宽净——7+2*1.0m人行道3、设计荷载公路二级荷载;人群荷载3.0kN/4、材料钢筋:凡直径大于或等于12毫米者用HRB335级钢筋:直径小于12毫米者一律R235级钢筋。
混凝土:主梁用40号,人行道、栏行、桥面均25号。
5、栏杆和人行道人行道包括栏杆荷载集度 6kN/m 。
横剖面T梁断面纵剖面二、主梁的计算(一)、主梁的荷载横向分布系数和内力计算1、主梁跨中截面的截面惯矩根据材料力学里面的知识可知,要计算,首先得计算出截面的重心位置,根据下图求解过程如下:I X计算平均板厚:h1=(13+17)/2=15㎝a x=56.4㎝I X=0.243m42、计算结构的自重集度(表2-2-1)结构自重集度计算表3、结构自重内力计算(表2-3-1)边主梁自重产生的内力表2-3-1注:括号()内值为中主梁内力4、汽车、人群荷载内力计算(1)、支点处荷载横向分布系数(杠杆原理法)按《桥规》4.3.1条和4.3.5条规定:汽车荷载距人行道边缘不小于0.5m,人群荷载取 3.0kN/㎡。
在横向影响线上确定荷载横向最不利的布置各粱支点处相应于公路—Ⅱ级汽车荷载和人群荷载的横向分布系数计算(表2-4-1)1>、求荷载横向分布影响线坐标本桥梁各根主梁的横截面均相等,梁数n=4,梁间距为2.20m ,则: ∑i=14a i 2=a 12+ a 22+ a 32+ a 42=24.2m 2,( a 1= -a 4=3.3, a 2= -a 3=1.1)1(4)号梁在两边主梁处的横向影响线竖标值为:η11 = 1n +a12/∑i=14a i2 =14+ 3.3224.2= 0.7η14 =η41= 1n −a12/∑i=14a i2 =14- 3.3224.2= -0.22(3)号梁在两边主梁处的横向影响线竖标值为:η12 =η21= 1n +a1×a2 /∑i=14a i2 =14+3.3×1.124.2= 0.4η24 =η42= 1n −a1×a2 /∑i=14a i2 =14-3.3×1.124.2= 0.12>画出各主梁的横向分布影响线,并按最不利位置布置荷载,如3>计算荷载横向分布系数表2-4-2):表2-4-2 梁号汽车荷载人群荷载1(4)=0.659+0.414+0.2362=0.655=0.7952(3)=0.377+0.241+0.1422=0.380=0.453(3)、荷载横向分布系数汇总(表2-4-3)荷载横向分布系数表2-4-3 梁号荷载位置公路—Ⅱ级人群荷载备注1(4)跨中0.655 0.795 偏心压力法支点0.455 1.318 杠杆原理法2(3)跨中0.380 0.453 偏心压力法支点0.796 0 杠杆原理法(4)、均布荷载和内力影响线面积计算(表2-4-5)均布荷载和内力影响线面积计算表(公路—Ι级均布荷载q k =10.5KN/m ;集中荷载,L≦5m时,Pk=180KN,L≧50m 时,Pk=360KN,中间值,线性内插)表2-4-5荷载截类型面位置公路—Ⅱ级均布荷载(kN/m)人群荷载(kN/m)影响线面积(或m)影响线图线10.5×0.75=7.8753×0.75=2.25Ω=L28= 80.645L1L47.875 2.25Ω=12×L×3L16=68.48L3L167.875 2.25Ω=12×12×L2=3.1751/2L1/27.8752.25Ω=l2×1×L=12.7L1(5)、公路—Ⅱ级集中荷载P k 计算计算弯矩效应时: P k =0.75×[180+(360-180)×(25.4-5)/45]=0.75×261.6=196.2 kN计算剪力效应时:P k =1.2×196.2=235.44 kN (6)、计算冲击系μT 形截面面积A=0.68㎡ I c =0.243 m 4 G=A ×25=17.0 kN/m m c =G/g=17.0/9.81=1.733 kNS 3/m 2C40混凝土E 取3.25× 1010N/m 2=3.25× 107 KN/m 2,计算跨径l=25.4m 则:2102236.627510 2.80108.932215.50.99410c c EI f hz l m ππ-⨯⨯⨯===⨯⨯=5.19 μ=0.1767lnf-0.0157=0.1767×ln5.19-0.0157=0.275(1+μ=1.275)(7)、根据上面计算的结果记如下表,由桥规规定的计算式可算得各梁的弯矩M 1/2、M 1/4和剪力Q 1/2(计算结果如表2-4-6a 、b ,其中取ε=1)。
