橋梁工程課程設(shè)計(jì)---裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支t形梁橋設(shè)計(jì)

1、<p>　　《橋梁工程概論》課程設(shè)計(jì)</p><p>　　題 目：裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T形</p><p>　　梁橋設(shè)計(jì)（上部結(jié)構(gòu)）</p><p>　　專 業(yè)： 土 木 工 程 </p><p>　　班 級(jí)： 4班 </p><p>　　學(xué) 號(hào)：

2、 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　指導(dǎo)老師： </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)3</p><p>　　1.1 基本設(shè)計(jì)資料3</p><p&g

3、t;　　1.1.1 跨度和橋面寬度3</p><p>　　1.1.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)3</p><p>　　1.1.3 主要材料3</p><p>　　1.1.4構(gòu)造形式及截面尺寸3</p><p>　　第二章 主梁的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算5</p><p>　　2.1主梁荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算5</p>

4、;<p>　　2.1.1 剛性橫梁法計(jì)算橫向分布系數(shù)5</p><p>　　2.1.2 杠桿原理法計(jì)算梁端剪力橫向分布系數(shù)7</p><p>　　第三章 主梁的內(nèi)力計(jì)算9</p><p>　　3.1 永久作用效應(yīng)9</p><p>　　3.1.1 永久荷載：9</p><p>　　3.1.2

5、永久作用效應(yīng)計(jì)算10</p><p>　　3.2 可變作用效應(yīng)11</p><p>　　3.2.1 汽車荷載沖擊系數(shù)計(jì)算：11</p><p>　　3.2.2 公路-Ⅱ級(jí)均布荷載q11</p><p>　　3.2.3可變作用彎矩效應(yīng)計(jì)算12</p><p>　　3.2.4可變作用剪力效應(yīng)計(jì)算14<

6、/p><p>　　第四章 主梁截面設(shè)計(jì)、配筋及驗(yàn)算18</p><p>　　4.1 主梁受力鋼筋配置18</p><p>　　4.2截面抗彎承載力驗(yàn)算20</p><p>　　4.3斜截面彎起鋼筋箍筋的配筋及驗(yàn)算20</p><p>　　4.3.1斜截面抗剪承載力計(jì)算20</p><p>

7、;　　4.3.2彎起鋼筋設(shè)計(jì)21</p><p>　　4.3.3箍筋設(shè)計(jì)24</p><p>　　4.3.4 斜截面抗剪驗(yàn)算25</p><p>　　第五章 主梁的裂縫寬度驗(yàn)算30</p><p>　　5.1最大裂縫寬度按下式計(jì)算30</p><p>　　5.2效應(yīng)組合30</p><

8、p>　　第六章 主梁的撓度驗(yàn)算32</p><p>　　6.1抗彎剛度計(jì)算32</p><p>　　6.2撓度驗(yàn)算34</p><p>　　第七章 設(shè)計(jì)總結(jié)36</p><p>　　附 錄 設(shè)計(jì)人簡(jiǎn)介37</p><p>　　第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</p><p>　　1.1

9、 基本設(shè)計(jì)資料</p><p>　　1.1.1 跨度和橋面寬度</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)跨徑：20.7m（墩中心距離）</p><p>　　計(jì)算跨徑：20.2m（支座中心距離）</p><p>　　主梁全長(zhǎng)：20.66m（主梁預(yù)制長(zhǎng)度）</p><p>　　4)橋面寬度（橋面凈空）： 凈7m（行車道）＋2×1

10、.0m人行道</p><p><b>　　1.1.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)：公路－Ⅱ級(jí)，人行道和欄桿自重線密度按單側(cè)6kN/m計(jì)算，人群荷載3kN/m2</p><p><b>　　環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)：Ⅰ類環(huán)境</b></p><p>　　3）設(shè)計(jì)安全等級(jí)：二級(jí)</p>

11、<p>　　1.1.3 主要材料</p><p>　　混凝土：混凝土簡(jiǎn)支T梁及橫梁采用C40混凝土；橋面鋪裝上層采用0.03m瀝青混凝土，下層為0.06～0.13m的C30混凝土，瀝青混凝土重度按23kN/m3,混凝土重度按25kN/m3計(jì)。</p><p>　　2）鋼筋：主筋用HRB335，其它用R235</p><p>　　1.1.4構(gòu)造形式及截面

12、尺寸</p><p>　　圖1.1 橋梁橫斷面和主梁縱斷面圖（單位：cm）</p><p>　　如圖1.1所示，全橋共由5片T形梁組成，單片T形梁高為1.4m，寬1.8m；橋上的橫坡為雙向2%，坡度由C30混凝土混凝土橋面鋪裝控制；設(shè)有5根橫梁。</p><p>　　第二章 主梁的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算</p><p>　　2.1主梁荷載橫

