25m裝配式鋼混T梁設(shè)計(jì)計(jì)算模板-土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

1322329885630以聯(lián)系我們工作室，設(shè)計(jì)中不懂的也可以咨詢我們。25m裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T梁設(shè)計(jì)1.1設(shè)計(jì)內(nèi)容橋面寬度(橋面凈空)：凈7m(行車道)+2×0.75m(人行道)設(shè)計(jì)荷載：公路—II級(jí)混凝土：預(yù)制T梁、橫隔梁、濕接縫及橋面現(xiàn)澆混凝土均用C30，橋面鋪裝采用瀝青混件：水位隨季節(jié)變化，不通航；1.2橫截面布置1.2.1主梁間距與主梁片mm考慮橋梁設(shè)計(jì)各方面的要求，主梁翼板寬度設(shè)1.2.2主梁截面主要尺寸擬定鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋的主梁高度與其計(jì)算跨徑之比約在1/11~1/18之間。當(dāng)建筑高度不受限制時(shí)，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的方案，因?yàn)樵龃罅焊呖梢怨?jié)省鋼筋用量，同時(shí)梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土增加的用量不多。綜上所述，本設(shè)計(jì)中取用1.5m的主梁高度23223298856302、主梁截面細(xì)部尺寸3、計(jì)算截面幾何特征將主梁跨中截面劃分成三個(gè)規(guī)則圖形的小單元，截面幾何特征性列表計(jì)算見表1-1中截面幾何特性計(jì)算表分塊面分塊面積性矩Ii(4)(5)大毛截面分塊面積對(duì)截面形心的慣性矩Ix=Aidi2(6)=(1)×ix8分塊面積對(duì)上緣Si=Aiyi分塊面積形心至上緣距離yi(cm)6塊稱三角承托腹板∑面積AiI=I+I3322329885630表明以上初擬的主梁跨中截面尺寸是合理的。1.3橫隔梁的設(shè)置主梁在荷載作用位置的彎矩橫向分布，在當(dāng)該位置有橫隔梁時(shí)比較均勻，否則主梁彎4322329885630第一章主梁內(nèi)力計(jì)算2.1主梁跨中荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算2.1.1跨中荷載橫向分布系數(shù)本題橋跨內(nèi)設(shè)有五道橫隔梁，具有可靠的橫向聯(lián)系，且承重結(jié)構(gòu)的寬跨比為：m。c主梁的抗彎及抗扭慣性矩I和I翼緣板厚按平均厚度計(jì)算，其平均板厚為則，則 532232988563012(2)122212Tiiiic——矩形截面的抗扭剛度系數(shù)，其值與有關(guān)，參看表2-11cT表2—2T梁I的計(jì)算過程及結(jié)果T6IaaIIaaI分塊分塊I/m4O/bT==1+GIT(l)2EIBE——混凝土彈性模量I——主梁的截面慣性矩——主梁計(jì)算跨徑B—橋面寬度I——主梁的截面抗扭慣性矩T=n=i士ikiiiii=1i=1a——第號(hào)梁的軸線到橋面中心線之間的水平距離7322329885630a——第k號(hào)梁的軸線到橋面中心線之間的水平距離k——修正的偏心壓力法中的修正系數(shù)ii=1n表示單位荷載P=1作用于號(hào)梁軸上時(shí)，號(hào)梁軸上所受的作用。帶入數(shù)據(jù)計(jì)算所nni5ni4ni3ni2ni1123繪制橫向分布影響線圖(見圖2—3)，然后求橫向分布系數(shù)。人群荷載取為3kN/m2，欄桿及人行道板每延米重取為4kN/m。8322329885630cq2crrcq2cr9322329885630cq2cr2.2支點(diǎn)剪力橫向分布系數(shù)計(jì)算3223298856301汽車荷載：m=0.7647=0.38235oq22#梁：1汽車荷載：m=1.0000=0.5000oq2oroq2混凝土公路橋梁的結(jié)構(gòu)自重，往往占全部設(shè)計(jì)荷載很大的比重，梁的跨徑愈大，結(jié)構(gòu)自愈大。