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1、題目:班級:姓名:學(xué)號:學(xué)院:專業(yè):指導(dǎo)老師:淮陰工學(xué)院橋梁工程課程設(shè)計鋼筋混凝土簡支 T 梁及行車道板配筋設(shè)計土木 1103段道蓬1101401326建筑工程學(xué)院土木工程(路橋方向)蔣洋2013 年 12 月橋梁工程課程設(shè)計計算書、設(shè)計資料1結(jié)構(gòu)形式及基本尺寸某公路裝配式簡支梁橋,雙車道,橋面寬度為凈 -8+2 1m ,主梁為裝配 式鋼筋混凝土簡支 T 梁,橋面由五片 T 梁組成, 主梁中心距 2.0m ,主梁之間的 橋面板為鉸接,沿梁長設(shè)置 5 道橫隔梁。主梁的細部尺寸可參考表 1 。表 1 裝配式鋼筋混凝土 T 形梁橋總體特征表標準跨徑(m)計算跨徑(m)梁長(m)主梁橫隔梁梁高(m)肋
2、寬(cm)翼板根 部厚度 ( cm )翼板端部厚度(cm )橫隔梁高 度(m)橫隔梁數(shù)橫隔梁 平均厚 度(cm)第一根內(nèi)橫隔梁至支點 距離( m )2019.519.961.52218121.25184.9注:橫隔梁,分別在兩支點、跨中及四分點布置2橋面布置橋梁位于直線上,兩側(cè)設(shè)人行道,寬度為 1m ,橋面鋪裝為 2cm 厚的瀝青混凝土,其下為 C25 混凝土墊層,設(shè)雙面橫坡,坡度為 1.5% 。橫坡由混凝土墊層實現(xiàn)變厚度,兩側(cè)人行道外側(cè)橋面鋪裝厚度8cm (2cm 厚瀝青混凝土和6cm 混凝土墊層)。3材料1)主梁、橫隔梁:混凝土: C30 (容重為 25KN/m 3)主筋:II 級鋼筋;構(gòu)
3、造鋼筋: I 級鋼筋;2)橋面鋪裝:瀝青混凝土(容重為 23KN/m 3);混凝土墊層 C253 )人行道:人行道包括欄桿荷載集度為 6KN/m ;4 設(shè)計荷載公路-級;人群荷載: 3.0KN/ ;5.設(shè)計規(guī)范與參考書目1)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范 (JTG D60-2004 )2)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范3)混凝土簡支梁(板)橋 (第三版 )容重為 23KN/m 3);JTG D62-2004 )4 )橋梁工程5)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 6)結(jié)構(gòu)力學(xué)二、設(shè)計內(nèi)容(一)主梁1. 恒載內(nèi)力計算;1.1 恒載集度主梁:0. 12 0. 18g1 0.22 1.5 2 (1.98 0.
