标准跨径为19m的装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计

装配式钢筋砼简支T型桥梁设计

装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计

一、设计资料

（一）桥面净空 净—7+2×0.75m人行道 （二）设计荷载

公路－Ⅱ级和人群荷载标准值为3kNm2 （三）主梁跨径和全长

标准跨径：lb?19 (墩中心距离)；

计算跨径：l?18.5 m (支座中心距离)； 主梁全长：l全?18.96 m (主梁预制长度) （四）材料

钢筋：主钢筋采用HRB335，其它用钢筋采用R235 混凝土：C30 一、结构尺寸拟定 ①主梁截面尺寸：

根据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004），梁的高跨比的经济范围在1/11到1/16之间，此设计中标准跨径为19m，拟定采用的梁高为1.30m，翼板宽1.6m，腹板宽0.18m。 ②主梁间距和主梁片数：

桥面净空：净—7+2×0.75m人行道，采用5片T型主梁标准设计，主梁间距为1.60m。

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结构断面形式

二、行车道板计算

计算如图所示的T梁翼板，荷载为公路二级，桥面铺装为3cm厚的沥青混凝土面层和9cm厚的混凝土垫层。

（一） 永久荷载及其效应 1.每延米板上的横载ｇ

沥青混凝土层面：ｇ１＝0.03×1.0×23=0.69（KN/m） C30混凝土垫层：g2=0.09×1.0×24=2.16(KN/m) T梁翼缘板自重g3=0.11×1.0×25=2.75(KN/m) 每延米跨宽板恒载合计：g=?gi=5.60KN/m 2.每米宽板条的恒载内力 弯矩：MAh=-×5.60×(剪力：VAh=

g(l'b?b)2121.60?0.182

)=-1.411(KN/m) 21.60?0.18=3.976(KN) 2=5.60×

3.车辆荷载产生的内力

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公路—II级：以重车后轮作用于绞缝轴线上为最不利位置，后轴作用力标准值为P=140KN,轮压分布宽度如下图所示，按照《公路桥涵设计通用规范》知后车轮地宽度b2及长度a2为：a2=0.20m ，b2=0.60m a1=a2+2H=0.20+2×0.12=0.44(m)

b1=b2+2H=0.60+2×0.12=0.84(m)

荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度：

a=a1+1.4+2l0=0.44+1.4+2×0.71=3.26(m) 冲击系数：1+μ=1.3 作用于每米板宽条上的剪力为：

VAp=(1+μ)

702P=1.3×=27.914(KN)

3.264a作用于每米板宽条上的弯矩为：

MAp=-(1+μ)

b35?20.84P(l0-1)×2=-1.3(0.71-)=-13.957(KN/m)

43.2644a4.基本组合

恒+汽： 1.2MAh+1.4MAp=-1.2×1.411-1.4×13.957=-21.233（KN/m）

1.2VAh+1.4VAp=1.2×3.976+1.4×27.914=43.8508(KN) 故行车道板的设计作用效应为：MA=-21.233（KN/m），VA=43.851(KN) (二)截面设计、配筋与强度验算

悬臂板根部高度h=140mm，净保护层a=25mm。若选用φ12钢筋，则 有效高度h0=h-a=115mm

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按（D62）5.2.2条： r0Md?fcdbx(h0-x/2)

故x=14.3mm而且14.3mm<ξb h0=0.56?115=64.4mm (2) 求钢筋面积AS

按（D62）5.2.2条：fsdAS=fcdbx 故AS=(3) 配筋

查有关板宽1m内的钢筋截面与间距表，当选用φ12钢筋时，需要钢筋间距为150mm时，此时所提供的钢筋截面积为：Ag=7.54cm2＞7.05cm2 (4) 尺寸验算：

按（D62）5.2.9条抗剪上限值：

?0Vd?43.851KN?0.51?10?3fcu,kbh0(kN)?321.24KNfcdbx=7.05×10-4(m2) fsd

按（D62）5.2.10条抗剪上限值： ?0Vd?43.851KN?0.50?10?3?2ftdbh0(kN)?79.93KN由上式可知可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅须按构造要求配置箍筋，取分布钢筋用φ8，间距取20cm 承载能力验算 fsdAS=fcdbx 得x= Md=?fcdbx(h0-x/2)

Md=13.8?1152?0.13?1?0.5?0.13??22.987KN?m?MA?21.233KN?m 故承载力满足要求。 二、主梁内力计算

（一） 主梁的荷载横向分布系数

① 跨中荷载弯矩横向分布系数（偏心压力法计算）

本桥各根主梁的横截面均相等，梁数n=5，梁间距为1.6米，则：

fsdAS280?705??143mm fcdb13.8?100 3

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22222222222=++++=(2)+1.6+0+(-1.6)+(-2×1.6)=25.6m ?1.6?aia1a2a3a4a5ni211号梁横向影响线的竖坐标值为：=+

11n?a?a1ni?121(2?1.6)2=+=0.20+0.40=0.60

25.6052i?1=-15na?a1ni?121(2?1.6)2=-=0.20-0.40=-0.20 25.6052i进而由?和?15计算横向影响线的零点位置，设零点至1号梁位的距离为x,

11则：

x4?1.60?x= 解得：x=4.80m 0.600.20零点位置确定后，就可求出各类荷载相应于各个荷载位置的横向影响线竖坐标值?q和?r。

由?和?15绘制1号梁横向影响线，按照桥规确定汽车荷载最不利位置，图

11示如下：

设人行道缘石至1号梁轴线的距离为?，则：

?=

?7?4?1.6?=0.3m

2于是1号梁的荷载横向分布系数可计算如下（以xqi和xr分别表示影响线零点至汽车车轮和人群荷载集度的横坐标距离） 车辆荷载：mcq==???2q??=

q1??????q2q3q4?21?11=??2x?x?x?x?x?

q1q2q3q410.6?4.6?2.8?1.5?0.3?=0.538 24.8人群荷载：mcr=???11x?xr?0.6?0.75??4.8?0.3???0.684 4.8?2? 4

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