在計(jì)算結(jié)構(gòu)自重內(nèi)力時(shí)，為簡(jiǎn)化起見，往往將橫梁、鋪裝層、人行道和欄桿等重量均勻分?jǐn)偨o各主梁承受。因此，對(duì)于等截面橫梁的主梁，其計(jì)算結(jié)構(gòu)自重是簡(jiǎn)單的均布荷載。永322329885630主主梁第一期第二期2橫隔梁期邊梁期42中梁橋面鋪裝欄桿人行道571232、永久作用效應(yīng)計(jì)算3223298856308ql2q(l)2824V/kN24qlql246.18246.18238.1002.3.2可變作用效應(yīng)計(jì)算結(jié)構(gòu)的基頻，簡(jiǎn)支梁橋的基頻簡(jiǎn)化計(jì)算公式為f=cf2l2mc=其中：l——結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑(m)；E——結(jié)構(gòu)材料的彈性模量(N/m2)；Ic——結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣性矩(m4)；mc——結(jié)構(gòu)跨中處的單位長(zhǎng)度質(zhì)量(kg/m)：cg9.81G——結(jié)構(gòu)跨中處延米結(jié)構(gòu)重力(kN/m)；3223298856302、公路—II級(jí)均布荷載q、集中荷載P及其影響線面積計(jì)算(見表2—8)：k公路—II級(jí)車道荷載按照公路—I級(jí)車道荷載的0.75倍采用，均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值q和k集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值P為kk可變作用(人群)(每延米)q人人按最不利方式布載可計(jì)算車道荷載影響線面積，計(jì)算過程見表2—7。其中V的11ll影響線面積取半跨布載方式為最不利，業(yè)=根根==3.038。2228l118813l32163212MMV0322329885630表2—8公路—II級(jí)車道荷載及其影響線面積計(jì)算表q/kNmkMMV03、可變作用彎矩效應(yīng)計(jì)算(見表2—9~2—10)ckkk(1+μ)——汽車荷載的沖擊系數(shù)；ξ——汽車荷載橫向分布系數(shù)，本設(shè)計(jì)為二車道布載控制設(shè)計(jì)，橫向折減系數(shù)為=1；Pk載標(biāo)準(zhǔn)值；qk——汽車車道荷載中，每延米均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值；m——沿橋跨縱向與集中荷載位置對(duì)應(yīng)的橫向分布系數(shù)；cy——沿橋跨縱向與荷載位置對(duì)應(yīng)的內(nèi)力影響線坐標(biāo)值。k于只能布置兩車道，故橫向折減系數(shù)=1.0。計(jì)算跨中和l/4處彎矩時(shí)，可近似認(rèn)為荷載橫向分布系數(shù)沿跨長(zhǎng)方向均勻變化，故各主梁m值沿跨長(zhǎng)方向相同。c322329885630PPykkNMkNmmc內(nèi)力MMMMMMqkkNm梁號(hào)123qq(kN/m)人MMMMMMMmc梁號(hào)123在可變作用剪力效應(yīng)計(jì)算時(shí)，應(yīng)計(jì)入橫向分布系數(shù)n沿橋跨方向變化的影響。通常按如下方法處理，先按跨中的m由等代荷載計(jì)算跨中剪力效應(yīng)；再用支點(diǎn)剪力荷c載橫向分布系數(shù)m并考慮支點(diǎn)至l/4為直線變化來(lái)計(jì)算支點(diǎn)剪力效應(yīng)。0322(1)跨中截面剪力V的計(jì)算yckkkII剪力計(jì)算表PPkNqkkN/mmckN123yk000VkNq人kN/mVVVmc123(2)支點(diǎn)處截面剪力V的計(jì)算0支點(diǎn)剪力效應(yīng)橫向分布系數(shù)的取值為：a．支點(diǎn)處為按杠桿原理法求得的ml/4~3l/4段為跨中荷載的橫向分布系數(shù)mcc．