工作桥计算书

1 基本情况 该桥为输水洞放水塔工作桥 桥的上部结构型式为 1 20 米钢筋混凝土简 支梁 桥长 20 米 单跨跨径为 20 米 建筑物级别为 级建筑物 结构重要系数为 r0 0 9 安全级别为 级永久荷载分项系数 rG 1 05 可变荷载分项系数 rQ 1 1 结构环境为二类环境 结构系数 rd 1 2 设计荷栽 40KN 桥面宽度 2 5 米 地震烈度 6 C25 砼 fc 12 5N mm2 E c 28000N mm2 级钢筋 fy 310N mm2 地基承载力 1MPa 主要材料 混凝土 桥面铺装层采用 C30 其于采用 C25 钢筋主筋采用 级 其它采用 级 支座采用 La Lb H 100 x200 x14mm 的板式橡胶支座 设计原则 设计原则 采用极限状态设计 结构进行承载能力极限状态和正常使用极限状 态的计算 承载能力极限状态计算以塑性理论为依据 设计原则 荷载效应不利组 合设计值小于或等于结构抗力效应的设计值 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设 sc c dbqgd r Rg r R RrQrGrS 计规范 G 永久荷载 结构重力 rg 永久荷载 结构重力 安全系数 Q 可变荷载及永久荷载中混凝土收缩 徐变影响力 基础变位影响力 Rq 荷载 Q 的安全系数 Rc 混凝土强度设计值 Sd 荷载效应函数 rc 在混凝土强度设计采用值基础上的混凝土安全系数 Rs 钢筋强度设计采用值 rs 钢筋强度设计采用值基础上的钢筋安全系数 rb 结构工作条件系数 Rd 结构抗力函数 正常使用极限状态计算以弹性理论或塑性理论为基础 进行下列两项校核 1 短期荷载下的变形 fd Fl 1 600L 2 荷载组合作用下的裂缝宽度 d l 0 2mm fL l 变形 裂缝宽度的限值 2 荷载计算 荷载组合 结构自重闸门自重人群 组合 组合 2 1 活荷载计算 人群荷载 qk1 2 5 KN m 运输荷载 根据金属结构要求 最大块件重量 40KN 运输接触面积按 1 6m 2 0m 考虑 qk2 40 2 20KN m 作用于板上的荷载 q k2 40 1 6 25KN m 2 2 桥梁恒荷载 20m 跨 2 2 1 T 梁恒荷载 gk1 A r 0 636x25 2 7 95KN m 2 2 2 栏杆自重 与运输荷载不同时考虑 gk2 3 20 0 024 10 1 0 069 20 0 1065KN m 2 2 3 桥面铺装层按 50mm 混凝土考虑 gk3 0 05 2 5x25 2 3 125KN m 2 2 3 桥面板计算时按 120mm 混凝土考虑 gk4 0 12 25 3KN m 3 桥面板计算 3 1 内力计算 3 1 1 恒载弯矩及剪力 取 1m 板宽计算 3 1 1 跨中简支弯矩 因为结构对称 且对 T 梁对称所以跨中弯矩计算不考虑恒 荷载 M0 r0 rGgk rQqk L2 8 0 9 0 95 1 2 25 1 252 8 5KN m 3 1 2 支点剪力 Q0 r0 rGgk rQqk L 2 0 9 0 95 1 05 0 17 25 1 2 25 1 25 2 18 5N 3 2 板截面配筋计算 3 2 1 跨中主筋 保护层厚度 c 20mm 初拟 12 的受力筋 不考虑铺装层 h0 h c d 2 120 20 6 94mm 按单筋矩形截面计算 取 1m 板宽计算 2 0 bhfMr cds 1 2 5 106 12 5 1000 942 0 054 s 211 144 0 211 0 056 ycs fbhfA 0 12 5 1000 94 0 056 310 213mm2 实配 10 200 As 393mm2 3 2 2 裂缝宽度验算 87 0 0As hMsss 5 106 0 87 94 393 156 pte As Ate 393 2 30 1000 0 006 1 03 max 321 te ss p d c Es w 1 0 1 0 1 5 156 200000 3 20 0 1 10 0 006 0 265 0 3 满足要求 1 考虑构件受力特征的系数 受弯构件为 1 0 2 钢筋的表面形状系数 级钢筋 1 0 3 考虑荷载长期作用影响的系数 荷载短期组合为 1 5 d 钢筋直径 10 te 纵向受拉钢筋的有效配筋率 Ate 有效受拉混凝土的截面面积 AS 受拉区有效受拉纵向钢筋截面积 ss 按荷载效应短期组合计算的构件纵向受拉钢筋应力 3 2 3 抗剪计算 00 25 1 07 0 h s A ffcbhVcs sv yv 0 07 12 5 1000 94 1 25fyvAsvh0 s 82250 1 25fyvAsvh0 s 1 2Q 1 2 18 5 22KN0 1 取bf 1 25m rdM 1 