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1、钢筋混凝土简支梁桥设计计算书摘要: 本设计上部结构为钢筋混凝土简支梁桥,标准跨径为14米3,桥面净空:净8+21.0米,采用重力式桥墩和桥台。桥梁全长为42m,桥面总宽10m,桥面纵坡为0.3%,桥梁中心处桥面设计高程2.00米,横坡为1.5%;桥垮轴线为直线,设计荷载标准为:公路-级,人群荷载3 kN/m。本文主要阐述了该桥设计和计算过程,首先对主桥进行总体结构设计,然后对上部结构进行内力、配筋计算,再进行强度,应力及变形验算,最后进行下部结构设计和结构验算。同时,也给出了各部分内容相关的表格与图纸。通过这次设计不但了解设计桥梁的各个步骤,而且也能熟练的运用AUTOCAD进行制图。关键词:
2、现浇混凝土 T形简支桥梁 重力式桥台 重力式桥台 结构设计 验算强度 ABSTRACT: The design for the upper structure of reinforced concrete beam bridge, standard span for 14 meters x 3, bridge deck headroom: net - 8 + 2 x 1.0 meters, adopt the piers and gravity type abutment. Bridge deck 42m, stretches for total wide ZongPo 0.3%, 10m b
3、ridge deck, deck design elevation 2.00 at the center of the slope for rice, 1.5%; Bridge collapse, design load for linear axis for: highway - standard, the crowd load level 3 kN/m. This paper mainly expounds the bridge design and calculation process, first makes an overall structure design of bridge
4、, then to the upper structure force, reinforcement calculation, again, stress and deformation strength, then check the structure design and structure checking. At the same time, also gives the relevant sections of the form and drawings. This design not only understand each step of designing the brid
5、ge, but also can skilled use AUTOCAD for drawing. Keywords: cast-in-situ concrete simply-supported t-shaped bridge abutment gravity type abutment gravity type structure design checking intensity 引言(一) 设计基本资料1、结构选型与布置:上部结构为钢筋混凝土简支梁桥,标准跨径为14米3,桥面净空:净8+21.0米,采用重力式桥墩和桥台1、 设计荷载:公路级,环境类别类,设计安全等级二级。2、 河床地面
