整体式钢筋混凝土简支板桥设计计算书
整体式简支板桥设计计算书-6页word资料
整体式钢筋混凝土空心简支板设计计算书2019年9月一、技术标准1、 设计荷载:行车道:城-A 级 人行道:3.0KN/m 2 2、 桥长:根据实际情况及《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60—2019 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3×14.5m 。
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:2×4 +12 =20 m4m 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: 0.1=o γ8、主要设计材料:(1)混凝土强度等级:主梁拟用C30;混凝土容重r=24kN/m3,钢筋混凝土容重r=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 D60—2019(2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ D62—2019 (3) 城市桥梁设计荷载标准《CJJ 77-98》二、结构简介:三等跨混凝土简支空心板桥,桥梁全长3×14.5m=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: ()()mm l l n o 124951190005.112990m in 05.1m in l =⨯==;;计 三、几何特性计算截面面积:A=15.8425-25×0.282744=8.7739m ² 惯性矩: I=0.8437-25×0.0063=0.68624m四、主梁内力计算(一)、恒载内力计算①恒载集度主梁:kN/m 219.347525.08.7739g 1=⨯=横隔板:栏杆: kN/m 725.3g 3=⨯= 人行道: kN/m 7422548.1g 4=⨯⨯= 桥面铺装: kN/m 2361.95231407.4g 5=⨯= 合计: 460kN/m kN/m 9436.458g ≈= ②恒载作用下梁产生的内力计算:(二)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;μ——汽车荷载冲击系数,据《通规》基频公式:式中 l —结构计算跨径(m);E —结构材料的弹性模量(N/㎡),c I —结构跨中截面惯矩(4m );c m —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 ²)据《通规》4.3.2条,38.00157.0ln 1767.0=-=f μξ——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ξ=0.78;i m ——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i m =1.0;i P ——车辆荷载的轴重或车道荷载;i y ——沿桥跨纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值。
混凝土结构计算书
一、受弯构件强度计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、示意图:二、基本资料:1.依据规范:《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-2008),以下简称《规范》《水工钢筋混凝土结构学》(中国水利水电出版社)2.几何参数:截面形状: T形截面T形截面腹板宽度:b = 200 mmT形截面高度:h = 450 mmT形截面受压翼沿宽度:b f' = 400 mmT形截面受压翼沿高度:h f' = 100 mm截面有效高度ho = h - a s = 450 - 35 = 415 mm上纵筋合力作用点至截面近边距离:a s' = 35 mm下纵筋合力作用点至截面近边距离:a s = 35 mm3.荷载信息:承载力安全系数K = 1.35弯矩设计值:M = 64.22 kN·m剪力设计值:V = 40.00 kN弯矩标准值:M k = 51.00kN·m4.材料信息:混凝土强度等级: C20 弹性模量Ec = 2.55×104 N/mm2轴心抗压强度设计值f c = 9.6 N/mm2;轴心抗拉强度设计值f t = 1.10 N/mm2轴心抗压强度标准值f ck = 13.4 N/mm2;轴心抗拉强度标准值f tk = 1.54 N/mm2纵筋种类: HRB335 弹性模量Es = 2.0×105 N/mm2抗拉强度设计值f y = 300.0 N/mm2;抗压强度设计值f y' = 300.0 N/mm2箍筋种类: HPB235;抗拉强度设计值f yv = 210.0 N/mm2二、正截面配筋计算:截面有效高度ho = h - a s = 450 - 35 = 415 mm相对界限受压区高度ξb = 0.8/[1+f y/(0.0033×Es)] (规范6.1.4)ξ b = 0.8 / [1 + 300 / (0.0033 ×200000)] = 0.550单筋截面,不考虑受压纵筋:As'=0.0 mm2取b = b f' = 400 mm,根据《规范》式6.2.1-1可算得:受压高度χ= 58.5 mmχ≤ξb×ho = 0.550 × 415 = 228.3 mmAs = (f c × b f' × χ + f y' ×As')/ f y(《规范》式6.2.1-2)As = (9.60×400×58.531+300×0.0)/300.0 = 749.2 mm2配筋率ρ= As/ho/b = 749.2/415/200 = 0.90% > ρmin = 0.20%,满足要求。
