整體簡(jiǎn)支T型梁橋計(jì)算書(shū)

1、整體簡(jiǎn)支 T 型梁橋計(jì)算書(shū)項(xiàng)目名稱(chēng) 日期設(shè) 計(jì) 者校對(duì)者一、示意圖：二、基本設(shè)計(jì)資料1依據(jù)規(guī)范及參考書(shū)目：公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 JTJ D60-2004 ，以下簡(jiǎn)稱(chēng)通規(guī)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ D62-2004 ，以下簡(jiǎn)稱(chēng)公預(yù)規(guī)2幾何信息：橋總長(zhǎng) L = 8800 mm懸挑寬 b2 = 0 mmT型梁片數(shù)n = 2支承寬度 Bz = 1000 mm 板厚度 t = 250 mm 梁中心距 D = 2250 mmT 梁腹板寬 b5 = 400 mmT 梁直段高 h = 450 mmT 梁斜段寬 b3 = 600 mmT 梁斜段高 h4 = 60 mm兩側(cè)T梁外側(cè)斜段高h(yuǎn)6

2、= 60 mm安全帶高h(yuǎn)1 = 250 mm安全帶寬b1 = 250 mm懸挑端高h(yuǎn)2 = 0 mm懸挑斜高h(yuǎn)3 = 0 mm磨耗層厚c = 120 mm保護(hù)層厚as = 30 mm3荷載信息：汽車(chē)荷載等級(jí)：公路-H級(jí)，1車(chē)道設(shè)計(jì)安全等級(jí)： 二級(jí)；結(jié)構(gòu)重要系數(shù)：丫 o =2人群荷載 qr = kN/m ；兩側(cè)欄桿自重 gl = kN/m 4材料信息：混凝土強(qiáng)度等級(jí)： C30f ck = MPa f tk = MPa f cd = MPa4ftd = MPa Ec = x 10 MPa3混凝土容重丫 h = kN/m鋼筋砼容重丫 s = kN/m5= x 10 MPa鋼筋強(qiáng)度等級(jí)： HRB335

3、f sk = 335 MPa f sd = 280 MPa Es三、計(jì)算跨徑及截面特性1 計(jì)算跨徑：計(jì)算跨徑 l o = min （ l ，x l n）l = L - b = 8800 - 1000 = 7800 mmln = L - 2b = 8800 -2x1000 = 6800 mmlo = min （7800，x 6800）= min（7800， 7140） = 7140 mm四、主梁的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算1主梁內(nèi)力橫向分布系數(shù)(按杠桿法)1號(hào)梁：1行汽車(chē)：n i 汽=1/2 xn i 汽=1/2 x( +)=人群荷載：n人=n i人=+=走道板自重：n走道=n i走道=+=五、作用效

4、應(yīng)計(jì)算1永久作用效應(yīng)永久作用集度中梁自重：gi = A Xy s = x 25 = kN/m邊梁自重：g' i = A Xy s = x 25 = kN/m橋面鋪裝： g3 = (c + h' )/2xDx10-6x24-6= (120 + 90 )/2 x2250x10-6x24 = kN/m欄桿： g4 = kN/m走道板自重： g5 = Axy s = x25 = kN/m1 號(hào)梁恒載合計(jì)： g' = g' 1 + g' 2 + g 3 + nx( g4 + g 5)= + + + x( + ) = kN/m永久作用下梁產(chǎn)生的內(nèi)力計(jì)算MX = g

5、x I。/ 2 x x - g x x A2 / 2Q = g x I o / 2 - g x x恒載作用下，1號(hào)梁跨中彎矩 M2 = kN m支座剪力 Qo = kN2可變作用效應(yīng)采用直接加載求活載內(nèi)力，公式為：S =(1 + u)xex( mxp i xy i)S - 所求截面的彎矩或剪力；卩-汽車(chē)荷載沖擊系數(shù)，據(jù)通規(guī)基頻公式：f = n /2/I o2 x( Ecx Ic/m c) 1/2mc = G / gI o - 結(jié)構(gòu)計(jì)算跨徑 (m)；Ec - 結(jié)構(gòu)材料的彈性模量( N/m2)；Ic - 結(jié)構(gòu)跨中截面慣矩( m4)；mc - 結(jié)構(gòu)跨中處的單位長(zhǎng)度質(zhì)量( kg/m)；G - 結(jié)構(gòu)跨中

