交通桥计算说明书

1、结构布置平面图1－1 1剖面图1－2 2 2、基本资料**大坝闸坝段交通桥兼做弧形闸门的安装平台，净跨9m，中墩宽1.5m,边墩宽1m，采用现浇整体式梁板结构；设计荷载标准：汽－20挂100。交通桥的主梁长l10.74m，宽b300mm，高h1000mm；次梁宽b250mm，高h700mm；板厚h150mm，跨中板两主梁间板的净跨1 1 2l3m；悬挑板的挑长l450mm。n 2砼强度等级为C25，f=12.5Nmm2；Ⅱ级钢筋:f=310Nmm2,Ⅰ级钢cy筋:f=210Nmm2；钢筋砼的重度：=25KNm3，检修荷载：=20KNm2，y12人群荷载：=3KNm2。3结构建筑物安全级别为Ⅱ级，所以结构重要性系数=1.0；设计状况系数：0=1.0（持久状况）、0.95（短暂状况）、0.85（偶然状况）；荷载分项系数=1.05,G=1.20及=1.10(可控制的可变荷载)；结构系数=1.20。Q Q d当交通桥作为安装平台时，考虑吊车的的车轮荷载及其起吊荷载，17.59.8车轮荷载设计值：P1.251.45KN，4179.8起吊荷载设计值：Q1.299.96KN。2一、跨中板的计算3.1、荷载计算自重：标准值g=h=0.15×25=3.75KNm2 k 21设计值g=g=1.05×3.75=3.938KNm2 G k检修荷载标准值q=20KNm2k设计值q=q=1.2×20=24KNm2Q k由集中荷载引起的均布力：PG51.4599.96 设计值q= = =36.48KNm2 1ll 3.33.37xy4.1、内力计算l3370因为y 1.02<2，故跨中板按双向板计算。l3300x、在检修荷载作用下的内力计算跨中板所受到的均布力的设计值：gq3.9382427.938KNm2l3300x0.979l3370y所以查《水工钢筋混凝土结构学》第三版，河海大学、大连理工大学、西安理工大学、清华大学合编，中国水利水电出版社；得双向板所受内力设计值：跨中弯矩：M1.00.850.022727.9383.325.87KNmxM1.00.850.020527.9383.325.301KNmy支座弯矩：M01.00.850.055027.9383.3214.223KNmxM01.00.850.052827.9383.3213.654KNmy、在汽车荷载作用下的内力计算考虑车轮荷载和起吊荷载均布在单跨板内，由此计算板的内力值。跨中板所受到的均布力的设计值：gq3.93836.4840.418KNm2跨中弯矩：M1.00.950.022740.4183.329.492KNmx1M1.00.950.020540.4183.328.572KNmy1支座弯矩：M01.00.950.055040.4183.3222.998KNmx1M01.00.950.052840.4183.3222.078KNmy1故以支座弯矩M022.998KNm确定跨中板的配筋量。x15.1、配筋计算交通桥为二类环境，砼保护层厚c=25mm,由于所受到的弯矩较大，估计钢筋直径d=10mm，排成一排，所以查表可得：a=30mm；故截面的有效高度：h=h-a=150-30=120mm；0 rM 1.222.998106ad0.153sfbh212.510001202c 01121120.1530.167〈=0.544,满足要求。sb f 12.5=c=0.167×=0.675%>0.15%，满足要求。f 310y所以，A=bh=0.00675×1000×120=809mm2S 0故选用8φ12（A=904mm2）。S二、悬挑板的计算3.2、荷载计算自重：标准值g=lh=0.45×0.15×25=1.688KNm k 221设计值g=g=1.05×1.688=1.772KNm G k人群荷载标准值q=l=0.45×3=1.125KNm k 23设计值q=q=1.2×1.125=1.3KNm Q k4.2、内力计算悬挑板所受到的均布力的设计值：gq1.7721.353.122KNm。由结构力学求解器求得悬挑板所受的弯矩：M0.32KNm<22.998KNm由于悬挑板的配筋计算和跨中板一样，采用单宽计算，而悬挑板所受到的弯矩远小于跨中板的弯矩，故和跨中板的配筋相一致。5.2、配筋计算跨中板的钢筋延伸到悬挑板并作为悬挑板的受力筋。故选用8φ12（A=904mm2）。S三、次梁的计算3.3、荷载计算自重：标准值g=bhγ=0.25×0.7×25=4.375KNm k 111设计值g=γg=1.05×4.375=4.594KNm G k检修荷载标准值q=b=0.25×20=5KNm k 12设计值q=q=1.2×5=6KNm Q k板传来的力：因为是双向板，故板传给次梁的力是三角形分布的，求三角形荷载的最大值。