13、向分布系數(shù)的計(jì)算</p><p>　　2.1.1 剛性橫梁法計(jì)算橫向分布系數(shù)</p><p>　　1）計(jì)算主梁的抗彎慣性矩I：</p><p>　?、偾笾髁旱闹匦奈恢莽纾?lt;/p><p>　　翼緣板厚按平均厚度計(jì)算，其平均厚度為：h==13cm</p><p>　　則，х==41.09cm</p><

14、;p><b>　?、诳箯潙T性矩I</b></p><p>　　I=×(180-18) ×13+(180-18) ×(41.09-)+×18×140+18×140×(-41.09)cm=8771607 cm</p><p>　　因?yàn)槊恳黄琓型梁的截面形式完全一樣，所以：</p>&

15、lt;p>　　式中，n=5，=2×（3.6）m=32.4 m</p><p><b>　　表2.2 值計(jì)算</b></p><p><b>　　計(jì)算橫向分布系數(shù)：</b></p><p>　　根據(jù)最不利荷載位置分別布置荷載。布置荷載時(shí)，汽車荷載距人行道邊緣距離不小于0.5m，人群荷載取3KN/m,欄桿及人

16、行道板每延米重取6.0KN/m，人行道板重以橫向分布系數(shù)的方式分配到各主梁上。</p><p>　　圖2.1 橫向分布系數(shù)計(jì)算圖式（單位：mm）</p><p>　　各梁的橫向分布系數(shù)：</p><p>　　汽車荷載：m=0.5×(0.5333+0.3333+0.1889-0.0111)=0.5222</p><p>　　m=0.5

17、×(0.3667+0.2667+0.1944+0.0944)=0.4611</p><p>　　m=0.5×(0.2+0.2+0.2+0.2)=0.4</p><p>　　人群荷載：m=0.6444 m=0.4211 m=0.2×2=0.4</p><p>　　人行道板：m=0.6489-0.2489=0.4</p>

18、;<p>　　m=0.4244-0.0244=4 m=0.2+0.2=0.4</p><p>　　2.1.2 杠桿原理法計(jì)算梁端剪力橫向分布系數(shù)</p><p>　　圖2.2 梁端剪力橫向分布系數(shù)計(jì)算圖式（尺寸單位：mm）</p><p>　　汽車荷載：m=0.5×0.6667=0.3334 m=0.5×1

19、.0=0.5</p><p>　　m=0.5×(0.9444+0.3333)=0.6389</p><p>　　人群荷載：m=1.2222 m=-0.2222 m=0</p><p><b>　　主梁的內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　3.1 永久作用效應(yīng)</p><p>

20、　　3.1.1 永久荷載：</p><p>　　假定橋面構(gòu)造各部分重力平均分配給主梁承擔(dān)，則永久荷載計(jì)算結(jié)果如下表所示</p><p>　　表3.1 鋼筋混凝土T形梁永久荷載計(jì)算表</p><p>　　人行道重力按人行道板橫向分布系數(shù)分配至各梁的版重為：</p><p>　　由于橫向分布系數(shù)均相同，，則</p><p>

21、;　　各梁永久荷載匯總結(jié)果見(jiàn)下表</p><p>　　表3.2 各梁的永久荷載值(單位（KN/m）</p><p>　　3.1.2 永久作用效應(yīng)計(jì)算</p><p>　　表3.3 影響線面積計(jì)算表</p><p>　　永久荷載效應(yīng)計(jì)算見(jiàn)下表：</p><p>　　表3.4 永久作用效應(yīng)計(jì)算表</p>&

22、lt;p>　　3.2 可變作用效應(yīng)</p><p>　　3.2.1 汽車荷載沖擊系數(shù)計(jì)算：</p><p>　　汽車荷載沖擊系數(shù)計(jì)算：結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)和結(jié)構(gòu)的基頻f相關(guān)，故應(yīng)先計(jì)算結(jié)果的基頻，簡(jiǎn)支梁橋的基頻簡(jiǎn)化計(jì)算公式為</p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　由于1.5Hz,故可由下式計(jì)算：

23、</p><p>　　3.2.2 公路-Ⅱ級(jí)均布荷載q</p><p>　　公路—Ⅱ級(jí)車道荷載按照公路—Ⅰ級(jí)車到荷載的0.75倍采用，均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值q和集中荷載P為：q=10.5×0.75KN/m=7.875KN/m</p><p>　　計(jì)算彎矩時(shí)：P=×0.75KN/m =180.6KN/m</p><p>　　計(jì)算剪力

24、是：P=180.6×1.2=216.72KN/m</p><p>　　表3.5 公路-Ⅱ級(jí)車道荷載及其影響線面積計(jì)算表</p><p>　　可變作用人群（每延米）荷載：q=3×1KN/m=3KN/m</p><p>　　可變作用彎矩效應(yīng)計(jì)算</p><p>　　彎矩計(jì)算公式：，由于只能布置兩車道，則車道荷載橫向折減系數(shù)=