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《桥梁工程》课程设计专 业:土木工程(道桥方向)班 级: 2011班学生姓名: 周欣树学 号:指导教师:一、确定纵断面、横断面形式,选择截面尺寸以及基本设计资料1. 桥面净宽:净—72 1.0+⨯荷载: 公路—Ⅱ级人群—23.0kN m人行道和栏杆自重线密度-5.0kNm 2. 跨径及梁长:标准跨径13b L m =计算跨径12.40L m =主梁全长 '12.96L m =3. 材料钢筋:主筋用HRB400级钢筋,其他用HPB335级钢筋混凝土:C40,容重325kN m ; 桥面铺装采用沥青混凝土;容重323kN m4.构造形式及截面尺寸梁高: 1.0h m =梁间距:采用5片主梁,间距。
采用三片横隔梁,间距为梁肋:厚度为18cm桥面铺装:分为上下两层,下层为C25砼,路缘石边处厚 ;上层为沥青砼,。
桥面采用%横坡。
桥梁横断面及具体尺寸:(见作图)二、确定主梁的计算内力(一)计算结构自重集度(如下表)(二)计算自重集度产生的内力(如下表)注:括号()内值为中主梁内力值根据计算经验,边梁荷载横向分布系数大于中梁,故取边梁进行计算分析。
(三)支点处(杠杆原理法)由图可求得荷载横向分布系数: 汽车荷载:10.3332oq m η==∑人群荷载: 1.222or r m η==(四)跨中处(修正刚醒横梁法)1、主梁的抗弯惯性矩I x 平均板厚:()11012112H cm =+=2233441111100162111621127.86181001810027.861221223291237.580.03291x I cm m ⎛⎫⎛⎫=⨯⨯+⨯⨯-+⨯⨯+⨯⨯- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭==2、主梁的抗扭惯性矩Ti I对于T 形梁截面,抗扭惯性矩计算如下:见下表.3.计算抗扭修正系数主梁的间距相等,将主梁近似看成等截面,则得其中:∑It ---全截面抗扭惯距Ii??---主梁抗弯惯距? ???L---计算跨径G---剪切模量 G=i a --主梁I 至桥轴线的距离计算得0.9461β=< 满足4.采用修正后的刚醒横梁法计算跨中荷载横向分布系数此桥有刚度强大的横隔梁,且承重结构的跨宽比为:故可近似按偏心压力法来计算横向分布系数m c ,其步骤如下:(1)、求荷载横向分布影响线竖标本桥梁各根主梁的横截面均相等,梁数n=5,梁间距为,则:按修正的刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值ij η表示单位荷载P=1 作用于j 号梁轴上时,i 号梁轴上所受的作用,计算如下表(2)、画出边主梁的横向分布影响线,并按最不利位置布置荷载,如图计算荷载横向分布系数:绘制横向分布系数影响线图,然后求横向分布系数。
桥梁工程课程设计——简支梁桥计算书

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桥梁工程课程设计
第二章
主梁的计算
一、 主梁的荷载横向分布系数 1、 跨中荷载横向分布系数(偏心压力法)
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(1) 主梁的抗弯和抗扭惯矩������������ 和������������
������ 2 = 2 × [(2 × 2.2)2 + 2.22 ] = 48.4������2 ∑ ������������ ������=1
○ ○
������25 =