整体简支板式桥梁的配筋计算(完善版)
qK
kN
=
10.5 /m
集
中
荷
载
标
准
值
按
以
下
规
定
选
取
:
桥
梁
计
算
跨
径
小
于
或
等
于
5m
时
桥
,
梁
计
算
跨
径
等
于
或
大
于
50
m
时
,
PK
=
kN ; 桥 梁 计 算 跨 径 在 5m ~ 50 m 之 间 时 360 ,
PK
值
采
用
直
线
内
插
求
得
。
计
算
剪
力
效
应
时
,
上
述
集
中
荷
载
标
准
值
PK
1.2
公
路
—
Ⅰ
级
车
道
荷
载
的
集
中
m 时 , 截 面 内 力 如 下 3.2025 :
kN · 258.05 m
采 用 直 接 加 载 求 活 载 内 力 , 公 式 为 :
S =
(1
+ μ ) × ξ × ∑ ( mi×
Pi×
yi )
S --
所 求 截 面 的 弯 矩 或 剪 力 ;
μ
-汽 车 荷 载 冲 击 系 数 , 据 《 通 规 》 基 频 公 式 :
力
矩
kN
Q
M
·
=
161.15 =
钢筋混凝土课程设计计算书
22钢筋混凝土课程设计计算书以4轴线框架计算一、框架计算简图及柱、梁、板尺寸估算1、计算简图中杆件以计算轴线表示,柱取截面形心线,梁也取截面形心线;框架层高,除底层外的其它各层,都取建筑层高即 4.2m ,底层计算高度 h=0.50+1.0+4.50= 6.0m ,梁板混凝土取 C 30, f c =15N/m^框架横梁截面:梁高 h=(1/8 〜1/12)L=900 〜600mm (L=7200mm),取 h=700mm b=(1/2 〜1⑶h=350 〜200mm ,取 b=250mm 截面为矩形。
次梁高 h=(1/12 〜1/20)L=330 〜180mm(L=3900mm),取 h=300 mm b=200mm 在 L=7200 布置两条次梁。
楼板厚取100mm ,(屋面板厚取120mm 。
2、验算柱截面尺寸 b*h=400*500荷载估算:荷载标准值按10〜13KN/m 估算,取13.0KN/m 2计。
中柱负荷面积为:(7.20+7.20 ) /2.0*3.90 = 28.08m 2。
则中柱柱底承受荷载标准值为:28.08*13.0*5=1825.2KN 。
中柱按轴心受压进行验算,此时可假定,受压纵筋总的配筋率批 p=1 %纵向受压系数=1 (混凝土取C 30)于是有:N=1.20*1825.2=2190.24 KIN轴压比取0.902Ac= N /0.90f c =162240mm2 2取 Ac=b*h=400*500=200000mm >162240mm 符合要求。
、荷载计算2 20.5KN/m ;楼面活荷载标准值 4.0KN/m 。
(一)、屋面荷载:1、 10mm 厚混凝土盖板架空层2、 二毡三油沥青防水层3、 20mm 厚水泥砂浆找平层4、 120mm 厚钢筋混凝土屋面板5、 顶棚20mm 厚混合砂浆抹灰及刷白活荷载:不上人屋面 屋面梁自重:柱距 S=3.90m ,跨度 L=7.20m ,屋面活荷载标准值:0.40KN/m 0.35KN/m0.40KN/m 0.12*25=3.0KN/m0.34KN/m合计0.5KN/m24.49KN/m0.25*0.58*25+0.015*2*0.58*17=3.92KN/m(二)、标准层楼面荷载楼面恒载:框架梁自重:0.25*0.60*25+0.015*2*0.60*17=4.06KN/m楼面梁的线荷载(三)、风荷载:(基本风压) 因屋面活荷载较小,故不考虑活载的最不利位置,按满载计算,则框架的线荷载为Q=g+q=25.72+2.54=28.26 kN/m 。
钢筋混凝土简支T型梁桥设计计算书
钢筋混凝土简支T 型梁桥设计计算书一, 设计资料(一)桥面净空净-920.3+⨯人行道 (二)主梁跨径和全长标准跨径 18.00b l m =(墩中心距离)计算跨径 17.50l m =(支座中心距离)主梁全长17.96l m =全(主梁预制长度)(三)公路等级公路I 级 (四)气象资料桥位处年平均气温为21.3ºC ,年平均最高气温为37.4ºC ,年平均最低气温为5.8ºC 。
(五)施工方法采用焊接钢筋骨架设计。
施工方法如下:预制部分主梁,吊装就位后现浇接缝混凝土形成整体,最后进行桥面系施工。
(六)桥面铺装8cm 钢筋混凝土+7cm 沥青混凝土 (七)栏杆采用普通钢筋混凝土立柱和花色栏板,单侧宽度30cm ,其单侧栏杆集度3KN/m 。
(八)材料钢筋:主筋采用HRB335(Ⅱ级螺纹钢筋),其它则采用R235(Ⅰ级光圆钢筋)。
混凝土:C30普通混凝土 (九)计算方法 极限状态法 (十)结构尺寸 如图:(十一)设计依据(1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60——2004) (2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62——2004)二, 主梁的计算(一)1,(1) 平均板厚:1103h =+(18016)10.151301638.34()xa cm =-⨯+⨯=32326424110.1516410.1516410.15(38.34)12211301613016130(38.34)1226.26410()6.26410()xI cm m -=⨯⨯+⨯⨯-+⨯⨯+⨯⨯-=⨯=⨯ 主梁腹板的抗扭惯矩:3Tx I cbt =其中: c ——截面抗扭刚度系数(查表) b 、t ——矩形的宽度与厚度。
