文档介绍：计算资料
①标准跨径:,,;
②桥面净宽:净— 7 + 2 × ;
③设计荷载:汽车荷载采用公路-Ⅱ级,人群荷载3kN/㎡;
④主梁纵、横断面尺寸:见图1-1、图1-2;
⑤梁控制截面的作用效应设计值:
1)用于承载能力极限状态计算的作用效应组合设计值:
跨中截面弯矩组合设计值,其它各截面弯矩可近似按抛物线变化计算。支点截面剪力组合设计值,跨中截面剪力组合设计值,其它截面可近似按直线变化计算。
2)用于正常使用极限状态计算的作用效应组合设计值(梁跨中截面):
恒载产生的弯矩标准值
不计冲击力的汽车荷载产生的弯矩标准值
短期荷载效应组合弯矩计算值为
长期荷载效应组合弯矩计算值为
人群荷载产生的弯矩标准值为
⑥材料要求:
1)梁体采用C25混凝土,抗压强度设计值;
2)主筋采用HRB335钢筋,抗拉强度设计值。
图1-1主梁横断面图(单位:mm)
图1-2主梁纵断面图(单位:mm)
跨中截面的纵向受拉钢筋的计算
根据给定的截面尺寸和跨中截面弯矩,按承载能力极限状态计算所需钢筋面积,并选择钢筋直径和根数(要求采用焊接骨架),进行截面复核。
图2-1
1)内梁的受压翼板的有效宽度取以下三者中的最小值:
(1); (为主梁计算跨径)
(2);
(3)等于相邻两梁的平均间距,对于中梁为1600;
所以,内梁的受压翼缘的有效宽度取。
2)外梁翼板的有效宽度取:
相邻内梁翼缘有效宽度的一半,加上腹板宽度的1/2,再加上外侧悬臂板平均厚度的6倍或外侧悬臂板实际宽度两者中的较小者:
(1);
(2);
所以,外梁的受压翼缘的有效宽度取。
截面设计
1) 设钢筋重心至梁底的距离,则梁的有效高度即可得到,。
2)判断T形截面类型:
;故属于第一类T形截面。图2-2
3)求受压区高度:
由式,可得到:
解方程得合适解为
4)求受拉钢筋面积:
由式有:
现选择钢筋为632+418,截面面积。钢筋叠高层数位5层,如图2-2。混凝土保护层厚度取,钢筋间横向净距及。故满足构造要求。
截面复核
已设计的受拉钢筋中,632的面积是,418的面积为,。则:
则实际有效高度。
1)判断T形截面类系
由于,故为第一类T形截面。
2)求受压区高度
由=式有:
3)正截面抗弯承载力
又,故截面复核满足要求。
腹筋设计
检查截面尺寸
根据构造要求,梁最底层钢筋232通过支座截面,支座截面有效高度
;
截面尺寸符合设计要求。
检查是否需要设置腹筋
1)支座截面
2)跨中截面
因<<,故可在梁跨中的某长度范围内按构造配置箍筋,其余区段应按计算配置腹筋。
图3-1剪力分布图
剪力图分配
在图3-1所示的剪力分布图中,支点处剪力计算值,跨中处剪力计算值。的截面距跨中截面的距离可由剪力包络图按比例求得,为:
在长度内可按构造要求布置箍筋。
同时,《公路桥规》规定,在支座中心线向跨径长度方向不小于1倍高范围内,箍筋的间距最大为100mm。
距支座中心线的h/2处的计算剪力值()由剪力包络图按比例求得,为:
其中应由混凝土和箍筋承担的剪力计算值至少为;应由弯起钢筋(包括斜筋)承担的剪力计算值最多为,设置弯起钢筋区段长度为4460。
箍筋设计
采用直径为的双肢箍筋,箍筋截面积
在等截面钢筋混凝土简支梁中,箍筋尽量做到等距离布置。为计算简便按式
设计箍筋时,式中的斜截面内纵筋配筋百分率及斜截面有效高度可近似按支座截面和跨中截面的平均值取用,计算如下:
跨中截面,
支点截面,
则平均值分别为,
箍筋间距为
=
确定箍筋间距的设计值尚应考虑《公路桥规》的构造要求。
现取及,满足规范要求。用双肢箍筋,配筋率。
综合上述计算,在支座中心向跨径长度方向的范围内,设计箍筋间距;尔后至跨中截面统一的箍筋间距取。
弯起钢筋及斜筋设计
设焊接钢筋骨架的架立钢筋(HRB335)为22,钢筋重心至梁受压翼板上边缘距离。
弯起钢筋的弯起角度为,弯起钢筋末端与架立钢筋焊接。为了得到每对弯起钢筋分配的剪力,由各排弯起钢筋的末端折点应落在前一排弯起钢筋的构造规定来得到各排弯起钢筋的弯起点计算位置,首先要计算弯起钢筋上、下弯点之间垂直距离
现拟弯起N1~N5钢筋,将计算的各排弯起钢筋弯起点截面的以及至支座中心距离
、分配的剪力计算值、所需的弯起钢筋面积列入表1中。
表1 弯起钢筋计算表
弯起点
1
2
3
4
1127
1092
1071
1051
距支座中心距离
1127
222