1 1 ������������������ = ∑ ������������ = ∙ (������������1 + ������������2 + ������������3 + ������������4 ) 2 2 1 = (0.382 + 0.300 + 0.241 + 0.159) = 0.541 2 ������������������ = ∑ ������������ = 0.427 (4) 计算 3 号梁横向影响线竖标值 ������31 = ������35 = 1 ������1 ������3 + 5 2 = 0.2 ������ ∑������=1 ������������ 1 ������5 ������3 − 5 2 = 0.2 ������ ∑������=1 ������������ ������������������ = 0.4 ������������������ = 0.4
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桥梁工程课程设计
(2) 计算 1 、 5 号梁横向影响线竖标值 ������11
2 1 ������1 = + 5 2 = 0.60 ������ ∑������=1 ������������
桥梁工程课程设计通用计算书

桥梁⼯程课程设计通⽤计算书台州学院建筑⼯程学院桥梁⼯程课程设计指导书—某公路20-30⽶预应⼒混凝⼟T梁或空⼼板梁设计⼀、设计资料及构造布置(⼀)设计资料1.桥⾯跨径及桥宽标准跨径:20-30m计算跨径:⽀座中⼼点之间的距离桥⾯宽:净9+2×1.0=11m。
2.设计荷载公路—I级,⼈群荷载3.5kN/m2,护栏及⼈⾏道等每延⽶重量按8kN/m计算。
3.材料⼯艺混凝⼟:C40(主梁)预应⼒钢筋采⽤ASTM270级Фj15.24低松弛钢绞线,每束7根。
普通钢筋采⽤HRB335直径≥12mm的螺纹钢筋。
按后张法施⼯,采⽤Ф55的波纹管和OVM锚。
4.设计依据《公路⼯程技术标准》JTG B01-2003《公路桥涵设计通⽤规范》JTG D60-2004《公路钢筋砼及预应⼒砼桥涵设计规范》JTG D62-20045.基本设计数据基本计算数据表——表1名称项⽬符号单位数据混凝⼟(C40) 轴⼼抗压强度标准值ckf M Pa26.8轴⼼抗拉强度标准值tkf M Pa 2.39轴⼼抗压强度设计值cdf M Pa19.1轴⼼抗拉强度设计值tdf M Pa 1.71弹性模量E c M Pa32500普通钢筋抗拉强度标准值skf M Pa335抗拉强度设计值sdf M Pa280弹性模量E s M Pa200000预应⼒钢筋(Фj=15.24)抗拉强度标准值pkf M Pa1860 抗拉强度设计值pdf M Pa1260弹性模量Ep M Pa195000材料容重钢筋混凝⼟1γ3/kN m25.0沥青混凝⼟2γ3/kN m23.0钢铰线3γ3/kN m78.5 钢束与混凝⼟的弹性模量⽐αEp⽆量纲 6(⼆)构造布置1.梁间距:参考相关⽂献后⾃⾏选择。
2.主梁⾼:参考相关⽂献后⾃⾏选择。
3.横隔板间距:参考相关⽂献后⾃⾏选择。
4.梁肋:参考相关⽂献后⾃⾏选择。
5.桥⾯铺装:采⽤厚度为10cm沥青混凝⼟,坡度由盖梁找平。
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L=16m钢筋混凝土简支T梁桥设计计算书姓名:陈泉班级:交通1003班学号:3100603304指导老师:欧智菁目录一、主梁尺寸 (3)二、主梁内力计算 (4)1.永久作用集度 (4)2.求横向分布系数 (5)(1)跨中横向分布系数 (5)(2)支点处横向分布系数 (6)3车辆荷载计算 (7)(1)冲击系数 (7)(2)公路II级车道荷载 (7)(3)内力计算如下 (7)(4)内力基本组合 (8)4.T梁正截面抗弯承载力计算 (9)(1)截面尺寸 (9)(2)配筋计算 (9)(3)斜截面抗剪计算 (10)(4)弯起筋的布置 (11)三、挠度验算 (15)四、板式橡胶支座设计 (16)五、伸缩量计算 (17)1.温度变化 (17)2.混凝土收缩 (17)3.制动力引起的伸缩缝开口闭口量 (17)计算书一、主梁尺寸主梁尺寸(单位:mm)横剖面图(单位:mm)半纵剖面图(单位:cm)二、主梁内力计算1.