查表可知:/(1.30.1015)/0.167.49b t =-=0.3053c ='33340.3053(1.30.1015)0.16 1.49910()Tx I cbt m -==⨯-⨯=⨯单位抗弯及抗扭惯矩: 224/ 6.26410/1.8 3.48010(/)x x J I b m m --==⨯=⨯''344/ 1.49910/1.8Tx Tx J I b --==⨯=(2) 横梁抗弯和抗扭惯矩翼板有效宽度λ计算:横梁长度取为两边主梁的轴线间距,即4 1.87.2()l m =⨯= 横梁翼板的宽度(单边): 1(4.3750.15) 2.1125()2c m =-='0.98h m =横梁平均宽度:'0.1515b m cm ==/ 2.1125/7.20.2934c l ==根据/c l 比值可查表1,求得/0.645c λ= 所以, 0.6450.645 2.1125 1.3625()c m λ==⨯=求横梁截面重心位置y a :'''11''12222220.10150.982 1.36250.15222 1.36250.10150.150.980.2032()yh h h h b a h h bm λλ⋅⋅+⋅⋅=⋅+⋅⨯⨯+⨯=⨯⨯+⨯=横梁的抗弯惯矩y I 和横梁腹板的抗扭惯矩'Ty I :'32''3''21113232241122()()12212210.10152 1.36250.10152 1.36250.1015(0.2032)12210.980.150.980.150.98(0.2032)1223.05210()yy y h h I h h a b h b h a m λλ-=⨯⨯+-++-=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯-+⨯⨯+⨯⨯-=⨯'''31()Ty I c h h b =-其中,''1()/(0.980.1015)/0.15 5.86h h b -=-=查表,可得0.297c ='''33441()0.297(0.980.1015)0.158.82010()Ty I c h h b m -=-=⨯-⨯=⨯所以,横梁的单宽抗弯惯矩y J 和单宽抗扭惯矩Ty J 为: 2341/ 3.05210/4.375 6.97710(/)y y J I b m m --==⨯=⨯''4441/8.82010/4.375 2.01610(/)Ty Ty J I b m m --==⨯=⨯总上述: 243.48010/x J m m -=⨯346.97710/y J m m -=⨯3''344134110.10158.32610 2.01610331.38310(/)Tx Ty Tx Ty J J h J J m m ---+=++=⨯+⨯+⨯=⨯(3) 计算抗弯参数θ和扭弯参数α0.384θ==其中, B ——取桥宽的一半 L ——取计算跨径。
整体式钢筋混凝土简支板桥设计(智能)-于永正
279.72 148.70 148.60
470.25
326.21
261.26
164.73
273.56
155.01
双车道布 进 载行
549.49 288.58 284.49
Ⅱ 55 类 0
,
板 保
482mm
计 算
40mm
,
截 面
1,000mm
73.8mm
= 8.627E+13N·mm²
中
1.
γ
25
o1.
2故5
(:
三1
.据
《 Wf
C1 k =
-C-2
-- C2
上=
式故
1+
:C3
0.
-σ-
1,554.7kN
358.8kN 497.1kN
1.0 ; 1.49 ;
sσs
ss =
16
= 80.0N/mm²
配
筋 Wfk
=1 ×
= 0.099mm
验
算据
《 Wfk 故=
0.099mm
2. :
变1
)
简支梁 桥:
= 15.168
4)
根当
μ
f当
=μ0
1当.
=μ0
则f 汽2
=0 0.45
、根
据本 桥单 车双 车3
双向2车道
, 车
1.20 1.00
、
2394.4
1 )
0.20m
宽 度
0.60m
a1=
0.
ab21+=
20+.
混凝土简支桥梁计算书—计算表格
1.2549 1.2549 1.2549
表5-1 内力值 153.31 181.86 -54.11 -6.01 -21.32 -19.91 80.79 79.81 57.26
3411.97
2559.02 1.4 1.4 0.8 3216.64 2412.52 2993.40 2245.09 表4-10 弯矩效应①×②× (③×④+⑤×⑥) 94.67 87.28 87.98
:kN) la 19.68
lb 5.28
a
b
7.76
4.72
表4-12 剪力效应 170.43 147.04 174.27
kN·m)
表4-8 弯矩效应 ω0 ①×②× ③ ③ 75.03 115.47 56.27 75.03 56.27 75.03 56.27 86.60 74.62 55.96 67.53 50.65 表4-9
γ Qj
γ Q1
ψc
γ 0 (γ Gi S Qik +ψ c γ Qj S Qjk +γ Q1 S Q1k )
γ0
γ Gi
1(5)
M 1/2
1(5) 2(4) 3
M 1/4 M 1/2 M 1/4 M 1/2 M 1/4
1002.46 1391.38 1043.53 1391.38 1043.53
86.60 74.62 55.96 67.53 50.65
899.34 1045.30 784.00 891.51 668.66 1.0 1.2
主梁截面尺寸及参数 表4-1 平均板厚h 1 重心位置a x 惯性矩I x 截面尺寸/cm cm 翼板宽 翼板厚 端部 根部 160 8 14 160 18 11 53.8 11780672
钢筋混凝土简支T形梁桥课程设计计算书22页
钢筋混凝土简支T形梁桥课程设计一、设计资料1、桥面净宽:净-7(车行道)+2×1.0(人行道)+2×0.25(栏杆)。
2、主梁跨径和全长标准跨径:L=20m(墩中心距离)。
计算跨径:L=19.6m(支座中心距离)。
实际长度:L’=19.95m(主梁预制长度)。
3、设计荷载公路-II级,人群3.5kN/m2、人行道板及栏杆5.5kN/m.4、材料混凝土:C25,桥面铺装为8㎝厚水泥混凝土,体积质量取24kN/m3,钢筋混凝土体积质量取25kN/m3。