6、處延米結(jié)構(gòu)重力(N/m)；g - 重力加速度， g=(m/s 2)；4 6 3 1/2f = 2/ xx104x106xx(x 103)1/2= HZf = HZ > HZ ，取卩=E -多車(chē)道橋涵的汽車(chē)荷載折減系數(shù)；本橋面為1車(chē)道，故E =;mi - 沿橋跨縱向與荷載位置對(duì)應(yīng)的橫向分布系數(shù)，整體式現(xiàn)澆板mi=；Pi - 車(chē)輛荷載的軸重或車(chē)道荷載；y -沿橋跨縱向與荷載位置對(duì)應(yīng)的內(nèi)力影響線(xiàn)坐標(biāo)值。(1) 車(chē)道荷載(按通規(guī)條有關(guān)規(guī)定取值)公路一I級(jí)車(chē)道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為q k = kN/m集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值按以下規(guī)定選?。簶蛄河?jì)算跨徑小于或等于5m時(shí)，Pk= 180kN ;橋梁計(jì)算跨徑等于

7、或大于 50m時(shí)，Pk= 360kN ;橋梁計(jì)算跨徑在 5m 50m之間時(shí)，PK值采 用直線(xiàn)內(nèi)插求得。計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)，上述集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值Pk應(yīng)乘以的系數(shù)。公路一I級(jí)車(chē)道荷載的集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值為Pk = kN/m公路一 n級(jí)車(chē)道荷載的qK和Pk按公路一 I級(jí)車(chē)道荷載的倍采用，則公路一H級(jí)車(chē)道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為qK = kN/m公路一n級(jí)車(chē)道荷載的集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值為Pk = kN/m(2) 跨中截面內(nèi)力計(jì)算 根據(jù)跨中彎矩、剪力的影響線(xiàn)，求得汽車(chē)荷載作用下各梁跨中彎矩、剪力為：1號(hào)梁：M汽=(1+)XXX(X 4+X 8)=kN mQ 汽=(1+)XXX(XX +XX)=kN 根據(jù)跨中彎矩、剪力的影

8、響線(xiàn)，求得人群荷載作用下各梁跨中彎矩、剪力為：人群荷載q r = x = kN/mM人=xx 8 = kN mQ 人=xxx)=kN(3) 支座截面剪力計(jì)算計(jì)算支點(diǎn)剪力效應(yīng)的橫向分布系數(shù)的取值為：a、支點(diǎn)處按杠桿法計(jì)算的n 'b、1/431/4按跨中彎矩的橫向分布系數(shù)nc、支點(diǎn)l/4處在n和n '之間按照直線(xiàn)變化 根據(jù)支座剪力的影響線(xiàn)，求得汽車(chē)荷載作用下各梁支座剪力為：1號(hào)梁：Q 汽=(1+)xx xxx+x 2 x +x 4 x() /2+ x8x = kN 根據(jù)支座剪力的影響線(xiàn)，求得人群荷載作用下各梁支座剪力為：1號(hào)梁：q 人=xx +8x()xx = kN3內(nèi)力組合梁編號(hào)

9、內(nèi)力永久何載汽車(chē)何載人群何載Sd=+xs 汽 +xxs 人1號(hào)梁M跨中kN m1號(hào)梁Q跨中kN1號(hào)梁Q支座kN六、正截面設(shè)計(jì) ho = h - as = 760 - 55 = 705 mm1判斷截面類(lèi)型-6 -6 fed X b'f X h' f X( ho-h' f/2 )X 10 = X 2250 X 277 X( 705-277/2 )X 10=kN m > y oXMd = X = kN m 故屬第一類(lèi)受彎截面！2 求受壓區(qū)高度x據(jù)公預(yù)規(guī)公式：yoXMd = f cdXb' fXxX( ho - x / 2 )6XX106 = X2250XxX(

10、705 - x / 2 )解得：x = mm 由公預(yù)規(guī)表查得： 相對(duì)界限受壓區(qū)高度E b =x / ho = / 705 = <E b =，滿(mǎn)足要求3 求鋼筋面積As2As = f cdX b' fXx /f sd = X 2250X 280 = mm 2最小配筋率P min = max(，X ftd/f sd) = max(，X)= max (，) = %配筋率 P = A s/b/ho = 400/705 = %P = % > P min = % ，滿(mǎn)足要求。2鋼筋實(shí)配面積 As=3695mm2(2D28+4D28)七、斜截面設(shè)計(jì)為安全起見(jiàn)，跨中、支座剪力均取所有主梁中

