1、裝配式鋼筋混凝土簡支T形梁橋計(jì)算書 目 錄一、設(shè)計(jì)資料3二、主梁的計(jì)算4(一)主梁的荷載橫向分布系數(shù)4(二)作用效應(yīng)計(jì)算10(三)持久狀況承載能力極限狀態(tài)下截面設(shè)計(jì)、配筋與驗(yàn)算18三、橫梁的計(jì)算26(一)橫梁彎矩計(jì)算(用G-M法)26(二)橫梁截面配筋與驗(yàn)算28(三)橫梁剪力效應(yīng)計(jì)算及配筋設(shè)計(jì)30四、行車道板的計(jì)算30(一)計(jì)算圖式30(二)荷載及其效應(yīng)31(三)截面設(shè)計(jì)、配筋和強(qiáng)度驗(yàn)算33五、支座計(jì)算34(一)選定支座的平面尺寸34(二)確定支座的厚度34(三)驗(yàn)算支座的偏轉(zhuǎn)35(四)驗(yàn)算支座的抗滑穩(wěn)定性35裝配式鋼筋混凝土簡支T形梁橋計(jì)算書一、設(shè)計(jì)資料1.橋面凈空凈7m+20.75m人行道
2、。2.主梁跨徑和全長 計(jì)算跨徑:l=13.50m(支座中心線距離); 主梁全長:l全=1396m(主梁預(yù)制長度)。3設(shè)計(jì)荷載 公路級,人群荷載3kN/m24.材料 鋼筋:主筋用HRB335(級螺紋鋼筋),其他采用R235(級光圓鋼筋); 混凝土:C30.5.計(jì)算方法 極限狀態(tài)法。6.結(jié)構(gòu)尺寸如圖1,圖2所示,全斷面6片主梁,設(shè)3根橫梁。圖1 (單位:cm)圖2(單位:cm)7.設(shè)計(jì)依據(jù) 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D602004),簡稱橋規(guī); 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D622004),簡稱公預(yù)規(guī); 公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTJ 02485),簡稱基規(guī)。二、
3、主梁的計(jì)算(一)主梁的荷載橫向分布系數(shù)1. 跨中荷載彎矩橫向分布系數(shù)(按GM法)主梁的抗彎及抗扭慣矩Ix和ITx求主梁界面的重心位置ax(圖3):圖3 (單位:cm) 平均板厚: h1= (8+14)=11(cm) ax = = 29.9 (cm) Ix = = 3.473710-2 m 4 T形截面抗扭慣矩近似等于各個(gè)矩形截面的抗扭慣矩之和,即: ITx = 式中:ci矩形截面抗扭慣矩剛度系數(shù)(查表1); bi , ti 相應(yīng)各矩形的寬度與厚度。 表1矩形截面抗扭慣矩剛度系數(shù)t/b10.90.80.70.60.50.40.30.20.10.1 C0.1410.1550.1710.1890.2
4、090.2290.2500.2700.2910.3121/3 查表得: t1/b1=0.11/1.7=0.065 故c1=1/3 t2/b2=0.2/(1.3-0.11)=0.168 故c2=0.297 ITx = = 3.5810-3 m4單位寬度抗彎及抗扭慣矩: Jx = Ix/b = 3.473710-2 /170 = 2.0410-4 (m4/cm) JTx = ITx/b = 3.5810-3/170 = 2.1110-5 (m4/cm)橫梁抗彎及抗扭慣矩 翼板有效寬度l計(jì)算(圖4)橫梁長度取為兩邊主梁的軸線間距,即:l = 5b =5 1.6 = 8 mc= = 3.8 mh= 1
5、10 cm b= 15 cmc/l = 3.8/8 =0.475 根據(jù)c/l比值 查表2 得:l/c = 0.4375,所以:l = 0.4375c = 0.4375 3.8 = 1.6625 m 圖4 表2c/l0.050.100.150.200.250.300.350.400.450.50l/c0.9830.9360.8670.7890.710.6350.5680.5090.4590.416 求橫梁截面重心位置ay : ay= = = 0.15 m橫梁的抗彎和抗扭慣矩Iy 和 ITy;Iy = = + = 1.7010 ITy = =0.11/6.75 0.1,查表得c1=1/3,但由于連