永久作用集度(1)主梁:()m /kN 406.1125]215.010.015.00.25.115.0[g 1=⨯⎪⎭⎫⎝⎛+⨯-+⨯=(2)横隔梁:{}m /kN 951.14/56.15/3025]2.0)215.00.2()215.01.01[(g 2=⨯⨯⨯-⨯+-= (3)桥面铺装:()m kN g /62.44/25.32414.008.05.03=⨯⨯⨯+⨯= (4)栏杆:()m ⋅=⨯=kN 5.24/25g 4(5)作用于主梁的全部永久作用集度:∑=+++==m /kN 477.2050.262.4951.1406.11g g i由以上数据可得计算截面的剪力以及弯矩列表:主梁永久作用效应2.求横向分布系数 (1)跨中横向分布系数此桥在横向设置有横隔梁,具有很大的横向连接刚性,且承重结构的长宽比为:9825.12486.15=⨯=B l 故可采用刚性横梁法本桥各主梁横截面相等,梁数n=4,梁间距为2.00m ,则:()()2222224232221412m 203-1-13=+++=+++=∑=a a a a ai i70.045.025.02034112122111=+=+=+∑=n i i a a n η20.045.025.01122114-=-=-=∑=n i i a a nη设零点与1#梁的距离为x2.000.2370.0x x -⨯= 解得x=4.6667车辆荷载横向分配系数:()()()665.0233.0-567.12.867667.46667.470.021x x 212121m 4321114321=++⨯=+++⋅=+++⋅==∑ q q q q q q q q q cq x x x ηηηηηη(2)支点处横向分布系数采用杠杆原理法:对于1#梁,最不利条件是如上图1#梁影响线所示的车辆荷载分布。
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桥梁工程课程设计计算书(20m钢筋混凝土T梁)专业:土木工程班级:09.1 班姓名:学号:指导老师:2012年6月29日桥梁工程计算书一.行车道板计算1.恒载弯矩计算(纵向按1m宽板条考虑)(1)恒载集度(沿纵向取1m板宽计算)沥青铺装混凝土铺装翼板,翼板的平均厚度m板的恒载集度(2)恒载弯矩:板的计算跨径所以取l=1.9m3.活载内力计算汽车荷载为公路Ⅰ级选用如图(1)车辆荷载进行计算(1)选取荷载:以后重轴为主,车辆荷载两后轮置于最不利位置如图(2)公路经铺装层按角扩散后在板顶的矩形荷载压力面的边长:沿纵向沿横向板的有效分布宽度:按单个车轮计算:a<故故两中后轴板的有效分布宽度不重叠,按单轮计算。
弯矩组合:属中桥,安全等级为二级,板厚与梁肋高之比跨中弯矩支点弯矩4,翼板配筋及强度复核拟采用HRB335级钢筋(外径为13.9mm)钢筋净保护层采用30mm(1)用基本公式法求As设,则查结构设计原理附表1-5得:(2)选择布置钢筋选取1012,则实际钢筋面积As=1131,采用焊接钢筋骨架。
混凝土保护层厚度为30mm>d(=12mm)且满足附表1-8要求,故30+13.5/2=36.75mm取40mm,则有效高度。
最小配筋率计算:45()=0.265,即配筋率应不于0.265%,且不应小于0.2%,故取实际配筋率(3)截面复核钢筋净间距,满足要求受压区高度为查表得,故满足设计要求。
二、主梁计算(一)跨中截面荷载横向分布系数计算(偏心压力法求)(1)求1号梁的跨中截面荷载横向分布系数本桥各跟主梁的横截面相等,梁数n=6,梁间距1.9m,则:由式计算得:由绘制一号梁影响线根据《桥规》规定,在横向影响线上确定荷载最不利位置。
对于汽车荷载,车辆横向轮距为1.8m,两列车轮的横向最小间距为1.3m,车轮距离人行道缘石最小距离为0.5m,汽车人群荷载相应于各个荷载位置的横向影响线竖标值计算横向影响线的零点位置,设零点至一号梁的距离为x,则,解得x=6.972m则汽车荷载:人群荷载:。