25、1.0，荷載橫向分布系數(shù)沿主梁縱向均勻變化，故各主梁值沿跨長(zhǎng)方向相同。</p><p>　　表3.6 公路-Ⅱ級(jí)車道荷載產(chǎn)生的彎矩計(jì)算表</p><p>　　表3.7 人群荷載產(chǎn)生的彎矩計(jì)算表</p><p>　　永久荷載作用分項(xiàng)系數(shù)： </p><p>　　汽車荷載作用分項(xiàng)系數(shù)：</p><p>　　

26、人群荷載作用分項(xiàng)系數(shù)： </p><p><b>　　基本組合公式如下：</b></p><p>　　其中：=1.0，表9 表3.8 彎矩基本組合計(jì)算表</p><p>　　可變作用剪力效應(yīng)計(jì)算</p><p>　　在進(jìn)行可變作用的剪力計(jì)算時(shí)，應(yīng)計(jì)入橫向分布系數(shù)沿主梁縱向橋跨方向的影響。通常按如下方法處理

27、：先按跨中的由等代荷載計(jì)算跨中剪力效應(yīng);再用支點(diǎn)剪力荷載分布系數(shù)并考慮支點(diǎn)至l/4為直線變化來(lái)計(jì)算剪力效應(yīng)。</p><p>　　跨中截面剪力的計(jì)算公式為：</p><p>　　表3.9 公路-Ⅱ級(jí)車道荷載產(chǎn)生的跨中剪力計(jì)算表</p><p>　　表3.10 人群荷載產(chǎn)生的剪力計(jì)算表</p><p>　　2） 支點(diǎn)處剪力的計(jì)算</p

28、><p>　　圖3.1 汽車荷載產(chǎn)生的支點(diǎn)剪力效應(yīng)計(jì)算圖式</p><p>　　圖3.2 人群荷載產(chǎn)生的支點(diǎn)剪力計(jì)算圖式（單位：cm）</p><p>　　在汽車荷載作用下，橫向分布系數(shù)如圖4所示,支點(diǎn)處剪力計(jì)算如下：</p><p>　　1號(hào)梁： =216.72×1.0×0.334+7.875×[×&

29、lt;/p><p>　　×]=110.82KN</p><p>　　2號(hào)梁： =216.72×1.0×0.5+7.875×[×</p><p>　　×]=156.43KN</p><p>　　3號(hào)梁： =216.72×1.0×0.6389+7.875×

30、[</p><p>　　+]=174.66KN</p><p>　　在人群荷載作用下，橫向分布系數(shù)如圖5所示，支點(diǎn)處剪力計(jì)算如下：</p><p>　　1號(hào)梁： =0.5×20.2×0.6444×3+0.5×+0.5×</p><p><b>　　=23.89KN</b>

31、;</p><p>　　2號(hào)梁：=（0.5×3.15×0.4211×3×0.8038+</p><p>　　×3×0.1963）KN=8.3873KN</p><p>　　3號(hào)梁： =（0.5×20.1×0.4×3-0.5××0.4×3×

32、-0.5××0.4</p><p>　　×3×）KN=9.09KN</p><p>　　3) 剪力效應(yīng)基本組合</p><p><b>　　基本組合公式為： </b></p><p>　　各分項(xiàng)系數(shù)和彎矩基本組合相同。</p><p>　　表3.11 剪力效

33、應(yīng)節(jié)本組合表 (單位：KN)</p><p>　　第四章 主梁截面設(shè)計(jì)、配筋及驗(yàn)算</p><p>　　4.1 主梁受力鋼筋配置</p><p>　　由彎矩基本組合計(jì)算表9可以知道，1號(hào)梁M最大，考慮到設(shè)計(jì)施工方便，并留有一定安全儲(chǔ)備，故按1號(hào)梁的彎矩進(jìn)行配筋。</p><p>　　設(shè)鋼筋凈保護(hù)層厚度為3cm，鋼筋重心至底邊距離為=18cm

34、，則主梁的有效截面高度為：=h-=140-18=122cm。</p><p>　　已知1號(hào)梁跨中彎矩M=2578.22kN.m，下面判別主梁為第一類T形截面或第二類T形截面：若滿足 M≦，則受壓區(qū)全部位于翼緣內(nèi)，為第一類截面，否則為第二類截面形式。</p><p>　　式中為橋跨結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，取為1.0；為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，故其值為18.4MPa；</p><

35、;p>　　T形梁受彎構(gòu)件翼緣計(jì)算跨度的確定,取下列三者中的最小值：</p><p>　　1）按計(jì)算跨度的1/3： /3=2020/3=673cm</p><p>　　2) 按相鄰梁的平均間距：d=180cm</p><p>　　3）≦b+2+12=(18+2x18+12x13)=210cm</p><p>　　此處，b為梁腹板寬度，其值

