橋梁工程課程設(shè)計---裝配式鋼筋混凝土簡支t形梁橋設(shè)計_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  《橋梁工程概論》課程設(shè)計</p><p>  題 目:裝配式鋼筋混凝土簡支T形</p><p>  梁橋設(shè)計(上部結(jié)構(gòu))</p><p>  專 業(yè): 土 木 工 程 </p><p>  班 級: 4班 </p><p>  學 號:

2、 </p><p>  姓 名: </p><p>  指導老師: </p><p><b>  目 錄</b></p><p>  第一章 設(shè)計任務書3</p><p>  1.1 基本設(shè)計資料3</p><p&g

3、t;  1.1.1 跨度和橋面寬度3</p><p>  1.1.2技術(shù)標準3</p><p>  1.1.3 主要材料3</p><p>  1.1.4構(gòu)造形式及截面尺寸3</p><p>  第二章 主梁的荷載橫向分布系數(shù)計算5</p><p>  2.1主梁荷載橫向分布系數(shù)的計算5</p>

4、;<p>  2.1.1 剛性橫梁法計算橫向分布系數(shù)5</p><p>  2.1.2 杠桿原理法計算梁端剪力橫向分布系數(shù)7</p><p>  第三章 主梁的內(nèi)力計算9</p><p>  3.1 永久作用效應9</p><p>  3.1.1 永久荷載:9</p><p>  3.1.2

5、永久作用效應計算10</p><p>  3.2 可變作用效應11</p><p>  3.2.1 汽車荷載沖擊系數(shù)計算:11</p><p>  3.2.2 公路-Ⅱ級均布荷載q11</p><p>  3.2.3可變作用彎矩效應計算12</p><p>  3.2.4可變作用剪力效應計算14<

6、/p><p>  第四章 主梁截面設(shè)計、配筋及驗算18</p><p>  4.1 主梁受力鋼筋配置18</p><p>  4.2截面抗彎承載力驗算20</p><p>  4.3斜截面彎起鋼筋箍筋的配筋及驗算20</p><p>  4.3.1斜截面抗剪承載力計算20</p><p>

7、;  4.3.2彎起鋼筋設(shè)計21</p><p>  4.3.3箍筋設(shè)計24</p><p>  4.3.4 斜截面抗剪驗算25</p><p>  第五章 主梁的裂縫寬度驗算30</p><p>  5.1最大裂縫寬度按下式計算30</p><p>  5.2效應組合30</p><

8、p>  第六章 主梁的撓度驗算32</p><p>  6.1抗彎剛度計算32</p><p>  6.2撓度驗算34</p><p>  第七章 設(shè)計總結(jié)36</p><p>  附 錄 設(shè)計人簡介37</p><p>  第一章 設(shè)計任務書</p><p>  1.1

9、 基本設(shè)計資料</p><p>  1.1.1 跨度和橋面寬度</p><p>  標準跨徑:20.7m(墩中心距離)</p><p>  計算跨徑:20.2m(支座中心距離)</p><p>  主梁全長:20.66m(主梁預制長度)</p><p>  4)橋面寬度(橋面凈空): 凈7m(行車道)+2×1

10、.0m人行道</p><p><b>  1.1.2技術(shù)標準</b></p><p>  設(shè)計荷載標準:公路-Ⅱ級,人行道和欄桿自重線密度按單側(cè)6kN/m計算,人群荷載3kN/m2</p><p><b>  環(huán)境標準:Ⅰ類環(huán)境</b></p><p>  3)設(shè)計安全等級:二級</p>

11、<p>  1.1.3 主要材料</p><p>  混凝土:混凝土簡支T梁及橫梁采用C40混凝土;橋面鋪裝上層采用0.03m瀝青混凝土,下層為0.06~0.13m的C30混凝土,瀝青混凝土重度按23kN/m3,混凝土重度按25kN/m3計。</p><p>  2)鋼筋:主筋用HRB335,其它用R235</p><p>  1.1.4構(gòu)造形式及截面

12、尺寸</p><p>  圖1.1 橋梁橫斷面和主梁縱斷面圖(單位:cm)</p><p>  如圖1.1所示,全橋共由5片T形梁組成,單片T形梁高為1.4m,寬1.8m;橋上的橫坡為雙向2%,坡度由C30混凝土混凝土橋面鋪裝控制;設(shè)有5根橫梁。</p><p>  第二章 主梁的荷載橫向分布系數(shù)計算</p><p>  2.1主梁荷載橫