6、續(xù)橋面的單寬抗扭慣矩只有獨(dú)立板寬扁板者的翼板,可取c1=1/6。 =0.15/(0.8-0.11)=0.22,查表得c2=0.287. 故 ITy = = 3.491單位抗彎及抗扭 慣矩Jy 和 JTy:Jy = Iy/b = = 2.519 10-4 (m4/cm)JTy = ITy/b = = 5.172 10-6 (m4/cm)計(jì)算抗彎參數(shù)和抗扭參數(shù)a = = = 0.637式中:B橋?qū)挼囊话? L計(jì)算跨徑。 按公預(yù)規(guī)3.1.6條,取G=0.4Ec,則: = 0.073 = 0.271計(jì)算荷載彎矩橫向分布系數(shù) 已知=0.637,查G-M圖表,可得表3中數(shù)值。 表3梁位荷 載 位 置b 0
7、-bK10b/4b/23b/4b0.760.880.991.141.231.140.990.880.761.051.141.221.271.130.940.760.630.531.501.541.421.210.990.740.580.470.382.051.811.521.130.830.640.470.360.302.602.001.491.060.750.550.400.290.24K00b/4b/23b/4b0.250.631.001.391.521.391.000.630.251.041.301.501.591.401.040.620.21-0.212.092.081.921.541
8、.040.480.10-0.29-0.534.002.952.071.290.620.20-0.10-0.45-0.765.404.002.100.880.10-0.30-0.51-0.66-0.69用內(nèi)插法求各梁位處橫向分布影響線坐標(biāo)值(圖5) 圖5(單位:cm)1號,6號梁: 2號,5號梁:3號,4號梁: 列表計(jì)算各梁的橫向分布影響線坐標(biāo)值(表4) 梁號計(jì)算式荷 載 位 置b 0-b1號2.2841.8911.5071.1000.7960.6020.4400.3120.2754.5953.3962.0831.1160.399-0.013-0.2740.869-0.730-2.311-1.5
9、05-0.576-0.0160.3970.6150.7140.8691.005-0.626-0.408-0.1560.0040.1080.1670.1930.2350.2723.9692.9881.9271.1120.5070.154-0.081-0.304-0.4580.6620.4980.3210.1850.0850.026-0.014-0.051-0.0762號1.501.541.421.210.990.740.580.470.382.092.081.921.521.040.480.10-0.29-0.53-0.59-0.54-0.50-0.31-0.050.260.480.760.91
10、-0.160-0.146-0.136-0.084-0.0140.0700.1300.2060.2471.9301.9341.7841.4361.0260.5500.230-0.084-0.2830.3220.3220.2970.2390.1710.0920.038-0.014-0.0473號1.0011.1011.1861.2461.1450.9700.7950.6680.5650.9221.2001.4251.5601.4181.0930.6670.273-0.1410.079-0.099-0.239-0.314-0.273-0.1230.1180.3950.7060.021-0.027-0
11、.065-0.085-0.074-0.0330.0320.1070.1910.9431.1731.3601.4751.3441.0600,7090,3800,0500.1570.1960.2270.2460.2440.1770.1180.0630.008繪制橫向分布影響線圖(圖6),求橫向分布系數(shù)。按照橋規(guī)4.3.1條和4.3.5條規(guī)定:汽車荷載距人行道邊緣距離不小于0.5m,人群荷載取3kN/m2。 圖6 (單位:cm)各梁橫向分布系數(shù):公路-級: 1汽= (0.553 + 0.310 + 0.175 + 0.055)= 0.547 2汽 = (0.322 + 0.292 + 0.232 +