5、结构尺寸横隔梁5根,肋宽15cm。
桥梁纵向布置图(单位:cm)桥梁横断面图(单位:cm)T 型梁尺寸图(单位:cm )6、计算方法 极限状态法7、设计依据(1) 《公路桥涵设计通用规范》(JTG –D60-2004)。
(2) 《公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG –D60-2004)。
二、行车道板的计算(一)计算模式行车道板按照两端固定中间铰接的板来计算 (二)荷载及其效应1.每延米板上的恒载g桥面铺装:m kN g /92.1240.108.01=⨯⨯= T 梁翼缘板自重:m kN g /75.2250.111.02=⨯⨯=每延米跨宽板恒载合计:m kN g g g /67.475.292.121=+=+=2.永久荷载产生的效应弯矩:kNm gl M sg 49.1)22.08.1(67.42121220-=-⨯⨯-=-=剪力:kN gl Q sg 74.3)22.08.1(67.40=-⨯==3.可变荷载产生的效应以重车后轮作用于绞缝轴线上为最不利布置,此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.1条后轮着地宽度2b 及长度2a 以及平均板厚H=0.5(8+14)=11:m a 2.02= m b 6.02=顺行车方向轮压分布宽度:m H a a 4.01.022.0221=⨯+=+=垂直行车方向轮压分布宽度:m H b b 8.01.026.0221=⨯+=+=荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度:m l a a 4.38.024.14.024.101=⨯++=++= 单轮时:m l a a 0.28.024.02'01=⨯+=+=根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.2条,局部加载冲击系数:3.11=+μ 作用于每米宽板条上的弯矩为:m kN b l a P M sp /06.16)48.08.0(4.342803.1)4(4)1(10-=-⨯⨯⨯-=-+-=μ 单个车轮时:m kN b l a P M sp /65.13)48.08.0(0.241403.1)4('4)1('10-=-⨯⨯⨯-=-+-=μ 取最大值:m kN M sp /06.16-=作用于每米宽板条上的剪力为:kN a P Q sp 76.264.342803.14)1(=⨯⨯=+=μ 4.基本组合根据《公路桥涵设计通用规范》4.1.6条 恒+汽:m kN M M sp sg /27.24)06.16(4.1)49.1(2.14.12.1-=-⨯+-⨯=+ kN Q Q sp sg 95.4176.264.174.32.14.12.1=⨯+⨯=+故行车道板的设计作用效应为:m kN M sj /27.24-= kN Q sj 95.41=三、主梁的计算(一)主梁的荷载横向分布系数1.跨中弯矩横向分布系数(根据偏心受压法计算,考虑主梁抗扭刚度修正) (1)主梁的抗弯惯矩I 及抗扭惯矩T I平均板厚:01(814)112h cm =⨯+=主梁截面的重心距顶缘距离x a :cm a x 1.452014011)20180(21402014021111)20180(=⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-=424232310087070.99087070)1.452140(1402014020121)2111.45(1116011160121m cm I -⨯==-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯+⨯⨯=T 形截面抗扭惯矩近似等于各个矩形截面抗扭惯矩之和: 顶板:061.08.1/11.0/11==b t ,查表得333.0=c 腹板:155.0)11.04.1/(2.0/22=-=b t ,查表得301.0=c3331090.32.0)11.04.1(301.011.08.1333.0-⨯=⨯-⨯+⨯⨯=T I(2)抗扭修正系数β根据《公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》3.1.6条,E G 425.0=m a a 6.351==m a a 8.142== m a 03=4.32)8.16.3(222512=+⨯=∑=i ia917.010087070.94.32121090.356.19425.011121123222=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+=+=--∑∑ii Ti I a E I Gl β(3)各主梁横向分布系数1号主梁的横向影响线567.04.326.36.3917.05111=⨯⨯+=η383.04.328.16.3917.05112=⨯⨯+=η2.04.3206.3917.05113=⨯⨯+=η017.04.328.16.3917.05114=⨯⨯-=η167.04.326.36.3917.05115-=⨯⨯-=η具体见下图1号主梁横向影响线2号主梁的横向影响线383.04.326.38.1917.05121=⨯⨯+=η292.04.328.18.1917.05122=⨯⨯+=η2.04.3206.3917.05123=⨯⨯+=η108.04.328.18.1917.05124=⨯⨯-=η017.04.326.38.1917.05125-=⨯⨯-=η同理可求得3号主梁的影响线,由于结构对称,4号主梁的影响线与2号主梁影响线对称,5号主梁的影响线与1号主梁影响线对称.2号主梁横向影响线3号主梁横向影响线对1、2、3号主梁进行最不利加载以求得横向分布系数,加载的位置见下图1号主梁最不利加载2号主梁最不利加载3号两的横向影响线为直线,可直接计算 对于公路II 级1号主梁的横向分布系数:512.0)006.0190.0322.0506.0(211=+++⨯=q η2号主梁的横向分布系数:456.0)103.0195.0261.0353.0(212=+++⨯=q η 3号主梁的横向分布系数:4.04×2.0213=⨯=q η 对于人群1号主梁的横向分布系数:608.01=r η 2号主梁的横向分布系数:404.02=r η 3号主梁的横向分布系数:4.03=r η 对于人行道板和栏杆1号主梁的横向分布系数:334.00.667×5.0'1==q η 2号主梁的横向分布系数:5.01.00×5.0'2==q η3号主梁的横向分布系数:639.00.278)(1.0×5.0'3=+=q η 2.