2 706 848KN m 12 5 1 25 0 12 1 0 12 2 103 1762KN m 0 fffc hhhbf 2 0 fffcd hhhbfMr 属第 1 种 T 梁按宽度 1 25m 的矩形梁计算 2 0 bhfMr cds 848 106 12 5 1250 9302 0 063 s 211 063 0 211 0 065 ycs fbhfA 0 12 5 1250 0 065 930 310 3047mm2 实配 7 25 As 3436mm2 4 3 裂缝宽度验算 87 0 0As hMsss 706 106 0 87 930 3436 254 pte As A 3436 2 30 1250 0 046 1 03 321max te ss p d c Es w 1 0 1 0 1 5 254 200000 3 30 0 1 25 0 046 0 27 0 3 满足要求 4 4 抗剪计算 支座反力 00 25 1 07 0 h s A ffcbhVcs sv yv 0 07 12 5 1250 930 1 25fyvAsvh0 s 1017187 1 25fyvAsvh0 s 1 2Q 170 4KN 1017KN 不需单独配置抗剪钢筋 5 挠度计算 1202 10001801250 8 1000 1250 8 1000180 3 1 3 33 I 2 7 1010 fc EI pl EI ql 48384 5 34 5 7 52 1 477 200004 384 2 7 27 200003 103 48 2 8 10000 2 7 1010 6 55mm 20000 600 33mm 满足要求 7 橡胶支座的计算 7 1 支座的平面尺寸的计算 Ac V 3 2 123 V 100KN 见主梁内力计算 橡胶支座的容许应力 对硬度 邵氏硬度 为 55 60 的氯丁橡胶支 座 100kg cm2 则 Ac 100 1 100cm2 实际选用 GJZ 系列支座 支座平面尺寸 100mm 200mm 支座承载力为 200KN 抗滑最小承载力为 52KN 7 2 支座厚度的计算 橡 4 胶支座中橡胶片的总厚度 d d t tg r 3 2 124 t 温度变化等原因产生的水平位移 cm t tL 3 2 112 钢筋混凝土的线膨胀系数 为 0 1 10 2 r 橡胶支座的容许剪切角 对橡胶支座 tg r 0 2 0 3 L 梁的计算跨径 cm 建桥区平均温度变化幅度按 10 C 40 C 考虑 安装温度 10 C 10 C 最大温差 t 30 C 则温度变化引起的水平位移 t 102 30 20 102 0 6cm 两端用相同支座 每个支座的水平位移为 t 2 支座厚度 d t 2 tg r 0 6 2 0 3 1cm 实际选用支座厚度 d 14mm 1 基本情况 该桥为输水洞放水塔工作桥 桥的上部结构型式为 1 20 米钢筋混凝土简 支梁 桥长 20 米 单跨跨径为 20 米 建筑物级别为 级建筑物 结构重要系数为 r0 0 9 安全级别为 级永久荷载分项系数 rG 1 05 可变荷载分项系数 rQ 1 1 结构环境为二类环境 结构系数 rd 1 2 设计荷栽 40KN 桥面宽度 2 5 米 地震烈度 6 C25 砼 fc 12 5N mm2 E c 28000N mm2 级钢筋 fy 310N mm2 地基承载力 1MPa 主要材料 混凝土 桥面铺装层采用 C30 其于采用 C25 钢筋主筋采用 级 其它采用 级 支座采用 La Lb H 100 x200 x14mm 的板式橡胶支座 设计原则 设计原则 采用极限状态设计 结构进行承载能力极限状态和正常使用极限状 态的计算 承载能力极限状态计算以塑性理论为依据 设计原则 荷载效应不利组 合设计值小于或等于结构抗力效应的设计值 sc c dbqgd r Rg r R RrQrGrS G 永久荷载 结构重力 rg 永久荷载 结构重力 安全系数 Q 可变荷载及永久荷载中混凝土收缩 徐变影响力 基础变位影响力 Rq 荷载 Q 的安全系数 Rc 混凝土强度设计值 Sd 荷载效应函数 rc 在混凝土强度设计采用值基础上的混凝土安全系数 Rs 钢筋强度设计采用值 rs 钢筋强度设计采用值基础上的钢筋安全系数 rb 结构工作条件系数 Rd 结构抗力函数 正常使用极限状态计算以弹性理论或塑性理论为基础 进行下列两项校核 1 短期荷载下的变形 fd Fl 1 600L 2 荷载组合作用下的裂缝宽度 d l 0 2mm fL l 变形 裂缝宽度的限值 2 荷载计算 荷载组合 结构自重闸门自重人群 组合 组合 2 1 活载计算 人群荷载 qk1 2 5 KN m 设计值 q1 r0rqqk1 0 9 1 2 2 5 2 7 KN m 运输荷载 根据金属结构要求 最大块件重量 40KN 运输接触面积按 