4、22) 25 14. 85kN / m橫隔梁:( 1. 20 g20. 12 0. 18) (1. 980. 22) 0. 18 25 519.52. 132kN / m人行道和欄桿:6g31. 2kN / m5橋面鋪裝: g 40.06 1.0 23 0. 02 1. 0 230. 368kN / m 5作用于主梁上的全部恒載集度:gg 1g2 g 3g414. 85 2. 132 0. 368 17. 351.2 恒載內(nèi)力跨中截面M 1 gllgll2224119 . 517.3519.522824 . 667 kNm1/4跨截面M1l g(ll)117. 352442Q1 g( l1l2
5、)117. 3524219.519 . 517 . 352419. 519. 5(19.5)618. 50kN m441(19.519.52) 84. 58kN4支點截面M01Q17. 35 (19. 5 0 2) 169. 16kN2恒載內(nèi)力表項目彎矩 M(kN m )剪力 Q(KN )支點0169.161/4 跨618.5084.581/2 跨824.66702. 荷載橫向分布系數(shù)計算;2.1 抗扭修正系數(shù) 的計算由于各片主梁的截面相同, 考慮梁的抗扭剛度時號梁的荷載橫向分布系數(shù)5ai2 (2 2.0)2 2.02 0 ( 2. 0)2 ( 2 2. 0)240m2i12.1.1 、計算主
6、梁的抗彎慣矩 I T主 梁 板 寬 度 為 1.98m 主 梁 間 的 縫 寬 為 0.02m圖 主梁的細部尺寸(尺寸單位: cm )1) 、求主梁截面的重心位置 翼緣板平均厚度為 h1 (12 18) / 2 15cm肋高( 150-15 ) =135cm主梁截面重心至梁頂面的距離為1122 150 150 (198 22) 151545cm2222 150 (198 22) 151)主梁的抗彎慣矩為1 1 (1981222)315(19822)15 215 (45 )21 2212150322150(150245)2cm46773250cm46. 7733 10 2 m42)主梁的抗扭慣矩
7、圖 主梁抗扭慣矩的計算(尺寸單位: cm )對于翼板: t 1 / b1 15 / 198 0.076 0. 1,查表得 c1 1/3對于梁肋: t 2 / b2 22 / 135 0. 168 ,查表得 c2 0.2981 3 3 4 2 4 I T 198 153 0. 298 135 223 651119cm4 (0. 6511 10 2 )m43將截面分為上圖所示的兩個矩形對于翼板: t 1 / b1 15 / 176 0. 085 0. 1 ,查表得 c1 1/3對于梁肋: t 2 / b222 /1500.154 ,查表得 c20.301T 1 176 1530. 30115022
8、3678757cm4(0. 6788 10 2 )m43比較上述兩種情況的計算結(jié)果,抗扭慣矩取兩者中的大者I T (0. 6788 10 2)m42.1.2 、計算主梁抗扭修正系數(shù)1. 98n 5時,1. 042并取 G 0. 425E, B 4 2.0 29. 98m22 0. 8550. 425E 0. 6788 10 2 19.5 21 1. 04 2 ()2E 6. 7733 10 29. 982.2 汽車荷載橫向分布系數(shù)a )橋梁橫斷面( b )汽車荷載橫向分布系數(shù)( c)人群荷載橫向分布系數(shù)1)雙列汽車偏載( 2P )作用時80025018018080cm0. 80m21 號梁mc
9、q0. 9354. 0 0. 80 )19. 96 )0.72 號梁mcq2 ( 150. 9352. 0 0. 80 )19. 96 )0. 553 號梁0. 935019. 960.80)0. 42 )單列汽車荷載p=1 )作用時1 號梁mcq2 號梁mcq800250 1802260cm2. 6m0. 9350. 9354. 0 2. 619. 960. 6872. 0 2. 619. 960. 4433 號梁mcq 1 0. 935 0 2. 6 0. 2cq 5 19. 96比較單列偏載作用和雙列偏載作用的橫向分布系數(shù),雙列偏載作用下更不 利,故1 號梁橫向分布系數(shù):取 mcq 0.
