8m实心简支板桥计算书

钢筋混凝土实心简支钢筋混凝土实心简支 板桥设计计算书板桥设计计算书 20062006 年年 1111 月月 一 设计资料一 设计资料 1 桥面跨径及桥宽 标准跨径 根据实际情况及 公路桥涵设计通用规范 JTJ D60 2004 第 3 2 5 条的新建桥梁跨径的要求 确定为标准跨径等于 8m 的单跨 钢筋混凝土实心简支板桥 计算跨径 偏安全取 L 8m 桥面宽度 双幅 2 4 m 8 m 2 设计荷载 公路 级汽车荷载 其中车辆荷载根据实际情况进行提高如下 车辆荷载的立面 平面尺寸图 图中尺寸单位为m 荷载单位为kN b 平 面 尺 寸 1 8 2 5 15 0 3 01 47 01 4 1 47 01 43 0 a 立 面 布 置 21021019019030 人群荷载不计 3 设计安全等级 三级 4 结构重要系数 5 主要设计材料 1 混凝土强度等级 主梁拟用 30 号 即 30 MPafck 1 20 MPaftk01 2 MPafcd 8 13 MPaftd39 1 MPaEc 4 1000 3 人行道 栏杆无 桥面铺装不计 混凝土容重 24kN m3 钢筋混凝土容重 25kN m3 2 钢材初步选取 直径大于或等于 12mm 时采用 RB335 指标 MPafsk335 MPaff sdsd 280 MPaEs 5 100 2 直径小于 12mm 时采用 235 钢筋 指标 MPafsk235 MPaff sdsd 195 MPaEs 5 101 2 6 设计依据 1 公路桥涵设计通用规范 JTJ D60 2004 2 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTJ D62 2004 二 构造布置 二 构造布置 设计板厚 0 50m 在 符合规范要求 设计截面尺寸见下图 侧 面 图 单位 cm 50 400 平 面 图 单位 cm 400 800 三 几何特性计算三 几何特性计算 截面面积 面惯性矩 面积矩 四 主梁内力计算四 主梁内力计算 一 恒载内力 一期荷载集度主梁每延米自重 g 4 0 5 25 0 50kN m 二期恒载 栏杆 人行道 桥面铺装 不计 恒载作用下梁产生的内力计算 B x Mx kNlgRR BA 200 2 850 2 1 222 xl lgx xgx lg M x 2 22 xl g xg lg Qx 恒载 内里计算结果 内力 截面 剪力 Q kN 弯矩弯矩 M kN m 0 2000 2 4 l 100300 4 2 l 0400 二 活载内力 采用直接加载求活载内力 公式为 i ii yPmS 1 S 所求截面的弯矩或剪力 汽车荷载冲击系数 据通规 该桥基频公式为 c c m EI l f 2 1 2 gGmc 上式中 结构计算跨径 m 8m 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 公斤 m 结构跨中处延米结构重力 N m g 重力加速度 g 9 81 m s2 3 884 2 1 10 0 255 04 81 9 10 7 416666610100 3 82 14 3 f 121 5 HZ 14HZ 据通规 4 3 2 条 1 45 多车道桥涵的汽车荷载折减系数 1 0 沿桥跨纵向与荷载位置对应的横向分布系数 1 0 车辆荷载的轴重 沿桥跨纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值 1 1 跨中截面 跨中截面 B 跨中弯矩影响线 mkNMq 85 1004 2 4 4 14 210122101 0 10 145 1 B 跨中剪力影响线 kNQq2125 251 5 0 4 4 14 21015 02101 0 10 145 1 2 2 L 4L 4 截面截面 1 5 B 四分点处弯矩影响线 mkNMq 925 806 5 1 6 4 16 21015 12101 0 10 145 1 B 支点截面处剪力影响线 kNQq4625 403 75 0 6 4 16 210175 0 2101 0 10 145 1 3 3 支点截面 支点截面 mkNMq 0 B 支点截面处剪力影响线 kNQq7125 555 1 8 4 18 210112101 0 10 145 1 弯矩剪力 三 内力组 合 序号 荷载类别 梁端支座四分点跨中梁端支座四分点跨中 恒载03004002001000 活载0806 9251004 85555 7125403 4625251 2125 1 2 03604802401200 