《2022年装配式钢筋混凝土简支T形梁桥课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年装配式钢筋混凝土简支T形梁桥课程设计.docx（42页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 装配式钢筋混凝土简支 一、设计资料T 形梁桥课程设计1、桥面净宽：净 -7（车行道） +2 1.0（人行道） +2 0.25（栏杆）；2、主梁跨径和全长 标准跨径： Lb=25m（墩中心距离）；运算跨径： L=24.50m（支座中心距离）；预制长度： L =24.95m（主梁预制长度）；3、设计荷载 大路 -II 级,人群 3.5kN/m2；4、材料材料规格内容钢筋HRB335（原级）主梁主筋、弯起钢筋和架立钢筋R235（原级）箍筋混凝C25 主梁土C30 防水桥面铺装5、结构尺寸 横隔梁 5 根,肋宽 15cm；15 609 609 609
2、609 2450 2495 100 180 桥梁纵向布置图（单位：cm）8 100 700 12 180 180 180 桥梁横断面图（单位： cm）名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 180 8 14 120 140 20 T 型梁尺寸图（单位： cm）6、运算方法极限状态法7、设计依据1 大路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）；2 大路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D60-2004）；二、行车道板的运算 一运算模式 行车道板依据两端固定中间铰接的板来运算 二荷载及其效应 1每延 M
3、板上的恒载个 g 桥面铺装：g10 .11.02424.kN/m.75kN/m5.15kN/mT 梁翼缘板自重：g20 . 111 .0252每延 M 跨宽板恒载合计：gg 1g224.2 .752永久荷载产生的效应弯矩：M sg1gl215. 15218.20 .221 .65kNm022剪力：Qsggl05 .151 .80.4. 12kN23可变荷载产生的效应以重车后轮作用于绞缝轴线上为最不利布置,此时两边的悬臂板各承担一半的 车轮荷载名师归纳总结 依据大路桥涵设计通用规范a4.3.1条后轮着地宽度b 及长度a 为：第 2 页,共 23 页顺行车方向轮压分布宽度：a1202.mb20 .
4、6m0.4ma22H02.20.1- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 垂直行车方向轮压分布宽度：b 1b22H0 .6201.08.m荷载作用于悬臂根部的有效分布宽.3度：aa 11 .42 l00 .41.4208.34.m11单轮时：aa 12l00.4208.20.m依据大路桥涵设计通用规范4.3.2条,局部加载冲击系数：作用于每 M 宽板条上的弯矩为：M sp1Pl0b 11 .3428008.0.816.06kN/m4a434.4单个车轮时：Msp 1Pl0b 11.314008.0 .813.65kN/m4a442 .04取最大值：M sp1
5、6. 06kN/mQsp 1P 4 a1 3.28026 . 76 kN作用于每 M 宽板条上的剪力为：43 . 44基本组合4.1.6条依据大路桥涵设计通用规范恒+汽：1.2Msg1.4Msp1.241.6514.16.0624.46kN/m1.2Qsg14.Qsp1 .2.121 .426 .7642.41 kN故行车道板的设计作用效应为：M sj24. 46kN/mQsj42. 41 kN三截面设计、配筋与强度验算 1.界面设计与配筋悬臂板根部高度h14 cm ,净爱护层a2 cm；如选用12 钢筋,就有效高度h 0为：名师归纳总结 h 0had0.140.020.0140.113 m5
6、.2.2条：第 3 页,共 23 页22依据大路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范0Mdf bx h 0x2- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 24.463 11.5 101.0x0.113x2化简：x20.226x0.0042505.2.2条：解得：x0.0205 m验算：bh 00.560.1130.0633mx0.0205m依据大路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范fsdA sf bxsA11.5 1.0 0.02058.42 1042 m2 8.42 cm280需要的间距为：s100/8.42/1.13113.4 cm ,取s13 c
7、m此时A s1.1311008.7 cm 213即桥面板布置间距为 13cm的 12 钢筋依据大路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范5.2.9 条,抗剪截面 应符合：0.51 1030 V d0.51 103fcu kbh 0V d42.41 kN25 1000 113288.15 kN满意规范要求依据大路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范5.2.10条0 V d0.501032f bh 042.41kN0.501031.0 1.23 100011369.5kNVd故不需要进行斜截面抗剪承载力运算,仅按构造要求配置箍筋；板内分布钢筋用 8 ,间距取 25cm；2.承载才能验算由fs
8、dA sf bx 可得：0.0211 mMA24.46kN/mxfsdA s/f b2800.00087 /11.5 1.0Mdf bx h 0x24.86kNm211.51031.00.02110.1130.02112承载才能满意要求名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 三、主梁的运算一主梁的荷载横向分布系数1跨中弯矩横向分布系数 依据偏心受压法运算,考虑主梁抗扭刚度修正a ：1主梁的抗弯惯矩 I 及抗扭惯矩TIx平均板厚：h 0181411 cm2主梁截面的重心距顶缘距离a x1802011111402014045