10、72 號梁橫向分布系數(shù):取 mcq 0.553 號梁橫向分布系數(shù):取 mcq 0.42.3 、人群荷載橫向分布系數(shù)2.3.1 、考慮單列布置人群荷載時,荷載偏心矩800 75 e221 號梁人群橫向分布系數(shù) mcr2 號梁人群橫向分布系數(shù) mcr3 號梁人群橫向分布系數(shù) mcr437. 5cm4.375m10.9354.04.3751.019519. 9610.9352.04. 3750.610519. 9610.93504.3750.2519.962.3.2 、考慮雙列布置人群荷載時,荷載偏心矩 e=01、2、3 號梁人群橫向分布系數(shù)為 mcr 2 51 0.4比較單列布置人群荷載和雙列布置
11、人群荷載的橫向分布系數(shù)得:1 號梁人群橫向分布系數(shù) mcr 1.0192 號梁人群橫向分布系數(shù) mcr 0.6103 號梁人群橫向分布系數(shù) mcr 0.42.4 、主梁支點截面的荷載橫向分布系數(shù)(采用杠桿法)1、繪制 1 號、 2 號、3 號梁的荷載反力影響線;2、確定荷載的橫向最不利的布置;下圖3、內(nèi)插計算對應(yīng)于荷載位置的影響線縱標;由杠桿法計算得到 1 、2 、3 號梁的橫向分布系數(shù)1 號梁橫向分布系數(shù)175 30 200 2人群荷載橫向分布系數(shù)為 m0r2001. 3375橫向分布系數(shù)總匯梁號跨中 l / 4段的分布系數(shù) mc支點的分布系數(shù) m0汽車荷載人群荷載汽車荷載人群荷載10.71
12、.0190.51.337520.550.6100. 5030.40.40.750汽車荷載橫向分布系數(shù)為2 號梁橫向分布系數(shù)人群荷載橫向分布系數(shù)為汽車荷載橫向分布系數(shù)為3 號梁橫向分布系數(shù)人群荷載橫向分布系數(shù)為m0q18020. 5m0r 20m0q1 0.52m0r30200 20 11 200 130 1200 2汽車荷載橫向分布系數(shù)為 m0q1.1753. 活載內(nèi)力計算;汽車車道荷載標準值。查 JTG D60 2004 規(guī)范,橋面凈寬8m,車輛雙向行駛, 8.0 w 14. 0 橫向布置車隊數(shù)為 2 ,不考慮折減系數(shù),1。公路 I 級車道荷載的均布荷載標準值為 qk 10. 5kN / m
13、 ;集中荷載標準值 按以下規(guī)定選?。簶蛄河嬎憧鐝叫∮诨虻扔?5m 時, PK 180kN ;橋梁計算跨徑等于或大于 50m 時,PK 360kN ;橋梁計算跨徑在 5m50m 之間時,PK 值 采用線性內(nèi)插法求得。公路II 級車道荷載按公路 I 級荷載的 0.75 倍采用。計算跨徑 l =19.5m ,位于 550m 之間 ,集中荷載標準值19. 5 50.75 PK0.75 180 195.05 55 (360 180)178. 5kN均布荷載標準值 0.75 qk 7. 875kN / m車道荷載的均布荷載標準值應(yīng)滿布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號影響線上;集中荷載標準值只作用于相應(yīng)影響線中
14、的一個最大影響線峰值處。計算剪力效應(yīng)時集中荷載標準值應(yīng)乘以1.2 的系數(shù),則計算剪力時, 集中荷載標準值 Pk 188 1. 2 225. 6kN3.1 、跨中截面的彎矩和剪力3.1.1 彎矩1、汽車荷載作用下跨中彎矩影響線的最大縱標ykl/419. 544. 875m跨中彎矩影響線的面積l219. 52247. 53m2沖擊系數(shù) 11.3圖 ( a )汽車荷載和人群荷載 ( b)沿梁跨的橫向分布系數(shù)c)跨中彎矩影響線d)跨中剪力影響線1 號梁的跨中截面彎矩Mq (1 ) mcq (PK yk1.3 1 0. 7 (178. 51132. 48kN mqk4.875)7.87547. 53)2