12、 0.131) = 0.489 3汽= (0.183 + 0.228 + 0.246 + .210)= 0.434人群荷載: h1人= 0.614 h2人= 0.322 h3人= 0.168+0.24=0.192 1. 梁端剪力橫向分布系數(shù)計(jì)算(按杠桿法)公路-級(圖7): h1汽 = h2汽 = h3汽 = 人群荷載(圖8): h1人 = 1.059 h2人 = -0.059 h3人 = 0 圖7 圖8(二)作用效應(yīng)計(jì)算 1.永久作用效應(yīng) (1)永久荷載 假定橋面構(gòu)造各部分重力平均分配給主梁主梁承擔(dān),計(jì)算見表5. 鋼筋混凝土T形梁橋永久荷載計(jì)算 表5構(gòu)件名構(gòu)件簡圖尺寸(單位:cm)單元構(gòu)件體
13、積及算式(m3)重度(kN/ m3)每延米重力(kN/m)主梁1.71- 20.75(1-(0.08+0.14)/2)= 0.365259.125續(xù)表5橫隔梁 中 (0.690.1520.756)/13.5=0.0377250.943 邊橋面鋪裝砼:0.081.7=0.136混凝土:0.071.7=0.11924231.9040.11223=2.737=4.461兩側(cè)人行道邊重量平攤至各梁:G=(3+3)/6=1kN/m各梁的永久荷載匯總于表7: 各梁的永久荷載(單位:kN/m) 表7梁號主 梁 橫 梁人行道鋪裝層合 計(jì)1 (6)9.1250.47214.64115.2382 (5)9.125
14、0.94314.64115.7093 (4)9.1250.94314.64115.709 (2)永久作用效應(yīng)計(jì)算影響線面積計(jì)算見表8 影響線面積計(jì)算 表8 項(xiàng)目計(jì)算面積影響線面積w0Ml/2w0=Ml/4w0=Ql/2w0=0Q0w0= 永久作用效應(yīng)計(jì)算見表9。 表9梁號 Ml/2(kN/m) Ml/4(kN/m) Q0(kN) q w0qw0 q w0qw0 q w0qw01(6)2(5)3(4)15.2415.7115.7122.78347.17357.87357.8715.2415.7115.7117.09260.45268.48268.4815.2415.7115.716.75102.
15、87106.04106.042. 可變作用效應(yīng)(1) 汽車荷載的沖擊系數(shù) 簡支梁的自振頻率為: 介于1.5Hz和14Hz之間,按橋規(guī)4.3.2條規(guī)定,沖擊系數(shù)按照下式計(jì)算: (2) 公路-級均布荷載,集中荷載及其影響線面積(表10)。按照橋規(guī)4.3.1條規(guī)定,公路-級車道荷載為:=7.875 kN/m,=178.5 kN。 表10項(xiàng)目頂點(diǎn)位置(kN/m)(kN)w0Ml/2Ml/4Q0Ql/2 l/2l/4支點(diǎn)l/27.875178.522.7817.096.751.688可變作用(人群)(每延米)p人: p人=2.25 kN/m(3) 可變作用效應(yīng)(彎矩)計(jì)算(表11表12) 公路-級產(chǎn)生的
16、彎矩(單位:kN/m) 表11梁號內(nèi)力(1)1+m(2)qk(3)w0(4)Pk(5)Yk(6)彎矩效應(yīng)(1)(2)(3)(4)+(5)(6)1Ml/2Ml/40.5470.5471.38797.87522.7817.09178.53.3752.531593.55420.772Ml/2Ml/40.4890.48922.7817.093.3752.531530.61376.153Ml/2Ml/40.4340.43422.7817.093.3752.531470.93333.84人群荷載產(chǎn)生的彎矩(單位:kN/m) 表12梁號內(nèi)力(1)P人(2)w0(3)彎矩效應(yīng)(1)(2)(3) 1Ml/2Ml
