整体式简支板桥设计计算书

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1、整体式钢筋混凝土空心简支板设计计算书2007年9月一、技术标准1、设计荷载:行车道:城-A级人行道:3.0KN/m22、桥长:根据实际情况及《公路桥涵设计通用规范》JTJD60—2004第3.2.5条的新建桥梁跨径的要求,确定为跨径等于14.5m的单跨钢筋混凝土空心简支板桥。桥梁全长43.5m,跨径组合为三等跨3×14.5m。3、桥面宽度:桥全宽20m,中间双向四车道,两侧人行道桥面横向布置为:2×4+12=20m4m人行道+12m机动车道+4m人行道4、桥面横坡:双向1.5%5、人行道横坡:1.5%6、设计安全等级:二级7、结构重要系数:8、主要设计材料:(1)混凝土强度等级:主梁拟

2、用C30;混凝土容重r=24kN/m3,钢筋混凝土容重r=25kN/m3。(2)钢材初步选取:直径大于或等于12mm时采用HRB335级,指标:直径小于12mm时采用HPB235级钢筋,指标:9、设计依据:(1)《公路桥涵设计通用规范》JTJD60—2004(2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJD62—2004(3)城市桥梁设计荷载标准《CJJ77-98》二、结构简介:三等跨混凝土简支空心板桥,桥梁全长3×14.5m=43.5m,桥面宽度20m。施工方式为整体式现浇,在已有桥墩上设置支座。桥面横坡1.5%,梁高80cm,顶板厚10cm,底板厚10cm,隔板厚度15cm

3、。隔梁及空心由跨中向支座对称布置,空心长度1m,间距18cm,横隔梁厚度为15cm,两端设有端横隔梁,。计算跨径:故:三、几何特性计算截面面积:A=15.8425-25×0.282744=8.7739m²惯性矩:I=0.8437-25×0.0063=0.6862四、主梁内力计算(一)、恒载内力计算①恒载集度主梁:横隔板:栏杆:人行道:桥面铺装:合计:②恒载作用下梁产生的内力计算:恒载内里计算结果:内力截面剪力Q(kN)弯矩M(kN·m)2873.8501436.9256732.89208977.189(二)、活载内力计算采用直接加载求活载内力,公式为:S——所求截面的弯矩或剪力;——汽

4、车荷载冲击系数,据《通规》基频公式:式中—结构计算跨径(m);—结构材料的弹性模量(N/㎡),  —结构跨中截面惯矩();  —结构跨中处的单位长度质量(kg/m);  G—结构跨中处延米结构重力(N/m);g—重力加速度,g=9.81(m/s²)据《通规》4.3.2条,——多车道桥涵的汽车荷载折减系数;本桥面为双向四车道,但实际上横向仅能布置三车道,故=0.78;——沿桥跨纵向与荷载位置对应的横向分布系数,整体式现浇板=1.0;——车辆荷载的轴重或车道荷载;——沿桥跨纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值。1、跨中截面2、支点截面(三)、内力组合序号荷载类别弯矩(KN/m)剪力(KN

5、)梁端支座跨中梁端支座跨中①恒载08977.22873.90②车道荷载04248.21208.7415.2③人群荷载0936.8150.037.5④1.2×①010772.73448.70⑤1.4×(②+③)07259.01902.2633.8⑥④+⑤018031.75350.9633.8五、截面设计及强度复核(一)正截面设计:以跨中截面为控制截面,据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJD62—2004第9.1.1条,板底主筋保护层厚度30m,由于荷载较大,拟配双层筋,则取:800-55=745mm1、判断截面类型:故属第一类受弯截面2、求受压区高度X据《公路钢筋混凝土及

6、预应力混凝土桥涵设计规范》JTJD62—2004公式5.2.2—1:即:整理:解得:3、求钢筋面积选用451根直径16mm的HRB335级钢筋(分两层,底层285根,二层166根),其面积为=90696.1结论:满足最小配筋率的要求。结论:满足适用条件要求。(二)斜截面设计1、截面尺寸复核:据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJD62—2004第5.2.9条:其中:—验算截面处由作用(或荷载)产生的剪力组合设计值(kN);结论:截面尺寸符合设计要求。2、检查是否需要根据计算配置箍筋:据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJD62—2004第5.2.10条:其中

7、:—预应力提高系数,对钢筋混凝土受弯构件为1.0;—混凝土抗拉强度设计值;1.25—板式受弯构件提高系数;结论:可不进行斜截面抗剪承载力的验算。六、板梁的正常使用极限状态验算:(一)、板梁的施工阶段应力复核:由于采取整体现浇法施工,无需吊装,不用进行施工阶段应力复核。(二)、板梁的最大裂缝宽度验算:据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJD62—2004第6.4.3条,最大裂缝宽度计算公式:—钢筋表面形状系数,带肋钢筋,取1.0;—

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