13、向分布系數(shù)的計算</p><p>  2.1.1 剛性橫梁法計算橫向分布系數(shù)</p><p>  1)計算主梁的抗彎慣性矩I:</p><p> ?、偾笾髁旱闹匦奈恢莽纾?lt;/p><p>  翼緣板厚按平均厚度計算,其平均厚度為:h==13cm</p><p>  則,х==41.09cm</p><

14、;p><b> ?、诳箯潙T性矩I</b></p><p>  I=×(180-18) ×13+(180-18) ×(41.09-)+×18×140+18×140×(-41.09)cm=8771607 cm</p><p>  因為每一片T型梁的截面形式完全一樣,所以:</p>&

15、lt;p>  式中,n=5,=2×(3.6)m=32.4 m</p><p><b>  表2.2 值計算</b></p><p><b>  計算橫向分布系數(shù):</b></p><p>  根據(jù)最不利荷載位置分別布置荷載。布置荷載時,汽車荷載距人行道邊緣距離不小于0.5m,人群荷載取3KN/m,欄桿及人

16、行道板每延米重取6.0KN/m,人行道板重以橫向分布系數(shù)的方式分配到各主梁上。</p><p>  圖2.1 橫向分布系數(shù)計算圖式(單位:mm)</p><p>  各梁的橫向分布系數(shù):</p><p>  汽車荷載:m=0.5×(0.5333+0.3333+0.1889-0.0111)=0.5222</p><p>  m=0.5

17、×(0.3667+0.2667+0.1944+0.0944)=0.4611</p><p>  m=0.5×(0.2+0.2+0.2+0.2)=0.4</p><p>  人群荷載:m=0.6444 m=0.4211 m=0.2×2=0.4</p><p>  人行道板:m=0.6489-0.2489=0.4</p>

18、;<p>  m=0.4244-0.0244=4 m=0.2+0.2=0.4</p><p>  2.1.2 杠桿原理法計算梁端剪力橫向分布系數(shù)</p><p>  圖2.2 梁端剪力橫向分布系數(shù)計算圖式(尺寸單位:mm)</p><p>  汽車荷載:m=0.5×0.6667=0.3334 m=0.5×1

19、.0=0.5</p><p>  m=0.5×(0.9444+0.3333)=0.6389</p><p>  人群荷載:m=1.2222 m=-0.2222 m=0</p><p><b>  主梁的內(nèi)力計算</b></p><p>  3.1 永久作用效應</p><p>

20、  3.1.1 永久荷載:</p><p>  假定橋面構(gòu)造各部分重力平均分配給主梁承擔,則永久荷載計算結(jié)果如下表所示</p><p>  表3.1 鋼筋混凝土T形梁永久荷載計算表</p><p>  人行道重力按人行道板橫向分布系數(shù)分配至各梁的版重為:</p><p>  由于橫向分布系數(shù)均相同,,則</p><p>

21、;  各梁永久荷載匯總結(jié)果見下表</p><p>  表3.2 各梁的永久荷載值(單位(KN/m)</p><p>  3.1.2 永久作用效應計算</p><p>  表3.3 影響線面積計算表</p><p>  永久荷載效應計算見下表:</p><p>  表3.4 永久作用效應計算表</p>&

22、lt;p>  3.2 可變作用效應</p><p>  3.2.1 汽車荷載沖擊系數(shù)計算:</p><p>  汽車荷載沖擊系數(shù)計算:結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)和結(jié)構(gòu)的基頻f相關(guān),故應先計算結(jié)果的基頻,簡支梁橋的基頻簡化計算公式為</p><p><b>  其中:</b></p><p>  由于1.5Hz,故可由下式計算:

23、</p><p>  3.2.2 公路-Ⅱ級均布荷載q</p><p>  公路—Ⅱ級車道荷載按照公路—Ⅰ級車到荷載的0.75倍采用,均布荷載標準值q和集中荷載P為:q=10.5×0.75KN/m=7.875KN/m</p><p>  計算彎矩時:P=×0.75KN/m =180.6KN/m</p><p>  計算剪力

24、是:P=180.6×1.2=216.72KN/m</p><p>  表3.5 公路-Ⅱ級車道荷載及其影響線面積計算表</p><p>  可變作用人群(每延米)荷載:q=3×1KN/m=3KN/m</p><p>  可變作用彎矩效應計算</p><p>  彎矩計算公式:,由于只能布置兩車道,則車道荷載橫向折減系數(shù)=