6、线为(从左到右,高程/离第一点的距离,单位:米):0/0,-3/2,-5/4,-9/6,-12/9,-14/10, -10/12,-8/14,-7/16,-6/18,-5/20,-3/22,-4/24,-5/26,-7/28,-10/30,-13/32,-15/32,-16/34,-10/36,-6/38,-2/40,0/42。3、 桥台后填土容重:18KN/m3,内摩擦角= 18,粘聚力c =20 kPa。 4、 材料容重:素混凝土24KN/m3,钢筋混凝土25 KN/m3,沥青混凝土23 KN/m35、 人群3.0KN/m2,每侧栏杆及人行道的重量按6 KN/m计6、 桥梁纵坡为0.3%,
7、桥梁中心处桥面设计高程2.00米(二) 场地土条件设计水位 -7米,无侵蚀性,枯水期施工,枯水期水位-10m,气温10。地质勘察资料见下表:土层厚度(m)天然重度kN/m3承载力标准值kN/m2承载力修正系数预制桩极限侧阻力标准值qsik,极限端阻力标准值qpk(kPa)bd桩周桩端淤泥0.601710001.030-含砾粘土1.00202200.31.6454500中细砂3.50211801.02.5405000强风化凝灰岩7.8023400-120001. 计算荷载横向分布系数1.1. 当荷载位于支点处,利用杠杆原理法计算 横断面对于1#梁: 1#梁 对于汽车荷载 对于人群荷载 对于2梁:
8、 2梁 对于汽车荷载 对于人群荷载 =0 (由于是出现负的,取零,出于安全考虑)对于3梁: 3梁对于汽车荷载 对于人群荷载 1.2. 当荷载位于跨中时此桥在跨度内设有横隔板,具有强大的横向联结刚性,且承重结构的长度比为 可按刚性横梁法绘制影响线并计算横向分布系数,本桥各根主梁的横向截面均相等,梁数n=5, 梁间距为1.9米。(1)求1梁横向影响线的竖标值:1梁影响线由、绘制1梁的横向影响线,如上图及最不利荷载位置对于汽车荷载 对于人群荷载(2)求2梁横向影响线的竖标值:2梁影响线由、绘制2梁的横向影响线,如上图及最不利荷载位置对于汽车荷载 对于人群荷载 (3)求 3梁横向影响线的竖标值3梁影响
9、线、对于汽车荷载 对于人群荷载 2. 主梁内力计算2.1. 恒载集度(1)主梁:(2)横隔梁对于边主梁:对于中主梁:(3)桥面铺装层:(4)栏杆和人行道: 作用于边主梁的全部恒载强度:作用于中主梁的全部恒载强度:2.2. 恒载内力的计算边跨弯矩剪力影响线1#及5#梁内力(边跨)跨中弯矩 跨中剪力 支点剪力 1/4跨处弯矩: 1/4跨处剪力:2#、3及4#梁内力(中间跨)跨中弯矩 跨中剪力 支点剪力 1/4跨处弯矩: 1/4跨处剪力:2.3. 活载内力2.3.1. 汽车荷载冲击系数主梁横截面图结构跨中处的单位长度量: 主梁截面形心到T梁上缘的距离: 跨中截面惯性矩:查表 E取 所以冲击系数: 2
10、.3.2. 汽车荷载作用公路级均布荷载 对于集中荷载,当时,;当时,当时,采用内插法公路为公路级的0.75倍则 当计算剪力时候 计算车道荷载的跨中弯矩、剪力的计算对于双车道,折减系数跨中弯矩影响线如下图2.3.3. 跨中弯矩的设计由于跨中弯矩横向分布系数1、5梁最大,所以只需计算1、5梁的弯矩,计算如下:对于1#梁车道均布荷载作用下 车道集中荷载作用下 则跨中人群荷载最大弯矩人群荷载集度对于2#和4#梁计算公路级汽车活载的跨中弯矩:计算人群荷载的跨中弯矩:人群荷载集度: 对于3#梁计算公路级汽车活载的跨中弯矩:计算人群荷载的跨中弯矩:人群荷载集度: 2.3.4. 跨中剪力的计算跨中剪力影响线如