自重标准值g=lh=3×0.15×25=11.25KNm k1 yn21设计值g=g=1.05×11.25=11.813KNm1 G k1检修荷载标准值q=lh=3×20=60KNm k1 yn21设计值q=q=1.2×60=72KNm1 Q k1吊车工作时作用在交通桥上的集中力：17.59.8车轮荷载标准值G42.875KNk 4设计值G1.242.87551.45KN179.8起吊荷载标准值G83.3KN k1 2设计值G1.283.399.96KN14.3、内力计算、在检修荷载作用下的内力计算取计算跨度：l3.3m均布荷载设计值：gq4.594610.594KNm三角形分布荷载设计值：gq11.8137283.813KN/m由结构力学求解器求得内组值：支座弯矩：M57.15KNm1跨中弯矩：M33.33KNm2剪力：V86.63KN、在汽车荷载作用下的内计算考虑汽车中轴车轮对称的作用在次梁上，后轴车轮集中力传给次梁的集中力设计值，按单向板计算得：G33.86KN均布荷载设计值：g4.54KNm三g11.813KN/m中轴车轮集中荷载设计值G51.4533.8685.31KN由结构力学求解器求得的弯矩组合值：支座弯矩：M59.18KNm3跨中弯矩：M19.73KNm4剪力：V124.49KN（当车轮荷载靠近支座时求得）所以由以上计算可得，次梁对称配筋，取弯矩为M59.18KNm，剪3力V124.49KN。2弯矩设计值M1.00.9559.1856.221KNm剪力设计值V1.00.95124.49118.266KN5.3、配筋计算、抗弯纵筋的计算人行桥为二类环境，砼保护层厚c=35mm，估计钢筋直径d=20mm，排成一排，所以查表可得：a=45mm；故截面的有效高度：h=h-a=700-45=655mm； 0 1 rM 1.256.221106ad0.0503sfbh212.52506552c 01121120.05030.0517〈=0.614,满足要求。sbf 12.5=c=0.0517×=0.208%>0.15%，满足要求。f 310y所以，A=bh=0.00208×250×655=341mm2S 0故选用3φ14（A=462mm2）。S、抗剪腹筋的计算1、截面尺寸验算V=1.2×118.266=141.919KNdh0.655截面腹板高度：h=0.655m,w= =2.18<4.0,w b 0.30.25fbh=0.25×12.5×250×655/1000=511.719KN>V=141.919KN，c 0 d所以不会出现斜压破坏。2、验算是否需按计算确定腹筋V=0.07fbh C c 0=0.07×12.5×250×655/1000=143.28KN>V=141.919KN，所以按d构造确定腹筋。初选双肢箍筋，选用φ8@150，即：A=101mm2，s=150mms=350mm。 sv max A 101=sv= =0.269%>0.12%svbs250150满足箍筋最小配筋率的要求。最后箍筋选配双肢φ8@150。四、主梁的计算3.4、荷载计算自重：标准值g=bh=0.3×1.0×25=7.5KNm k 1设计值g=g=1.05×7.5=7.875KNm G k检修荷载标准值q=b=0.3×20=6KNm k 2设计值q=q=1.2×6=7.2KNm Q k跨中板传来的力：按均布荷载考虑。自重标准值g=lh/2=3×0.15×25/2=5.625KNm k1 xn21设计值g=g=1.05×5.625=5.906KNm 1 G k1检修荷载标准值q=l/2=3×20/2=30KNm k1 xn2设计值q=q=1.2×30=36KNmQ k1悬挑板传来的力自重标准值g=lh=0.45×0.15×25=1.688KNm k2 221设计值g=g=1.05×1.688=1.772KNmG k2人群荷载标准值q=l=0.45×3=1.35KNm k2 22设计值q=q=1.2×1.35=1.62KNm2 Q k2次梁传来的集中力均布荷载引起的集中力： (gq)l (4.5946)3 设计值GQ= xn= =15.891KN1 2 2三角形荷载引起的集中力： (gq)l (11.81372)3 设计值GQ=1 1xn= =62.86KN2 4 4吊车工作时作用在交通桥上的集中力：17.59.8车轮荷载标准值G42.875KN k 4设计值G1.242.87551.45KN179.8起吊荷载标准值G83.3KN k1 2设计值G1.283.399.96KN14.4、内力计算、在检修荷载作用下的内力计算取计算跨度：l10m均布荷载设计值：gq7.8757.25.906361.7721.6260.373KNm集中荷载设计值：GQ78.75KN由结构力学求解器求得弯矩设计值：1.00.851003.88853.298KNm剪V1.00.85349.7297.245KN、起吊工况下内力计算考虑起吊荷载和中后轴的单个车轮荷载作用在主梁上，当最危工况，即中轴作用在主梁中点时，此时主梁所受的弯矩最大；当吊车在靠近支座附近起吊时，此时所受的剪力最大。