辽宁工程技术大学毕业设计
4.2 墩柱配筋设计
4.2.1 双柱反力横向分布系数计算
(1)公路-I级荷载单列布载
图4-1公路-I级荷载单列布置 /cm
Fig. 4-1Single row road - I level of load arrangement /cm
410?580K1?2580?1.21,K2?1?1.21??0.21
(2)公路-I级荷载双列布载
图 4-2 公路-I级荷载双列布置/cm
Fig.4-2 Double row road - I level of load arrangement / cm
K1?255?580/2580?0.94,K2?1?0.94?0.06
4.2.2 活载内力计算
公路-I级荷载,双孔布载产生的支点反力最大,单孔布载产生的偏心弯矩最大(1)双孔布载最大最小垂直力计算表见表4-1。
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姓名: **箱梁桥下部结构设计
表4-1 最大最小垂直力计算表
Tab.4-1 Calculation of the biggest and smallest vertical forces
荷载情况
B1kN B2kN
BkN
最大垂直力/kN 最小垂直力/kN
K1
1.21 0.94
?1???BK1
1243.33 1347.41
K2
-0.21 0.06
?1???BK2
-233.13 86.01
公路-Ⅰ级 双孔 单列 公路-Ⅰ级 双孔 双列
48.85 342.38
701.29 731.04
1110.14 1433.42
注:双孔荷载L?115.00m?45m,取冲击系数1???1.000
(2)相应于最大最小垂直力时的弯矩计算见表4-2。
表4-2相应最大最小垂直力时的弯矩计算
Tab. 4-2 Calculation of moments according to the biggest and smallest vertical forces
A墩底弯矩/kNm
荷载情况
B墩底弯矩/kNm
0.5(B2-B1)
7.5H/2
(1+μ)K1
公路-双孔 Ⅰ
双列 级 制动力 温度影响力
39.65 79.14
148.69 296.78
148.69 296.78
342.38
731.04
0.94
0.06
224.68
21.51
双孔
单列
48.85
701.29
1.21
-0.21
485.51
-84.26 (1+μ)K2
HkN
B1kN B2kN K1 K2
0.5(B2-B1)
7.5H/2
注:表中1???1.23采用上部结构计算值。
(3)单孔布载最大最小垂直力计算表见表4-3
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4-3单孔布载最大最小垂直力计算表
Tab.4-3 Calculation of the biggest and smallest vertical forces
荷载情况
B1kN B2kN
BkN
最大垂直力/kN 最小垂直力/kN
K1
1.21 0.94
(B1+B2) (1+μ)K1
K2
-0.21 0.06
(B1+B2) (1+μ)K2 -181.14 53.95
公路-Ⅰ级 单孔 单列 公路-Ⅰ级 单孔 双列
48.85 342.38
701.29 731.04
1110.14 1433.42
974.72 776.51
(4)最大弯矩计算见表4-4
表4-4最大弯矩计算
Tab. 4-4 Calculation of the biggest moments
A墩底弯矩/kNm
荷载情况
B墩底弯矩/kNm
0.5(B2+B1)
7.5H/2
(1+μ)K1
公路-单孔 Ⅰ
双列 级 制动力 温度影响力
39.65 79.14
148.69 296.78
148.69 296.78
0
731.04
0.94
0.06
388.26
26.98
单孔
单列
0
701.29
1.21
-0.21
487.36
- 90.86 (1+μ)K2
HkN
B1kN B2kN K1 K2
0.5(B2+B1)
7.5H/2
注:表中1???1.23采用上部结构计算值。
4.2.3 墩柱底截面内力组合表
见表4-5
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姓名: **箱梁桥下部结构设计 表4-5 内力组合表
Tab. 4-5 Combination of inner force
内力名称 A柱底截面 B柱底截面
截面位置 N/kN H/kN M/kNm
N/kN H/kN M/kNm
1 上部恒载 9576.73 8555.4 2 盖梁自重 450.54 450.54 3 墩柱自重 445.10 445.10
4 I级 双孔 单列 1243.33 485.51 -233.13 -84.26 5 I级 双孔 双列 1347.41 224.68 86.01 21.51 6 I级 单孔 单列 974.72 487.36 -181.14 - 90.86 7 I级 单孔 双列 776.51 388.26 53.95 26.98 8 温度影响力 79.14 148.69 79.14 148.69 9 制动力 39.65 296.78 39.65 296.78 10 1+2+3+4+8+9 11715.70 118.79 930.98 9217.91 118.79 361.21 11 1+2+3+5+8+9 11819.78 118.79 670.15 9537.05 118.79 466.98 12 1+2+3+6+8+9 11447.09 118.79 932.83 9269.90 118.79 354.61 13 1+2+3+7+8+9 11248.88 118.79 833.73 9504.99 118.79 472.45 14 1+2+3+4 11715.70 485.51 9217.91 -84.26 15 1+2+3+5 11819.78 224.68 9537.05 21.51 16 1+2+3+6 11447.09 487.36 9269.90 - 90.86 17
1+2+3+7
11248.88
388.26
9504.99
26.98
4.2.4 墩柱配筋设计及强度验算
(1)由内力组合表得知,以下三种组合控制设计: a .恒载+双孔双列汽车荷载+制动力+温度影响力:
Nj?11819.78kN,Mj?670.15kN?m
b .恒载+单孔双列汽车荷载+制动力+温度影响力:
Nj?11248.88kN,Mj?833.73kN?m
c .恒载+双孔双列汽车荷载:
Nj?11819.78 kN,Mj? 224.68kN?m
(2)墩柱配筋设计
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墩柱采用C40,fck?26.8MPa,ftk?2.24MPa,fcd?18.4MPa,ftd?1.65MPa;
主筋采用HRB335钢筋,取直径d?25mm,fsd?280MPa,fsd,?280MPa,一根?25钢筋的面积为ag?490.9mm2,32根?25钢筋As?15708.8mm2A?2543400mm2 ,保护层厚度取c?70mm?7cm。 按轴心受压构件进行设计 由?0Nd?0.90?(fcdA?f,sdA,s)
0.9?1.0?(18.4?2543400?280?15708.8)?46077.32kN
??0Nd?12299.08kN 满足。 验算配筋率
??As/A?15708.8/2543400?0.62%??min?0.6% 满足。
验算截面一侧配筋率
??As/A?0.5?15708.8/2543400?0.31%??min?0.2% 满足。
(3)桩基强度验算 计算配筋系数表:
rs?r?c?90?7?83cm,g?rsr?8390?0.922 4圆柱截面:I?d4h?64???1.864?0.164025?m4
假定按墩柱一端固定,一端自由计算。 则有:
l0?2l?2?7?14m,l0/d?14/1.8?7.8?4.4
故需考虑构件在弯矩作用平面内的挠曲对轴向力偏心距的影响。 a .
Nj?11819.78kN,Mj?670.15kN?m
eMj0?N?670.150.056m?56mmj11819.78? (4-1)
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