15、 號梁的跨中截面彎矩Mq (1 ) mcq1. 3 1 0.55 889. 81kN m(PK y k (178. 5qk4. 875)7.87547. 53)3 號梁的跨中截面彎矩Mq(1) mcq1.3 1 0. 4647. 13kN(PK ykqk(178. 5 4.875)7.87547. 53)3.1.2 人群荷載作用下人群荷載集度 qr 3.00.75 2.25kN/m1 號梁的跨中截面彎矩Mrmcrqr1.019 2.25 47.53 108. 97kN m2 號梁的跨中截面彎矩Mr mcr qr0. 610 2. 25 47. 53 65. 23kN m3 號梁的跨中截面彎矩M
16、rmcr qr0.4 2. 25 47. 53 42. 78kN m3.2 、剪力(1、汽車荷載作用下跨中剪力影響線的最大縱標 yk 0.5m跨中剪力影響線的面積19. 50. 5 / 42. 4375m1 號梁的跨中截面剪力Q ( 1) mcq( PK y k qk)1. 3 1 0. 7( 225. 6 0. 57. 8752. 4375)120. 12kN2 號梁的跨中截面剪力Q ( 1 ) mcq(PK y k qk)1. 3 1 0. 55( 225. 6 0. 57. 8752. 4375)94. 38kN3 號梁的跨中截面剪力Q ( 1) mcq( PK y k qk)1. 3
17、1 0. 4( 225. 6 0. 57. 8752. 4375)68. 64KN2 、人群荷載作用下人群荷載集度 qr 3.0 0.752.25kN / m跨中彎矩影響線的面積19. 50. 5 / 422. 4375m21 號梁的跨中截面剪力Qmcr qr1. 019 2. 25 2. 4375 5. 59kN2 號梁的跨中截面剪力Q mcr qr0.610 2.25 2. 43753. 35kN3 號梁的跨中截面剪力Q mcr qr0. 4 2. 25 2. 4375 2. 19kN3.2 1/4 跨截面的彎矩和剪力圖九a )1/4 跨彎矩影響線b )1/4 跨剪力影響線跨中彎矩影響線的
18、最大縱標yk1l43l4319. 5 3. 66m16M (1) mcq (PK y kqk1. 3 1 0. 7 (2503. 66 7.875 35. 69)1088. 41kN m2 號梁 1/4 跨截面彎矩M ( 1 ) mcq(PKy k qk)1. 3 1 0. 55(2503. 66 787535. 69)855. 18kN m3 號梁 1/4 跨截面彎矩M ( 1) mcq(PKy k qk)1. 3 1 0. 4(2503. 66 7.87535. 69)621. 95kN m2、人群荷載作用下1 號梁 1/4 跨截面彎矩Mrmcrq r1. 0192. 2535. 6981
19、. 83kN m2 號梁 1/4跨截面彎矩Mrmcr q r0. 6102. 2535。6948. 98kN m3 號梁 1/4跨截面彎矩Mrmcrqr0.42. 2535. 6932. 12kN m3.2.2 、剪力跨中彎矩影響線的最大縱標yk0.75m跨中彎矩影響線的面積m3419. 50. 75 / 2 5. 48m1、汽車荷載作用下1 號梁 1/4 跨截面剪力Q (1) mcq(PKykqk)1. 3 1 0. 7( 225. 60. 757. 8755. 48)193. 24kN2 號梁 1/4 跨截面剪力Q ( 1) mcq(PKykqk)1.3 1 0. 55( 225. 60.
20、 757. 8755. 48)151. 83kN3 號梁 1/4 跨截面剪力Q (1 ) mcq1. 3 1 0.4110. 42kN(PK y k( 225. 6qk0. 75)7.8755.48)、 人群荷載作用下1 號梁 1/4跨截面剪力Qmcr qr1. 0192. 255. 4812. 56kN2 號梁 1/4跨截面剪力Q mcr qr0.612. 255. 487.52kN3 號梁 1/4跨截面剪力Q mcr qr0. 42.255.484. 93kN3.3 支點剪力圖 (a )汽車荷載和人群荷載 (b )沿梁跨的橫向分布系數(shù)(c)梁上荷載分成兩部分 (d )支點剪力影響線3.3.
