橋梁工程課程設計任務書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 注： 0? —— 橋梁結構重要性系數，本例取為 c? —— 與其它可變荷載作用效應組合系數，本例取為 二、主梁的配筋 由彎矩基本組合計算表 7 可以看出 ,1 號梁 dM 值最大 ,考虐到施工方便 ,并留有一定的安全儲備 ,故按 1 號梁計算彎矩進行配筋。 設鋼筋凈保護層為 ,鋼筋重心至底邊距離為 a=18cm,則主梁有效高度為 。cm1 3 2) c m181 5 0(ahh 0 ??? 已知 1 號梁跨中彎矩 mKNM ?? 2 9 2d ，下面判斷主梁為第一類T 形截面或第二類 T 形截面：若滿足 )20fd0 ffcd hhhbfM ???? （? ，則受壓區全部位于翼緣內，為第一類 T 形截面，否則位于腹板內，為第二類 T 形截面。 式中， 0? 為橋跨結構重要性系數，取為 ； cdf 為混凝土軸心抗壓強度設計值，因為是 C40 混凝土，故 MPfcd ? ； fb? 為 T 形截面受壓區翼緣有效寬度，取下列三者中的最小值。 （ 1）計算跨徑的 1/3： cmcml 8203/24603/ ?? （ 2）相鄰兩梁的平均間距： d=170cm （ 3） cmcmhbb fhf 3 3 8)141275220(122b ??????????? 此處， b 為梁腹板寬度，其值為 20cm， hb 為承托長度，其值為75cm,fh? 為受壓區翼緣懸出板的平均厚度，其值為 14cm。本例中由于,3/115/275/10/h hh ＜??b 故 cm30h3b hh ?? ， h 為承托根部厚度，其值為 23 10cm。 所以取 cm170??fb 。 判別式左端為 ????? KNKNM? 判別式右端為 )( .1)2( 30f ??????????? KNKNhhhbf ffcd因此，受壓區位于翼緣內，屬于第一類 T 形截面。應按寬度為 fb?的矩形截面進行正截面抗彎承載力計算。 設混凝土截面受壓區高度為 x,則利用下式計算： )2(0fd0 xhxbfM cd ??? 則 )( 3 xx????? 解得 x= 根據式： 2242s ????????sdfcd f xbfA 選用 6 根直徑為 36mm 和 4 根直徑為 40 的 HRB335 鋼筋，則 222s ) c ( ＞???A 鋼筋布置如圖 7 所示。 24 鋼筋重心位置 sa 為 : .18612 .574 ) .312 .57(5 .32 ???? ???????????? ??siisis a yaa)(hh 0 ??? sa 查表 ,可知 ?b? ,故 0 ???? hx b?＜ 則截面受壓區高度符合規范要求 . 配筋率 p 為 ＞%%100 ?????? hb Ap f s% 故配筋率 p 滿足規范要求。 按截面實際配筋面積計算截面受壓區高度為 cmcmbf fAx fcd sds ?? ???? 25 截面抗彎極限狀態承載力為驗算截面抗彎承載力： mKMmKNxhxb fcd ?????????? .68)(.)2(fM 30d ＞抗彎承載力滿足要求。 支點剪力 3 號梁為最大，考慮安全因素，一律采用 3 號梁剪力值經行抗剪計算，跨中剪力效應以 1 號梁為最大，一律采用 1 號梁剪力值經行計算。 N2/10 ??ddVV 假定最下排 2 根鋼筋沒有彎起而通過支點，則有： cmahhcma 4 5 0, 0 ???? KNVKNKNbhf ddkcu 7 19 3 4 .7 61 4 4 92 0 30,3 ???????? ?＞故端部抗剪截面尺寸滿足要求。 若滿足條件 3d 2 00 .5 1 0d tdV f bh????? ，則不需要進行斜截面抗剪強度計算，僅按構造要求配置鋼筋。而 KNbhfKNV tddd 2 4 7 .7 4 6 .0 9 023 ??? ?? ＞ 則應進行持久狀況斜截面抗剪承載力驗算。 （ 1） 斜截面配筋計算圖式 ① 最大剪力 39。dV 取用距離支座中心 h/2(梁高一半 )處截面的數值，其中混凝土與箍筋共同承擔的剪力 39。csV 不小于 39。 ，彎起鋼筋（按 45 度彎起）承擔的剪力不大于 39。 。 ② 計算第一排（從支座向跨中計算）彎起鋼筋時，取用距離支座中 26 心 h/2 處由彎起鋼筋承擔的那部分剪力值。 ③ 計算第一排彎起鋼筋以后的每一排彎起鋼筋時，取用前一排彎起鋼筋下面彎起點處由彎起鋼筋承擔的那部分剪力值。 彎起鋼筋及計算圖式如下 由內插可得，距離支座中心 h/2 處得剪力效應為 ? ? ? ? KNKNV d 71 .086174 ??????? ???? 則 彎起鋼筋圖示及計算圖示 圖 8（尺寸單位： cm） KNKNVV KNKNVV dsb dcs ?????? ?????? 