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桥梁工程课程设计及计算书设计题目: 桥梁工程课程设计学院:土木与建筑学院指导老师:汪峰姓名:学号:班级:2014年6月一、基本资料1.标准跨径:20 m计算跨径:19.50 m主梁全长:19.96 m2.桥面净宽:净7.5 m+2×0.25 m3. 车辆荷载:公路— 级4. 人群荷载:3.0 KN/m²5. 选用材料:钢筋:采用HRB300钢筋,HRB335钢筋。
混凝土:主梁C40人行道及栏杆:C25桥面铺装:C25(重度24KN/m)6. 课程设计教材及主要参考资料:《桥梁工程》.玲森编.人民交通出版社,1990年《桥梁工程》.邵旭东等编.人民交通出版社,2007年《桥梁工程》.立础编.人民交通出版社,2001年《简支梁桥示例集》.易建国编.人民交通出版社,2000年《桥梁工程课程设计指导书》.桥梁教研室.工业大学教材科,2002年《梁桥设计手册》.桥梁编辑组.人民交通出版社,1990年《公路桥涵设计通用规》(JTG D60-2004)人民交通出版社北京《拱桥设计手册(上、下)》.桥梁编辑组.人民交通出版社,1990年《配筋混凝土结构设计原理》袁国干主编,同济大学出版社二、桥梁尺寸拟定1.主梁高度:h=1.5m梁间距:采用5片主梁,间距1.8m。
2.横隔梁:采用五片横隔梁,间距为4×4.85m,梁高1.0m, 横隔梁下缘为15cm,上缘为16cm。
3.主梁梁肋宽:梁肋宽度为18cm。
4.桥面铺装:分为上下两层,上层为沥青砼厚2.0cm, 下层为C25防水混凝土垫层厚10.0cm。
桥面采用1.5%横坡。
5.桥梁横断面及具体尺寸:(见作图)6.桥梁纵断面及具体尺寸:(见作图)三、桥梁计算 一、主梁的计算1、主梁的抗弯及抗扭惯性矩x I 、TiI求主梁界面的重心位置x a (图3) 、平均板厚:H=1/2(10+18)=14(cm )cm x 93.452005141)12081(20512005124141)20081(a =⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-=442323m 415481019.0cm 94.1548101445.93-21501502015020121214-45.931416014160121==⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=x I43313517m 00.081.0.1613036.00.141.803333.0=⨯⨯+⨯⨯==∑=i i Mi i Ti t b c I2.计算结构自重集度(表1)结构自重集度计算表表13.结构自重力计算(表2)边中主梁自重产生的力 表2主:括号()值为中主梁力3.汽车、人群荷载力计算(1)支点处荷载横向分布系数(杠杆原理法)汽车荷载距人行道边缘不小于0.5m 。
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《桥梁工程》课程设计专 业:土木工程(道桥方向) 班 级: 2011班 学生姓名: 周欣树 学 号: 2011104227 指导教师:一、确定纵断面、横断面形式,选择截面尺寸以及基本设计资料1. 桥面净宽:净—72 1.0+⨯ 荷载: 公路—Ⅱ级 人群—23.0kN m人行道和栏杆自重线密度-5.0kN m 2. 跨径及梁长:标准跨径13b L m = 计算跨径12.40L m = 主梁全长 '12.96L m = 3. 材料钢筋:主筋用HRB400级钢筋,其他用HPB335级钢筋混凝土:C40,容重325kN m ;桥面铺装采用沥青混凝土;容重323kN m4.构造形式及截面尺寸 梁高: 1.0h m =梁间距:采用5片主梁,间距1.8m 。
采用三片横隔梁,间距为6.2m 梁肋:厚度为18cm桥面铺装:分为上下两层,下层为C25砼,路缘石边处厚6.0cm ;上层为沥青砼,5.0cm 。
桥面采用1.6%横坡。
桥梁横断面及具体尺寸:(见作图)二、确定主梁的计算内力(一)计算结构自重集度(如下表) (二)计算自重集度产生的内力(如下表)注:括号()内值为中主梁内力值根据计算经验,边梁荷载横向分布系数大于中梁,故取边梁进行计算分析。