梁端剪力横向分布系数(根据杠杆法计算)0.6671号2号3号4号5号1.00人群人群1.2221号主梁加载1号2号3号4号5号人群 人群1.00-0.2222号主梁加载1号2号3号4号5号人群人群1.000.2783号主梁加载对于公路II 级1号主梁的横向分布系数:334.0667.0212=⨯=q η 2号主梁的横向分布系数:21' 1.000.52q η=⨯=3号主梁的横向分布系数:31'(1.00.278)0.6392q η=⨯+=对于人群1号主梁的横向分布系数:1' 1.222r η= 2号主梁的横向分布系数:2'0.222r η=- 3号主梁的横向分布系数:3'0r η= (二)作用效应计算 1.永久作用效应(1)永久荷载假定桥面构造各部分重力平均分配给主梁承担 主梁:[(1.80.2)0.11 1.40.2]2511.4/kN m -⨯+⨯⨯=横隔板:中梁:67.119.6÷5×25×0.15×2×0.8×)12.106.1(21=+⨯kN ∕m边梁:21×(1.06+1.12)×0.8×0.15×25×5÷19.6=0.83kN ∕m桥面铺装:0.08×1.8×24=3.46kN ∕m人行道板及栏杆按照 5.5kN/m 来计算,根据横向分布系数分摊至各主梁的荷载为:1号主梁:0.4×5.5=2.2kN ∕m 2号主梁:0.4×5.5=2.2kN ∕m 3号主梁:0.4 5.5 2.2/kN m ⨯= 各梁的永久荷载为:1号主梁:11.4+0.83+3.46+2.2=17.89kN ∕m 2号主梁:11.4+1.67+3.46+2.2=18.73kN ∕m 3号主梁:11.4+1.67+3.46+2.2=18.73kN ∕m (2)永久作用效应计算 1号主梁跨中弯矩:kNm M 1.8596.1989.1781221=⨯⨯=支点剪力:kN Q o 3.1756.1989.175.0=⨯⨯= 2号主梁跨中弯矩:kNm M 4.8996.1973.1881221=⨯⨯=3号主梁跨中弯矩:kNm M 4.8996.1973.1881221=⨯⨯=支点剪力:kN Q O 6.1836.1973.185.0=⨯⨯= 2.可变作用效应 (1)汽车荷载冲击系数 取冲击系数0.3μ=(2)可变作用产生的弯矩 a .公路II 级根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.1条规定,公路II 级车道荷载按照公路I 级车道荷载的0.75倍采用,即均布荷载1,195k P kN = 各主梁的跨中弯矩:1号主梁:kNm M 7.887)6.19195416.19875.781()3.01(512.0221=⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯=2号主梁:kNm M 6.790)6.19195416.19875.781()3.01(456.0221=⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯=3号主梁:kNm M 5.693)6.19195416.19875.781()3.01(4.0221=⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯=b .人群荷载人群荷载: 3.5 1.0 3.5/r p kN m =⨯= 各主梁的跨中弯矩:1号主梁:kNm M 2.1026.195.381608.0221=⨯⨯⨯=2号主梁:kNm M 9.676.195.381404.0221=⨯⨯⨯=3号主梁:kNm M 2.676.195.3814.0221=⨯⨯⨯=c .弯矩基本组合根据《公路桥涵设计通用规范》4.1.6条规定,永久作用设计值效应与可变作用设计值效应的分项系数为: 永久荷载作用分项系数:1 1.2G γ= 汽车荷载作用分项系数:1 1.4Q γ= 人群荷载作用分项系数:2 1.4Q γ= 结构重要性系数:0 1.0γ= 组合系数:0.8c ψ= 各主梁的弯矩基本组合:1号主梁:kNm M 2.2388)2.1024.18.07.8874.11.8592.1(0.121=⨯⨯+⨯+⨯⨯= 2号主梁:kNm M 2.2262)9.674.18.06.7904.14.8992.1(0.11=⨯⨯+⨯+⨯⨯= 3号主梁:kNm M 4.2125)2.674.18.05.6934.14.8992.1(0.11=⨯⨯+⨯+⨯⨯= (3) 可变作用产生的跨中剪力按照跨中的横向分布系数来计算跨中的剪力,横向分布系数沿桥跨没有变化,计算剪力时,根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.1条规定,集中荷载标注值k P 需乘以1.2的系数,即195 1.2234k P kN =⨯= a .公路II 级各主梁的跨中剪力:1号主梁:kN Q 7.90)2234416.19875.721()3.01(512.021=+⨯⨯⨯⨯+⨯=2号主梁:kN Q 8.80)2234416.19875.721()3.01(456.021=+⨯⨯⨯⨯+⨯=3号主梁:kN Q 9.70)2234416.19875.721()3.01(4.021=+⨯⨯⨯⨯+⨯=b .