25、1.0,荷載橫向分布系數(shù)沿主梁縱向均勻變化,故各主梁值沿跨長方向相同。</p><p>  表3.6 公路-Ⅱ級車道荷載產(chǎn)生的彎矩計算表</p><p>  表3.7 人群荷載產(chǎn)生的彎矩計算表</p><p>  永久荷載作用分項系數(shù): </p><p>  汽車荷載作用分項系數(shù):</p><p>  

26、人群荷載作用分項系數(shù): </p><p><b>  基本組合公式如下:</b></p><p>  其中:=1.0,表9 表3.8 彎矩基本組合計算表</p><p>  可變作用剪力效應計算</p><p>  在進行可變作用的剪力計算時,應計入橫向分布系數(shù)沿主梁縱向橋跨方向的影響。通常按如下方法處理

27、:先按跨中的由等代荷載計算跨中剪力效應;再用支點剪力荷載分布系數(shù)并考慮支點至l/4為直線變化來計算剪力效應。</p><p>  跨中截面剪力的計算公式為:</p><p>  表3.9 公路-Ⅱ級車道荷載產(chǎn)生的跨中剪力計算表</p><p>  表3.10 人群荷載產(chǎn)生的剪力計算表</p><p>  2) 支點處剪力的計算</p

28、><p>  圖3.1 汽車荷載產(chǎn)生的支點剪力效應計算圖式</p><p>  圖3.2 人群荷載產(chǎn)生的支點剪力計算圖式(單位:cm)</p><p>  在汽車荷載作用下,橫向分布系數(shù)如圖4所示,支點處剪力計算如下:</p><p>  1號梁: =216.72×1.0×0.334+7.875×[×&

29、lt;/p><p>  ×]=110.82KN</p><p>  2號梁: =216.72×1.0×0.5+7.875×[×</p><p>  ×]=156.43KN</p><p>  3號梁: =216.72×1.0×0.6389+7.875×

30、[</p><p>  +]=174.66KN</p><p>  在人群荷載作用下,橫向分布系數(shù)如圖5所示,支點處剪力計算如下:</p><p>  1號梁: =0.5×20.2×0.6444×3+0.5×+0.5×</p><p><b>  =23.89KN</b>

31、;</p><p>  2號梁:=(0.5×3.15×0.4211×3×0.8038+</p><p>  ×3×0.1963)KN=8.3873KN</p><p>  3號梁: =(0.5×20.1×0.4×3-0.5××0.4×3×

32、-0.5××0.4</p><p>  ×3×)KN=9.09KN</p><p>  3) 剪力效應基本組合</p><p><b>  基本組合公式為: </b></p><p>  各分項系數(shù)和彎矩基本組合相同。</p><p>  表3.11 剪力效

33、應節(jié)本組合表 (單位:KN)</p><p>  第四章 主梁截面設(shè)計、配筋及驗算</p><p>  4.1 主梁受力鋼筋配置</p><p>  由彎矩基本組合計算表9可以知道,1號梁M最大,考慮到設(shè)計施工方便,并留有一定安全儲備,故按1號梁的彎矩進行配筋。</p><p>  設(shè)鋼筋凈保護層厚度為3cm,鋼筋重心至底邊距離為=18cm

34、,則主梁的有效截面高度為:=h-=140-18=122cm。</p><p>  已知1號梁跨中彎矩M=2578.22kN.m,下面判別主梁為第一類T形截面或第二類T形截面:若滿足 M≦,則受壓區(qū)全部位于翼緣內(nèi),為第一類截面,否則為第二類截面形式。</p><p>  式中為橋跨結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),取為1.0;為混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值,故其值為18.4MPa;</p><

35、;p>  T形梁受彎構(gòu)件翼緣計算跨度的確定,取下列三者中的最小值:</p><p>  1)按計算跨度的1/3: /3=2020/3=673cm</p><p>  2) 按相鄰梁的平均間距:d=180cm</p><p>  3)≦b+2+12=(18+2x18+12x13)=210cm</p><p>  此處,b為梁腹板寬度,其值

36、為180cm,為承托長度,其值為81cm,為受壓區(qū)翼緣懸出板的平均厚度,其值為13cm。由于,故=3=18cm,為承托根部厚度,其值為6cm。</p><p>  所以,取=180cm</p><p><b>  判別式左端:</b></p><p>  M=1.0x2631.2020=2631.2020kN.m</p><

37、p><b>  判別式右端:</b></p><p>  =18.4xx1.8x0.13(1.22-)=4972.97KN.m</p><p>  因此,受壓區(qū)位于翼緣內(nèi),屬于第一類T形截面。應按寬度為的矩形截面進行正截面抗彎承載力計算。</p><p>  設(shè)混凝土截面受壓區(qū)高度為,則利用下式計算:</p><p&g

38、t;<b>  M=</b></p><p>  即 1.0×2631.2020=18.4××1.8(1.22-)</p><p>  整理得 -2.44+0.1589=0</p><p>  解得 =0.067m<1.3m</p><p>  根據(jù)式子:==79.