(三)支点处(杠杆原理法) 由图可求得荷载横向分布系数: 汽车荷载:10.3332oq m η==∑ 人群荷载: 1.222or r m η==(四)跨中处(修正刚醒横梁法) 1、主梁的抗弯惯性矩I x平均板厚:()11012112H cm =+=2233441111100162111621127.86181001810027.861221223291237.580.03291x I cm m ⎛⎫⎛⎫=⨯⨯+⨯⨯-+⨯⨯+⨯⨯- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭== 2、主梁的抗扭惯性矩Ti I对于T 形梁截面,抗扭惯性矩计算如下:见下表.3.计算抗扭修正系数主梁的间距相等,将主梁近似看成等截面,则得 其中:∑It ---全截面抗扭惯距Ii ---主梁抗弯惯距 L---计算跨径 G---剪切模量 G=0.4Ei a --主梁I 至桥轴线的距离计算得0.9461β=< 满足4.采用修正后的刚醒横梁法计算跨中荷载横向分布系数 此桥有刚度强大的横隔梁,且承重结构的跨宽比为:故可近似按偏心压力法来计算横向分布系数m c ,其步骤如下: (1)、求荷载横向分布影响线竖标本桥梁各根主梁的横截面均相等,梁数n=5,梁间距为1.80m ,则: 按修正的刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值ij η表示单位荷载P=1 作用于j 号梁轴上时,i 号梁轴上所受的作用,计算如下表梁号 10.57840.3892(2)、画出边主梁的横向分布影响线,并按最不利位置布置荷载,如图计算荷载横向分布系数:绘制横向分布系数影响线图,然后求横向分布系数。
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桥梁工程课程设计计算书(20m钢筋混凝土T梁)专业:土木工程班级:09.1 班姓名:学号:指导老师:2012年6月29日桥梁工程计算书一.行车道板计算1.恒载弯矩计算(纵向按1m宽板条考虑)(1)恒载集度(沿纵向取1m板宽计算)沥青铺装混凝土铺装翼板,翼板的平均厚度m板的恒载集度(2)恒载弯矩:板的计算跨径所以取l=1.9m3.活载内力计算汽车荷载为公路Ⅰ级选用如图(1)车辆荷载进行计算(1)选取荷载:以后重轴为主,车辆荷载两后轮置于最不利位置如图(2)公路经铺装层按角扩散后在板顶的矩形荷载压力面的边长:沿纵向沿横向板的有效分布宽度:按单个车轮计算:a<故故两中后轴板的有效分布宽度不重叠,按单轮计算。
弯矩组合:属中桥,安全等级为二级,板厚与梁肋高之比跨中弯矩支点弯矩4,翼板配筋及强度复核拟采用HRB335级钢筋(外径为13.9mm)钢筋净保护层采用30mm(1)用基本公式法求As设,则查结构设计原理附表1-5得:(2)选择布置钢筋选取1012,则实际钢筋面积As=1131,采用焊接钢筋骨架。
混凝土保护层厚度为30mm>d(=12mm)且满足附表1-8要求,故30+13.5/2=36.75mm取40mm,则有效高度。
最小配筋率计算:45()=0.265,即配筋率应不于0.265%,且不应小于0.2%,故取实际配筋率(3)截面复核钢筋净间距,满足要求受压区高度为查表得,故满足设计要求。
二、主梁计算(一)跨中截面荷载横向分布系数计算(偏心压力法求)(1)求1号梁的跨中截面荷载横向分布系数本桥各跟主梁的横截面相等,梁数n=6,梁间距1.9m,则:由式计算得:由绘制一号梁影响线根据《桥规》规定,在横向影响线上确定荷载最不利位置。
对于汽车荷载,车辆横向轮距为1.8m,两列车轮的横向最小间距为1.3m,车轮距离人行道缘石最小距离为0.5m,汽车人群荷载相应于各个荷载位置的横向影响线竖标值计算横向影响线的零点位置,设零点至一号梁的距离为x,则,解得x=6.972m则汽车荷载:人群荷载:。