17、/40.6142.2522.7817.0931.4723.61 2Ml/2Ml/40.3222.2522.7817.0916.5012.38 3Ml/2Ml/40.1922.2522.7817.099.847.38基本荷載組合:按橋規(guī)4.1.6條規(guī)定,永久作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)與可變作用效應(yīng)與可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)為:永久荷載作用分項(xiàng)系數(shù):=1.2;汽車荷載作用分項(xiàng)系數(shù):=1.4;人群荷載作用分項(xiàng)系數(shù):=1.4.彎矩基本組合見表13.其中:橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),取1.0 與其他可變荷載作用效應(yīng)的組合系數(shù),取=0.8.彎矩基本組合表(單位:kN/m) 表13梁號內(nèi)力永久荷載人群荷載汽車荷載彎矩組合
18、1Ml/2Ml/4347.17260.4531.4723.61593.55420.771125.44816.86 2Ml/2Ml/4357.87268.4816.5012.38530.61376.151046.83760.80 3Ml/2Ml/4357.87268.489.847.38470.93333.84968.69586.41(1) 可變荷載剪力效應(yīng)計(jì)算 計(jì)算可變荷載剪力效應(yīng)應(yīng)計(jì)入橫向分布系數(shù)h沿橋跨變化的影響。通常分2步進(jìn)行,先按跨中的h由等代荷載計(jì)算跨中剪力效應(yīng);再用支點(diǎn)剪力荷載橫向分布系數(shù)h并考慮支點(diǎn)至l/4為直線變化來計(jì)算支點(diǎn)剪力效應(yīng)。剪力計(jì)算時(shí),按照橋規(guī)4.3.1條規(guī)定,集中荷
19、載標(biāo)準(zhǔn)值Pk需乘以1.2的系數(shù)。 跨中剪力的計(jì)算(見表14表15) 公路-級產(chǎn)生的跨中剪力(單位:kN) 表14梁號內(nèi)力h(1)1+m(2)qk(3)w0(4)Pk(5)Yk(6)彎矩效應(yīng)(1)(2)(3)(4)+(5)(6)12305470.4890.4341.38797.875 1.688214.20.591.4081.7172.52 人群荷載產(chǎn)生的跨中剪力(單位:kN) 表15 梁號 內(nèi)力h(1)P(2)w0(3)彎矩效應(yīng)(1)(2)(3)1230.6140.3220.1922.25 1.688 2.33 1.22 0.73 支點(diǎn)剪力的計(jì)算(見表16表17)計(jì)算支點(diǎn)剪力效應(yīng)的橫向分布系數(shù)
20、的取值為:a 支點(diǎn)處按杠桿法計(jì)算的hb l/43l/4按跨中玩具的橫向分布系數(shù)hc 支點(diǎn)到l/4處在h和h之間按照直線變化(圖9) 支點(diǎn)剪力效應(yīng)計(jì)算式為: 式中:-相應(yīng)于某均布活載作用處的橫向分布圖縱坐標(biāo); 相應(yīng)于某均布活載作用的數(shù)值; 相應(yīng)的某集中活載的數(shù)值。 人群均布荷載產(chǎn)生的支點(diǎn)剪力效應(yīng)計(jì)算式為: 式中:跨中橫向分布系數(shù); 支點(diǎn)處橫向分布系數(shù)。梁端剪力效應(yīng)計(jì)算:汽車荷載作用下如圖9所示,計(jì)算結(jié)果如表16所示。圖9 公路級產(chǎn)生的支點(diǎn)剪力效應(yīng)計(jì)算表(單位:kN) 表16梁號1+剪力效應(yīng)11.3879 179.292 184.923 251.15人群荷載作用如圖10,計(jì)算結(jié)果如表17 圖10