21、1 、汽車荷載作用下1 號梁支點截面剪力由于m0q mcq ,設(shè)集中荷載 Pk 作用于距支點 x位置處,則Qq1 (1 ) mxq PK y kx l x(1 ) PK m0q(mcq m0q)al19. 5 x19.5x1.3 1 250 0. 5(0.7 0.5)19. 5 / 4由 dQq1 0 即可解得 x5. 49m 0dx取 x 0荷載作用于支點處lxQq1 (1 ) PK m0ql19. 5 01.3 1 225.6 0. 5146. 64kN19.5laQq2 (1 ) mcq qK 2 2( m0q mcq )qK y1.3 1 0. 7 7.875 19.5 4.875 (
22、0.5 0.7) 7. 875 152 2 1263. 63kNQq Qq1 Qq2 146. 64 63. 63 210. 27kN2 號梁支點截面剪力由于 m0q mcq ,則Qq1 (1) PKm0q1. 3 1225.60.5146. 64kNlaQq1(1) mcqqK 22 (m0qmcq)qK y19.5 4. 875151. 3 10. 557.875(0.5 0. 55) 7.875221253. 34kNQqQq1Qq2 146. 6453.34 199. 98kN3 號梁支點截面剪力由于 m0q mcq ,則Qq1 (1) PK m0q1. 3 1 225. 6 0. 7
23、5 219. 96kNlaQq1 (1) mcq qK 2 2 ( m0q mcq )qK y19. 5 4. 875151. 3 1 0. 4 7. 875 (0. 75 0. 4) 7. 875 2 2 1250. 84kNQq Qq1 Qq2219. 96 50. 84 270. 8kN3.3.2 人群荷載作用下1 號梁支點截面剪力l 1 lQrmcr qr 2 2 4 (m0r mcr )qr y19.5 1 19. 5151.019 2.25 ( 1. 3375 1. 019) 2.2522 41224. 54kN2 號梁支點截面剪力l1lQrmcr qr224(m0rmcr )qr
24、y19. 5119.5150.61 2. 25(00.61) 2.252241210. 71kN3 號梁支點截面剪力l1lQrmcrqr 224(m0rmcr )qr y19.5119.5150. 4 2.25(0 0. 4) 2. 25224124. 66kN橋梁支點、1/4跨和 1/2跨彎矩、剪力表梁號荷載類型彎矩( kN m )剪力(kN )支點1/4 跨1/2 跨支點1/4 跨1/2 跨1汽車01088.411132.48210.27193.24120.12人群081.83108.9724.5412.565.592汽車0855.18889.81199.98151.8394.38人群04
25、8.9865.2310.717.523.353汽車0621.95647.13270.8110.4268.64人群032.1242.784.664.932.194. 作用效應(yīng)組合 ;梁號組合類型彎矩( kNm)剪力(kN )支點L/4L/2支點L/4L/21基本組合02357.622697.12524.85386.10174.43短期組合01462.221726.37340.89232.4189.67長期組合01086.601321.24263.09166.9150.282基本組合01994.312308.40494.95322.48135.89短期組合01266.111512.76319.86
26、198.3869.42長期組合0980.171206.68253.44148.3239.103基本組合01648.901943.50587.33261.6198.55短期組合01085.991320.44363.38166.8050.24長期組合0880.131100.63279.34130.7228.331控制2357.622697.12524.85386.10174.432設(shè)計計算內(nèi)力1994.312308.40494.95322.48135.8931648.901943.50587.33261.6198.555. 繪制彎矩和剪力包絡(luò)圖1 號梁彎矩包絡(luò)圖( KN/m )剪力包絡(luò)圖( KN