11、下图:对于1和5#梁计算公路级汽车活载的跨中剪力:计算人群荷载的跨中剪力:对于2和4#梁计算公路级汽车活载的跨中剪力:计算人群荷载的跨中剪力:对于3#梁计算公路级汽车活载的跨中剪力:计算人群荷载的跨中剪力:2.3.5. 支点截面剪力的计算剪力影响线如下图所示:横向分布系数变化区段的长度 对于1和5#梁附加三角形重心影响线坐标 : 计算人群荷载的支点剪力:对于2和4#梁计算公路级汽车活载的支点剪力(如下图所示): 计算人群荷载的支点剪力:对于3#梁计算公路级汽车活载的支点剪力(如下图所示): 计算人群荷载的支点剪力:2.3.6. 1/4跨弯矩的计算1/4跨弯矩的影响线如下图 对于1#和5#梁计算
12、公路级汽车活载的1/4跨弯矩:计算人群荷载的跨中弯矩:人群荷载集度: 对于2#和4#梁计算公路级汽车活载的1/4跨弯矩:计算人群荷载的跨中弯矩:人群荷载集度: 对于3#梁计算公路级汽车活载的1/4跨弯矩:计算人群荷载的跨中弯矩:人群荷载集度: 2.3.7. 1/4跨剪力的计算1/4跨剪力影响线如下图:对于1和5#梁计算公路级汽车活载的1/4跨剪力:计算人群荷载的跨中剪力:对于2和4#梁计算公路级汽车活载的1/4跨剪力:计算人群荷载的跨中剪力:对于3#梁计算公路级汽车活载的跨中剪力:计算人群荷载的跨中剪力:2.3.8. 荷载组合其中,跨中弯矩组合:梁恒载(KN/m)活载(KN/m)组合值(KN/
13、m)汽车人群1、5468.61454.24845.7891271.1632、4500.276516.30030.0711356.8313500.276412.03927.3371207.803跨中剪力组合:梁恒载(KN/m)活载(KN/m)组合值(KN/m)汽车人群1、5077.4236.784115.9902、4087.9644.455128.1393070.3854.050103.075支点剪力组合:梁恒载(KN/m)活载(KN/m)组合值(KN/m)汽车人群1、5148.23154.48217.127402.0752、4148.23178.4926.666435.3393148.2314
14、6.2146.060389.4711/4跨弯矩组合:梁恒载(KN/m)活载(KN/m)组合值(KN/m)汽车人群1、5375.207340.75334.351937.2772、4375.207387.21922.5591017.6213375.207309.77620.508906.9041/4跨剪力组合:梁恒载(KN/m)活载(KN/m)组合值(KN/m)汽车人群1、569.424190.8557.632359.0732、474.115124.8365.012269.322374.11599.8684.556233.8563. 行车道板计算3.1. 恒载内力的计算图13 铰接悬臂行车道板(单
15、位:cm)1)计算每延米板的恒载g沥青混凝土面层: C25混凝土垫层: T梁翼板自重: 合计: 2) 计算每延米板条的恒载内力弯矩: 剪力: 3.2. 活载内力的计算根据轴距及轴重,应以重轴为主,取后轴计算。轮载分布:车轮着地尺寸,经铺装层按45角扩散后,在板顶的分布尺寸:经分析,车后轴两轮的有效分布宽度重叠,所以荷载有效分布宽度为:图14 计算图示及荷载有效分布宽度(单位:cm)冲击系数: 作用在每延米板条上的弯矩:作用在每延米板条上的剪力: 3.3. 内力组合承载能力极限状态内力组合计算:基本组合(安全等级二级):故桥面板的设计内力为: 正常使用极限状态内力组合计算:短期效应组合:4. 横