39、25</p><p>  選用6根直徑為36mm和4根直徑為28mm的HRB335鋼筋,則:</p><p>  =(61.07+19.64)=80.71 cm>73.34</p><p>  圖4.1 鋼筋布置圖(單位: cm)</p><p>  鋼筋布置圖如圖6所示,鋼筋的重心位置:</p><p>  =

40、=2×(35.6×4.91+28.6×4.91+21×10.18+12.9×10.18+4.8×10.18)/(4×4.91+6×10.18)=17.57cm</p><p>  =h-=(140-17.57)=122.43cm</p><p>  查表可知,=0.56,故=0.067m<=0.56

41、15;1.2243=0.686m,則截面受壓區(qū)高度符合規(guī)范要求。</p><p>  配筋率=0.366%>0.2%cm故配筋率</p><p>  4.2截面抗彎承載力驗算</p><p>  按照截面實際配筋面積計算截面受壓區(qū)高度x為:滿足規(guī)范要求。</p><p>  =cm=6.823cm</p><p>

42、;  截面抗彎極限狀態(tài)承載力為:</p><p>  =18.4×=2642.43kN.m>2631.2020kN.m</p><p>  所以抗彎承載力滿足要求。</p><p>  4.3斜截面彎起鋼筋箍筋的配筋及驗算</p><p>  4.3.1斜截面抗剪承載力計算</p><p>  由表1

43、1 剪力基本組合表可以知道,支點剪力以3號梁為最大,考慮安全因素,一律采用3號梁的剪力值進行抗剪計算,跨中剪力以1號梁為最大,一律以1號梁的剪力值進行計算。</p><p>  =586.2820KN =129.9163KN </p><p>  假設(shè)最下排2根鋼筋沒有彎起而直接通過支點,則有:</p><p>  a=4.8cm,ho=h-a=140-4.8

44、=135.2cm</p><p><b>  根據(jù)式:</b></p><p>  > 端部抗剪截面尺寸滿足要求。</p><p>  若滿足條件,可不需要進行斜截面抗剪強度計算,僅 </p><p><b>  按構(gòu)造要求設(shè)置鋼筋</b></p><p>

45、;  因此,>,應進行持久狀況斜截面抗剪承載力驗算。</p><p>  4.3.2彎起鋼筋設(shè)計</p><p> ?。?)最大剪力取用距支座中心h/2處截面的數(shù)值,其中混凝土與箍筋共同承擔的剪力不小于60%,彎起鋼筋(按45°彎起)承擔剪力不大于40%。</p><p> ?。?)計算第一排(從支座向跨中計算)彎起鋼筋時,取用距支座中心h/2處由彎

46、起鋼筋承擔的那部分剪力值。</p><p> ?。?)計算第一排彎起鋼筋以后的每一排彎起鋼筋時,取用前一排彎起鋼筋下面彎起點處由彎起鋼筋承擔的那部分剪力值。</p><p>  彎起鋼筋配置及計算圖式如下圖:</p><p>  圖4.2彎起鋼筋配置及計算圖式(尺寸單位:mm)</p><p>  由內(nèi)插法可得,距支座中心h/2處的剪力效應V

47、'd為</p><p>  KN=553.5173KN</p><p>  則,=0.6×553.5173KN=332.1104KN</p><p>  =0.4×553.5173KN=221.4069KN</p><p>  相應各排彎起鋼筋的位置見圖4—1及承擔的剪力值見于下表:</p><

48、p>  表4—1 彎起鋼筋的位置與承擔的剪力值計算表</p><p>  各排彎起鋼筋的計算。與斜截面相交的彎起鋼筋的抗剪承載力按下式計算:</p><p>  式中, —彎起鋼筋的抗拉設(shè)計強度(MPa)</p><p>  ——在一個彎起鋼筋平面內(nèi)彎起鋼筋的總面積(mm2)</p><p>  ——彎起鋼筋與構(gòu)件縱向軸線的夾角&l