1.二号梁的横向分布系数二号梁的;因为由绘制二号梁的影响线计算零点位置:解得x=8.437m则汽车荷载:人群荷载:2.三号梁的横向分布系数三号梁的,由绘制三号梁的影响线计算零点位置解得x=15.8m,则汽车荷载:人群荷载:(二)支点截面荷载横向分布系数计算支点处的荷载横向分布系数按杠杆原理法计算(1)一号梁的影响线:汽车荷载:人群荷载:(2)二号梁的影响线2号梁的(2)三号梁的影响线3号梁的(三)内力计算1.恒载内力计算恒载集度:梁横隔梁: 边主梁中主梁桥面铺装层g 3=栏杆和人行道:边主梁的全部恒载集度:中主梁的全部恒载集度:恒载内力:边(中)主梁恒载内力V (KN ) M (KN)X=0224.162(241.907)112.081(120.954)819.593(884.473)1092.791(1179.298)注:括号内为中主梁2.活载内力计算内力截 面 位 置公路级车道荷载标准值:均布荷载车道集中荷载汽车冲击力系数双车道折减系数纵向每延米人群荷载集度(1)1号梁跨中弯矩(跨中截面弯矩影响线)汽车荷载:并且不考虑冲击力影响,则人群荷载跨中弯矩:人群荷载:2号梁跨中弯矩:汽车荷载:人群荷载:3号梁跨中弯矩:汽车荷载:人群荷载:(2)1号梁截面弯矩:(L/4 截面弯矩影响线)汽车荷载:人群荷载:2号梁截面弯矩:汽车荷载:人群荷载:3号梁L/4截面弯矩汽车荷载人群荷载(3)主梁支点截面剪力计算1号梁支点截面剪力计算荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化图横向分布系数变化区段的长度a=L/4=4.875m 剪力影响线面积=11/219.5=9.75附加三角形荷载重心的影响线竖标值=1(19.5-1/3 4.875)/19.5=0.917不考虑冲击力影响2号梁支点截面剪力计算3号梁支点截面剪力计算跨中截面剪力计算剪力影响线面积=1/21/219.50.5=2.438影响线1号梁跨中截面2号梁跨中截面3号梁跨中截面(4)主梁作用效应组合:根据《桥规》规定,当永久作用与汽车荷载和人群荷载组合时,承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合表达式:1号梁弯矩计算值:剪力计算值3号梁弯矩计算值:剪力值计算:四.配筋及强度复合1.配置主筋(1)钢筋面积计算翼板平均厚度为,则有1).(L为主梁计算跨径)2)(相邻两梁轴线间的距离,即相邻两梁的平均间距)3)取上述三个数中最小值,故取2.因采用的焊接钢筋骨架,设钢筋重心至梁底距离,则梁的有效高度3.判断T形梁类型由公式即为第一类T形截面。
4.受压区高度计算公式即解得,故合适。
5.主筋截面计算将各已知值及代入,求出用钢筋,截面面积为9652,钢筋叠高层数为6层,每层两根。
受拉钢筋的布置在满足净保护层条件下,应尽量靠近截面的下缘,钢筋的净距和叠高都满足构造要求。
混凝土保护层厚度取33mm>32mm,满足构造要求。
6.截面复核则有效高度(1)判断截面类型则即为第一类T形梁截面。
(2)求受压区高度x(3)正截面承载力,故截面复核满足要求。
3.斜截面计算:(1).检查截面尺寸根据构造要求,梁最底层钢筋4通过支座截面。
支座截面有效高度截面尺寸符合要求。
(2).检验是否需要设置腹筋跨中段截面:支座截面:因,故需要根据计算配置箍筋。
3.计算剪力图分配在图4所示的剪力包络图中,支点处剪力计算值,跨中剪力计算同时,根据《公路桥规》规定,在支座中心线向跨径长度方向不小于1倍梁高范围内,箍筋的间距最大为100mm。
距支座中心线的h/2处的计算剪力值()由剪力包络图按比例求得,为其中应由混凝土和箍筋承担的剪力计算值为应由弯起钢筋(包括斜筋)承担的剪力计算值最多为设置弯起钢筋区段长度为X4.箍筋计算采用直径10mm的双肢箍筋,箍筋截面面积A sv = nA sv1 = 2=157设计箍筋时,式中的斜截面内纵筋配筋率P及截面有效高度可近似按支座截面和跨中截面的平均值取用,计算如下跨中截面:,取,。
支点截面:p 0=As/bh0,。
则平均值分别为,箍筋间距为确定箍筋间距的设计值尚应考虑《公路桥规》的构造要求。
箍筋间距计算值取=200mm≤h/2=750mm及400mm,是满足要求的。
但采用双肢箍筋,箍筋配筋率(R235钢筋)。
综合上述计算,在支座中心向跨径长度方向的1500mm 范围内,设计箍筋间距=100mm;尔后至跨中截面的统一的箍筋间距取=200mm。