人群荷载各主梁的跨中剪力:1号主梁:kN Q 2.5416.195.321608.021=⨯⨯⨯⨯=2号主梁:kN Q 5.3416.195.321404.021=⨯⨯⨯⨯=3号主梁:kN Q 4.3416.195.3214.021=⨯⨯⨯⨯=c .跨中剪力基本组合各主梁的跨中剪力基本组合:1号主梁:kN Q 8.132)2.54.18.07.904.1(0.121=⨯⨯+⨯⨯= 2号主梁:kN Q 0.117)5.34.18.08.804.1(0.121=⨯⨯+⨯⨯= 3号主梁:kN Q 1.103)4.34.18.09.704.1(0.121=⨯⨯+⨯⨯=(4) 可变作用产生的支点剪力计算支点剪力时荷载横向分布系数是沿桥跨变化的,支点处的横向分布系数由杠杆法求得,第一道横隔板采用跨中的横向分布系数,支点到第一道横隔板处采用线性变化。
钢筋混凝土简支梁桥设计计算书(24页
目录:一、恒载内力计算1.1分别计算各主梁的恒载集度 --------------------------------------21.2各主梁的恒载在各控制截面 --------------------------------------2二、设计活载内力计算2.1计算各号梁位于支点处的荷载横向分布系数 ------------------------3 2.2计算各号梁位于跨中处的荷载横向分布系数 ------------------------4 2.3画出各控制截面的内力的影响线 ----------------------------------52.4计算各主梁在各控制截面的弯矩和剪力 ----------------------------6三、荷载组合1.1分别计算各主梁在各控制截面的弯矩和剪力的作用效应组合 ---------14四、配筋计算、设计及验算4.1主梁各控制截面的控制内力的基本组合汇总 ----------------------17 4.2正截面设计 ---------------------------------------------------18 4.3主梁正截面抗弯承载能力验算 -----------------------------------19 4.4斜截面设计 ---------------------------------------------------20 4.5主梁斜截面抗剪承载能力验算 -----------------------------------23 4.6主筋弯起后正截面抗弯强度的校核 -------------------------------24 4.7配置构造钢筋 -------------------------------------------------24 4.8裂缝宽度验算 -------------------------------------------------24一、恒载内力计算1.1分别计算各主梁的恒载集度(1)主梁自重:支点处:q 1=[0.5×1.3/2×(0.12+0.2)×2+0.3×1.3]×25 =14.95kN/m跨中处:q 2=[0.5×1.42/2×(0.12+0.2)×2+0.18×1.3]×25=11.53kN/m g 1=[2×(14.95+11.53)×4.79/2+11.5×9.92]/19.5=12.35kN/m (2)横格梁:支点处:V 1=0.16×[1.3×0.9+1.3×(0.2-0.12)/2-0.82×0.48]=0.13m³ 跨中处:V '1=0.16×[1.42×0.9+1.42×(0.2-0.12)/2-0.82×0.48]=0.15m³ 作用于中梁上横格梁自重:g 2=(2×0.13+3×0.15)×25/19.5=0.91kN/m 作用于边梁上横格梁自重:g'2=g 2/2=0.91/2= 0.46kN/m(3)桥面铺装:g 3=[0.02×7×22+(1.5%×3.5×7/2+0.06×7)×24]/6=2.93kN/m (4)人行道(包括栏杆):g 4=2×6/6=2kN/m 合计:边梁恒载:g=g 1+g'2+g 3+g 4=12.35+0.46+2.93+2=17.74kN/m中梁恒载:g=g 1+g 2+g 3+g 4=12.35+0.91+2.93+2=18.19kN/m1.2各主梁的恒载在各控制截面(支点、L/4/、L/2 截面)内力(弯矩和剪力)计算主梁距离支座为x 的横截面弯矩和剪力:()? ,? (2)22222x x gL x gx gL gM x gx L x V gx L x =⋅-⋅=-=-=- 表1-1 内力 截面位置弯矩M=gx(L -x)/2 (kN·m) 剪力V=g(L -2x)/2 (kN) 边梁 中梁 边梁 中梁 x=0M=0M=0V=17.74×19.5/2 =172.9V=18.19×19.5/2 =177.4 x=L/4=4.875M=17.74×4.875×(19.5-4.875)/2 =631.4 M=18.19×4.875×(19.5-4.875)/2 =648.4 V=17.74×(19.5-2×4.875)/2=86.5V=18.19×(19.5-2×4.875)/2=88.7x=L/2=9.75M=17.74×9.75×(19.5-9.75)/2 =843.2M=18.19×9.75× (19.5-9.75)/2 =864.6V=0 V=0二、设计活载内力计算2.1计算各号梁位于支点处的荷载横向分布系数(杠杆原理法):图2-1 杠杆原理法计算横向荷载分布系数(尺寸单位:cm )在横向影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置,荷载横向分布系数如表2-1所示。