9、.1 cm22 180201114020f T 形截面抗扭惯矩近似等于各个矩形截面抗扭惯矩之和：顶板：b 1t11.8/0 .1116.4,查表得a10 .3330. 301腹板：b2t21.40.11 /0.26. 45,查表得a2TI0. 33318.0 .1130 .3011 .2902.33.901032抗扭修正系数依据大路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范3.1.6条,G0 4.Ea1a53 .6 ma2a41 .8 ma30m52 ia236.21.82324.i111ITii10 . 4224 . 515.3901030 . 883Gl212 E2 a iI1232 . 4
10、.90870701023各主梁横向分布系数名师归纳总结 1 号主梁的横向影响线0 . 553第 5 页,共 23 页1110 . 883.363 . 6532 . 4121.0 883.3 61 8.0 . 377532 . 4- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1310 .883.3600 . 2532 . 41410 . 883.3 61 . 80 . 0235 132 4.3 6 3 6.150 . 8830 . 153532 4.详细见下图1号2号3号4号5号0.5530.3770.20.023-0.1531 号主梁横向影响线同理可求得 2 号主
11、梁和 3 号主梁的影响线,由于结构对称,4 号主梁的影响线与2 号主梁影响线对称, 5 号主梁的影响线与 赖；1 号主梁影响线对称 .矚慫润厲钐瘗睞枥庑1号2号3号4号5号0.3770.2880.20.1120.0232 号主梁横向影响线名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1号2号3号4号5号0.20.20.20.20.23 号主梁横向影响线 对 1、2、3 号主梁进行最不利加载以求得横向分布系数,加载的位置见下图人行道板及栏杆人群 2号3号4号人群 人行道板及栏杆1号5号0.6410.5920.5530.4940.
12、3770.3180.20.1910.0230.015-0.153-0.19-0.2391 号主梁最不利加载人行道板及栏杆人群 2号3号4号人群 人行道板及栏杆1号5号0.4220.3970.3770.3470.2880.2580.20.1940.1120.1050.0230.001-0.022 号主梁最不利加载3 号两的横向影响线为直线,可直接运算 对于大路 II 级名师归纳总结 1 号主梁的横向分布系数：1q10.4940.3160.191 0.0150.508第 7 页,共 23 页2- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2 号主梁的横向分布系数：2q
13、10.3470.2580.1940.1050.45223 号主梁的横向分布系数：3q10.2 40.42对于人群1 号主梁的横向分布系数：1r0.5920.42 号主梁的横向分布系数：2r0.3973 号主梁的横向分布系数：3r20.2对于人行道板和栏杆1 号主梁的横向分布系数：1b0.6410.2390.4022 号主梁的横向分布系数：2b0.4220.020.4023 号主梁的横向分布系数：3b0.20.20.42梁端剪力横向分布系数 依据杠杆法运算 人群 2号3号4号人群 1号5号1.2221.000.6671 号主梁加载名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 23 页精
14、选学习资料 - - - - - - - - - 人群 人群 1号2号3号4号5号-0.222 1.002 号主梁加载人群 2号3号4号人群 1号5号1.00 0.2783 号主梁加载对于大路 II 级1 号主梁的横向分布系数： 1 q10.6670.3340.63922 号主梁的横向分布系数： 2q11.000.523 号主梁的横向分布系数： 3 q1 21.0 0.278对于人群1 号主梁的横向分布系数：1 r1.2222 号主梁的横向分布系数：2r0.2223 号主梁的横向分布系数：3 r0二作用效应运算1永久作用效应1永久荷载名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 23
15、页精选学习资料 - - - - - - - - - 假定桥面构造各部分重力平均安排给主梁承担主梁： 1.80.20.111.40.22511.4kN/m横隔板：中梁： 0.5 1.06 1.12 0.8 2 0.15 25 5 24.5 1.33 kN / m边梁： 0.5 1.06 1.12 0.8 0.15 25 5 24.5 0.67 kN / m桥面铺装： 0.1 1.8 24 4.32 kN m人行道板及栏杆依据 5.5kN/m 来运算,依据横向分布系数分摊至各主梁的荷载为：1 号主梁： 0.402 5.5 2.21 kN m2 号主梁： 0.402 5.5 2.21 kN m3 号
16、主梁： 0.4 5.5 2.2 kN m各梁的永久荷载为：1 号主梁： 11.4 0.67 4.32 2.21 18.6 kN m2 号主梁： 11.4 1.33 4.32 2.21 19.26 kN m3 号主梁： 11.4 1.33 4.32 2.2 19.25 kN m2永久作用效应运算1 号主梁1 18.6 24.5 281395.6 kNm跨中弯矩：M1/ 2支点剪力：Q 01 18.6 224.5227.9 kN2 号主梁1 19.26 24.5 21445.1 kNm81 19.26 24.5 235.9 kN2跨中弯矩：M1/ 2支点剪力：Q 03 号主梁1 19.25 24.