支點(diǎn)到l/4及3l/4到另一支點(diǎn)段在m和m之間按照直線規(guī)律變化，如圖c322329885630剪力效應(yīng)計(jì)算圖式(cm)o,q12421224oq2421224322329885630oq242483取值見圖2—6，計(jì)算結(jié)果及過程如下：mo,r12221232232988563024.3V=3.620.40630.853+0.40630.5+o,r2221.146621124.311124.31Vo,r3224122412作用效應(yīng)的基本公式:udGiGikQ1kcQjQjki=1j=2式中—橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)，根據(jù)公路橋涵的設(shè)計(jì)安全等級(jí)取用；0—第i個(gè)永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，當(dāng)永久作用效應(yīng)(結(jié)構(gòu)重力和預(yù)應(yīng)力作時(shí)，取=1.2，對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)，=1.0.GiGi—汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)的分項(xiàng)系數(shù)，=1.4，當(dāng)某個(gè)QQ1可變作用在效應(yīng)組合中超過汽車荷載效應(yīng)時(shí)，則該作用取代汽車荷載，其分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)采用汽車荷載的分項(xiàng)系數(shù)；對(duì)于專門為承受某作用而設(shè)置的結(jié)構(gòu)或裝置，設(shè)計(jì)時(shí)該作用的分項(xiàng)系數(shù)取與汽車荷載相同的值。S—汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊系數(shù)、離心力)的標(biāo)準(zhǔn)值。—在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)、風(fēng)荷載外的取=1.1。322329885630S—在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊系數(shù)、離心力)外的其他k—在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)外的其他可c變作用效應(yīng)的組合值系數(shù)。當(dāng)永久作用與汽車荷載和人群荷載(或其他一種可變作用)的組合值系數(shù)=0.8；當(dāng)除汽車荷載(含汽車沖擊力、c離心力)外尚有兩種可變作用參與組合時(shí)，其組合值系數(shù)=0.7；尚有c三種其他可變作用參與組合時(shí)，其組合值系數(shù)=0.6；尚有四種及以上cc永久作用設(shè)計(jì)值與可變作用設(shè)計(jì)值的分項(xiàng)系數(shù)為：Qj除汽車荷載效應(yīng)外的其他可變作用效應(yīng)的組合值系數(shù):=0.8cMMMMMM1233223298856302、剪力效應(yīng)基本組合Qj除汽車荷載效應(yīng)外的其他可變作用效應(yīng)的組合值系數(shù):=0.8c000合V0V0V0123第三章持久狀況承載能力極限狀態(tài)下配筋與驗(yàn)算3.1配置主梁受力鋼筋3.1.1配置主筋d設(shè)鋼筋凈保護(hù)層為3cm，鋼筋重心至底邊距離為a=3+0.07×150=13.5cm，取為0d322329885630二類T二類T形截面：若滿座yM共fb,h,f，則受壓區(qū)全部位于翼緣內(nèi)，為第一類T0dcdff2cd本題為C40混凝土，故f=18.4Mpa；b為T形截面受壓區(qū)翼緣有效寬度，取下列三ff此處，b為梁腹板寬度，其值為20cm，b為承托長(zhǎng)h其值為f170f170hhhhh判別式左端為0d判別式右端為因此，受壓區(qū)位于翼緣板內(nèi)，屬于第一類T形截面。應(yīng)按寬度為b的矩形截面進(jìn)截面抗彎承載力計(jì)算。322329885630即(x)(x)根據(jù)式Af=fb'xssdcdfsf280s鋼筋布置如圖2—7所示。