49、t;/p><p>  =300MPa,=45°,所以各排彎起鋼筋的面積計算公式如下:</p><p>  計算得每排彎起鋼筋的面積如下表:</p><p>  表4—2每排彎起鋼筋面積計算表</p><p>  在靠近跨中處,增設(shè)216的輔助斜鋼筋,面積為402.1mm</p><p>  主筋彎起后持久狀況承

50、載力極限狀態(tài)正截面承載力驗算:計算每一彎起截面的抵抗彎矩時,由于鋼筋根數(shù)不同,則鋼筋的重心位置也不同,有效高度ho的值也不同。為了簡化計算,可用同一數(shù)值,影響不會很大。</p><p>  236鋼筋的抵抗彎矩M1為</p><p>  = =678.78KN·m</p><p>  225鋼筋

51、的抵抗彎矩M2為</p><p><b>  =</b></p><p>  =327.35N·m</p><p>  跨中截面的鋼筋抵抗彎矩 </p><p>  =2691.07KN</p><p>  圖4.3 抗彎承載力校核圖</p><p>  第一

52、排鋼筋彎起處正截面承載力為</p><p>  第二排鋼筋彎起處正截面承載力為</p><p>  第三排鋼筋彎起處正截面承載力為</p><p>  第四排鋼筋彎起處正截面承載力為</p><p>  第五排鋼筋彎起處正截面承載力為</p><p><b>  4.3.3箍筋設(shè)計</b><

53、/p><p><b>  箍筋間距公式為 </b></p><p>  式子中,——異號彎矩影響系數(shù),取1.0</p><p>  ——受壓翼緣板的影響系數(shù),取值1.1</p><p>  P——斜截面內(nèi)縱向受拉鋼筋百分率,P=100ρ,ρ=,當 </p><p>  P>2.5時,取P=2.5

54、</p><p>  ——同一截面上箍筋的總截面面積(mm2) </p><p>  ——箍筋的抗拉強度設(shè)計值,選用HRB235鋼筋,則=210MPa</p><p>  b——用于抗剪配筋設(shè)計的最大剪力截面的梁腹寬度(mm)</p><p>  ——用于抗剪配筋設(shè)計的最大剪力截面的有效高度(mm)</p><p> 

55、 ——用于抗剪配筋設(shè)計的最大剪力設(shè)計值分配于混凝土和箍筋</p><p>  共同承擔的分配系數(shù),取值為0.6</p><p>  ——用于抗剪配筋設(shè)計的最大剪力設(shè)計值(KN)</p><p>  選用210雙肢箍筋,則面積=1.57cm2;距支座中心ho/2處是主筋為</p><p>  236,As=20.36cm2;有效高度ho=1

56、40-3-d/2=140-3-3.6/2=135.2cm;ρ==20.36×100%/(18×135.2)=0.837%,則P=100=0.837,最大剪力設(shè)計值=596.88KN</p><p>  把相應參數(shù)值代入上式得</p><p><b>  =333.59mm</b></p><p>  參照有關(guān)箍筋的構(gòu)造要求,

57、選用Sv=250mm</p><p>  在支座中心向跨中方向長度不小于1倍梁高范圍內(nèi),箍筋間距取用100mm</p><p>  由上述計算,箍筋的配置如下:全梁箍筋的配置為210雙肢箍筋,在由支座中心至距支點2.508m段,箍筋間距可取為100mm,其他梁段箍筋間距為250mm。</p><p><b>  箍筋配筋率為:</b><

58、/p><p>  當間距Sv=100mm時,ρsv==157×100%/(100×180)=0.872%</p><p>  當間距Sv=250mm時,ρsv==157×100%/(250×180)=0.349%</p><p>  均滿足最小配箍率HRB235鋼筋不小于0.18&的要求。</p><p

59、>  4.3.4 斜截面抗剪驗算</p><p>  斜截面抗剪強度驗算位置為:</p><p> ?。?)距支座中心h/2處截面。</p><p> ?。?)受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點處截面。</p><p>  (3)錨于受拉區(qū)的縱向主筋開始不受力處的截面。</p><p> ?。?)箍筋數(shù)量或間距有改變處的截面。