36、為180cm，為承托長(zhǎng)度，其值為81cm，為受壓區(qū)翼緣懸出板的平均厚度，其值為13cm。由于，故=3=18cm，為承托根部厚度，其值為6cm。</p><p>　　所以，取=180cm</p><p><b>　　判別式左端：</b></p><p>　　M=1.0x2631.2020=2631.2020kN.m</p><

37、p><b>　　判別式右端：</b></p><p>　　=18.4xx1.8x0.13（1.22-）=4972.97KN.m</p><p>　　因此，受壓區(qū)位于翼緣內(nèi)，屬于第一類T形截面。應(yīng)按寬度為的矩形截面進(jìn)行正截面抗彎承載力計(jì)算。</p><p>　　設(shè)混凝土截面受壓區(qū)高度為,則利用下式計(jì)算：</p><p&g

38、t;<b>　　M=</b></p><p>　　即 1.0×2631.2020=18.4××1.8（1.22-）</p><p>　　整理得 -2.44+0.1589=0</p><p>　　解得 =0.067m<1.3m</p><p>　　根據(jù)式子：==79.

39、25</p><p>　　選用6根直徑為36mm和4根直徑為28mm的HRB335鋼筋，則：</p><p>　　=（61.07+19.64）=80.71 cm>73.34</p><p>　　圖4.1 鋼筋布置圖（單位： cm）</p><p>　　鋼筋布置圖如圖6所示，鋼筋的重心位置：</p><p>　　=

40、=2×（35.6×4.91+28.6×4.91+21×10.18+12.9×10.18+4.8×10.18）/(4×4.91+6×10.18)=17.57cm</p><p>　　=h-=（140-17.57）=122.43cm</p><p>　　查表可知，=0.56，故=0.067m<=0.56

41、15;1.2243=0.686m,則截面受壓區(qū)高度符合規(guī)范要求。</p><p>　　配筋率=0.366%>0.2%cm故配筋率</p><p>　　4.2截面抗彎承載力驗(yàn)算</p><p>　　按照截面實(shí)際配筋面積計(jì)算截面受壓區(qū)高度x為：滿足規(guī)范要求。</p><p>　　=cm=6.823cm</p><p>

42、;　　截面抗彎極限狀態(tài)承載力為：</p><p>　　=18.4×=2642.43kN.m>2631.2020kN.m</p><p>　　所以抗彎承載力滿足要求。</p><p>　　4.3斜截面彎起鋼筋箍筋的配筋及驗(yàn)算</p><p>　　4.3.1斜截面抗剪承載力計(jì)算</p><p>　　由表1

43、1 剪力基本組合表可以知道，支點(diǎn)剪力以3號(hào)梁為最大，考慮安全因素，一律采用3號(hào)梁的剪力值進(jìn)行抗剪計(jì)算，跨中剪力以1號(hào)梁為最大，一律以1號(hào)梁的剪力值進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　=586.2820KN =129.9163KN </p><p>　　假設(shè)最下排2根鋼筋沒(méi)有彎起而直接通過(guò)支點(diǎn)，則有：</p><p>　　a=4.8cm，ho=h-a=140-4.8

44、=135.2cm</p><p><b>　　根據(jù)式：</b></p><p>　　> 端部抗剪截面尺寸滿足要求。</p><p>　　若滿足條件，可不需要進(jìn)行斜截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算，僅 </p><p><b>　　按構(gòu)造要求設(shè)置鋼筋</b></p><p>

45、;　　因此，>，應(yīng)進(jìn)行持久狀況斜截面抗剪承載力驗(yàn)算。</p><p>　　4.3.2彎起鋼筋設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）最大剪力取用距支座中心h/2處截面的數(shù)值，其中混凝土與箍筋共同承擔(dān)的剪力不小于60%，彎起鋼筋（按45°彎起）承擔(dān)剪力不大于40%。</p><p>　?。?）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

46、起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力值。</p><p>　?。?）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。</p><p>　　彎起鋼筋配置及計(jì)算圖式如下圖：</p><p>　　圖4.2彎起鋼筋配置及計(jì)算圖式（尺寸單位：mm）</p><p>　　由內(nèi)插法可得，距支座中心h/2處的剪力效應(yīng)V

47、'd為</p><p>　　KN=553.5173KN</p><p>　　則，=0.6×553.5173KN=332.1104KN</p><p>　　=0.4×553.5173KN=221.4069KN</p><p>　　相應(yīng)各排彎起鋼筋的位置見(jiàn)圖4—1及承擔(dān)的剪力值見(jiàn)于下表：</p><

48、p>　　表4—1 彎起鋼筋的位置與承擔(dān)的剪力值計(jì)算表</p><p>　　各排彎起鋼筋的計(jì)算。與斜截面相交的彎起鋼筋的抗剪承載力按下式計(jì)算：</p><p>　　式中， —彎起鋼筋的抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度（MPa）</p><p>　　——在一個(gè)彎起鋼筋平面內(nèi)彎起鋼筋的總面積（mm2）</p><p>　　——彎起鋼筋與構(gòu)件縱向軸線的夾角&l