均布荷载设计值：gq7.8755.9061.77215.553KNm考虑吊车不在主梁上的车轮荷载作用，由其传过来的集中力设计值，按单向板计算得：后中轴G20.27KN，前轴G16.22KN 2 3所以当起吊时作用在主梁上的集中力设计值：中后轴G51.4599.9620.27171.68KN前轴G'51.4516.2257.38KN次梁传来的集中力设计值，主要是次梁自重：G''6.891KN所以，由结构力学求解器求得弯矩设计值：1.00.95975.47926.697KNm剪力设值：V1.00.954426.04404.738KN所以，由以上算可得，主梁所受内力设计值：M1.00.95975.47926.697KNm2V1.00.954426.04404.738KN25.4、配筋计算、抗弯纵筋计算交通桥为二类环境，砼保护层厚c=35mm,由于所受到的弯矩较大，估计钢筋直径d=20mm，排成双排，所以查表可得：a=70mm；故截面的有效高度：h=h-a=1000-70=930mm；0 rM 1.2926.697106ad 0.343sfbh2 12.53009302c 01121120.3430.439〈=0.544,满足要求。sbf 12.5=c=0.439×=1.77%>0.15%，满足要求。f 310y所以，A=bh=0.0177×300×930=4943mm2S 0故选用8φ28（A=4926mm2）。S、抗剪腹筋计算计算剪力时取梁的计算跨度：l=10m，n1、截面尺寸验算V=1.2×404.738=485.686KNd h 0.93截面腹板高度：h=0.93m,w= =3.1<4.0,w b 0.30.25fbh=0.25×12.5×300×930/1000=871.875KN>V=485.686KN，c 0 d所以不会出现斜压破坏。2、验算是否需按计算确定腹筋V=0.07fbh C c 0=0.07×12.5×300×930/1000=244.13KN<V=485.686KN，所以按d计算确定腹筋。初选双肢箍筋，选用φ8@100，即：A=101mm2，s=150mms=400mm。 sv max A 101V=1.25fsvh=1.25×210××930/1000=246.57KNsv yvs0 100V=V+V=244.13+246.57=490.691KN>V=485.636KN cs C sv d满足抗剪要求。6.4、裂缝宽度验算（1）、在检修荷载作用下的内力计算由于该交通桥处于露天环境，所以荷载效应短期组合下[]=0.3mm；长max期组合下[]=0.25mm。max可变荷载的长期组合系数：=0.5均布荷载标准值：永久荷载标准值：g=7.5+5.625+1.688=14.813KNmk可变荷载标准值：q=6+30+1.35=37.35KNmk集中荷载标准值：永久荷载标准值： g 11.25 (gk2)l (4.375)3GG=k1 2xn= 2 =15KNk1 k2 2 2可变荷载标准值: q 60(qk2)l(5)3QQ=k12xn=2=52.5KNk1k222梁的计算长度：l=10m0荷载效应短期组合均布荷载标准值之和：gq14.81337.3552.163KN/m k k集中荷载标准值之和：GQ1552.567.5KN由结构力学求解器求得主梁的弯矩如下：M=875.463KN·ms M 875.463106 = s= =219.655Nmm2ss0.87hA0.8793049260s A 4926=s==0.1173teA270300te dmax=ss3c0.1123E tes 219.655 28=1.0×1.0×1.5×3350.1 2105 0.1173=0.209mm<[]=0.3mmmax裂缝宽度满足要求。荷载效应长期组合均布荷载标准值为：g+q=14.813+0.5×37.35=33.488KNm k k集中荷载标准值为：G+Q=15+0.5×52.5=41.25KN k k由结构力学求解器求得主梁的弯矩如下：M=555.138KN·ml M 555.138106=l==139.285Nmm2sl0.87hA0.8793049260s A 4926=s==0.1173teA270300te dmax=123Esls3c0.1te 139.285 28=1.0×1.0×1.6×3350.1 2105 0.1173=0.1411mm<0.25mm故满足裂缝宽度要求。（2）、起吊工况下的内力计算均布荷载标准值：永久荷载标准值：g=7.5+5.625+1.688=14.813KNmk集中荷载标准值：永久荷载标准值： gl 4.3753G=k1xn= =6.563KNk1 2 2可变荷载标准值（车轮和起吊荷载）:QQ=42.87583.316.81=142.885KN（中后轮）k1 k2Q'Q'=34.313.52=47.82KN（前轮）k1 k2梁的计算长度：l=10m0②、荷载效应短期组合由结构力学求解器求得主梁的弯矩如下：M=841.16KN·m小于均布荷载情况下的弯矩，故裂缝宽度也满足要s求。②、荷载效应长期组合均布荷载标准值为：g=14.813k集中荷载标准值为：G=6.563KNkQ＝0.5×142.885＝71.443KNkQ'＝0.5×47.28＝23.91KNk由结构力学求解器求得主梁的弯矩如下：M=524.024KN·m小于均布荷载情况下的弯矩，故裂缝宽度也满l足要求。由于梁高大于700mm，为防止由于温度变形及混凝土收缩等原因在梁中部产生竖向裂缝，需布置腰筋，腰筋直径取为10mm，拉筋为：φ8@600。目录TOC\o"1-2"\h\z\u\h1、结构布置 1\h2、基本资料 3\h一、跨中板的计算 3\h3.1、荷载计算 3\h4.1、内力计算 4\h5.1、配筋计算 4\h二、悬挑板的计算 5HYPERL