60、</p><p>  (5)構(gòu)件腹板寬度改變處的截面。</p><p>  因此,進行斜截面抗剪驗算的界面包括(見下圖):</p><p>  圖4.4 斜截面抗剪驗算截面圖式(尺寸單位:cm)</p><p>  1)距支點h/2處截面1—1,相應的剪力和彎矩設(shè)計值分別為:</p><p>  =551.34KN

61、 =347.6KN·m</p><p>  2)距支點中心1.213m處截面2—2(第一排彎起鋼筋彎起點)相應的剪力和彎矩設(shè)計值分別為: </p><p>  =527.91KN =582.7KN·m</p><p>  3)距支點中心2.345m處截面3—3(第二排彎起鋼筋彎起點及箍筋間距變化處),相應的剪力和彎矩設(shè)計值分別為:<

62、;/p><p>  =476.26KN =1046KN·m</p><p>  4)距支點中心3.409m處截面4—4(第三排彎起鋼筋彎起點),相應的剪力和彎矩設(shè)計值分別為:</p><p>  =427.68KN =1415.4N·m</p><p>  5)距支點中心4.382m處截面5—5(第四排彎起鋼筋

63、彎起點),相應的剪力和彎矩設(shè)計值分別為:</p><p>  =383.25KN =1705.8KN·m</p><p>  驗算斜截面抗剪承載力時,應該計算通過斜截面頂端正截面內(nèi)的最大剪力和相應于上述最大剪力時的彎矩。最大剪力在計算出斜截面水平投影長度C值后,可內(nèi)插求得。</p><p>  受彎構(gòu)件配有箍筋和彎起鋼筋時,其斜截面抗剪強度驗算公式

64、為:</p><p>  式中,—斜截面內(nèi)混凝土與箍筋共同的抗剪能力設(shè)計值(KN)</p><p>  —與斜截面相交的普通彎起鋼筋的抗剪能力設(shè)計值(KN)</p><p>  —斜截面內(nèi)在同一彎起平面的普通彎起鋼筋的截面面積(mm2)</p><p>  —異號彎矩影響系數(shù),簡支梁取值為1.0</p><p>  —

65、受壓翼緣的影響系數(shù),取1.1</p><p>  —箍筋的配筋率,ρsv=</p><p>  計算斜截面水平投影長度C為 C=0.6mho 式中:</p><p>  m—斜截面受壓端正截面處的廣義剪跨比,,當m>3.0,取m=3.0</p><p>  —通過斜截面受壓端正截面內(nèi)由使用荷載產(chǎn)生的最大剪力組合設(shè)計值<

66、/p><p>  —相應于上述最大剪力時的彎矩組合設(shè)計值(KN·m)</p><p>  ho—通過斜截面受壓區(qū)頂端處正截面上的有效高度,自受拉縱向主鋼筋的</p><p>  合力點至受壓邊緣的距離(mm)</p><p>  為簡化計算可近似取C值為 C≈ho(ho可采用平均值),則有</p><p> 

67、 C=(135.2+122.43)/2=128.82cm</p><p>  有C值可內(nèi)插求的個斜截面頂端處的最大剪力和相應的彎矩。</p><p><b>  斜截面1—1:</b></p><p>  斜截面內(nèi)有2B36縱向鋼筋,則縱向受拉鋼筋的配筋百分率為:</p><p><b>  P=100ρ=&l

68、t;/b></p><p>  ρsv==1.57×100%/(10×18)=0.872%</p><p><b>  =607.46KN</b></p><p>  斜截面截割兩組彎起鋼筋2B36+B236,故</p><p><b>  ==604.5KN</b><

69、;/p><p>  +=596.5+604.5=1201KN>565.7KN</p><p><b>  斜截面2—2:</b></p><p>  斜截面內(nèi)有2B36縱向鋼筋,則縱向受拉鋼筋的配筋百分率為:</p><p><b>  P=100ρ=</b></p><p&g

70、t;  ρsv==1.57×100%/(10×18)=0.872%</p><p><b>  則有,</b></p><p><b>  =607.46KN</b></p><p>  斜截面截割兩組彎起鋼筋2B36+2B36,故</p><p>  ==604.51KN<

71、;/p><p>  +=607.46+604.5=1211.96KN>542.4KN</p><p><b>  斜截面3—3:</b></p><p>  斜截面內(nèi)有4B36縱向鋼筋,則縱向受拉鋼筋的配筋百分率為:</p><p><b>  P=100ρ=</b></p><