49、t;/p><p>　　=300MPa，=45°，所以各排彎起鋼筋的面積計(jì)算公式如下：</p><p>　　計(jì)算得每排彎起鋼筋的面積如下表：</p><p>　　表4—2每排彎起鋼筋面積計(jì)算表</p><p>　　在靠近跨中處，增設(shè)216的輔助斜鋼筋，面積為402.1mm</p><p>　　主筋彎起后持久狀況承

50、載力極限狀態(tài)正截面承載力驗(yàn)算：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，則鋼筋的重心位置也不同，有效高度ho的值也不同。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，可用同一數(shù)值，影響不會(huì)很大。</p><p>　　236鋼筋的抵抗彎矩M1為</p><p>　　= =678.78KN·m</p><p>　　225鋼筋

51、的抵抗彎矩M2為</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=327.35N·m</p><p>　　跨中截面的鋼筋抵抗彎矩 </p><p>　　=2691.07KN</p><p>　　圖4.3 抗彎承載力校核圖</p><p>　　第一

52、排鋼筋彎起處正截面承載力為</p><p>　　第二排鋼筋彎起處正截面承載力為</p><p>　　第三排鋼筋彎起處正截面承載力為</p><p>　　第四排鋼筋彎起處正截面承載力為</p><p>　　第五排鋼筋彎起處正截面承載力為</p><p><b>　　4.3.3箍筋設(shè)計(jì)</b><

53、/p><p><b>　　箍筋間距公式為 </b></p><p>　　式子中，——異號(hào)彎矩影響系數(shù)，取1.0</p><p>　　——受壓翼緣板的影響系數(shù)，取值1.1</p><p>　　P——斜截面內(nèi)縱向受拉鋼筋百分率，P=100ρ，ρ=，當(dāng) </p><p>　　P>2.5時(shí)，取P=2.5

54、</p><p>　　——同一截面上箍筋的總截面面積（mm2） </p><p>　　——箍筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，選用HRB235鋼筋，則=210MPa</p><p>　　b——用于抗剪配筋設(shè)計(jì)的最大剪力截面的梁腹寬度（mm）</p><p>　　——用于抗剪配筋設(shè)計(jì)的最大剪力截面的有效高度（mm）</p><p>　

55、　——用于抗剪配筋設(shè)計(jì)的最大剪力設(shè)計(jì)值分配于混凝土和箍筋</p><p>　　共同承擔(dān)的分配系數(shù)，取值為0.6</p><p>　　——用于抗剪配筋設(shè)計(jì)的最大剪力設(shè)計(jì)值（KN）</p><p>　　選用210雙肢箍筋，則面積=1.57cm2；距支座中心ho/2處是主筋為</p><p>　　236，As=20.36cm2；有效高度ho=1

56、40-3-d/2=140-3-3.6/2=135.2cm；ρ==20.36×100%/(18×135.2)=0.837%,則P=100=0.837，最大剪力設(shè)計(jì)值=596.88KN</p><p>　　把相應(yīng)參數(shù)值代入上式得</p><p><b>　　=333.59mm</b></p><p>　　參照有關(guān)箍筋的構(gòu)造要求，

57、選用Sv=250mm</p><p>　　在支座中心向跨中方向長(zhǎng)度不小于1倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距取用100mm</p><p>　　由上述計(jì)算，箍筋的配置如下：全梁箍筋的配置為210雙肢箍筋，在由支座中心至距支點(diǎn)2.508m段，箍筋間距可取為100mm，其他梁段箍筋間距為250mm。</p><p><b>　　箍筋配筋率為：</b><

58、/p><p>　　當(dāng)間距Sv=100mm時(shí)，ρsv==157×100%/(100×180)=0.872%</p><p>　　當(dāng)間距Sv=250mm時(shí)，ρsv==157×100%/(250×180)=0.349%</p><p>　　均滿足最小配箍率HRB235鋼筋不小于0.18&的要求。</p><p

59、>　　4.3.4 斜截面抗剪驗(yàn)算</p><p>　　斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算位置為：</p><p>　?。?）距支座中心h/2處截面。</p><p>　　（2）受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)處截面。</p><p>　　(3）錨于受拉區(qū)的縱向主筋開(kāi)始不受力處的截面。</p><p>　?。?）箍筋數(shù)量或間距有改變處的截面。

60、</p><p>　?。?）構(gòu)件腹板寬度改變處的截面。</p><p>　　因此，進(jìn)行斜截面抗剪驗(yàn)算的界面包括（見(jiàn)下圖）：</p><p>　　圖4.4 斜截面抗剪驗(yàn)算截面圖式（尺寸單位：cm）</p><p>　　1）距支點(diǎn)h/2處截面1—1，相應(yīng)的剪力和彎矩設(shè)計(jì)值分別為：</p><p>　　=551.34KN