11、相應(yīng)最大值，即： 跨中剪力 Q = kN ；支座剪力 Qo = kN1 截面尺寸復(fù)核據(jù)公預(yù)規(guī)第條規(guī)定：-31/2y oXVd = X = kN < X 10 Xfcu,k X bX ho31/2= X 10 3X 301/2 X 400X 705 = kN 故：截面尺寸符合設(shè)計(jì)要求。2 檢查是否需要根據(jù)計(jì)算配置彎起鋼筋據(jù)公預(yù)規(guī)第條規(guī)定：-3丫 oXVd = X = kN > X 10 Xa 2Xf td X bX ho-3= X 10 -3 XXX 400X 705 = kN其中：a 2 -預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，對(duì)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件為； 故：應(yīng)進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗(yàn)算。3.斜截面配筋計(jì)

12、算規(guī)定(公預(yù)規(guī)條和條)(1) 最大剪力采用距支座中心h/2 處截面的數(shù)值，其中混凝土與箍筋共同承擔(dān)不小于 60%，彎起鋼筋不大于 40%(2) 計(jì)算第一排彎起鋼筋時(shí)，采用距支座中心h/2 處由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力值 ( 3)計(jì)算以后每一排彎起鋼筋時(shí)，采用前一排彎起鋼筋點(diǎn)處由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力值4 彎起鋼筋面積計(jì)算由內(nèi)插可得：距支座中心 h/2 處剪力效應(yīng)為 Vh/2 = kN ，則： 由第一排彎起鋼筋承擔(dān)剪力為Vsb = XV h/2 = kN ，則：Y o XV sb = XX = kN=x 10-3 Xfsd x刀 AsbX Sin 0 s=X 10-3 XX刀 AsbX si

13、n45 °故：第一排彎起鋼筋計(jì)算面積 Asb = mm 2 第一排彎起鋼筋實(shí)配面積 Asb = 1232 mm 2(2D28)第二排采用與第一排相同彎起配筋方案， 第三排相同。以后各排采用輔助斜鋼筋， 配筋方案均與由內(nèi)插可得：第三排輔助斜鋼筋距支座中心1445 mm處剪力效應(yīng)為 V = kN，則:Y oXV sb = X = kN=X 10-3 Xfsd X刀 AsbX Sin 0 s=X 10-3 XX 刀 AsbX sin45 °故:第三排輔助斜鋼筋計(jì)算面積Asb = mm 2第三排輔助斜鋼筋實(shí)配面積Asb = 982 mm 2(2D25) ，以后各排輔助斜鋼筋與此相同

14、5箍筋面積計(jì)算按公預(yù)規(guī)第條規(guī)定，箍筋間距的計(jì)算公式為:2 2 -6 1/2Sv = a i a 3 XX 10 X( 2+)X f cu,k22xAsv Xf svX bx ho / (EX 丫 ox Vd)式中：a i -異型彎矩的影響系數(shù)，取ai =a 3 -受壓翼緣的影響系數(shù)，取a3 =P -斜截面上縱向受拉主筋的配筋率，P = 100 pE -混凝土和鋼筋的剪力分擔(dān)系數(shù)，取E =P = 100 X /( 400 X 705 ) =將各參數(shù)代入上式并移項(xiàng)，解得：Asv / S v =配箍率 Asv / (S vXb)= % < 最小配箍率 = %，則：Av / Sv按最小配箍率計(jì)算

15、：Asv / S v = X 400 =箍筋計(jì)算面積 Asv / S v = ，實(shí)配 Asv/Sv = (2d8100) ，雙肢箍 6斜截面抗剪承載力驗(yàn)算1 )距支座中心 h/2 處斜截面剪力驗(yàn)算縱向鋼筋含筋率 P = 100 X /(400 X 705) =配箍率p sv = Asv/ (S X b) =(100 X 400) = %斜截面上混凝土和箍筋共同的抗剪承載力Vcs = a 1a 2a 3XX10-3X bX hoX 1/22+)X f cu,k Xpsv Xf sv1/21/2-31/2= 1X1XXX10 X400X705X(2+X)X 30 XX= kNVcs = kN &g

