钢筋混凝土简支T形梁设计.docVIP

第一局部：主梁尺寸拟定与作用效应计算

1.1设计资料

1.11桥梁跨径及桥宽

某钢筋混凝土公路桥梁的主梁构造如图1和图2所示，标准跨径lk=16m，主梁全长l=15.96m，计算跨径l0=15.5m。相邻的主梁之间在l/2、l/4和支点处共设置5道横隔梁，间距为3.85m

15500

15500

3850

3850

3850

3850

15960

1600

1600

图1主梁纵断面(尺寸单位：mm)图2桥梁横断面(尺寸单位：mm)

1.12设计荷载

永久作用〔结构重力〕按钢筋混凝土的重力密度γ=25kN/m3计算；

主梁上的可变作用〔汽车+人群荷载〕标准值按均布荷载qk=12.63kN/m计算〔已计入汽车荷载的冲击系数〕；

计算桥面板〔T梁悬臂板〕时，除承受结构重力外，局部在翼缘板端部再作用一个集中荷载〔车轮荷载〕P=13kN〔按1m板宽计〕，其冲击系数采用1+μ=1.3。

结构重要性系数γ0=1.1。

1.13材料规格

混凝土强度等级采用C30

fcd＝13.8N/mm2；fck＝20.1N/mm2；ftd＝1.39N/mm2；

ftk＝2.01N/mm2；Ec＝3.00×104N/mm2。

主筋用HRB335级钢筋

fsd＝280N/mm2；fsk＝335N/mm2；Es＝2.0×105N/mm2。

箍筋用R235级钢筋

fsd＝195N/mm2；fsk＝235N/mm2；Es＝2.1×105N/mm2。

主梁主筋采用HRB335级钢筋，直径12mm以下者采用R235级钢筋；

桥面板主筋采用R235级钢筋，采用焊接平面钢筋骨架。

1.14设计标准

《公路桥涵设计通用标准》〔JTGD60—2004〕〔简称《公通规》〕；

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计标准》〔JTGD62—2004〕〔简称《公桥规》〕。

1.15拟定主梁、横隔梁细部尺寸

主梁翼缘宽度——bf=1600-20=1580mm

主梁高度——h=1300mm

主梁腹板宽度——b=180mm

翼缘板厚度——hf=130mm

翼缘板的平均厚度——h′f=(100+130)/2=1

横隔梁高度——h′取住梁高度的3/4约1000mm

横隔梁宽度——b′=150mm

1.2作用效应计算

1.21桥面板的荷载效应

视梁肋每侧翼缘板在主梁处固结，按固端悬臂梁计算，板的计算宽度取1m。

桥面板自重折算为均布荷载

g=P×A=25kN/m×h′f×1m=25×0.115×1=2.875kN/m

集中力P在固端截面产生的弯矩

MP=P×l1=13×0.7=9.1kN·m

桥面板自重折算为均布荷载g产生的弯矩

Mg=1/2g×l12=1/2×2.875×0.72=0.7kN·m

控制截面〔固定端〕荷载效应设计值〔组合效应〕

根据《公通规》第4.1.6

Md=1.4×冲击系数×MP+1.2×Mg=1.4×1.3×9.1+1.2×0.7=17.4kN·m

Vd=1.4×冲击系数×P+1.2×g×l1=1.4×1.3×13+1.2×2.875×0.7=26.075kN

1.22主梁的荷载效应

永久荷载及其作用效应计算

主梁每延米自重

g1=[1.58×1.3-2×0.7×(1.3-0.115)]×γ=[2.054-1.659]×25=9.875kN/m

横隔梁自重

横隔梁体积

V横=h′f×b′×l′f=1.0×0.15×0.7=0.105m3

V总=2×5×V横=1.05m3

横隔梁自重

G横=V总×P=26.25kN

折算成单位自重

g2=G横/l=1.645kN/m

主梁的总恒载集度

g=g1+g2=11.52kN/m

影响线面积计算

工程

面积

影响线面积W0m2

M1/2

W01=1/4L0×1/2L0=30.03

M1/4

W02=3/16L0×1/2L0=22.52

M1/8

W03=7/64L0×1/2L0=13.14

Q1/2

(V1/2)

W0=0

Q0

(V0)

W01=1/2L0=7.75

M1/2=g×W01=11.52×30.03=345.95kN·m

M1/4=g×W02=11.52×22.52=259.43kN·m

M1/8=g×W03=11.52×13.14=151.37kN·m

V1/2=0

V0=g×W01=11.52×7.75=89.28kN·m

可变荷载作用效应计算

主梁上的可变作用〔汽车+人群荷载〕标准值按均布qk=12.63kN/m计算〔已计入汽车荷载的冲击系数〕；

M1/2=g×W01=12.63×30.03=379.28kN·m

M1/4=g×W02=12.63×22.