5.弯起钢筋及斜筋设计设焊接钢筋骨架的架立钢筋(HRB335)为,钢筋重心至梁受压翼板上边缘距离。
弯起钢筋的弯起角度为45°,弯起钢筋的末端与架立钢筋焊接。
为了得到每对弯起钢筋分配的剪力,由各排弯起钢筋的末端折点应落在前一排弯起钢筋弯起点的构造规定来得到各排钢筋的弯起点计算位置,首先要计算弯起钢筋上、下弯起点之间垂直距离。
现拟弯起N1~N4钢筋,将计算的各排弯起钢筋弯起点截面的以及至支座中心距离、分配的剪力计算值值列入表1现将表1中有关计算举例说明如下。
弯起钢筋计算表表1弯起点1234(mm)1292125612201184距支座中心距离(mm)1292254837684952分配的计算剪力(KN)223.92190.679113.65需要的弯筋面积()1507.9521284.096765.357可提供的弯筋面积()1609(231609(231609(2322)2))弯筋与梁轴交点到支座中心距离665195632124432根据《公路桥规》规定,简支梁的第一排弯起钢筋(对支座而言)的末端弯折点应位于支座中心截面处。
这时,为弯筋的弯起点角度为45°,则第一排弯筋(2N4)的弯起点1距支座中心距离为1292mm,弯筋与梁纵轴线交点距支座中心距离为对于第二排弯起钢筋,可得到弯起钢筋(2N3)的弯起点2距支点中心距离为1292+=1292+1256=2548mm分配给第二排弯起钢筋的计算剪力值,由比例关系计算可得到:得其中0.3V’=223.92KN ;;设置弯起钢筋区段长度为3651mm。
所需要提供的弯起钢筋截面面积()为第二排弯起钢筋与梁轴线交点距离支座中心距离为2548-[1500/2-(33+35.8×3.5)]=1956mm。
对于第三排弯起钢筋,可得到弯起钢筋(2N2)的弯起点3距支点中心距离为2548+=2548+1220=3768mm分配给第三排弯起钢筋的计算剪力值,由比例关系计算可得到:得所需要提供的弯起钢筋截面面积()为第三排弯起钢筋与梁轴线交点距离支座中心距离为3768-[1500/2-(33+35.8×4.5)]=3212mm。
对于第四排弯起钢筋,可得到弯起钢筋(2N1)的弯起点4距支点中心距离为3768+=3768+1184=4952mm3651+750=4400mm<4432mm,不在欲设置弯筋的区域,不需参加弯起钢筋计算,为了加强钢筋骨架施工时的刚度,将N1弯起。
按照计算剪力初步布置弯起钢筋如图现按照同时满足梁跨间各正截面和斜截面抗弯要求,确定弯起钢筋弯起点位置。
由已知跨中截面计算弯矩值,支点中心处,按式做出包络图。
在截面处,因x=4.875m, L=19.5m,则弯矩计算值与已知值相比,几乎相等,故用式来描述简支梁弯矩包络图是可行的。
各排弯起钢筋弯起后相应正截面弯矩承载力计算如表2.将表2中的正截面抗弯承载力在图5上用各平行线表示出来,它们与弯矩包络图的交点分别为n,m,l,k,j以各值代入式中,可求得n,m,l,k,j 到跨中截面距离X值。
钢筋弯起后相应各正截面抗弯承载力表 2梁区段截面纵筋有效高T形截受压区抗弯承载度面类别高度力支座中心~1点4321431第一类261288.9051点~2点6321413第一类391899.9542点~3点8321395第一类522488.7323点~4点10321378第一类653011.5944点~跨中12321360第一类783602.208现以图5中所示的弯起钢筋弯起点初步位置逐个检查是否满足《公路桥规》的要求。
第一排弯起钢筋2N4其充分利用点m横坐标x=6322mm,而2N4的弯起点1的横坐标,说明1点位于m点左边,且,满足要求其不需要点n的横坐标 x=7595mm,而2N4与梁中轴线交点点横坐标亦满足要求。
第二排弯起钢筋2N3其充分利用点l,横坐标x=4784mm,而2N3的弯起点2的横坐标且满足要求。
其不需要点m的横坐标x=6322mm,而2N3与梁轴线的交点的横坐标故满足要求。
第三排弯起钢筋2N2其充分利用点k的横坐标x=2780mm,而2N2的弯起点3的横坐标且满足要求。
其不需要点l的横坐标x=4784mm,2N2钢筋与中轴线交点的横坐标满足要求。