16、隔梁的计算4.1. 确定作用在中横隔梁的计算荷载布置车辆荷载时:布置车道荷载时: 人群荷载: 4.2. 内力计算2与3主梁间截面弯矩影响线:P=1作用在1梁时:P1作用在5梁时:P1作用在3梁时: 1主梁处右截面剪力影响线:P=1作用于1梁截面的右边时 即 P=1作用于1梁截面的左边时即 绘制的和的影响线如下图所示:弯矩的计算公路-II级:人群荷载:剪力的计算: 人群荷载:4.3. 内力基本组合鉴于横隔梁的永久荷载作用效应很小,计算中可忽略不计。1) 承载能力极限状态内力组合基本组合: 2) 正常使用极限状态内力组合(不计汽车冲击影响)短期效应组合:5. 持久状况承载能力极限状态下截面设计、配
17、筋与验算5.1. 配置主梁受力钢筋由弯矩基本组合计算表10可以看出,2号和4号梁值最大,考虑到设计施工方便,并留有一定的安全储备,故按2号梁计算弯矩进行配筋。设钢筋净保护层为3cm,钢筋重心至底边距离为,则主梁有效高度为。已知1号梁跨中弯矩=,下面判别主梁为第一类T形截面或第二类T形截面;若满足,则受压区全部位于翼缘内,为第一类T形截面,否则位于腹板内,为第二类T形截面。式中,为桥跨结构重要性系数,取为1.0;为混凝土轴心抗压强度设计值,本设计采用C30混凝土,故=13.8,Mpa;为T形截面受压区翼缘有效宽度,取下列三者中的最小值:(1) 计算跨径的1/3:l/5=1350/cm=650cm
18、(2) 相邻两梁的平均间距:d=190cm(3) 此处,b为梁腹板宽度,其值为18cm,为承托长度,其值为86cm,为受压区翼缘悬出板的平均厚度,其值为13cm。本设计由于,故,为承托根部厚度,其值为6cm。 所以取。 判别式左端为 判别式右端为 因此,受压区位于翼缘内,属于第一类T形截面。应按宽度为的矩形截面进行正截面抗弯承载力计算。 设混凝土截面受压区高度为x,则利用下式计算: 即 整理得 解得 。 根据式 则 选用4根直径为36mm和2根直径为28mm的HRB335钢筋,则 钢筋配置图(单位:cm) 钢筋布置如图7所示。钢筋重心位置为: 查表可知,故 则截面受压区高度符合规范要求。 配筋
19、率为故配筋率满足规范要求。5.2. 持久状况截面承载力能力极限状态计算按截面实际配筋面积计算截面受压区高度为 截面抗弯极限状态承载力为 抗弯承载力满足要求。5.3. 斜截面抗剪承载力计算 由表13可知,支点剪力以2、4号梁为最大考虑安全因数,一律采用3号梁剪力值进行抗剪计算。跨中剪力效应以2、4号梁为最大,一律以2号梁剪力值进行计算。 假定最下排2根钢筋没有弯起而通过支点,则有: a=4.8cm, 根据下式: 故端部抗剪截面尺寸满足要求。根据下式,若满足 ,可不需要进行斜截面抗剪强度计算,仅按构造要求设置钢筋。而本设计 因此,应进行持久状况斜截面抗剪承载力验算。(1) 斜截面配筋的计算图式 1
20、)最大剪力取用距支座中心h/2(梁高一半)处截面的数值,其中混凝土与箍筋共同承担的剪力不下于60%,弯起钢筋(按45弯起)承担的剪力不大于40%。 2)计算第一排(从支座向跨中计算)弯起钢筋时,取用距支座中心h/2处由弯起钢筋承担的那部分剪力值。 3)计算第一排弯起钢筋以后的每一排弯起钢筋时,取用前一排弯起钢筋下面弯起点处由弯起钢筋承担的那部分剪力值。 弯起钢筋配置及计算图式如图8所示。 图8弯起钢筋配置及计算图式(单位尺寸:cm) 由内插可得。距支座中心h/2处得剪力效应为 则 相应各排弯起钢筋的位置及承担的剪力值见表14 表 14 弯起钢筋位置与承担的剪力值计算表 钢筋排次弯起点距支座中心
21、距离/m承担的剪力值钢筋排次弯起点距支座中心距离/m承担的剪力值11.382160.482722.686131.7 33.93472.4 (2) 各排弯起钢筋的计算。与斜截面相交的弯起钢筋的抗剪承载能力按下式计算: 式中 弯起钢筋的抗拉设计强度(Mpa); 在一个弯起钢筋平面内弯起钢筋的总面积(mm); 弯起钢筋与构件纵向轴线的夹角。 本设计中:,故相应于各排弯起钢筋的面积按下式计算 计算得每排弯起钢筋的面积见表15 表15 每排弯起钢筋面积计算表弯起排次每排弯起钢筋计算面积弯起钢筋数目每排弯起钢筋实际面积11080.182420362886.450812323487.3124509 在靠进跨