17、5 281444.4 kNm跨中弯矩：M1/ 2支点剪力：Q 01 19.25 24.5 2235.8 kN2可变作用效应1汽车荷载冲击系数取冲击系数 0.32可变作用产生的弯矩a大路 II 级/II 级车道荷载依据大路I 级依据大路桥涵设计通用规范4.3.1 条规定,大路车道荷载的 0.75 倍采纳,即均布荷载qk7.875 kNm ,kP195kN聞創沟燴鐺險爱氇谴净；名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 各主梁的跨中弯矩：1 号主梁：M1/ 20.508 1 0.3 17.875 24.5 211195 24.
18、51179.0 kNm842 号主梁：M1/ 20.452 1 0.3 12 7.875 24.51195 24.51049.0 kNm843 号主梁：M1/ 20.4 1 0.3 12 7.875 24.5195 24.5928.3 kNm84b人群荷载3.5 1.03.5kN m人群荷载：rp各主梁的跨中弯矩：1 号主梁：M 1/ 2 0.592 1 3.5 24.5 2 155.5 kNm82 号主梁：M 1/ 2 0.397 1 3.5 24.5 2104.3 kNm81 23 号主梁：M 1/ 2 0.4 3.5 24.5 105.0 kNm8c弯矩基本组合依据大路桥涵设计通用规范4
19、.1.6 条规定,永久作用设计值效应与可变作用设计值效应的分项系数为：永久荷载作用分项系数：G11.2汽车荷载作用分项系数：Q 11.4人群荷载作用分项系数：Q21.4结构重要性系数：01.0组合系数：c0.8各主梁的弯矩基本组合：1 号主梁：M1/ 21.01.2 1395.61.41179.00.8 1.4155.53499.5kNm2 号主梁：M1/ 21.01.2 1445.11.41049.00.8 1.4104.33319.5kNm3 号主梁：M1/ 21.01.21444.41.4928.30.8 1.4 1053150.5kNm3可变作用产生的跨中剪力依据跨中的横向分布系数来运
20、算跨中的剪力,横向分布系数沿桥跨没有变化,运算剪力时,依据大路桥涵设计通用规范4.3.1 条规定,集中荷载标注值 P k需乘以 1.2的系数,即 P k 195 1.2 234 kN残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟；a大路 II 级名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 各主梁的跨中剪力：1 号主梁：Q 1/ 20.508 1 0.3 17.875 24.5123493.2 kN2422 号主梁：Q 1/ 20.452 1 0.3 17.875 24.51234 282.9 kN243 号主梁：Q 1/ 20.41 0.3 17.
