整体式简支板桥设计计算书.doc

整体式钢筋混凝土空心简支板设计计算书一、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JTJ D602004 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314.5m。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：24 +12 =20 m 4m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：主梁拟用30； 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JTJ D602004（2）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTJ D622004（3） 城市桥梁设计荷载标准CJJ 7798二、结构简介：三等跨混凝土简支空心板桥，桥梁全长314.5m=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。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=15.8425-250.282744=8.7739m惯性矩： I=0.8437-250.0063=0.6862四、主梁内力计算 (一)、恒载内力计算恒载集度主梁：横隔板: 栏杆: 人行道: 桥面铺装: 合计: 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（kNm）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/s) 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)梁端支座跨中梁端支座跨中恒载08977.22873.90车道荷载04248.21208.7415.2人群荷载0936.8150.037.51.2010772.73448.701.4(+)07259.01902.2633.8+018031.75350.9633.8五、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JTJ D622004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预应力混凝土桥涵设计规范JTJ D622004公式5.2.21： 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JTJ D622004 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JTJ D622004第5.2.10条： 其中： 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JTJ D622004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； 作用（或荷载）长期效应影响系数， 其中：短期效应组合： 长期效应组合:与构件受力有关的系数，钢筋混凝土板式受弯构件取1.15；钢筋应力,按桥规JTJ D622004第6.4.4条计算;钢筋换算直径;据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTJ D622004第6.4.2条，钢筋混凝土构件容许最大裂缝宽度：=0.20mm=0.197mm 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:据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTJ D622004第6.5条:板梁挠度验算公式为：其中： 挠度系数， 5/48； 计算