整体式钢筋混凝土简支板桥设计计算书
整体式钢筋混凝土简支板桥设计一、 设计标准1、 公路等级:二级公路2、 设计速度:60km/h3、 路基横断面 1)车道宽度:3.5m 2)车道数:双向6车道 3)右侧硬路肩宽:0.75m 4)左侧硬路肩宽度:0.75m 5)土路肩:0.75m4、 汽车荷载:公路Ⅱ级5、 标准跨径:k 5m L =6、 桥梁横断面护轮安全带宽0.25m+硬路肩0.75m+6个行车道21m (6⨯0.35m )+ 硬路肩0.75m+护轮安全带宽0.25m7、 桥面铺装为厚H =0.07m 水泥混凝土铺装。
二、 基本资料1、 安全等级:本桥为小桥,安全等级为三级,结构重要性系数为00.9γ=;2、 环境条件:Ⅰ类,最小混凝土保护层厚度30mm ;3、 材料1) 混凝土:C25ck 16.7MPa f =,cd 11.5MPa f =,tk 1.78MPa f =,td 1.23MPa f =, 4c 2.810MPa E =⨯;2) 钢筋受力主筋:HRB335,sd 280MPa f =,5s 2.010MPa E =⨯,b 0.56ξ= 分布钢筋:R235,直径10mm 。
三、 设计依据1、《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)2、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)3、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)4、许光辉,胡明义. 公路桥涵设计手册. 梁桥(上册). 人民交通出版社,2000年7月四、 主要尺寸拟定1、 支承宽度:00.29m b =2、 伸缩缝宽度:0.01m3、 板长:()4.98m =5-20.01⨯4、 计算跨径: 4.982(0.29/2) 4.69m l =-⨯=5、 净跨径:0 4.9820.29 4.40m l =-⨯=6、 行车道板厚:0.32m h =7、 护轮安全带高度:0.28m 详细尺寸见板桥的一般构造图。
五、 作用及作用效应计算(一) 永久作用及其作用效应本桥考虑的永久作用为结构的自重(即板的自重)与桥面铺装的附加重力。
钢筋混凝土简支梁桥计算书
第一部分 设计资料1.结构形式及基本尺寸某公路装配式简支梁桥,标准跨径20m ,双向双车道布置,桥面宽度为净 7+2x1. 5m ,总宽10m 。
主梁为装配式钢筋混凝土简支T 梁,桥面由6片T 梁组成,主梁之间铰接,沿梁长设置5道横隔梁(横隔梁平均厚度为16cm ,高110cm ),桥梁横截面布置见图1。
80015035035013020100090201830821304825251.5% 1.5%半跨中截面半支点截面图 1 简支梁桥横截面布置(单位:cm )2.桥面布置桥梁位于直线上,两侧设人行道,人行道宽1.5m 、人行道板厚0.20m 。
桥面铺装为2cm 厚的沥青混凝土,其下为C25混凝土垫层,设双面横坡,坡度为1.5% 。
横坡由混凝土垫层实现变厚度,其中,两侧人行道外侧桥面铺装厚度为8cm (2cm 厚沥青混凝土和6cm 混凝土垫层)。
3.主梁表1 装配式钢筋混凝土T 形梁桥总体特征4.材料1)梁体:主梁混凝土:C35横梁混凝土:C30钢筋混凝土容重:25kN/m32)钢筋主筋:热轧HRB335钢筋构造钢筋:热轧HPB 300钢筋3)桥面铺装沥青混凝土,容重为22kN/m3;混凝土垫层C25,容重为24kN/m34)人行道单侧人行道包括栏杆荷载集度为6kN/m5.设计荷载6.设计规范及参考书目1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)3)《桥梁工程》4)《混凝土结构设计规范》5)《结构力学》6)《桥梁通用构造及简支梁桥》第二部分 设计计算内容1.恒载内力计算1.1各主梁的恒载集度计算: 主梁:kN/m 53.11253.118.0218.06.1)2.012.0('1=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=gkN/m 625.14253.13.023.06.1)2.012.0("1=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=gkN/m 08.132/)("1'11=+=g g g横隔梁: 对于边主梁)kN/m (53.05.19/25516.0248.082.0218.060.100.1g 2=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⨯⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯--⨯=对于中主梁(kN/m)06.153.02g 2=⨯=' 桥面铺装层:)kN/m (03.36/2400.7)12.006.0(212200.702.0g 3=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯++⨯⨯=栏杆和人行道:)kN/m (2/626g 4=⨯=作用于边主梁的全部恒载g 为:∑=+++==)kN/m (64.18203.353.008.13g g i 作用于中主梁的恒载为:)kN/m (17.19203.306.108.13g =+++='1.2各主梁的恒载在各控制截面内力计算计算各主梁距离支座为x 的横截面弯矩和剪力:)(222x l gx x gx x gl M x -=⋅-⋅=)2(22x l g gx gl V x -=-=各计算截面的剪力和弯矩值列于表1.2.1内表1.2.1 主梁的恒载内力2.设计活载内力计算2.1各号梁的横向分布影响线1、2和3号梁的荷载横向影响线如图2.1.1所示图2.1.1 各号梁横向分布影响线2.2各号梁的支点及跨中的荷载横向分布系数计算根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)的规定,在横向影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置。