21、可變作用產(chǎn)生的支點(diǎn)剪力計(jì)算表(單位:k/N) 表17梁號 1 2 3公式 計(jì)算值=10.87=3.56=2.25 剪力效應(yīng)基本組合(見表18)由表18可知:剪力效應(yīng)應(yīng)以3號梁為最大控制設(shè)計(jì) 剪力效應(yīng)組合表(單位:k/N) 表18梁號剪力效應(yīng)永久荷載人群汽車1102.8710.87179.29386.6202.3391.40130.572106.043.56184.92390.1201.2281.71115.763106.042.25251.92482.4600.7372.52102.35注:橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),取=1.0; 與其他可變荷載作用效應(yīng)的組合系數(shù),取=0.8.(三)持久狀況承載能力極
22、限狀態(tài)下截面設(shè)計(jì)、配筋與驗(yàn)算1. 配置主筋 由彎矩基本組合表13可知,1號梁值最大,考慮到施工方便,偏安全的統(tǒng)一按1號梁計(jì)算彎矩進(jìn)行配筋。主梁尺寸如圖11。設(shè)鋼筋凈保護(hù)層為3cm,鋼筋重心至底邊距離=9cm,則主梁的有效高度=100-9=91(cm)。已知1號梁跨中彎矩=1125.44kN/m翼緣有效寬度計(jì)算:= 170cmL/3 450cm取3者最小值 152cm判斷截面位置,根據(jù)公式得:= 式中:混凝土軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度,C30混凝土,=13.8MPa; T形截面受壓區(qū)翼緣有效寬度,=1.52m; T形截面翼緣板厚度。所以=1125。44kN/m故受壓區(qū)位于翼緣板內(nèi),為第一類T形截面。設(shè)受壓
23、區(qū)高度為x,按公預(yù)規(guī)公式 可得: 解得:x=0.061m = 6.1cm11cm按公預(yù)規(guī)5.2.3條: 選用828鋼筋(外徑為31.6mm): 鋼筋布置如圖11所示。所需的截面寬:b=31.62+303=153.2 mm180 mm 鋼筋重心距底緣 as =30+31.62=93.2mm實(shí)際有效高度:=1000- 93.2=907.8mm配筋率:,滿足規(guī)范要求。 圖11(單位:cm)2. 持久狀況截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算按截面實(shí)際配筋值計(jì)算受壓區(qū)高度x為: =2804926/(13.81520)=65.8mm 1125.44 kN/m 滿足規(guī)范要求。3. 根據(jù)斜截面抗剪承載力進(jìn)行斜筋配置由表1
24、8可知,支點(diǎn)剪力效應(yīng)以3號梁最大,為偏安全設(shè)計(jì),一律用3號梁數(shù)值。跨中剪力效應(yīng)以1號梁最大,一律以1號梁為準(zhǔn)。 = 482.46 kN = 130.57 kN假定有232通過支點(diǎn),按公預(yù)規(guī)9.3.10條的構(gòu)造要求:=1000-(30+31.6/2)= 954.2mm根據(jù)公預(yù)規(guī)5.2.9條規(guī)定,構(gòu)造要求需滿足: = = 531.92 kN 482.46 kN按公預(yù)規(guī)5.2.10條規(guī)定,構(gòu)造要求需滿足: = 132.34 kN 3時(shí),取m=3. 為了簡化計(jì)算,可近似取C值為:Ch0(h0可用平均值),即: C=(95.42 + 90.78)/2=93.10 cm斜截面1-1:截割一組彎起鋼筋,則縱
25、向鋼筋的含筋率; =0.0051.456.39kN斜截面2-2:截割一組彎起鋼筋,則縱向鋼筋的含筋率;=0.0025.439.10kN斜截面3-3:截割一組彎起鋼筋,則縱向鋼筋的含筋率;=0.0025.397.61kN斜截面4-4:截割一組彎起鋼筋,則縱向鋼筋的含筋率;=0.0025.357.98 kN三、橫梁的計(jì)算(一)橫梁彎矩計(jì)算(用G-M法)對于具有多根內(nèi)橫梁的橋梁,由于主梁跨中處的橫梁受力最大,橫梁跨中截面受力最不利,故通常只要計(jì)算跨中橫梁的內(nèi)力,其他橫梁可偏安全地防此設(shè)計(jì)。從主梁計(jì)算已知=0.637,=0.271,當(dāng)f=0時(shí),查G-M表并內(nèi)插計(jì)算,列入表20內(nèi)。荷載位置從0到-b的間