21、875 24.51234 273.4 kN24b人群荷载 各主梁的跨中剪力：1 号主梁：Q 1/ 20.59213.5 24.515.7 kN242 号主梁：Q 1/ 20.39713.5 24.513.8 kN243 号主梁：Q 1/ 20.413.524.513.8 kN24c跨中剪力基本组合各主梁的跨中剪力基本组合：1 号主梁：Q 1/ 21.01.493.20.8 1.45.7136.9kN2 号主梁：Q 1/ 21.01.482.90.8 1.43.8120.3kN3 号主梁：Q 1/ 21.01.473.40.8 1.43.8107.0kN4可变作用产生的支点剪力 运算支点剪力时荷
22、载横向分布系数是沿桥跨变化的,支点处的横向分布系数由 杠杆法求得,第一道横隔板采纳跨中的横向分布系数,支点到第一道横隔板处采纳线性变化；依据前面的运算结果,大路 II 级和人群荷载相对应的 1、2、3 号主梁的横向分布系数沿跨长的变化见下图：酽锕极額閉镇桧猪訣锥；0.334 0.508 1号主梁0.5 0.452 2号主梁0.639 0.4 3号主梁6.16大路 II 级名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1.2220.5921号主梁-0.2220.3972号主梁0.43号主梁6.16人群荷载a大路 II 级 各主
23、梁的支点剪力：1 号主梁：Q 01 0.3 7.87524.5 0.5 0.5087.875 6.16 0.75 0.174 0.57.875 6.16 0.25 0.5 0.174 0.667234 0.334160.3 kN2 号主梁：Q 01 0.3 7.87524.5 0.5 0.4527.875 6.16 0.75 0.048 0.57.875 6.16 0.25 0.5 0.048 0.667234 0.5210.2 kN3 号主梁：Q 01 0.3 7.87524.5 0.5 0.47.875 6.16 0.75 0.239 0.57.875 6.160.25 0.5 0.239
24、 0.667234 0.639251.5 kNb人群荷载 各主梁的支点剪力：1 号主梁：Q 03.5 24.5 0.5 0.5923.5 6.16 0.75 0.63 0.53.5 6.16 0.25 0.5 0.63 0.66731.6 kN2 号主梁：Q 03.522.3 0.5 0.3973.5 3.95 0.75 0.397 0.53.5 6.16 0.16 0.5 0.397 0.66713.0 kN3 号主梁：Q 03.524.5 0.5 0.43.5 6.16 0.75 0.4 0.53.5 6.16 0.25 0.5 0.4 0.66713.2 kNc支点剪力基本组合 各主梁的
25、支点剪力基本组合：名师归纳总结 1 号主梁：Q01.01.2227.91.4 160.30.81.431.6533.3 kN第 13 页,共 23 页2 号主梁：Q01.01.2235.91.4210.20.8 1.4 13.0591.9kN3 号主梁：Q01.01.2235.81.4251.50.8 1.413.2649.8kN- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 三长久状况承载才能极限状态下截面设计、配筋与验算1.配置主筋 依据前面的弯矩基本组合可知,1 号梁的跨中弯矩最大,考虑到施工方便,偏安全地一律按1 号梁的弯矩进行配筋运算；彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑
26、；假 定 主 梁 单 向 配 筋 , 钢 筋 净 保 护 层 为 3cm , 钢 筋 重 心 至 底 边 距 离a 12 cm,就主梁有效高度 h 0 h a 140 12 128 cm已知 1 号梁跨中弯矩 0 M d =3499.5kNm,依据大路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范5.2.3条：x h f0 M d f cd bx h 0 f b h h 0 f sd A h 0 a 2 2在这里 f cd 11.5 MPa ,b 0.2 m,b f 1.78 m ,h f 0.11 m,A s 03 6 x 0.113499.5 10 11.5 10 0.2 1.28 1.78 0
27、.2 0.11 1.28 2 22x 2.56 x 0.91 0求解得 x 0.43 m 0.11 m依据大路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范5.2.3条：f sd A s f cd bx f b h A s 11.5 0.2 0.43 1.78 0.2 0.11 1.07 10 2m 2280选用14 32钢筋A s148.042112.592 cm107cm2钢筋的重心距底缘的距离为：y33.5 3.414.9 cm实际有效高度：h 014014.9125.1 cm配筋率验算：107 /20125.14.28%0.2%2.长久状况截面承载才能极限状态运算实际受压区高度：x112.5
28、9280/11.51782011/ 2050.2 cmx50.2cmh 00.56125.170.1 cm 满意规范要求截面抗弯极限状态承载力为：名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - Mdfcdbx h 0x fb h h 0hf2211.51060.20.5021.280.5021.780.20.111.280.11103223636kNm3499.5 kNm满意要求3.依据斜截面抗剪承载力进行斜筋配置 依据剪力基本组合, 3 号梁的支点剪力最大, 1 号梁的跨中剪力最大,偏安全计,支点剪力以3 号梁为准,跨中剪力