61、 =347.6KN·m</p><p>　　2)距支點(diǎn)中心1.213m處截面2—2（第一排彎起鋼筋彎起點(diǎn)）相應(yīng)的剪力和彎矩設(shè)計(jì)值分別為： </p><p>　　=527.91KN =582.7KN·m</p><p>　　3)距支點(diǎn)中心2.345m處截面3—3（第二排彎起鋼筋彎起點(diǎn)及箍筋間距變化處），相應(yīng)的剪力和彎矩設(shè)計(jì)值分別為：<

62、;/p><p>　　=476.26KN =1046KN·m</p><p>　　4)距支點(diǎn)中心3.409m處截面4—4（第三排彎起鋼筋彎起點(diǎn)），相應(yīng)的剪力和彎矩設(shè)計(jì)值分別為：</p><p>　　=427.68KN =1415.4N·m</p><p>　　5)距支點(diǎn)中心4.382m處截面5—5（第四排彎起鋼筋

63、彎起點(diǎn)），相應(yīng)的剪力和彎矩設(shè)計(jì)值分別為：</p><p>　　=383.25KN =1705.8KN·m</p><p>　　驗(yàn)算斜截面抗剪承載力時(shí)，應(yīng)該計(jì)算通過(guò)斜截面頂端正截面內(nèi)的最大剪力和相應(yīng)于上述最大剪力時(shí)的彎矩。最大剪力在計(jì)算出斜截面水平投影長(zhǎng)度C值后，可內(nèi)插求得。</p><p>　　受彎構(gòu)件配有箍筋和彎起鋼筋時(shí)，其斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算公式

64、為：</p><p>　　式中，—斜截面內(nèi)混凝土與箍筋共同的抗剪能力設(shè)計(jì)值（KN）</p><p>　　—與斜截面相交的普通彎起鋼筋的抗剪能力設(shè)計(jì)值（KN）</p><p>　　—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）</p><p>　　—異號(hào)彎矩影響系數(shù)，簡(jiǎn)支梁取值為1.0</p><p>　　—

65、受壓翼緣的影響系數(shù)，取1.1</p><p>　　—箍筋的配筋率，ρsv=</p><p>　　計(jì)算斜截面水平投影長(zhǎng)度C為 C=0.6mho 式中：</p><p>　　m—斜截面受壓端正截面處的廣義剪跨比，，當(dāng)m>3.0，取m=3.0</p><p>　　—通過(guò)斜截面受壓端正截面內(nèi)由使用荷載產(chǎn)生的最大剪力組合設(shè)計(jì)值<

66、/p><p>　　—相應(yīng)于上述最大剪力時(shí)的彎矩組合設(shè)計(jì)值（KN·m）</p><p>　　ho—通過(guò)斜截面受壓區(qū)頂端處正截面上的有效高度，自受拉縱向主鋼筋的</p><p>　　合力點(diǎn)至受壓邊緣的距離（mm）</p><p>　　為簡(jiǎn)化計(jì)算可近似取C值為 C≈ho（ho可采用平均值），則有</p><p>　

67、　C=(135.2+122.43)/2=128.82cm</p><p>　　有C值可內(nèi)插求的個(gè)斜截面頂端處的最大剪力和相應(yīng)的彎矩。</p><p><b>　　斜截面1—1：</b></p><p>　　斜截面內(nèi)有2B36縱向鋼筋，則縱向受拉鋼筋的配筋百分率為：</p><p><b>　　P=100ρ=&l

68、t;/b></p><p>　　ρsv==1.57×100%/(10×18)=0.872%</p><p><b>　　=607.46KN</b></p><p>　　斜截面截割兩組彎起鋼筋2B36+B236，故</p><p><b>　　==604.5KN</b><

69、;/p><p>　　+=596.5+604.5=1201KN>565.7KN</p><p><b>　　斜截面2—2：</b></p><p>　　斜截面內(nèi)有2B36縱向鋼筋，則縱向受拉鋼筋的配筋百分率為：</p><p><b>　　P=100ρ=</b></p><p&g

70、t;　　ρsv==1.57×100%/(10×18)=0.872%</p><p><b>　　則有，</b></p><p><b>　　=607.46KN</b></p><p>　　斜截面截割兩組彎起鋼筋2B36+2B36，故</p><p>　　==604.51KN<

71、;/p><p>　　+=607.46+604.5=1211.96KN>542.4KN</p><p><b>　　斜截面3—3：</b></p><p>　　斜截面內(nèi)有4B36縱向鋼筋，則縱向受拉鋼筋的配筋百分率為：</p><p><b>　　P=100ρ=</b></p><