鋼筋重心位置a為：as+2945=14.31cm0sbbosf03.1.2持久狀況截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算按截面實(shí)際配筋面積計(jì)算截面受壓區(qū)高度x為截面抗彎極限狀態(tài)承載力為322329885630足要求。3.1.3根據(jù)斜截面抗剪承載力計(jì)進(jìn)行斜筋配置0dcu,k00d故支點(diǎn)抗剪截面尺寸滿足要求。0d2td0構(gòu)造要求設(shè)置鋼筋。而本題中0d2td00d2td0(1)最大剪力V'取用距支座中心h/2(梁高一半)處截面的數(shù)值，其中混凝土與d箍筋共同承擔(dān)的剪力V'不小于60%V'，彎起鋼筋(按45°彎起)承擔(dān)的剪力V'不大于csdsbd(2)計(jì)算第一排(從支座向跨中計(jì)算)彎起鋼筋時(shí)，取用距支座中心h/2處由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力值。(3)計(jì)算第一排彎起鋼筋以后的每一排彎起鋼筋時(shí)，取用前一排彎起鋼筋下面彎起點(diǎn)處由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力值。322329885630m由內(nèi)插可得，距支座中心處的剪力效應(yīng)V為：ld2hd2csdsbsb。相應(yīng)各排彎起鋼筋位置與承擔(dān)的剪力值表3—1彎彎起點(diǎn)距支座中心距離(m)承擔(dān)的剪力值V(kN)斜筋排次1224322329885630承載能力(kN)按下式計(jì)算：yV=0.75103fAsin90sbsdsbs式中:f—彎起鋼筋的抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度(MPa)；A—在一個(gè)彎起鋼筋平面內(nèi)的彎起鋼筋的總面積(mm2)；9—彎起鋼筋與構(gòu)件縱向軸線的夾角。ssdsyVA=0sbsb0.75103fsin9sbssds合要求。(3)主筋彎起后持久狀況承載能力極限狀態(tài)正截面承載能力校核：計(jì)算每一彎起截面的抵抗彎矩時(shí)，由于鋼筋根數(shù)不同，其鋼筋的重心亦應(yīng)不同，則有效高度h大小不同。此0322329885630處系估算，可用同一數(shù)值，其影響不會(huì)很大。236鋼筋的抵抗彎矩M為：1M=2fA(hx)1sds1022225鋼筋的抵抗彎矩M為:2223.1.4箍筋配置a2a20.2106(2+0.6P)fAfbh2S=13cu,kswsv0v(yV)20d式中：a—異形彎矩影響系數(shù)，取a=1.0；132232988563033V—距支座中心處截面的計(jì)算剪力(kN)；dA—同一截面上箍筋的總截面面積(mm)；ξ—混凝土和鋼筋的剪力分擔(dān)系數(shù)，取ξ=0.6；選用2010雙肢箍筋(R235,f=195MPa),則面積A=1.57cm2；距支座中心h/2處svsv0g022gd===347(mm)vvm則配筋率p=A/(Sb)分別為：svsvvvvsvv3.2斜截面抗剪承載能力驗(yàn)算按《公預(yù)規(guī)>5.2.6條規(guī)定，斜截面抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算位置為:(1)距支座中心h/2(梁高一半)處截面；322329885630(2)受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)處的截面；(3)錨于受拉區(qū)的縱向主筋開始不受力處的截面；(4)箍筋數(shù)量或間距有改變的截面；(5)受彎構(gòu)件腹板寬度改變處的截面。(1)距支座h/2處截面1-1，相應(yīng)的V=489.28kN，M=444.07kN.m。dd(2)距支座中心1.416m處截面2-2(彎起鋼筋彎起點(diǎn))，相應(yīng)的V=521.17kN，dd)距支座中心2.188m處截面3-3(彎起點(diǎn)及箍筋間距變化處)，相應(yīng)的V=468.25kN，ddm4(彎起點(diǎn))，相應(yīng)V=416.09kN，M=2022.75kN.mdd(5)距支座中心5.543m處截面5-5(彎起點(diǎn)及箍筋間距變化處)，相應(yīng)的V=364.70kN，dd(6)距支座中心應(yīng)注意的是：此時(shí)的V，M為計(jì)算的通過斜截面頂端正截面內(nèi)的最大剪力(kN)和相dd322329885630例繪制的彎矩圖上量取。