26、的各項(xiàng)數(shù)值均與0到b間數(shù)值對稱,故未列入表中。 表20 荷載位置系數(shù)項(xiàng) b 3b/4 b/2 b/4 0 -0.1580.0880.0190.0800.186 -0.040-0.022-0.040.500.124 -0.1180.0660.015-0.030-0.0620.0320.0180.004-0.008-0.017-0.126-0.070-0.0150.0720.169繪制橫梁跨中截面的彎矩影響線,加載求(見下圖15) 圖15=(-0.070+0.021)2 = -0.098= -0.070 + 0.021+ 0.114 + 0.087 = 0.152= -0.110 2 = -0.2
27、20集中荷載換算成正弦荷載的峰值計(jì)算,可采用下式: 式中:p正弦荷載的峰值; L主梁計(jì)算跨徑: Pi集中荷載的數(shù)值; Xi集中荷載Pi離支點(diǎn)的距離。公路-級車輛荷載如圖16所示。圖16橫梁跨徑8.5m,沖擊系數(shù)1+ = 1.3879,可變荷載彎矩效應(yīng)值為: 荷載組合:因?yàn)闄M梁彎矩影響線的正負(fù)面積很接近,并且系預(yù)制架設(shè),恒載的絕大部分不產(chǎn)生內(nèi)力,故組合時(shí)不計(jì)入恒載內(nèi)力。按橋規(guī)4.1.6條規(guī)定,荷載安全系數(shù)采用如下: 負(fù)彎矩組合:故橫梁內(nèi)力:負(fù)彎矩由人群荷載控制:=209.33(kNm) 正彎矩由汽車荷載控制:=150.44(kNm)(二)橫梁截面配筋與驗(yàn)算1. 正彎矩配筋l/3跨徑: 850/3
28、=283 cm =183 cm按規(guī)范要求取小者,即b=183cm,暫取a=8cm, =80-8=72 cm按公預(yù)規(guī)5.2.2條規(guī)定: 解方程得:x=0.016 m = 1.16 cm由公式: 得: 選用425鋼筋,則=1964(mm2)此時(shí),a =5 + 4.3 = 9.3 cm ,滿足要求。驗(yàn)算截面抗彎承載力: = =261.5 kNm 209.33 kNm2. 負(fù)彎矩配筋取a=3cm h0=80-3=77 cm 解方程得:x=8.8 cm由公式: 得:選用228,則=1232 (mm2)此時(shí):驗(yàn)算界面抗彎承載力: = = 170.97 kNm 150.44 kNm橫梁正截面含筋率:均大于橋
29、規(guī)規(guī)定的9.1.12條規(guī)定的受拉鋼筋最小配筋百分率0.2%。(三)橫梁剪力效應(yīng)計(jì)算及配筋設(shè)計(jì) 按已知:剪力效應(yīng)計(jì)算: 考慮汽車組合系數(shù),并取提高系數(shù)為1.40,則取用的剪力效應(yīng)值為: 按公預(yù)規(guī)5.2.95.2.10條規(guī)定,抗剪承載力驗(yàn)算要求: 計(jì)算剪力效應(yīng)介于兩者之間,橫梁需配置抗剪鋼筋。擬全部采用箍筋來承受剪力,選取箍筋為雙肢10,=20.785=1.57 cm2,按公預(yù)規(guī)的規(guī)定,箍筋間距采用如下公式計(jì)算: = = 180.47 mm式中: 取=30 cm , 則 滿足規(guī)范規(guī)定的要求。四、行車道板的計(jì)算(一)計(jì)算圖式考慮到主梁翼緣板在接縫處沿縱向全長設(shè)置連接鋼筋,故行車道板可按兩端固定和中間
30、鉸接的計(jì)算。(二)荷載及其效應(yīng)1. 每延米板上的恒載g瀝青層: g1 = 0.07123 = 1.61 kN/mC25混凝土層: g2 = 0.08124 = 1.92 kN/mT梁翼緣板自重: g3= 0.11125 = 2.75 kN/m每延米跨寬板恒載合計(jì): 2. 永久荷載產(chǎn)生的效應(yīng)彎矩: 剪力: 3. 可變荷載產(chǎn)生的效應(yīng)公路-級:以重車后輪作用于絞逢軸線上為最不利位置,此時(shí)兩邊的懸臂板各承受一半的車輪荷載(如圖17)按照橋規(guī)4.3.1條規(guī)定,后車輪著地寬度b2及長度a2為: A2=0.2m b2=0.6m順行車向輪壓分布寬度:垂直行車方向輪壓分布寬度為: 荷載作用于懸臂根部的有效分布寬
