20米t型梁桥课程设计.docx
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20米t型梁桥课程设计
T型梁桥课程设计
●设计资料:
某桥标准跨径20米,计算跨径19.56米,梁长19.96米,桥面宽20米,横截面由8片主梁构成,主梁间距2.5米,横梁高1.00米。
●设计荷载:
汽车荷载按公路—Ⅰ级,人群荷载为3.5KN/m2,结构重要性系数γo=1.0。
●设计材料:
●设计步骤:
1.拟定T型梁尺寸(主梁高,横梁高,横梁片数及间距,翼缘板,主梁复板,横隔梁厚度,马蹄形尺寸),拟定桥面铺装厚度,材料。
绘出T型梁纵断面和横断面
2.按铰接悬臂板计算行车道板的荷载有效分布宽度,作用效应组合,并完成配筋(附必要的计算图式)
3.按杠杆法计算各支点横向分布系数(精确到0.001)
4.按偏心压力法计算各主梁的跨中横向分布系数(精确到0.001)
5.完成主梁的内力计算及基本荷载组合
6.完成主梁配筋(抗拉钢筋以及抗剪钢筋的配置)
7.完成板式橡胶支座的选择与设计
●设计过程:
一、桥面宽为净14+23.0,桥面横截面由8片T型主梁构成,主梁间距为2.50米,桥面的横断面如图1所示。
图1桥面横断面(单位:
mm)
根据相关规范的规定以及工程实际的情况,T型梁的尺寸如图2所示。
图2T型梁截面尺寸图(单位:
mm)
T型梁横断面如图3所示,纵断面如图4所示。
图3T型梁横截面(单位:
mm)
图4T型梁纵断面(单位:
mm)
二、桥面铺装为3cm厚的沥青混凝土面层,重度为24kN/m3
垫层为12cm厚的C50水泥混凝土,6cm厚防水层,重度为25kN/m3
T型梁翼缘板的重度为24kN/m3
(1)恒载及内力计算(以纵向1米宽的板条进行计算)
(2)按铰接板计算行车道板(如图5)的有效宽度及车辆荷载产生的内力
图5铰接悬臂行车道板图6悬臂板计算图式
将车轮作用于铰缝轴线上,如图6所示,轴重力标准值为P=140kN,轮压分布宽度如图7所示
图7车辆荷载计算图式(单位:
m)
(3)内力组合(承载能力极限状态内力组合)
(4)行车道板的配筋
图8T梁翼缘板的钢筋布置图
三、按杠杆法计算各梁支点处的荷载横向分布系数
各梁的横向影响线及荷载布置如图9所示(按车辆荷载布置)
图9支点处各梁影响线及荷载分布图
四、利用偏心受压法计算各主梁的跨中汽车荷载横向分布系数
各梁的横向影响线及荷载布置如图10所示(按车辆荷载布置)
图10跨中各梁影响线及荷载分布图
五、主梁内力计算
⑴横载内力计算
图11恒载产生跨中弯矩计算图式图12恒载产生支点剪力计算图式
经计算,1号梁和5号梁的支点剪力最大:
(见图12)
⑵主梁活载计算
①计算汽车荷载产生的跨中弯矩与支点剪力
根据《桥规》的规定,
,
根据偏心压力法计算得到,1号梁和5号梁的汽车荷载跨中横向分布系数最大,为0.565。
汽车荷载产生的跨中弯矩:
(见图13)
图13汽车荷载产生跨中弯矩计算图式图14汽车荷载产生支点剪力计算图式
经计算,1号梁和5号梁支点处剪力最大:
(见图14)
②计算人群荷载产生的跨中弯矩与支点剪力
根据偏心压力法计算得到,1号梁和5号梁的人群跨中横向分布系数最大,为0.41。
人群荷载产生的跨中弯矩:
(见图15)
图15人群荷载产生跨中弯矩计算图式图16人群荷载产生支点剪力计算图式
经计算,1号梁和5号梁支点处的剪力最大:
(见图16)
③内力组合
基本组合(用于承载能力极限状态)
六、完成主梁的配筋
1受拉钢筋的配置
图17T型主梁配筋图
2箍筋与弯起钢筋的配置
Ⅰ恒载产生的跨中剪力(见图18)
图18恒载产生跨中弯矩计算图示图19汽车荷载产生跨中弯矩计算图式
Ⅱ汽车荷载产生的跨中剪力(见图19)
Ⅲ人群荷载产生的跨中剪力:
(见图20)
图20人群荷载产生的跨中剪力
Ⅳ梁的跨中剪力
某钢筋混凝土T型截面简支梁,标准跨径为20米,计算跨径19.56米,
按正截面承载能力计算所确定的跨中截面尺寸(见图2)和钢筋布置图(见图17)。
主筋为HRB400,34Ф32,
架立钢筋为HRB335,2Ф14,焊接成多层骨架钢筋。
混凝土等级为C50。
该梁承受支点剪力
,跨中剪力
,支点弯矩
,跨中弯矩
,
。
图21按抗剪承载力要求计算各排弯起钢筋的用量(单位:
mm)
箍筋选用Ф6,
弯起钢筋采用4Ф24,实际面积为1810mm2>1679mm2,满足抗剪要求。
弯起钢筋采用4Ф32,实际面积为3217mm2>2878.4mm2,满足抗剪要求。
弯起钢筋采用4Ф32,实际面积为3217mm2>2428mm2,满足抗剪要求。
弯起钢筋采用4Ф32,实际面积为3217mm2>1978mm2,满足抗剪要求。
弯起钢筋采用3Ф30,实际面积为2121mm2>1528mm2,满足抗剪要求。
弯起钢筋采用3Ф30,实际面积为2121mm2>1078mm2,满足抗剪要求。
弯起钢筋采用1Ф30,实际面积为706.9mm2>628mm2,满足抗剪要求。
弯起钢筋采用1Ф30,实际面积为706.8mm2>178mm2,满足抗剪要求。
七、完成板式橡胶支座的选择与设计
1选择橡胶支座的几何尺寸和各项变形
2验算支座的平面尺寸
3确定并验算支座厚度
4确定支座钢板厚度
5验算支座偏转情况
·
6验算支座的抗滑稳定性
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