1 4 01129 6951406 79777 9975564 8475351 6975 01489 71886 81017 9684 8351 6975 五 截面设计及强度复核五 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 1 取 a 35mm 则 500 35 465mm 求受压区高度求受压区高度 X X 据新规 5 2 2 1 公式 2 0 x hxbfM cdd 即 整理 解得 满足要求 大于梁高 舍去 大于梁高 舍去 2 2 求钢筋面积 求钢筋面积 2 1 14135 280 7 714000 8 13 mm f xbf A sd cd s 选用直径为 22mm 钢筋 50 根 其面积 19006 6 具体布置见下图 单位 cm 2 0 02 1 4654000 6 19006 sv 结论 满足最小配筋率的要求 二 斜截面设计 1 1 按新规计算 按新规计算 1 截面尺寸复核 据新规 第 5 2 9 条 kNVd 1 916 9 10179 0 kNhbf kcu 7 51954654000301051 0 1051 0 3 3 因此 其中 验算截面处由作用 或荷载 产生的剪力组合设计值 kN 相应于剪力组合设计值处的矩形截面宽度 毫米 相应于剪力组合设计值处的截面有效高度 即自纵向受拉钢筋合力点至 受压边缘的距离 毫米 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 据新规 第 5 2 10 条 kNVd 1 916 9 10179 0 因此 其中 预应力提高系数 对钢筋混凝土受弯构件 1 0 混凝土抗拉强度设计值 1 25 板式受弯构件提高系数 2 结论 可不进行斜截面抗剪承载力的验算 仅需按新规 9 3 13 条构造要求配置 箍筋 按最小配箍率配置箍筋 按最小配箍率配置箍筋 初选直径 22mmHRB335 钢筋 4 肢箍筋 2 2 1 380 4 mm d Asv 163 0 210 43 1 24 0 24 0 19 0 2004000 1 3804 min yv t sv v sv sv f f Sb An 其中 结论 箍筋配置满足规范构造要求 综上 在支座附近 范围内设计配置箍筋间距 100mm 其余地方间距取 200mm 3 采用直径 22mmHRB335 钢筋四肢箍筋 抗剪强度复核抗剪强度复核 据新规 第 5 2 6 条 仅需验算距支座 的截面 亦即箍筋数量变化处截面 的抗剪强度 计算如下 kNV h d 3 976 7 351 4000 3004000 7 351 9 1017 2 kNV h d 6 878 3 9769 0 2 svsvkcucs ffphbV 3 321 6 02 1045 0 异号弯矩影响系数 计算简支梁近边支点梁段的抗剪承 载力时 取 1 0 受压翼缘影响系数 取 1 1 斜截面内纵向受拉脑筋的配筋百分率 P 1 022 38 0 4000100 4 22 4 2 bS A v sv sv 故 3593 kN 因此 结论 斜截面抗剪强度满足设计要求 六 板梁的正常使用极限状态验算 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 据新规 第 6 4 3 条 最大裂缝宽度计算公式 1028 0 30 321 d E CCCW s ss fk 钢筋表面形状系数 光圆钢筋 取 1 4 作用 或荷载 长期效应影响系数 38 1 1 885 2 677 5 015 01 2 s l N N C 其中 短期效应组合 400 0 7 1004 86 1 45 885 1KN 长期效应组合 400 0 4 1004 86 1 45 677 2 KN 与构件受力有关的系数 脑筋混凝土板式受弯构件 取 1 15 钢筋应力 据新规 第 6 4 2 条 钢筋混凝土构件容许最大裂缝宽度 0 15mm 0102 0 1028 0 2230 100 2 1 115 15 1 37 1 0 1 5 fk W 0 123 毫米 0 15mm 结论 板梁的最大裂缝宽度满足规范要求 三 板梁的变形验算 据旧规 板梁挠度验算公式为 01 2 85 0 IE LM f c 其中 挠度系数 取 5 48 L 计算跨径 8m C30 混凝土弹性模量 c E 换算截面的惯性矩 01 I 1 1 板梁换算截面的惯性矩板梁换算截面的惯性矩的计算 的计算 01 I 受压区高度 mm 7 71 67 6 100 3 100 2 4 5 c s s E E n 2 3 01