1 6m 1 0m 考虑 设计值 q2 r0rqqk1 0 9 1 2 40 2 21 6KN m 作用于板上的荷载 q2 r0rqqk1 0 9 1 2 40 1 6 27KN m 2 2 桥梁恒荷载 20m 跨 2 2 1 T 梁恒荷载 g1 r0rqgk1 0 9 1 05 0 636x25 2 7 52KN m 2 2 2 栏杆自重 与运输荷载不同时考虑 g2 0 9 1 05 3 20 0 024 10 1 0 069 20 0 1KN m 2 2 3 桥面铺装层按 50mm 混凝土考虑 g3 r0rqgk1 0 9 1 05 0 05 2 5x25 2 1 477KN m 2 2 3 桥面板计算时按 120mm 混凝土考虑 g4 r0rqgk1 0 9 1 05 0 12 25 2 835KN m 3 板计算 3 1 计算弯矩 3 1 1 恒载弯矩及剪力 取 1m 板宽计算 3 1 1 跨中简支弯矩 M0 2 835 1 477 0 95 1 252 8 0 625 1 25 0 625 0 625 2 4KN m 3 1 2 支点剪力 Q0 0 95 2 835 1 477 2 5 2 5 12KN 3 2 活载弯矩及剪力 取 1 米板宽计算 3 2 1 跨中简支弯矩 M0 2 7 27 0 95 1 252 8 0 175 1 25 0 175 0 175 10 82KN m 3 2 2 支点剪力 Q0 0 95 2 7 27 1 6 2 22 572KN 3 3 板截面配筋计算 3 3 1 跨中主筋 保护层厚度 c 20mm 初拟 12 的受力筋 不考虑铺装层 h0 h c d 2 120 20 6 94mm 按单筋矩形截面计算 取 1m 板宽计算 2 0 bhfMr cds 1 2 10 82 2 4 106 12 5 1000 942 0 144 s 211 144 0 211 0 156 ycs fbhfA 0 12 5 1000 94 0 156 310 590mm2 实配 14 200 As 769mm2 3 3 2 裂缝宽度验算 87 0 0As hMsss 10 82 2 4 0 87 94 769 210 pte As A 769 2 30 1000 0 013 1 03 321max te ss p d c Es w 1 0 1 0 1 5 210 200000 3 20 0 1 14 0 013 0 26 0 3 满足要求 1 考虑构件受力特征的系数 受弯构件为 1 0 2 钢筋的表面形状系数 级钢筋 1 0 3 考虑荷载长期作用影响的系数 荷载短期组合为 1 5 d 钢筋直径 14 te 纵向受拉钢筋的有效配筋率 Ate 有效受拉混凝土的截面面积 AS 受拉区有效受拉纵向钢筋截面积 ss 按荷载效应短期组合计算的构件纵向受拉钢筋应力 3 3 3 抗剪计算 00 25 1 07 0 h s A ffcbhVcs sv yv 0 07 12 5 1000 94 1 25fyvAsvh0 s 82250 1 25fyvAsvh0 s 1 2Q 1 2 5 12 22 572 33 23KN0 1 取bf 1 25m rdM 1 2 568 682KN m 12 5 1 25 0 12 1 0 12 2 103 1762KN m 0 fffc hhhbf 2 0 fffcd hhhbfMr 属第 1 种 T 梁按宽度 1 25m 的矩形梁计算 2 0 bhfMr cds 682 106 12 5 1250 9302 0 05 s 211 05 0 211 0 052 ycs fbhfA 0 12 5 1250 0 052 930 310 2428mm2 实配 5 25 As 2454mm2 4 3 裂缝宽度验算 87 0 0As hMsss 568 106 0 87 930 2454 286 pte As A 2454 2 30 1250 0 033 1 03 321max te ss p d c Es w 1 0 1 0 1 5 286 200000 3 30 0 1 25 0 033 0 36 0 3 不满足要求 重新配 7 22 As 2661mm2 87 0 0As hMsss 568 106 0 87 930 2661 263 8 pte As A 2661 2 30 1250 0 03548 1 03 321max te ss p d c Es w 1 0 1 0 1 5 263 8 200000 3 30 0 1 22 0 03548 0 3 0 3 满足要求 4 4 抗剪计算 支座反力 00 25 1 07 0 h s A ffcbhVcs sv yv 0 07 12 5 1250 930 1 25fyvAsvh0 s 1017187 1 25fyvAsvh0 s 1 2Q 120KN 1