相應各排彎起鋼筋的位置及承擔的剪力值如下 ,表 10 彎起鋼筋的位置及承擔的剪力值計算 表 10 斜筋排次 彎起點距 承擔的剪 斜筋排次 彎起點距 承擔的剪 27 支座中心距離 /m 力值/sbiV kN 支座中心距離 /m 力值/sbiV kN 1 4 2 5 3 （ 2） 各排彎起鋼筋的計算，與斜截面相交的彎起鋼筋抗剪承載能力按下式計算 5 10 si nsb sd sb sV f A ???? sdf 彎起鋼筋的抗拉設計強度（ MPa） sbA 在一個彎起鋼筋平面內彎起鋼筋的總面積（ mm2） s? 彎起鋼筋與縱向軸線的夾角。 則 1 5 9 i n3 0 s i 33 0 sbsbssdsbsbVAfVA ??????? ??? 計算得每排彎起鋼筋的面積見下表 每排彎起鋼筋的面積計算表 表 11 彎起排次 每排彎起鋼筋計算面積2/sbA mm 彎起鋼筋數目 每排彎起鋼筋實 際 面 積39。2/sbA mm 1 2? 36 2 2? 36 28 3 2? 28 4 2? 28 5 2? 28 在靠近跨中處，增設 2? 16 的輔助斜鋼筋， 5sbA =. （ 3） 主筋彎起后持久狀況承載能力極限狀態正截面承載力驗算：計算每一彎起截面的抵抗彎矩時，由于鋼筋根數不同，則鋼筋的重心位置也不同，有效高度的值也因此不同。為了簡化計算，可用同一數值影響不會很大。 2? 36 鋼筋的抵抗彎矩為 mKNmKNxhAfM ss ?????????? )()2(2 430112? 28 鋼筋的抵抗彎矩為 mKNmKNxhAfM ss ?????????? )()2(2 43012跨中截面的抵抗彎矩為 mKNmKNM ????????? 4185)( 43 全 梁 抗 彎 承 載 力 校 核 見 下 圖 。 圖 29 9 圖 9 全梁抗彎承載力驗算圖示 (尺寸單位 :cm) 第一排彎起鋼筋彎起處正截面承載力為 KNKNM 1 7 2 8 .9 6)4 6 2 . 8 827 6 5 . 1 424 2 8 5(1 ??????? 第二排彎起鋼筋彎起處正截面承載力為 KNKNM 2 4 9 4 . 1)4 6 2 . 8 827 6 5 . 1 414 2 8 5(2 ??????? 第三排彎起鋼筋彎起處正截面承載力為 KNKNM 3 2 5 9 . 2 4)4 6 2 .8 824 2 8 5(3 ????? 第四排彎起鋼筋彎起處正截面承載力為 KNKNM 3 7 2 2 . 1 2)4 6 2 .8 814 2 8 5(4 ????? 第五排彎起鋼筋彎起處正截面承載力為 KNM 42855 ??? 箍筋間距的計算式為 30 ? ?? ?2 2 6 21 3 , 0200 . 2 1 0 2 0 . 6 c u k s v s vdP f A f b hv VS???????? 式中 1? —— 異號彎矩影響系數， 1 ?? 3? －－受壓翼緣的影響系數， 3 ?? P －－斜截面內縱向受拉鋼筋的配筋百分率，? ?01 0 0 , /SP A b h????，當 P 時，取 P = svA －－同一截面上箍筋的總截面面積 svf －－箍筋的抗拉強度設計值，選用 R235 箍筋， 195svf MPa? b－－用于抗剪配筋設計的最大剪力截面的梁腹寬度（ mm） 0h －－用于抗剪配筋設計的最大剪力截面的有效高度（ mm） ? －－用于抗剪配筋設計的最大剪力設計值分配于混凝土和箍筋共同承擔的分配系數， ? = dV －－用于抗剪配筋設計的最大剪力設計值（ KN） 選用 2? 10 雙肢箍，則面積 cmAsv ? ；距離支座中心 0h /2 處得主筋為 2? 36， cmAs ? 有效高度 cmcmdh )2/(2/ ??? %% %1000 ?????? bhAp S ,則 ?? pP ，最大剪力設計值 KNVd ? 。 相應的參數代入上式得 mmS v 242)( 1)( 2 2622 ??? ??????????? 31 按有關要求選用 mmSv 200? 在支座中心向跨中方向長度不小于 1 倍梁高（ 150cm）范圍內，箍筋間距取為 100mm。 由上述計算，箍筋配置如下：全梁箍筋的配置為 2? 10 雙肢箍，在由支座中心至支點 段，箍筋間距取為 100mm，其他梁段箍筋間距為 200mm。 箍筋配筋率為： 當間距 .785 %0%1002021100 157%100100 ??????? bSApmmS vsvsvv 時， 當間距 .393 %0%100020200 157%100250 ??????? bSApmmS vsvsvv 時， 均滿足最小配箍率 R235 鋼筋不小于 %的要求。 斜截面抗剪強度驗算位置為 ① 距離支座中心 h/2 處截面 ② 受拉區彎起鋼筋彎起點出截面 ③ 錨于受拉區得縱向主筋開始不受力處得截面 ④ 箍筋數量或間距有改變的截