72、;p>  ρsv==1.57×100%/(10×18)=0.872%</p><p><b>  則有,</b></p><p><b>  =416.11KN</b></p><p>  斜截面截割兩組彎起鋼筋2B25+2B25,故</p><p>  ==291.54K

73、N</p><p>  +=416.11+291.54=707.65KN>491.6KN</p><p><b>  斜截面4—4:</b></p><p>  斜截面內(nèi)有6B36縱向鋼筋,則縱向受拉鋼筋的配筋百分率為:</p><p>  P=100ρ=>2.5,取P-2.5</p><

74、p>  ρsv==1.57×100%/(25×18)=0.349%</p><p><b>  則有,</b></p><p><b>  =445.49KN</b></p><p>  斜截面截割兩組彎起鋼筋2B25+2B16,故</p><p>  ==291.49KN

75、</p><p>  +=445.49+291.49=736.98KN>371.7KN</p><p><b>  斜截面5—5:</b></p><p>  斜截面內(nèi)有6B36+2B25縱向鋼筋,則縱向受拉鋼筋的配筋百分率為:</p><p>  P=100ρ=>2.5,取P-2.5</p>

76、<p>  ρsv==1.57×100%/(25×18)=0.349%</p><p>  則有:=452.29KN</p><p>  斜截面截割兩組彎起鋼筋2B25+2B16,故</p><p>  ==242.62KN</p><p>  +=452.29+242.62=694.91KN>400.1K

77、N</p><p>  鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面抗彎承載力不足而破環(huán)的原因,主要是由于受拉區(qū)縱向鋼筋錨固不好或彎起鋼筋位置不當而造成的,故當受彎構(gòu)件的縱向鋼筋和箍筋滿足規(guī)范構(gòu)造要求,可不進行斜截面抗彎承載力計算。</p><p>  第五章 主梁的裂縫寬度驗算</p><p>  5.1最大裂縫寬度按下式計算</p><p>  式中—鋼筋

78、表面形狀系數(shù),取1.0</p><p>  —作用長期效應影響系數(shù),長期荷載作用時,=1+0.5/,和</p><p>  分別為按作用長期效應組合和短期效應計算的內(nèi)力值</p><p>  —與構(gòu)件受力性質(zhì)有關(guān)的系數(shù),取1.0</p><p>  d—縱向受拉鋼筋直徑,當選用不同直徑的鋼筋時,改用換算直徑,</p><p

79、>  ρ—縱向受拉鋼筋配筋率,對鋼筋混凝土構(gòu)件,當ρ>0.02時,取ρ=0.02</p><p>  當ρ<0.006時,取ρ=0.006</p><p>  —鋼筋的彈性模量,對HRB335鋼筋,=2.0×MPa</p><p><b>  —構(gòu)件受拉翼緣寬度</b></p><p><

80、;b>  —構(gòu)件受拉翼緣厚度</b></p><p>  —受拉鋼筋在使用荷載作用下的應力按計算</p><p>  —按作用短期效應組合計算的彎矩值</p><p>  —受拉區(qū)縱向受拉鋼筋截面面積</p><p><b>  5.2效應組合</b></p><p>  取1號

81、梁的跨中彎矩效應進行組合:</p><p><b>  短期效應組合:=</b></p><p>  =1023.88+0.7×883.3/1.302+1.0×97.63</p><p><b>  =1596.4N</b></p><p>  式中—汽車荷載效應標準值</

82、p><p>  —人群荷載效應標準值</p><p><b>  長期效應組合:=</b></p><p>  =1026.88+0.4×883.3/1.302+0.4×97.63</p><p><b>  =1334.3KN</b></p><p>  受

83、拉鋼筋在短期效應組合作用下的應力為</p><p>  ==17.23×KN/m2</p><p>  把以上數(shù)據(jù)代入計算公式得:</p><p>  =0.165mm<0.2mm</p><p>  裂縫寬度滿足要求,同時在梁腹高的兩側(cè)應設(shè)置直徑為6至8mm的防裂鋼筋,以防止產(chǎn)生裂縫。</p><p>

84、;  若用8A8,則,可得,介于0.001</p><p>  到0.002之間,滿足要求。</p><p>  第六章 主梁的撓度驗算</p><p><b>  6.1抗彎剛度計算</b></p><p>  鋼筋混凝土受彎構(gòu)件,在正常使用極限狀態(tài)下的撓度,可按給定的剛度用結(jié)構(gòu)力學的方法計算。其抗彎剛度B可按下式計

