整体式简支板桥设计计算书

1、 整体式整体式 钢筋混凝土空心简支板钢筋混凝土空心简支板 设计计算书设计计算书 2002007 7 年年 9 9 月月 一、技术标准一、技术标准 1、 设计荷载： 行车道：城-A 级 人行道：3.0KN/m2 2、 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

2、：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： 0 . 1o 8、主要设计材料： （1）混凝土强度等级：主梁拟用30； MPafck1 .20MPaftk01. 2MPafcd3 .14 MPaftd43. 1 MPaEc41000. 3 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： MPafyk335 MPaffyy300 MPaEs5100 . 2 直径小于 12mm 时采用 HPB235 级钢筋，指标： MPafyk235 MPaffyy210 MPa

3、Es5101 . 2 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：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: noll05. 1mi

4、nl；计 mmlo1190040011500 mmln12990129011700 故: mmllno124951190005. 112990min05. 1minl；计 三、几何特性计算三、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=0.68624m 四、主梁内力计算四、主梁内力计算 (一)、恒载内力计算 恒载集度 主梁：kN/m 219.347525.08.7739g1 横隔板: kN/m 36. 36495.120 .2525)915. 0282744. 02565. 1282744. 0(g2 栏杆:

5、kN/m 725 . 3g3 人行道: kN/m 7422548. 1g4 桥面铺装: kN/m 2361.95231407. 4g5 合计: 460kN/mkN/m 9436.458g 恒载作用下梁产生的内力计算: g=460kN/mMxg=460kN/mx BA kNlgRRBA85.28732495.1246021 )(222xlxgxxgxlgMx )2(22xlgxglgQx 恒载内里 计算结果： 内力 截面 剪力 Q (kN) 弯矩 M（kNm） 0 2873.85 0 12375. 34l 1436.925 6732.892 2475. 62l 0 8977.189 (二)、活载

6、内力计算 采用直接加载求活载内力，公式为： iiiyPmS)1 ( 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： ccmEIlf212 gGmc 式中 l结构计算跨径(m); E结构材料的弹性模量（N/）, ? cI结构跨中截面惯矩（4m） ； cm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) HZHZHZf5 . 1145 . 9104161.26281. 96862. 010100 . 3495.12214. 336421 据通规4.3.2 条，38. 00157. 0ln1767. 0f 多车道桥涵

7、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； im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im=1.0； iP车辆荷载的轴重或车道荷载； iy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 AB跨中弯矩影响线12.49512.495/4140kN22.5kN/mmkNMq2 .4248)4495.12495.125 .224495.12140(378. 038. 1 mkNM8 .936)4495.12495.1240 . 3(2人 AB跨中剪力影响线37.5kN/m140kN12.4951/21/2 kNQq2 .4

8、15)495.125 . 05 .375 . 0140(378. 038. 13 kNQ5 .37)495.125 . 043(23人 2 2、支点截面支点截面 mkNMq 0 1.0B支点截面处剪力影响线140kN37.5kN/m12.495 kNQq7 .1208)495.1215 . 05 .371140(378. 038. 1 kNQ0 .150)495.1215 . 040 . 3(2人 (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 0 8977.2 2873.9 0 车道荷载 0 4248.2 1208.7 415.2

9、人群荷载 0 936.8 150.0 37.5 1.2 0 10772.7 3448.7 0 1.4 (+) 0 7259.0 1902.2 633.8 + 0 18031.7 5350.9 633.8 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, 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:,55mmas800-55=745mm 1 1、判断截面类型判断截面类型: mKNmKNhhhbffofcd7 .1803119877)210. 0745

10、. 0(10. 020103 .14)2(3 故属第一类受弯截面 2 2、求受压区高度求受压区高度 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： )2(0 xhxbfMcdd 即： )2745. 0(20103 .147 .180310 . 13xx 整理： 0065332246. 0745. 05 . 02 解得： mm093570412. 0)(396. 121大于梁高，不满足要求 3、求钢筋面积、求钢筋面积SA 28 .89203300570412.93200003 .14mmfxbfAycds 选用 451 根直径 16mm 的 HRB335

11、 级钢筋（分两层，底层 285 根，二层166 根） ，其面积为SA=90696.12mm %215. 045%2 . 0%158. 1282744250687.745200001 .90696ytsvff 结论：满足最小配筋率的要求。 55. 0243. 03 .14300%158. 1b 结论：满足适用条件要求。 （二） 斜截面设计 1 1、截面尺寸复核：、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： kNVd9 .53509 .53500 . 1 kNAfkcu7 .21881)282744251 .74520000(301051.

12、 01051. 03,3 其中： dV 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 2、检查是否需要根据计算配置箍筋：、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： kNVd9 .53509 .53500 . 1 KNAfotd5 . 1 .7001)282744251 .74520000(43. 125. 11050. 01050. 0323 其中：2 预应力提高系数，对钢筋混凝土受弯构件为 1.0； tdf 混凝土抗拉强度设计值； 1.25板式受弯构件提高系数；

13、 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：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: )1028. 030(321dECCCWsssfk 1C 钢筋表面形状系数，带肋钢筋，取 1.0； 2C 作用（或荷载）长期效应影响系数， 43845. 19 .120683 .105835 . 015 . 012slNNC 其中：短期效应组合： m

14、KNNs9 .120688 .9360 . 138. 12 .42487 . 02 .8977 长期效应组合: mKNNl3 .105838 .9364 . 038. 12 .42484 . 02 .8977 3C与构件受力有关的系数，钢筋混凝土板式受弯构件取 1.15； ss钢筋应力,按桥规JTJ D622004 第 6.4.4 条计算; 2876.205)93.54800(1 .9069687. 0109 .1206887. 06osssshAM d钢筋换算直径; 596.23)2225(104)2225(104222iiidndndi 据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTJ D

15、622004 第 6.4.2条，钢筋混凝土构件容许最大裂缝宽度：?=0.20mm )01158. 01028. 01630(100 . 22876.20515. 143845. 10 . 15fkW =0.197mm mmW2 . 0 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： BlMSfo2 其中： S挠度系数， 5/48； ol计算跨径，12.495m; B刚度。 croscrscroBBMMMMBB221 其中: 受压区高度:mm6 .93 67. 6100 .

16、 3100 . 245cssEEn 全截面换算截面惯性矩: 223)() 1()21(121xhAnxhbhbhIosso 4622410286.2414369)221(46425mmxDhDD 全截面抗弯刚度: 2106410465.688095210286.2414369100 . 395. 095. 0mmNIEBoco 开裂截面换算截面的惯性矩: 23)(3hAnxbIsscr 23)6 .931 .745(1 .9069667. 636 .9320000 4610251.262236mm 开裂截面抗弯刚度: 2106410753.78670810251.262236100 . 3mmNIEBcrccr 构件受拉区混凝土塑性影响系数： 654. 3166002568002000028001 .90696) 167. 6(2107739. 822326ooWS 开裂弯矩： mmNWfMotkcr788102802616600256