16、t; XY oXV d = kN ，滿(mǎn)足要求 斜截面上彎起鋼筋的抗剪承載力為：-3Mb = X 10 Xf sd XSA sb X sin 0 s-3= X10-3XX1232Xsin45° = kNVcs+Vsb = kN > Y oXV d = kN ，滿(mǎn)足要求(2)距支座中心1420 mm處(附加斜筋起彎點(diǎn))斜截面剪力驗(yàn)算 縱向鋼筋含筋率 P = 100 X /(400 X 705) =配箍率p sv = Asv/ (S X b) = (100 X 400) = %X b X hox 1/2(2+)X fcu,k Xpsv Xfsv1/2-31/2=1 X 1 XXX 1

17、0 X 400X 705x ( 2+X)X 30 XX1/2=kNVCs = kN > Xy oXV d = kN，滿(mǎn)足要求 斜截面上彎起鋼筋的抗剪承載力為：-3乂b = X 10 XfsdXAsbXsin 0 s-3= X 10 XX 982X sin45 ° = kNVcs+Vsb = kN > y oXV d = kN ，滿(mǎn)足要求(3) 距支座中心3550 mm處(附加斜筋終點(diǎn)位置)斜截面剪力驗(yàn)算 縱向鋼筋含筋率 P = 100 X /( 400 X 705 ) =配箍率 p sv = A sv/ (S X b) =(100 X 400) = %斜截面上混凝土和箍筋

18、共同的抗剪承載力Vcs = a1a2a3XX10-3X bX hoX 1/22+)X f cu,k Xpsv Xf sv1/21/2-31/2= 1X1XXX10-3X400X705X(2+X)X 301/2XX= kNVcs = kN > y oXV d = kN ，滿(mǎn)足要求八、梁的最大裂縫寬度驗(yàn)算1 計(jì)算裂縫寬度 據(jù)公預(yù)規(guī) >第條，最大裂縫寬度計(jì)算公式為:3 fk = C 1 XC2 XC3 Xu ss/EsX (30+d) / (+10 p) C1 - 鋼筋表面形狀系數(shù)，帶肋鋼筋，??； C2 - 作用(或荷載)長(zhǎng)期效應(yīng)影響系數(shù)，C2 = 1 + X M l / M s 上式中

19、，彎矩短期效應(yīng)組合：M = M g+X M 汽+XM 人=kN m 彎矩長(zhǎng)期效應(yīng)組合：M = M g+ XM 汽+XM 人=kN m 故： C2 = 1 + X / =C3 - 與構(gòu)件受力有關(guān)的系數(shù)，鋼筋混凝土板式受彎構(gòu)件取 u ss - 鋼筋應(yīng)力 , 按公預(yù)規(guī)第條計(jì)算；u ss = M s /(X AsX ho)62= X 106/ (XX 705) = N/mm 22d =刀 ni Xd i / 刀 ni Xd i =配筋率 p = A s/b/ho = 400/705 =53fk = XXX( 2X105)X(30+) /(+10X) = mm2驗(yàn)算結(jié)果 據(jù)公預(yù)規(guī)第條，鋼筋混凝土構(gòu)件容許

20、最大裂縫寬度： 3 =3 fk = mm > 3 =，九、梁的變形驗(yàn)算1計(jì)算跨中撓度據(jù)公預(yù)規(guī) 第條，跨中撓度計(jì)算公式為 :2f = n e x Sx Mx 1 o / B上式中， S - 撓度系數(shù)， 5/48 ；l o - 計(jì)算跨徑；B - 剛度；B = Bo/ (Mcr/Ms)2+(1-Mcr/Ms)2xBo/Bcr全截面換算截面離梁頂距離：x o = mmns = E s / E c = 200000 / 30000 = 全截面換算截面慣性矩：3 2 3 2Io= bh3/12+bh (h/2- x o)2+(b' f-b)h' f3/12+(b' f-b )h' f x ( x o-h' f/2 )2+(ns-1 ) 2As ( ho- x o)64= x 10 mm換算截面中性軸距板頂面距離x為：2b/2 Xx +h' f x( b' f-b ) x(x -h' f/2 ) -n sXAsx( ho- x) = 0 ;解得 x = mm 全