空心板手算计算书.doc

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1、整体式钢筋混凝土空心板（牛泥塘中桥）计算书跨径：13米(5×净13.0米)计算：复核：审核：湖南省长沙理工大学2010年6月一、计算资料1、标准跨径：13.0m2、计算跨径：12.96m3、设计荷载：公路－Ⅰ级4、材料：(1)普通钢筋：HRB335钢筋，其技术指标见表-1。表－1种类弹性模量Es抗拉强度标准值ƒsk抗拉强度设计值ƒsdHRB335钢筋2.0×105MPa335MPa280MPa(2)空心板混凝土：现浇空心板以及桥面铺装、空心板封头、防撞护栏均采用C30混凝土，桥面面层为沥青砼。技术指标见表-2。表－2强度等级弹性模量Ec轴心抗压强度设计值ƒcd轴心抗拉强度

2、设计值ƒtdC303.0×104MPa13.8MPa1.52MPa5、设计依据：(1)中华人民共和国行业标准《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）；(2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004），简称《公预规》。(3)《公路桥涵设计手册－梁桥（上册）》（1998年1月第一版第二次印刷），简称《梁桥》。(4)中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）。二、结构尺寸本桥按高速公路桥梁设计，取上部独立桥梁进行计算，桥面净宽9.5米，两侧为安全护栏，全桥采用整体式空心板，水泥砼铺装厚10cm，沥青砼厚10cm。桥

3、梁的边（1.985m）板进行计算，桥梁横断面及边板尺寸如图1，图2所示（尺寸单位：mm）图1图2空心板立面如图3所示（尺寸单位：cm）图3空心板的标准跨径为13m，计算跨径l＝12.96m。空心板的具体构造见空心板一般构造图一、各块板汽车荷载横向分布系数mc计算1、采用刚接板法计算计算边板的mc将本例桥宽分为5等分宽则b1=10.5/5=2.1.L=13代入公式，得γ=1.45（b1/L）2=1.45（2.1/13）2=0.0343β=4.06（b1/L）4=4.06（2.1/13）4=0.003依γβ由《梁桥》（上册）第二篇表2-2-2查得η值，如下表所示：绘制边板的横

4、向分布影响线，并在其上布置设计荷载，求出边板的横向分布系数。则1号板的横向分布系数：Mc=1/2(0.299+0.2563+0.2272+0.1893)=0.48591号板最不利，故按1号板进行设计。四、活载作用内力计算公路－Ⅰ级集中荷载Pk计算弯矩效应：kN剪力效应：Pk=1.2×198.4=238.1kN(1)汽车冲击系数计算a.桥梁的自振频率（基频）计算据《公路桥涵设计通用规范》条文说明4.3.2，简支梁桥的自振频率（基频）ƒ1可采用下式计算：本桥各参数取值如下：l＝13mE＝Ec＝3.00×104MPa=3.00×1010N/m2。据桥博计算可知Ic边板=0.05

5、491m4，在AUTOCAD中作图量测得到边板跨中截面截面面积：A边板跨中=0.82615m2，G边板=A边板跨中×γ＝0.82615×25000＝20653.75N/mg＝9.8（m/s2）mc边板=G边板/g＝20653.75/9.8＝2107.53（Ns2/m2）(Hz)b.汽车荷载冲击系数计算由上计算得：1.5Hz≤f1边板≤14Hz据《公路桥涵设计通用规范》4.3.2：(6)计算支点截面汽车荷载最大剪力绘制荷载横向分布系数沿桥纵向的变化图形和支点剪力影响线：图4支点剪力计算图示(6)-1．边板：Q0均＝（1+μ）˙ξ[mcΩ+a/2(m0-mc)y]＝1.36×

6、0.78×10.5×[0.2107×4.8+2.1/2×(0.47-0.2107)×0.7]=13.39kNQ0集＝（1+μ）˙ξmiPkyi=1.36×0.78×0.47×238.1×1=118.71kN则，公路－Ⅰ级作用下，边板支点的最大剪力为：Q0＝Q0均+Q0集＝13.39+118.71＝132.1kN五、恒载计算1.桥面铺装、分隔带及护栏重力中央分隔带及护栏的重力取用两侧共计：6.79kN/m桥面铺装0.1×9.5×24+0.1×9.5×24=45.6kN/m平均分配：g1=(6.79+45.6)/9=5.82kN/m3.行车道板重力g3边＝0.82615×24

7、＝19.83kN/m恒载总重：g边=g1+g3边=5.82+19.83=25.65kN/m根据恒载集度计算所得恒载内力如下表：表－3恒载内力荷载g(kN/m)L(m)M(kN•m)Q(kN)跨中1/8gL21/4跨3/32gL2Q支点1/2gLQ1/4点1/4gL边板单块板重19.8313418.9314.18128.8964.45全部恒载25.6513541.86406.39166.7383.36五、内力组合表－4边板内力组合序号荷载类别弯矩M(kN•m)剪力Q(kN)四分点跨中梁端四分点跨中(1)结构自重406.39541