72、;p>　　ρsv==1.57×100%/(10×18)=0.872%</p><p><b>　　則有，</b></p><p><b>　　=416.11KN</b></p><p>　　斜截面截割兩組彎起鋼筋2B25+2B25，故</p><p>　　==291.54K

73、N</p><p>　　+=416.11+291.54=707.65KN>491.6KN</p><p><b>　　斜截面4—4：</b></p><p>　　斜截面內(nèi)有6B36縱向鋼筋，則縱向受拉鋼筋的配筋百分率為：</p><p>　　P=100ρ=>2.5，取P-2.5</p><

74、p>　　ρsv==1.57×100%/(25×18)=0.349%</p><p><b>　　則有，</b></p><p><b>　　=445.49KN</b></p><p>　　斜截面截割兩組彎起鋼筋2B25+2B16，故</p><p>　　==291.49KN

75、</p><p>　　+=445.49+291.49=736.98KN>371.7KN</p><p><b>　　斜截面5—5：</b></p><p>　　斜截面內(nèi)有6B36+2B25縱向鋼筋，則縱向受拉鋼筋的配筋百分率為：</p><p>　　P=100ρ=>2.5，取P-2.5</p>

76、<p>　　ρsv==1.57×100%/(25×18)=0.349%</p><p>　　則有：=452.29KN</p><p>　　斜截面截割兩組彎起鋼筋2B25+2B16，故</p><p>　　==242.62KN</p><p>　　+=452.29+242.62=694.91KN>400.1K

77、N</p><p>　　鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面抗彎承載力不足而破環(huán)的原因，主要是由于受拉區(qū)縱向鋼筋錨固不好或彎起鋼筋位置不當(dāng)而造成的，故當(dāng)受彎構(gòu)件的縱向鋼筋和箍筋滿足規(guī)范構(gòu)造要求，可不進(jìn)行斜截面抗彎承載力計(jì)算。</p><p>　　第五章 主梁的裂縫寬度驗(yàn)算</p><p>　　5.1最大裂縫寬度按下式計(jì)算</p><p>　　式中—鋼筋

78、表面形狀系數(shù)，取1.0</p><p>　　—作用長(zhǎng)期效應(yīng)影響系數(shù)，長(zhǎng)期荷載作用時(shí)，=1+0.5/，和</p><p>　　分別為按作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合和短期效應(yīng)計(jì)算的內(nèi)力值</p><p>　　—與構(gòu)件受力性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)，取1.0</p><p>　　d—縱向受拉鋼筋直徑，當(dāng)選用不同直徑的鋼筋時(shí)，改用換算直徑，</p><p

79、>　　ρ—縱向受拉鋼筋配筋率，對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件，當(dāng)ρ>0.02時(shí)，取ρ=0.02</p><p>　　當(dāng)ρ<0.006時(shí)，取ρ=0.006</p><p>　　—鋼筋的彈性模量，對(duì)HRB335鋼筋，=2.0×MPa</p><p><b>　　—構(gòu)件受拉翼緣寬度</b></p><p><

80、;b>　　—構(gòu)件受拉翼緣厚度</b></p><p>　　—受拉鋼筋在使用荷載作用下的應(yīng)力按計(jì)算</p><p>　　—按作用短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值</p><p>　　—受拉區(qū)縱向受拉鋼筋截面面積</p><p><b>　　5.2效應(yīng)組合</b></p><p>　　取1號(hào)

81、梁的跨中彎矩效應(yīng)進(jìn)行組合：</p><p><b>　　短期效應(yīng)組合：=</b></p><p>　　=1023.88+0.7×883.3/1.302+1.0×97.63</p><p><b>　　=1596.4N</b></p><p>　　式中—汽車荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值</

82、p><p>　　—人群荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值</p><p><b>　　長(zhǎng)期效應(yīng)組合：=</b></p><p>　　=1026.88+0.4×883.3/1.302+0.4×97.63</p><p><b>　　=1334.3KN</b></p><p>　　受

83、拉鋼筋在短期效應(yīng)組合作用下的應(yīng)力為</p><p>　　==17.23×KN/m2</p><p>　　把以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算公式得：</p><p>　　=0.165mm<0.2mm</p><p>　　裂縫寬度滿足要求，同時(shí)在梁腹高的兩側(cè)應(yīng)設(shè)置直徑為6至8mm的防裂鋼筋，以防止產(chǎn)生裂縫。</p><p>

84、;　　若用8A8，則，可得，介于0.001</p><p>　　到0.002之間，滿足要求。</p><p>　　第六章 主梁的撓度驗(yàn)算</p><p><b>　　6.1抗彎剛度計(jì)算</b></p><p>　　鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，在正常使用極限狀態(tài)下的撓度，可按給定的剛度用結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法計(jì)算。其抗彎剛度B可按下式計(jì)