31、度為: 圖17單輪時(shí): 按照橋規(guī)4.3.2條規(guī)定,局部加載沖擊系數(shù):1+=1.3879作用于每米寬板條上的彎矩為: = = 15.95 kNm 單個(gè)車輪時(shí):取最大值: 作用于每米板條上的剪力為: 4. 基本組合按橋規(guī)4.1.6條。恒+汽: 故行車道板的設(shè)計(jì)作用效應(yīng)為: (三)截面設(shè)計(jì)、配筋和強(qiáng)度驗(yàn)算 懸臂板根部高度h=14cm,凈保護(hù)層a=2cm。若選用12鋼筋,則有效高度h0為: 按公預(yù)規(guī)5.2.2條規(guī)定: 解方程得:x = 0.015 m = 1.5 cm 故不需要進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算,僅按照構(gòu)造要求配置箍筋。板內(nèi)分布鋼筋用8,間距取25cm。承載能力驗(yàn)算: = 承載能力滿足要求。五、
32、支座計(jì)算采用板式橡膠支座,其設(shè)計(jì)按公預(yù)規(guī)8.4條要求進(jìn)行。(一)選定支座的平面尺寸橡膠支座的平面尺寸由橡膠板的抗拉強(qiáng)度和梁端或墩臺頂混凝土的局部承壓強(qiáng)度來確定。對橡膠板應(yīng)滿足: 選定制作平面尺寸為:ab=2018=360(cm2),則制作的形狀系數(shù)S為: 5S12 滿足規(guī)范要求式中:t中間層橡膠片厚度,取t=0.5cm;橡膠片的平均容許壓應(yīng)力為:=10MPa,橡膠支座的剪變彈性模量=1.0MPa,橡膠的抗壓彈性模量為: 計(jì)算時(shí)最大支座反力為:N恒=106.04kN,N汽=251.92kN,N人=2.25kN =360.21kN故 (可以選用)(二)確定支座的厚度 主梁的計(jì)算溫差DT=35C,溫
33、度變形由兩端的支座均攤,則每一個(gè)支座承受的水平位移Dl為: 車道荷載總重:7.87513.5+178.5=284.1 kN 284.81 10% = 28.5 kN 又要求不小于90 kN,取制動(dòng)力為 90 kN六根梁共12個(gè)支座,每個(gè)支座承受的水平力 Ht為: 按公預(yù)規(guī)8.4條規(guī)定,橡膠層總厚度應(yīng)滿足:(1) 不計(jì)汽車制動(dòng)力時(shí),(2) 計(jì)汽車制動(dòng)力時(shí),即: (3)選用六層鋼板,七層橡膠組成橡膠支座。上下層橡膠片厚度為0.25cm,中間層厚度為0.5cm,薄鋼板厚度為0.2cm,則: 橡膠片的總厚度為: 支座總厚度:,符合規(guī)范要求。(三)驗(yàn)算支座的偏轉(zhuǎn) 制作的平均壓縮變形d為: 滿足規(guī)范要求設(shè)
34、恒載時(shí)的主梁處于水平狀態(tài)。已知公路級荷載作用下梁端轉(zhuǎn)角2。118102驗(yàn)算偏轉(zhuǎn)情況應(yīng)滿足: 符合規(guī)范要求。(四)驗(yàn)算支座的抗滑穩(wěn)定性 按公預(yù)規(guī)8.4.3條規(guī)定,按下式計(jì)算支座抗滑穩(wěn)定性: 計(jì)入汽車制動(dòng)力時(shí): 不計(jì)入汽車制動(dòng)力時(shí):式中:在結(jié)構(gòu)重力作用下的支座反力標(biāo)準(zhǔn)值,即=164.68kN ; 橡膠支座的剪切模量,取=1.0MPa ; 由汽車荷載引起的制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值,取=9kN; M橡膠支座與混凝土表面的摩阻系數(shù),取=0.3879 ;結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值和0.5倍汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值(計(jì)入沖擊系數(shù))引起的支座反力:支座平面毛面積,=2018=360(cm2)1. 計(jì)入汽車制動(dòng)力時(shí): 2. 不計(jì)入汽車制動(dòng)力時(shí): 均滿足規(guī)范要求,支座不會(huì)發(fā)生相對滑動(dòng)。36