钢筋混凝土简支T形梁桥课程设计计算书22页
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钢筋混凝土简支T形梁桥课程设计
一、设计资料
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:L=20m(墩中心距离)。
计算跨径:L=19.6m(支座中心距离)。
实际长度:L’=19.95m(主梁预制长度)。
3、设计荷载
公路-II级,人群3.5kN/m2、人行道板及栏杆5.5kN/m.
4、材料
混凝土:C25,桥面铺装为8㎝厚水泥混凝土,体积质量取24kN/m3,钢筋混凝土体积质量取25kN/m3。
5、结构尺寸
横隔梁5根,肋宽15cm。
桥梁纵向布置图(单位:cm)
桥梁横断面图(单位:cm)
T 型梁尺寸图(单位:cm )
6、计算方法 极限状态法
7、设计依据
(1) 《公路桥涵设计通用规范》(JTG –D60-2004)。
(2) 《公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、行车道板的计算
(一)计算模式
行车道板按照两端固定中间铰接的板来计算 (二)荷载及其效应
1.每延米板上的恒载g
桥面铺装:m kN g /92.1240.108.01=⨯⨯= T 梁翼缘板自重:m kN g /75.2250.111.02=⨯⨯=
每延米跨宽板恒载合计:m kN g g g /67.475.292.121=+=+=
2.永久荷载产生的效应
弯矩:kNm gl M sg 49.1)2
2.08.1(67.421212
20-=-⨯⨯-=-=
剪力:kN gl Q sg 74.3)2
2
.08.1(67.40=-⨯==
3.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受一半的车轮荷载
根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.1条后轮着地宽度2b 及长度2a 以及平均板厚H=0.5(8+14)=11:
m a 2.02= m b 6.02=
顺行车方向轮压分布宽度:m H a a 4.01.022.0221=⨯+=+=
垂直行车方向轮压分布宽度:m H b b 8.01.026.0221=⨯+=+=
荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度:
m l a a 4.38.024.14.024.101=⨯++=++= 单轮时:m l a a 0.28.024.02'01=⨯+=+=
根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.2条,局部加载冲击系数:3.11=+μ 作用于每米宽板条上的弯矩为:
m kN b l a P M sp /06.16)4
8
.08.0(4.342803.1)4(4)
1(10-=-⨯⨯⨯-=-+-=μ 单个车轮时:
m kN b l a P M sp /65.13)4
8
.08.0(0.241403.1)4('4)
1('10-=-⨯⨯⨯-=-+-=μ 取最大值:m kN M sp /06.16-=
作用于每米宽板条上的剪力为:kN a P Q sp 76.264
.342803.14)1(=⨯⨯=+=μ 4.基本组合
根据《公路桥涵设计通用规范》4.1.6条 恒+汽:
m kN M M sp sg /27.24)06.16(4.1)49.1(2.14.12.1-=-⨯+-⨯=+ kN Q Q sp sg 95.4176.264.174.32.14.12.1=⨯+⨯=+
故行车道板的设计作用效应为:
m kN M sj /27.24-= kN Q sj 95.41=
三、主梁的计算
(一)主梁的荷载横向分布系数
1.跨中弯矩横向分布系数(根据偏心受压法计算,考虑主梁抗扭刚度修正) (1)主梁的抗弯惯矩I 及抗扭惯矩T I
平均板厚:01
(814)112
h cm =⨯+=
主梁截面的重心距顶缘距离x a :cm a x 1.4520
14011)20180(21402014021111)20180(=⨯+⨯-⨯⨯+⨯
⨯-=
4
242
32310087070.99087070)1.452
140(1402014020121)2111.45(1116011160121m cm I -⨯==-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯+⨯⨯=
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:061.08.1/11.0/11==b t ,查表得333.0=c 腹板:155.0)11.04.1/(2.0/22=-=b t ,查表得301.0=c
3331090.32.0)11.04.1(301.011.08.1333.0-⨯=⨯-⨯+⨯⨯=T I
(2)抗扭修正系数β
根据《公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,E G 425.0=
m a a 6.351==
m a a 8.142== m a 03=
4.32)8.16.3(2225
1
2
=+⨯=∑=i i
a
917.010087070.94.32121090.356.19425.011
121123
22
2=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+=+=
--∑∑i
i Ti I a E I Gl β
(3)各主梁横向分布系数
1号主梁的横向影响线
567.04.326.36.3917.05111=⨯⨯+=η
383.04.328.16.3917.05112=⨯⨯+=η
2.04.3206.3917.05113=⨯⨯+=η
017.04.328.16.3917.05114=⨯⨯-=η
167.04.326.36.3917.05115-=⨯⨯-=η
具体见下图