85、算：</p><p>　　式中—全截面抗彎剛度，=0.95</p><p>　　—開(kāi)裂截面的抗彎剛度，=</p><p><b>　　—開(kāi)裂彎矩</b></p><p>　　—構(gòu)件受拉區(qū)混凝土塑性影響系數(shù)</p><p>　　—全截面換算截面慣性矩</p><p>　　—開(kāi)

86、裂截面換算截面慣性矩</p><p>　　—混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)C40混凝土=2.4MPa</p><p>　　—全截面換算截面重心軸以上部分對(duì)重心軸的面積矩</p><p>　　—換算截面抗裂邊緣的彈性抵抗矩</p><p>　　全截面換算截面對(duì)重心軸的慣性矩可近似用毛截面的慣性矩代替，由前文計(jì)算可知：==8.7716×m

87、m4</p><p>　　全截面換算截面面積：=4626+(6.154-1)×80.71</p><p>　　=5041.98cm2</p><p>　　式中n—鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量之比為</p><p>　　計(jì)算全截面換算截面受壓區(qū)高度</p><p><b>　　=47.8cm</

88、b></p><p>　　計(jì)算全截面換算截面重心軸以上部分面積對(duì)重心軸的面積矩</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=107541.36cm3</p><p>　　設(shè)開(kāi)裂截面換算截面中性軸距梁頂面的距離為x（cm），由中性軸以上和以下?lián)Q算截面面積矩相等的原則，可按下式求解x：</p&g

89、t;<p>　?。僭O(shè)中性軸位于腹板內(nèi)）</p><p><b>　　代入相關(guān)參數(shù)值得：</b></p><p>　　整理得，解得x=262.4mm>130mm，假設(shè)正確。</p><p>　　計(jì)算開(kāi)裂截面換算截面慣性矩</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)計(jì)算的：</b><

90、;/p><p><b>　　=5.554×</b></p><p>　　=1.805×10N·</p><p>　　N·mm2=N·mm2</p><p><b>　　于是有，</b></p><p><b>　　==N

91、·mm2</b></p><p><b>　　6.2撓度驗(yàn)算</b></p><p>　　據(jù)上面的計(jì)算結(jié)果，結(jié)構(gòu)跨中由自重產(chǎn)生的彎矩為MG=1099.54KN·m,公路—Ⅱ級(jí)可變車道荷載=7.875KN/m，=178.5KN,跨中橫向分布系數(shù)m=0.5222，人群荷載=3KN/m，跨中橫向分布系數(shù)η=0.6444.</p>

92、<p><b>　　永久作用</b></p><p><b>　　可變作用（汽車）</b></p><p>　　= =8.16mm</p><p><b>　　可變作用（人群）</b></p><p><b>　　

93、=1.937mm</b></p><p>　　式中—作用短期效應(yīng)組合的頻遇系數(shù)，對(duì)汽車=0.7，人群=1.0</p><p>　　當(dāng)采用C40至C80混凝土?xí)r，撓度長(zhǎng)期增長(zhǎng)系數(shù)=1.45至1.35，我們用的是C40混凝土，取=1.45，施工中可通過(guò)設(shè)置預(yù)拱度來(lái)消除永久荷載撓度，則在消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長(zhǎng)期撓度后主梁的最大撓度處不應(yīng)超過(guò)計(jì)算跨度的1/600。</p>

94、<p>　　=1.45×（8.16+1.937）=14.64mm</600=20100/600=33.5mm</p><p><b>　　撓度滿足要求。</b></p><p>　　判別是否需要設(shè)置預(yù)拱度</p><p>　　>/1600=20100/1600=12.56mm</p><p&g

95、t;　　故應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度，跨中預(yù)拱度為：</p><p>　　支點(diǎn)=0，預(yù)拱度沿順橋向做成平滑的曲線。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　這次橋梁工程概論的課程設(shè)計(jì)中，我們主要運(yùn)用橋梁設(shè)計(jì)中的剛性橫梁法和杠桿原理法對(duì)主梁橫向分布系數(shù)進(jìn)行了的計(jì)算，用橫向分布系數(shù)計(jì)算出了主梁的永久荷載作用效應(yīng)和可變荷載作用效應(yīng)，彎矩及

96、剪力的效應(yīng)組合值，最后用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理知識(shí)配置主梁受力鋼筋，設(shè)計(jì)箍筋，并對(duì)主梁的配筋進(jìn)行計(jì)算以及對(duì)承載力、裂縫、撓度的進(jìn)行驗(yàn)算等。</p><p>　　通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，更加我熟練于橋梁的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)工作，也很高興自己能夠清瘦完成一個(gè)設(shè)計(jì)，雖然很簡(jiǎn)單，但是內(nèi)心很滿足，給我以后的學(xué)習(xí)和工作增添了信心。</p><p>　　在這次的實(shí)際中我把以前沒(méi)有掌握的知識(shí)搞明白了，把以前學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)全運(yùn)用起來(lái)了