22、中处,增设2B28的辅助斜钢筋,。 (3)主筋弯起后持久状况承载能力极限状态正截面承载力验算:计算每一弯起截面的抵抗弯矩时,由于钢筋根数不同,则钢筋的重心位置也不同,有效高度的值也因此不同,为了简化计算,可用同一数值,影响不会很大。 23B2钢筋的抵抗弯矩为 2B30 钢筋的抵抗弯矩为 跨中截面的钢筋抵抗弯矩为 全梁抗弯承载力校核(见图9) 9 全梁抗弯承载力验算图式(尺寸单位:mm)第一排钢筋弯起处正截面承载力为 第二排钢筋弯起处正截面承载力为 第三排钢筋弯起处正截面承载力为 5.4. 箍筋设计根据下式,箍筋间距的计算式为 式中异号弯矩影响系数,取=1.0; 受压翼缘的影响系数,取=1.1;
23、 P 斜截面内纵向受拉钢筋的配筋百分率,P=100,当P2.5时取P=2.5; 同一截面上箍筋的总截面面积(mm); 箍筋的抗拉强度设计值,选用R235箍筋,则;b 用于抗剪配筋设计的最大剪力截面的梁腹宽度(mm); 用于抗剪配筋设计的最大剪力截面的有效高度(mm);用于抗剪配筋设计的最大剪力设计值分配于混凝土和箍筋共同承担的分配系数,取=0.6; 用于抗剪配筋设计的最大剪力设计值(KN).选用2A10双肢箍筋,则面积;距支座中心处的主筋为2B32,;有效高度; ,则,最大剪力设计值.把现应参数值代入上式得 选用。在支座中心向跨中方向长度不小于1倍梁高(140cm)范围内,箍筋间距取为100m
24、m。有上述技术,箍筋的配置如下:全梁箍筋的配置为2A10双肢箍筋,在由支座中心至距支点2.5m段箍筋间距可取为100mm,其他梁段箍筋间距为250mm。箍筋配筋率为:当间距时,当间距时,均满足最小配筋率R235钢筋不小于0.18%要求。5.5. 斜截面抗剪承载力验算斜截面抗剪强度验算位置为:1) 距支座中心h/2(梁高一半)处截面。2) 受拉区弯起钢筋弯起点处截面。3) 锚于受拉区的纵向主筋开始不受力处的截面。4) 箍筋数量或间距有改变处的截面。5) 构件腹板宽度改变处的截面。因此,本设计进行斜截面抗剪强度验算的截面包括(见图10)10斜截面抗剪力验算截面图式(单位尺寸:cm)1)距支点h/2
25、处截面1-1,相应的剪力和弯矩设计值分别为 2)距支点1.382m处截面2-2(第一排弯起钢筋弯起点),相应的剪力和弯矩设计值分别为 3)距支点2.686m处截面3-3(第二排弯起钢筋弯起点),相应的剪力和弯矩设计值分别为 验算斜截面抗剪承载力时,应该计算通过斜截面顶端正截面内的最大剪力和相应于上述最大剪力时的弯矩。最大剪力在计算出斜截面水平投影长度C值后,可内插求得;相应的弯矩可从按比例绘制的弯矩图上量取。根据下式,受弯构件配有箍筋和弯起钢筋时,其斜截面抗剪强度验算公式为 式中 斜截面内混凝土与箍筋共同的抗剪能力设计值(KN); 与斜截面相交的普通弯起钢筋的抗剪能力设计值(KN); 斜截面内
26、在同一弯起平面的普通弯起钢筋的截面面积(); 异号弯矩影响系数,取=1.0; 受压翼缘的影响系数,取=1.1 箍筋的配筋率,。根据下式,计算斜截面水平投影长度C为 式中 m斜截面受压端正截面处的广义剪跨比,当m3.0时,取m=3.0; 通过斜截面受压端正截面内由使用荷载产生的最大剪力组合设计值(KN); 相应于上述最大剪力时的弯矩组合设计值(); 通过斜截面受压区顶端正截面上的有效高度,自受拉纵向主钢筋的合力点至受压边缘的距离(mm);为了简化计算可近似取C值为C(可采用平均值),则有 由C值可内插求得各个斜截面顶端处得最大剪力和相应的弯矩。斜截面1-1:斜截面内有2B32纵向钢筋,则纵向受拉