0dcssbV=0.75〉10-3fxAsin9sbsdsbscs0cu.ksvsvV能力(kN)；svsvsvvV—與斜截面相交的普通彎起鋼筋的抗剪能力(kN)；A—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)。0M0012截割一組彎起鋼筋，則縱向鋼筋的含筋率cssb1322329885630NkNNcssb5因此，斜截面抗剪承載能力滿足要求。3.3持久狀況正常使用極限狀態(tài)下裂縫寬度驗(yàn)算fk123E0.28+10ps式中：C—考慮鋼筋表面形狀的系數(shù)，取C=1.0；1C—考慮荷載作用的系數(shù)，長(zhǎng)期荷載作用時(shí)，2N2NlsN期荷載效應(yīng)組合下的內(nèi)力，N為短期效應(yīng)組合計(jì)算的內(nèi)力；sC—與構(gòu)件形式有關(guān)的系數(shù)，C=1.0;33Mhs0sGik1jQjkGsplGik1jQjkGs0.4MplGik1jQjkGs0.4MpM2399.98s0322329885630CNl0.51968.05=1.41N8sE—鋼筋的彈性模量，HRR335鋼筋，E=2.0105Mpa，代入后可得到：ss滿足在一般正常大氣條件下，鋼筋混凝土受彎構(gòu)件不超過最大裂縫寬度的要求。但是，則ss3.4持久狀況正常使用極限狀態(tài)下?lián)隙闰?yàn)算荷載短期效應(yīng)作用下的跨中截面按下式近似計(jì)算5M.L2f=ss48BsBB0(cr)+(cr)+[1(cr)2]0MMBsscr00c0fsE3104c322329885630y'=0換算截面慣性矩11I=17001393+1391700(470.99139)2+200(1500139)3+12I對(duì)受拉邊緣的彈性抵抗矩W=0==6.645107mm3。0換算截面重心以上部分面積對(duì)重心軸的面積矩為022cB=0.95EI=0.9531046.8381010=1.94881015N.mm2。0c0B為開裂截面的抗彎剛度，B=E.I，開裂截面的換算截面幾何特征值，按公式crcrccr0I=bx+aA(hx)2cr3Ess00B=EI=310411.4931010=3.4471015N.mm2crccr0crtk0sBB(425.67荷載短期效應(yīng)作用下跨中截面撓度為：Ll9s應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度，預(yù)拱度值按結(jié)構(gòu)自重和1/2可彎荷載頻遇值計(jì)算的長(zhǎng)期撓度值之和采GK85{M+0.5[0.7M/(1+山)+M]}L2p948Bf=n人f=n人人一cGkLG948B計(jì)算撓度小于規(guī)范限值，滿足規(guī)范要求322329885630第四章橫隔梁的計(jì)算4.1橫隔梁的內(nèi)力計(jì)算4.1.1確定作用在中橫隔梁上的計(jì)算荷載跨中橫隔梁的內(nèi)力，其余橫隔梁可依據(jù)跨中橫隔梁偏安全地選用相同的截面尺寸和配筋。圖4-1跨中橫隔梁的受截圖示(尺寸單位mm)10rr24.1.2繪制中橫隔梁的內(nèi)力影響線通常橫隔梁彎矩為靠近橋中線位置的截面較大，而剪力則在靠近兩側(cè)邊緣位置處的截4.1.3繪制彎矩影響線A,j1j1A2j1A3j1AAiA322329885630e——單位荷載p=1作用位置到A截面的距離。AP=1作用在1#梁軸上時(shí)(n=0.562，n=0.374，n=0.162)：15nM=n1.5d+n0.5d11.5dA21nM=n1.5d+n0.5dA1525P=1作用在3#梁軸上時(shí)(n=n=n=0.2)：2333nM=n1.5d+n0.5dA23由影響線的知識(shí)可知，MA影響線必在A——A截面處有突變，根據(jù)n和n連線延伸至A——A截面，即為n值，由此可繪出MA影響線如圖4-2所示。1同理，繪成Q右影響線如圖14.1.5截面內(nèi)力計(jì)算Q右=RQ右=R1Q右=R1即n右=n1