85、算:</p><p>  式中—全截面抗彎剛度,=0.95</p><p>  —開裂截面的抗彎剛度,=</p><p><b>  —開裂彎矩</b></p><p>  —構(gòu)件受拉區(qū)混凝土塑性影響系數(shù)</p><p>  —全截面換算截面慣性矩</p><p>  —開

86、裂截面換算截面慣性矩</p><p>  —混凝土軸心抗拉強度標準值,對C40混凝土=2.4MPa</p><p>  —全截面換算截面重心軸以上部分對重心軸的面積矩</p><p>  —換算截面抗裂邊緣的彈性抵抗矩</p><p>  全截面換算截面對重心軸的慣性矩可近似用毛截面的慣性矩代替,由前文計算可知:==8.7716×m

87、m4</p><p>  全截面換算截面面積:=4626+(6.154-1)×80.71</p><p>  =5041.98cm2</p><p>  式中n—鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量之比為</p><p>  計算全截面換算截面受壓區(qū)高度</p><p><b>  =47.8cm</

88、b></p><p>  計算全截面換算截面重心軸以上部分面積對重心軸的面積矩</p><p><b>  =</b></p><p>  =107541.36cm3</p><p>  設(shè)開裂截面換算截面中性軸距梁頂面的距離為x(cm),由中性軸以上和以下?lián)Q算截面面積矩相等的原則,可按下式求解x:</p&g

89、t;<p>  (假設(shè)中性軸位于腹板內(nèi))</p><p><b>  代入相關(guān)參數(shù)值得:</b></p><p>  整理得,解得x=262.4mm>130mm,假設(shè)正確。</p><p>  計算開裂截面換算截面慣性矩</p><p><b>  代入數(shù)據(jù)計算的:</b><

90、;/p><p><b>  =5.554×</b></p><p>  =1.805×10N·</p><p>  N·mm2=N·mm2</p><p><b>  于是有,</b></p><p><b>  ==N

91、·mm2</b></p><p><b>  6.2撓度驗算</b></p><p>  據(jù)上面的計算結(jié)果,結(jié)構(gòu)跨中由自重產(chǎn)生的彎矩為MG=1099.54KN·m,公路—Ⅱ級可變車道荷載=7.875KN/m,=178.5KN,跨中橫向分布系數(shù)m=0.5222,人群荷載=3KN/m,跨中橫向分布系數(shù)η=0.6444.</p>

92、<p><b>  永久作用</b></p><p><b>  可變作用(汽車)</b></p><p>  = =8.16mm</p><p><b>  可變作用(人群)</b></p><p><b>  

93、=1.937mm</b></p><p>  式中—作用短期效應組合的頻遇系數(shù),對汽車=0.7,人群=1.0</p><p>  當采用C40至C80混凝土時,撓度長期增長系數(shù)=1.45至1.35,我們用的是C40混凝土,取=1.45,施工中可通過設(shè)置預拱度來消除永久荷載撓度,則在消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長期撓度后主梁的最大撓度處不應超過計算跨度的1/600。</p>

94、<p>  =1.45×(8.16+1.937)=14.64mm</600=20100/600=33.5mm</p><p><b>  撓度滿足要求。</b></p><p>  判別是否需要設(shè)置預拱度</p><p>  >/1600=20100/1600=12.56mm</p><p&g

95、t;  故應設(shè)置預拱度,跨中預拱度為:</p><p>  支點=0,預拱度沿順橋向做成平滑的曲線。</p><p><b>  設(shè)計總結(jié)</b></p><p>  這次橋梁工程概論的課程設(shè)計中,我們主要運用橋梁設(shè)計中的剛性橫梁法和杠桿原理法對主梁橫向分布系數(shù)進行了的計算,用橫向分布系數(shù)計算出了主梁的永久荷載作用效應和可變荷載作用效應,彎矩及

96、剪力的效應組合值,最后用結(jié)構(gòu)設(shè)計原理知識配置主梁受力鋼筋,設(shè)計箍筋,并對主梁的配筋進行計算以及對承載力、裂縫、撓度的進行驗算等。</p><p>  通過這次課程設(shè)計,更加我熟練于橋梁的簡單設(shè)計工作,也很高興自己能夠清瘦完成一個設(shè)計,雖然很簡單,但是內(nèi)心很滿足,給我以后的學習和工作增添了信心。</p><p>  在這次的實際中我把以前沒有掌握的知識搞明白了,把以前學習過的知識全運用起來了

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