27、钢筋的配筋百分率为 则斜截面截割2组弯起钢筋2 32+2 30,故 斜截面2-2:斜截面内有2B30纵向钢筋,则纵向受拉钢筋的配筋百分率为 斜截面截割2组弯起钢筋2B32+2B30,故 由图10可以看出,斜截面2-2实际共截割3组弯起钢筋,但由于第三排弯起钢筋与斜截面交点靠近受压区,实际的斜截面可能不与第三排钢筋相交,故近似忽略其抗剪承载力。以下其他相似情况参照此发处理。 斜截面3-3:斜截面内有2B32+2B30纵向钢筋,则纵向受拉钢筋的配筋百分率为 则斜截面截割2组弯起钢筋2B30+2B18,故 所以斜截面抗剪承载力符合要求。5.6. 持久状态斜截面抗弯极限承载力验算钢筋混凝土受弯构件斜截
28、面抗弯承载力不足而破坏的原因,主要是由于受拉区纵向钢筋锚固不好或弯起钢筋位置不当而造成,故当受弯构件的纵向钢筋和箍筋满足构造要求时,可不进行斜截面抗弯承载力计算。5.7. 持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算最大裂缝宽度按下式计算式中 钢筋表面形状系数,取. 作用长期效应影响系数,长期荷载作用时,和分别为按长期效应组合短期效应组合计算内力值; 与构件受力性质有关的系数,取; 纵向受拉钢筋直径,当用不同直径的钢筋时,改用换算直径,本设计中; 纵向受拉钢筋配筋率,对钢筋混凝土构件,当;时,取;当时,取; 钢筋弹性模量,对HRB335钢筋, 构件受拉翼缘宽度; 构件受拉翼缘厚度; 受拉钢筋在使用荷
29、载作用下的应力,按下式计算,即 按作用短期效应组合计算的弯矩值; 受拉区纵向受拉钢筋截面面积。 根据前面计算,取1号梁的跨中弯矩效应进行组合:短期效应组合 式中 汽车荷载效应(不含冲击)的标准值; 人群荷载效应的标准值长期效应组合 受拉钢筋在短期效应组合作用下的应力为把以上公式带入的计算公式得 裂缝宽度满足要求,同时在梁腹高的两侧应设置直径为68mm的防裂钢筋,以防止产生裂缝。若用8A8,则,可得,介于0.0010.002之间,满足要求。5.8. 持久状况正常使用极限状态下的挠度验算钢筋混凝土受弯构件,在正常使用极限状态下的挠度,可按给定的刚度用结构力学的方法计算。其抗弯刚度B可按下式进行计算
30、式中 全截面抗弯刚度,; 开裂截面的抗弯刚度,; 开裂弯矩; 构件受拉区混凝土塑性影响系数; 全截面换算截面惯性矩; 开裂截面换算截面惯性矩; 混凝土轴心抗拉强度标准值,对C30混凝土,; 全截面换算截面重心轴以上(或以下)部分对重心的面积矩; 换算截面抗裂边缘的弹性抵抗矩。全截面换算截面对重心轴的惯性矩可近似用毛截面的惯性矩代替,由前文计算可知全截面换算截面面积 式中 钢筋弹性模量与混凝土弹性模量之比,为计算全截面换算截面受压区高度 计算全截面换算截面重心轴以上部分面积对重心轴的面积矩 设开裂截面换算截面中性轴距梁顶面的距离为x(),由中性轴以上和以下换算截面面积矩相等的原则,可按下式求解x
31、:(假设中性轴位于腹板内)代入相关参数值得整理得 解得 故假设正确。可计算开裂截面换算截面惯性矩为代入数据得 根据上述计算的结果,结构跨中由自重产生的弯矩为;公路级可变车道荷载,跨中横向分布系数;人群荷载,跨中横向分布系数。永久作用可变作用(汽车) 可变作用(人群)式中 作用短期效应组合的频遇值系数,对汽车=0.7,对人群=1.0.当采用C40以下混凝土时,本设计为C30混凝土,则取,施工中可以通过设置预拱度来消除永久作用挠度,则在消除结构自重产生的长期挠度后主梁的最大挠度处不应超过计算跨径的1/600挠度值满足要求判别是否需要设置拱度则 故应设置拱度,跨中预拱度为,支点,预拱度沿顺桥向做成平