27、)2 號梁彎矩包絡(luò)圖( KN/m )剪力包絡(luò)圖( KN )3 號梁彎矩包絡(luò)圖( KN/m )剪力包絡(luò)圖( KN )6.主梁配筋設(shè)計計算6.1 跨中截面的縱向受拉鋼筋的計算6.1.1 計算 T 形截面梁受壓翼板的有效寬度圖1 跨中截面尺寸圖(尺寸單位: mm )為了便于計算,將實際 T 型截面換算成圖 1 所示的計算截面=(120+180 )/2=150mm 其余尺寸不變,故有:11(1)bf 13L0 13 19500 6500 mm ( L 0為主梁計算跨徑 )(2 )220+2 0+12 150=2020mm3 )2000mm (等于相鄰兩梁軸線間的距離)取上述三個數(shù)據(jù)中最小的值,故取 2
28、000mm6.1.2 、因采用的是焊接鋼筋骨架,設(shè)鋼筋重心至梁底的距離1500=135mm ,則梁的有效高度即可得到 1500-135=1365mm 。6.1.3 、判斷 T 形梁截面類型由 2000 150 (1365-150/2)=4489.20 106N.mm=4489.20KN.mM(2697.12KN.m)判斷為一類 T 形截面。6.1.4 、受壓區(qū)高度根據(jù)公式整理后,可得到 x2 2358x 238203 0bb2 4acx2a1500mm150mm舍去適合6.1.5 、主筋面積計算將各已知值及 x 106mm代入公式求出 AsRabi xRg14.5 1520 106340268
29、71mm2根據(jù)以下原則:a、選用鋼筋的總面積應(yīng)盡量接近計算所需的鋼筋 As ;b 、梁內(nèi)主筋直徑不宜小于 10mm ,也不能大于 40mm ,一般為 12-32mm本設(shè)計采用 16mm 和 32mm 兩種鋼筋搭配,選用 832+4 16 ,截面面積為7238mm 2;鋼筋疊高層數(shù)為 6 層,c、受拉鋼筋的布置在滿足凈保護層的條件下,應(yīng)盡量靠近截面的下邊緣,鋼筋的凈距和疊高都滿足構(gòu)造要求。故混凝土厚度取 c 30mm,鋼筋間橫向凈 距 220-2 25-2 34.5=101mm40mm ,鋼筋疊高為2 18+4 34.5=174 M (2697.12KN.m)又Ag7238 3.04% min
30、0.15% ,2.4% 故截面復(fù)核滿足要求bh0 200 1190 min6.2 腹筋的計算6.2.1 、檢查截面尺寸根據(jù)構(gòu)造要求,梁最底層鋼筋2 32 通過支座截面,支座截面有效高度34.5h0 h (35 ) 1253mm(0.51 10 3) Rbh0 (0.51 10 3) 25 200 1253639.03KN Q j0 440KN截面尺寸符合設(shè)計要求6.2.2 、檢查是否需要設(shè)置腹筋1 )跨中段截面 0.038R1bh0 0.038 1.55 20 119.1 140.3KN(2)支座截面 0.038R1bh0 0.038 1.55 20 125.3 147.6 KN因 Qjm 8
31、4kN 0.038R1bh0 Qj0 440kN ,故可在梁跨中的某長度范圍內(nèi)按構(gòu)造配置鋼筋,其余區(qū)段可應(yīng)按計算配置腹筋。6.2.3 、剪力圖分配在圖 3 所示的剪力包絡(luò)圖中,支點處剪力計算值 Qj0 ,跨中處剪力計算值Q jm 。Qj 0.038R1bh0 140.3KN 的截面距跨中截面的距離可由剪力包絡(luò)圖按比例求得,為L Qj Q jml2 Qj 0 Q jm19500 140.3 842 440 841542mm在l 長度內(nèi)可按構(gòu)造要求布置鋼筋。同時根據(jù)公路橋規(guī)規(guī)定,在支座中心 線 向 跨 徑 長 度 方 向 h 2 650mm 范 圍 內(nèi) , 鋼 筋 的 間 距 最 大 為NK044