29、以1 号梁为准：謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔；0 V d1/ 2136.9kN ,0 V d0649.8kN假定有 6 32通过支点,a13.434.7 cm5.2.9 条,抗剪2h 01404.7135.3cm依据大路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范截面需满意构造要求：0 V d0.51 103fcu kbh 05.2.10条：0.51 103252001353690kN649.8kN依据大路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范0.501032f bh 00.50 1031.0 1.232001353166.4kN649.8kN介于两者之间,应进行长久状况斜截面抗剪极限状态承载力验算；积
30、算图式如下图所示：649.8kN 136.9kNh/2名师归纳总结 内插得到距离梁高h/ 2处的剪力V dh/ 2620.5kN第 15 页,共 23 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 就由混凝土和箍筋承担的部分：620.5 0.6372.3kN由弯起钢筋承担的部分：620.5 0.4248.2kN各排钢筋的弯起位置与承担的剪力见下表：弯起钢筋排次 弯起点距支座中心距离 m 承担的剪力值 kN 1 1.3 223.1 2 2.5 172.8 3 3.7 122.6 4 4.9 72.3 5 6.1 22.1 各排弯起钢筋的运算：依据大路桥涵钢筋混凝土
31、和预应力混凝土桥涵设计规范5.2.7 条,与斜截面相交的弯起钢筋的抗剪承载才能为：厦礴恳蹒骈時盡继價骚；3V sb 0.75 10 f sd A sb sin s在这里 f sd 280 MPa ,s 45 o ,故相应于各排弯起钢筋的面积：V sb V sb V sbA sb 3 30.75 10 f sd sin s 0.75 10 280 0.707 0.1485就每排弯起钢筋的面积为：名师归纳总结 A sb 1248.2 / 0.14851671.42 mm第 16 页,共 23 页弯起 2 32：Asb 11608.42 mmA sb 11671.41608.43.9%5%,能够满意
32、工程上的要求1608.4A sb2223.1/ 0.14851502.42 mm弯起 2 32：Asb21608.4mm2A sb2A sb3172.8 / 0.14851163.62 mm弯起 2 32：Asb31608.4mm2A sb3A sb4122.6 / 0.1485825.6mm2弯起 2 32：Asb41608.4mm2A sb4A sb572.3/ 0.1485486.9mm2弯起 2 18 ：Asb 55092 mmA sb 5A sb622.1/ 0.1485148.82 mm弯起2 18：Asb 6509mm2A sb 6- - - - - - -精选学习资料 - -
33、- - - - - - - 在近跨中处增设2 18 帮助斜筋,Asb5A sb65092 mm ,依据大路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范5.2.11 条,弯起钢筋的弯起点,应设在按抗弯强度运算不需要该钢筋的截面以外不小于h 0/ 2处,满意要求茕桢广鳓鯡选块网羈泪；4.箍筋配置 依据大路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范5.2.11 条,箍筋的间距为：2 2 6 21 3 0.2 10 2 0.6 f cu k A sv f bh 0S v 2 0 V d 在 这 里 1 1.0 ,3 1.1 ,0.6 , 选 用 2 8 双 肢 箍 筋 ,f sv 195 MPa ,2 2A
34、 sv 100.5 mm , 距 离 支 座 中 心 h 0/ 2 处 的 主 筋 为 6 32 ,A g 4825.2 mm ,h 0 140 3 3.4 3.4 131.9 cm,A g 48.252 0.0183,2 bh 0 20 131.9P 100 1.83,运算剪力 0 V d 649.8 kN ,运算可得：2 2 6 21.0 1.1 0.2 10 2 0.6 1.83 25 100.5 195 200 1319vS 2 168 mm0.6 649.8选用 S v 150 mm ；依据大路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范9.3.13 条,在支座中心向跨径方向长度不小于一倍梁高范畴内,箍筋间距不宜大于 100mm；鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴；综上所述,全梁箍筋的配置为2 8 双肢箍筋,由支点至距支座中心2.5 处,S v为 10cm,其余地方箍筋间距为 就配箍率分别为：15cm；籟丛妈羥为贍偾蛏练淨；名师归纳总结 当S v10cm 时,svA sv/s b1.0050.5%0.18%5.2.7 条,当受弯构第 17 页,共 23 页10 201.005当15svS vcm时,