32、顺的曲线。6. 行车道板配筋计算 6.1. 截面设计与配筋验算悬臂板根部厚度为,设净保护层厚度,若选用直径为的钢筋,则有效高度为根据: 即 整理得: 解得最小的 验算 ,满足要求。钢筋截面面积可按下式计算选用直径为12mm的钢筋时,钢筋间距为10cm,此时所提供的钢筋面积为:。验算截面承载力故承载力满足要求。矩形截面受弯构件抗剪截面尺寸应符合下式的要求 满足抗剪最小截面尺寸要求。若抗剪截面满足下式,可不进行斜截面抗剪强度计算,仅按构造要求设置配置钢筋。则 因此,仅需按构造配置钢筋。根据设计的一般规定,板内应设置垂直于主钢筋的分布钢筋,直径不应小于,间距不应大于,因此分布钢筋采用 A7. 横隔板
33、配筋计算7.1. 正弯矩配筋把铺装层折算5计入截面,则横隔梁高度为125,横梁翼板有效宽度为(见图13):计算跨径的1/3: 760/3=253.3相邻两横梁的平均间距:3.35待添加的隐藏文字内容3式中 受压区翼缘悬出板得平均厚度,含5的铺装层厚度。图13正弯矩配筋及其计算截面(尺寸单位:cm)横梁翼板有效宽度应取上述三者中的较小值,即,先假设a=8,则得横隔梁的有效高度为。其中,a为钢筋重心到底面的距离。假设中性轴位于上翼缘板内,根据式:则 整理得:解得满足要求的最小x值为,故假设正确。钢筋截面积可由下式计算:,则选用4根直径18的HRB335钢筋,。钢筋布置见图13此时则 而 ,满足规范
34、要求。验算截面抗弯承载力: 7.2. 负弯矩配筋(见图14)此时,横梁为的矩形截面梁。图14负弯矩配筋及计算截面图(尺寸单位:cm)取,则,其中为钢筋重心到上缘距离。整理得:解得 ,取选用2根直径为18 的HRB335钢筋,。此时验算截面抗弯承载力 横梁正截面配筋率计算均满足受拉钢筋最小配筋率0.20%的要求。7.3. 抗剪计算与配筋设计 则抗剪截面符合尺寸要求,但需要进行斜截面抗剪承载力的验算,通过计算配置抗剪钢筋。假定全部采用箍筋来承受剪力,选取箍筋为双肢A8,则。箍筋间距的计算公式为 式中,选取箍筋间距,箍筋配筋率为,满足规范要求。8. 支座设计8.1. 支座资料一座五梁式钢筋混凝土T形
35、桥,标准跨径为14m,主梁长13.96m,计算跨径为13.5m,主梁采用C30混泥土,支座处梁肋宽度为18cm,两端采用等厚度的板式橡胶支座。设计荷载为公路级,人群荷载。 已知支座反力标准值,其中结构资中引起的支座反力标准值为,汽车荷载引起的支座反力标准值为,人群荷载反力标准值为,汽车与人群荷载作用下产生的跨中挠度为。根据当地气象资料,计算温差为。8.1.1. 确定支座的平面尺寸选定板式橡胶支座的平面尺寸为(顺桥),则构造要求,钢板尺寸最大为,。采用中间层橡胶片厚度。a) 计算制作的平面形状系数S 满足的条件。b) 验算橡胶支座的承压强度 (合格) 通过验算梁底和墩台顶部混凝土的局部承压也满足
36、要求(具体可参照规范进行),因此所选定的支座平面尺寸满足设计要求。8.1.2. 确定支座的厚度a) 主梁的计算温度差为,温度变形由两端的支座均摊,则每一支座承受的水平位移为 b) 为了计算汽车制动力引起的水平位移,首先要确定作用在每支座上的制动力。对于计算跨径为13.5cm,一个设计车道上公路级车道荷载引起的制动力标准值为按桥通规规定,制动力不得小于90KN。故取制动力为90KN参与计算。五根梁共10个支座,每个支座承受水平力制动力为 c) 确定需要的橡胶片总厚度。不计汽车制动力 计入汽车制动力 桥通规的其他规定,短边尺寸应满足 由上述分析可知,该支座橡胶板的最小总厚度应为2.2cm。单层加劲钢板厚度为 其中:;取钢材的屈服强度为340,取钢材屈服强度的0.65倍,。将各项数值代入上式得