32、=ojQ00312/h 2/hNk72.614=jQh/2=65045583000NK15.661=jQ4.0 NK67.942=jQ6.0L/2=9750圖 3. 計算剪力分配圖距支座中心線的 h/2 處的計算剪力值( Q j )由剪力包絡(luò)圖按比例求得,為QjLQ j0 h(Qj0 Qjm )L1950 440 130(440 84) 1950 416.27KN其中應(yīng)由混凝土和箍筋承擔(dān)的剪力計算值至少為 0.6Q j 249.76 KN ;應(yīng)由彎起鋼筋(包括斜筋)承擔(dān)的剪力計算值最多為 0.4Q j 166.5KN ,設(shè)置彎起鋼 筋區(qū)段長度為 4558mm 。6.2.4 、箍筋計算采用直徑為
33、 8mm 的雙肢箍筋,箍筋截面積 Ak nk Ak 2 50.3 100.6mm2在等截面鋼筋混凝土簡支梁中, 箍筋盡量做到等距離布置。 為計算簡便按式(4-5)設(shè)計箍筋時,式中的斜截面內(nèi)縱筋配筋百分率 p 及斜截面有效高度 h0可近似按支座截面和跨中截面的平均值取用,計算如下:跨中截面pm 1003.04 , h0 1191mm支點截面p 1000.64 , h0 1253mm則平均值分別為 p3.04 0.6421.84, h01191 125321222mm箍筋間距 Sk 為Sk0.0033(2 P) RAkRgkbh02(Qj)20.0033(2 1.84) 25 1.006 240
34、20 122.22(416.27)2= 264mm確定箍筋間距 Sk 的設(shè)計值尚應(yīng)考慮公路橋規(guī)的構(gòu)造要求。3現(xiàn)取 Sk 250mm h 975mm 及 500mm ,滿足規(guī)范要求。 k4綜合上述計算,在支座附近 h/2 范圍內(nèi),設(shè)計箍筋間距 Sv 100mm ;爾后 距支座中心 h/2 處至跨中截面統(tǒng)一的箍筋間距取 Sk 250mm ,用8 雙肢箍筋, 配筋率 k Ak100.6 0.002 0.0018 。k bSk 200 2506.3 彎起筋(斜筋)計算設(shè)焊接鋼筋骨架的架立鋼筋為 22 ,鋼筋重心至梁受壓翼板上邊緣距離 as 56mm 。彎起鋼筋的彎起角度為 45 ,彎起鋼筋末端與架立鋼
35、筋焊接。為了得到每 對彎起鋼筋分配的剪力, 由各排彎起鋼筋的末端折點應(yīng)落在前一排彎起鋼筋的構(gòu) 造規(guī)定來得到各排彎起鋼筋的彎起點計算位置, 首先要計算彎起鋼筋上、 下彎點 之間垂直距離 hi現(xiàn)擬彎起 N1N5 鋼筋,將計算的各排彎起鋼筋彎起點截面的 hi 以及至支 座中心距離 xi 、分配的剪力計算值 Qwi 、所需的彎起鋼筋面積 Awi列入表 1 中。 現(xiàn)將表 1 中有關(guān)計算如下:根據(jù)公路橋規(guī)規(guī)定,簡支梁的第一排彎起鋼筋(對支座而言)的末端彎 起點應(yīng)位于支座中心截面處。這時, hi 為h1 1300 30 34.5 1.5 44 24 34.5 0.51133mm表 1 彎起鋼筋計算表彎起點1
36、2345hi(mm)11331099106410461028距支座中心距離 xi ( mm )11332232329643425370分配的計算剪力值 Qwi (KN )166.51149.59108.7169.85需要的彎筋面積( cm2 )12.2711.028.014.84可提供的彎筋面積( cm2 )16.0916.0916.094.02彎筋與梁軸交點到支座中心距離(mm)56516.9827963869彎筋的彎起角為 45 ,則第一排彎筋( 2N5 )的彎起點 1 距支座中心距離為 1133mm 。 彎 筋 與 梁 縱 軸 線 交 點 1 距 支 座 中 心 距 離 為1133 13
37、00/ 2 30 34.5 1.5 565mm對于第二排彎起鋼筋,可得到h2 1300 30 34.5 2.5 44 24 34.5 0.51099mm彎 起 鋼 筋 ( 2N4 ) 的 彎 起 點 2 距 支 點 中 心 距 離 為1133 h2 1133 1099 2232mm分配給第二排彎起鋼筋的計算剪力值 Qw2 ,由比例關(guān)系計算可得到: 4558 650 1133 Qw24558 166.51得 Qw2 149.59 KN其中,0.4Q j 166.51KN ;h /2 650mm;設(shè)置彎起鋼筋區(qū)段長為 4558mm所需要提供的彎起鋼筋截面積( Aw2 )為0.06 Rgw sin
