+课程设计。课程名称: 桥梁工程
学生姓名: 苗雅轩。
学号: 1200504080
指导教师。专业年级: 12交通(2)班
所在学院和系: 土木工程
一、设计资料。
1.标准跨径:30.00m(墩中心距离)
2.计算跨径:29.50m(支座中心距离)
3.主梁预制长度:29.80 m(主梁全长)
4.桥面净宽:净7+2×1.0m
5.设计荷载。
公路ⅰ级;人群荷载3.0kn/m2
6.材料。钢筋---主筋采用hrb335,箍筋采用r235
t梁一般材料的重度为25kn/
沥青混凝土面层8cm(重度为23kn/m3)
c30混凝土垫层厚9cm(重力密度为24kn/m3)
每侧栏杆及人行道构件自重的作用力为5kn/m
2、结构尺寸。
横断面共6片主梁,间距1.5m。纵断面共6道横梁,间距6.0m。尺寸拟定见图,t梁的尺寸见下表:单位:mm
3、设计步骤与方法。
1)、行车道板计算。
结构自重及其内力。
每延米板上的结构自重g
3.每米宽板条的恒载内力。
弯矩。剪力
2)汽车车辆荷载产生的内力。
将车辆荷载后轮作用于铰缝轴线上,后轴作用力为p=140kn,轮压分布。
宽度如图,车轮荷载后轮着地长度为,宽度则。
荷载对于悬臂梁根部的有效分布宽度:
由于这是汽车荷载局部加载在t梁的翼缘板上,故冲击系数取
作用于每米宽板条上的弯矩为。
作用于每米宽板条上的剪力为:
三)荷载组合。
恒载+汽车荷载 :
所以,行车道板的设计内力为:
4)行车道板配筋计算。
主梁混凝土强度等级拟采用c40,受力钢筋采用hrb335级钢筋,则由《结构设计原理》表3-2、附表1-1和附表1-3查查得c40相对界限受压区高度=0.56,轴心抗压强度=18.4mpa,轴心抗拉强度=1.
65mpa,抗拉强度设计值=280mpa。本桥梁标准跨径为30.0m,由《公路桥规》安全等级取二级,。
由荷载组合可得弯矩计算值。
设,则截面有效高度。
根据。解得x= 15mm
则所需钢筋面积由《结构设计原。
理》附表1-5和附表1-6查得,选用8φ16的面积1608的钢筋,且由查得钢筋间距110mm。截面的实际配筋率为%=0.28%。
五)荷载集度。
主梁。横隔梁:
对于边主梁:
对于中主梁:
桥面铺装层:
栏杆和人行道:
作用于边主梁的全部荷载g 为:
作用于主梁的荷载强度为:
2)恒载内力计算。
边主梁恒载内力。
1号梁最不利荷载横向分布系数。
对于车辆荷载。
对于人群荷载
2号梁不利荷载横向分布系数。
对于车辆荷载。
对于人群荷载
对于人群荷载
4号梁不利荷载横向分布系数。
对于车辆荷载。
对于人群荷载
5号梁不利荷载横向分布系数
对于车辆荷载。
对于人群荷载
6号梁最不利荷载横向分布系数。
对于车辆荷载
对于人群荷载
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,本桥各根主梁的横截面均相等,梁数n=6, 梁间距为1.5米。
1号梁横向影响线竖标值。
对于人群荷载。
2号梁。对于车辆荷载
对于人群荷载。
3号梁。对于车辆荷载
对于人群荷载。
3)、计算控制截面的跨中弯矩、支点剪力和跨中剪力。
1.均布荷载和内力影响线面积计算。
公路-ⅰ级荷载10.5kn/m,人群荷载3.0kn/m2
均布荷载和内力影响线面积计算表。
2.公路-ⅰ级中集中荷载计算。
计算弯矩效应时。
计算剪力效应时。
3.计算冲击系数。
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c30混凝土e取。
则冲击系数。
因双车道不折减,故。
4、跨中弯矩计算。
由于跨中弯矩横向分布系数1号、6号梁最大,所以只需计算1号、6号梁。
的弯矩,计算如下:
(1)对于1号、6号梁。
公路ⅰ级汽车活载的跨中弯矩:
人群荷载的跨中弯矩:
(2)对于2号和5号梁。
公路ⅰ级汽车活载的跨中弯矩:
人群荷载的跨中弯矩:
(3)对于3号、4号梁。
公路ⅰ级汽车活载的跨中弯矩:
人群荷载的跨中弯矩:
5、跨中剪力计算。
1)对于1号和6号梁。
公路ⅰ级汽车活载的跨中剪力:
人群荷载的跨中剪力:
2)对于2号和5号梁。
公路ⅰ级汽车活载的跨中剪力:
人群荷载的跨中剪力:
3)对于3号、4号梁。
公路ⅰ级汽车活载的跨中剪力:
人群荷载的跨中剪力:
6、支点剪力计算。
横向分布系数变化区段的长度。
附加三角形重心影响线坐标 :
(1)对于1号和6号梁。
公路ⅰ级汽车活载的支点剪力:
人群荷载的支点剪力:
2)对于2号和5号梁。
公路ⅰ级汽车活载的支点剪力:
人群荷载的支点剪力:
3)对于3号、4号梁。
公路ⅰ级汽车活载的支点剪力:
横隔梁内力计算。
对于具有多根内横梁的桥梁,由于主梁跨中处的横梁受力最大,横梁跨中截面受力最不利,故通常只需计算跨中横梁的内力,其它横梁可偏安全地访此设计。
对于跨中横隔梁的最不利荷载布置。
1.0确定作用在中间横隔梁上的计算荷载如下图所示。
2.绘制中横隔梁的内力影响润下图所示。
3.0截面内力计算。
讲求得的计算荷载在相应的影响线上按最不利荷载位置加载,对于汽车荷载并计算冲击系数。
1.截面设计。
预制钢筋混凝土简支t梁截面高度h=2.0m,翼板有效宽度,c40混凝土,hrb335级钢筋。ⅰ类环境条件,安全等级为二级。
跨中截面弯矩组合设计值m=,fcd=18.4mpa fsd=280mpa ftd=1.65mpa
1)采用焊接钢筋骨架,设as=30+0.07h=30+0.07×2000=170mm,2)则截面有效高度h0=2000-170=1830mm
3)判定t形截面类型
故属于第一类t形截面。
5)求受压区高度。
7)求受拉钢筋面积。
现选择14φ32+6φ28,截面面积as=14492.6mm2。钢筋叠高层数为10层,布置如下图所示。
混凝土保护层厚度取c=35mm>d=32mm及规定的30mm;钢筋间横向净距sn=200-2×35-2×35.8=58mm>40mm及1.25d=1.
25×32=40mm,故满足构造要求。
桥梁工程课程设计
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