38、45o149.590.06 320 sin 45o211.02mm2Qw2第 二 排 彎 起 鋼 筋 與 梁 軸 線 交 點 2 距 支 座 中 心 距 離 為2232 1300/ 2 (30 34.5 2.5) 1698mm其余各排彎起鋼筋的計算方法與第二排彎起鋼筋計算方法相同、繪制彎矩包絡(luò)圖包絡(luò)圖是在荷載作用下沿跨徑變化最大彎矩圖。 嚴格的繪制方法應(yīng)按梁上各 截面的彎矩影響線布置荷載而求得。 但一般中小橋可根據(jù)求得的跨中彎矩 Mjm 近 似按拋物線規(guī)律求出梁上其他位置的 M x值,再連成圓順的曲線,即得彎矩包絡(luò) 圖,簡支梁彎矩包絡(luò)圖拋物線公式近似為:4x2Md,x M d,1/2 (1L2
39、 )式中: x 從跨中算起,即跨中縱坐標為 0,支點縱坐標 l / 2;計算如下:先按拋物線公式近似求出控制截面的彎矩值。已知L 19.5m , 0 1 ,M d ,1/ 22100KN m ,配置跨中截面鋼筋。0(跨中處): M d,1/22100KNM d ,3/8M d,1/ 2(124(L /8)2)L2 )M d,1/2 (164)1968.8KN mM d ,1/ 4M d,1/ 2(14(L /4)2)L2 )M d ,1/2 (11 ) 1575KN m43L8:M d,3/8M d,1/ 2(14(3L /8)2 )L2 )36M d,1/2(1 3664) 918.8KN
40、mM d ,0 0KN m通過以上五個控制截面,就可以把他們連接成一光滑的曲線。如圖圖 4 (a 、b )的彎矩包絡(luò)圖各排彎起鋼筋彎起后,相應(yīng)正截面抗彎承載力 Mui 計算如表 2將表 2 的正截面抗彎承載力 Mui 在圖 4 上用各平行直線表示出來,它們與 彎矩包絡(luò)圖的交點分別為 i、j、q,并以各 Mui 值代入式(4+14) 中,可求得 交點 i、j、q到跨中截面距離 x 值?,F(xiàn)在以圖 4 中所示彎起鋼筋彎起點初步位置,來逐個檢查是否滿足公路 橋規(guī)的要求。第一排彎起鋼筋 (2N5) :其充分利用點“ m ”的橫坐標 x 7044mm,而 2N5 的彎起點 1 的橫坐標 x1 =9750-
41、1133=8617mm , 說 明 1 點 位 于 m 點 左 邊 , 且 x1 x 8617 7044 1573mm h0 / 2 1236/ 2 618mm ,滿足要求。其不需要點 n 的橫坐標 x 8501mm,而 2N5 鋼筋與梁中軸線交點 1 的橫 坐標 x 1 9750 565 9185mm 8501mm ,亦滿足要求。第二排彎起鋼筋 (2N4) :其充分利用點“ l ”的橫坐標 x 5382mm,而 2N4 的彎起點 2 的橫坐標 x2 =9750-2232=7518mm5328mm, 且x2 x 7518 5382 2136mm h0 / 2 1218/ 2 604 mm ,滿
42、足要求。其不需要點 m 的橫坐標 x 7044mm,而 2N4 鋼筋與梁中軸線交點 2 的橫 坐標 x 2 9750 1698 8052mm 7044mm,亦滿足要求。第三排彎起鋼筋 (2N3) :其充分利用點“ k ”的橫坐標 x 3060mm,而 2N3 的彎起點 3 的橫坐標 x3 =9750-3296=6454mm, 且x3 x 6454 3060 3394mm h0 / 2 1201/ 2 601mm ,滿足要求。其不需要點 l 的橫坐標 x 5382mm,而 2N3 鋼筋與梁中軸線交點 3的橫 坐標 x3 9750 2796 6954mm 5382mm ,亦滿足要求。第四排彎起鋼筋 (2N2) :其充分利用點“ j ”的橫坐標 x 1895mm,而 2N2 的彎起點 4 的橫坐標 x4 =9750-4342=5408mm, 且x4 x 5408 1895 3513mm h0
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