整体式简支板桥设计计算书
整体式钢筋混凝土空心简支板设计计算书2007年9月一、技术标准1、 设计荷载:行车道:城-A 级人行道:3.0KN/m 22、 桥长: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3×14.5m 。
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:2×4 +12 =20 m4m 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: 0.1=o γ8、主要设计材料:(1)混凝土强度等级:主梁拟用C30;MPa f ck 1.20=MPaf tk 01.2=MPa f cd 3.14=MPa f td 43.1= MPa E c 41000.3⨯=混凝土容重r=24kN/m3,钢筋混凝土容重r=25kN/ m3。
(2)钢材初步选取:直径大于或等于12mm 时采用HRB335级,指标:MPa f yk 335= MPa f f y y 300'==MPa E s 5100.2⨯=直径小于12mm 时采用HPB235级钢筋,指标:MPa f yk 235= MPa f f y y 210'==MPa E s 5101.2⨯=9、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(3) 城市桥梁设计荷载标准《CJJ 77-98》二、结构简介:三等跨混凝土简支空心板桥,桥梁全长3×14.5m=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 。
整体简支板式桥计算
整体简支板式桥计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、示意图:二、基本设计资料1.依据规范及参考书目:《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60-2004,以下简称《通规》《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ D62-2004,以下简称《公预规》2.几何信息:桥总长L = 7980 mm 支承宽度b = 290 mm桥净宽B = 7000 mm 板厚度t = 350 mm悬挑端高h1 = 150 mm 悬挑根高h2 = 200 mm安全带高h = 200 mm 安全带宽a = 250 mm磨耗层厚c = 70 mm 保护层厚as = 30 mm3.荷载信息:汽车荷载等级:公路-Ⅱ级,2车道设计安全等级:二级;结构重要系数:γo = 1.0每米人群荷载q r = 3.00 kN/m;两侧栏杆自重g l = 1.87 kN/m4.材料信息:混凝土强度等级:C30f ck = 20.1 MPa f tk = 2.01 MPa f cd = 13.8 MPaf td = 1.39 MPa Ec = 3.00×104 MPa混凝土容重γh = 24.0 kN/m3钢筋砼容重γs = 25.0 kN/m3钢筋强度等级:HRB335f sk = 335 MPa f sd = 280 MPa Es = 2.0×105 MPa三、计算跨径及截面特性1.计算跨径:计算跨径l o = min(l,1.05×l n)l = L - b = 7980 - 290 = 7690 mml n = L - 2b = 7980 - 2×290 = 7400 mml o = min(7690,1.05×7400)= min(7690,7770)= 7690 mm2.主梁截面特性:截面积A = 2.5375 m2惯性矩I = 0.0263 m4四、主梁内力计算1.恒载内力计算①恒载集度主梁:g1= A×γs = 2.5375×25.0 = 63.437 kN/m安全带:g2 = a×h×10-6×25= 250×200×10-6×25 = 2.500 kN/m桥面铺装:g3 = (c + h')×B/2×10-6×24= (18 + 70)×7000/2×10-6×24 = 7.350 kN/m 栏杆:g4 = 1.87 kN/m合计:g = g1 + g2 + g3 + g4 + g5= 63.437 + 2.500 + 7.350 + 1.870 + 0.000 = 75.157 kN/m②恒载作用下梁产生的内力计算M x = g × l o/2 × χ - g × χ × χ / 2Q x = g × l o /2 - g × χ恒载作用下,χ= 0.0 m时,截面内力如下:剪力Q = 288.98 kN 弯矩M = 0.00 kN·m恒载作用下,χ= l o / 4 = 1.92 m时,截面内力如下:剪力Q = 144.49 kN 弯矩M = 416.67 kN·m恒载作用下,χ= l o / 2 = 3.85 m时,截面内力如下:剪力Q = 0.00 kN 弯矩M = 555.57 kN·m2.活载内力计算采用直接加载求活载内力,公式为:S = (1 + μ)×ξ×∑(m i×P i×y i)S -- 所求截面的弯矩或剪力;μ-- 汽车荷载冲击系数,据《通规》基频公式:f = π/2/l o2×(Ec×Ic/m c)1/2m c = G / gl o -- 结构计算跨径(m);Ec -- 结构材料的弹性模量(N/m2);Ic -- 结构跨中截面惯矩(m4);m c -- 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/s2);f = 3.14/2/7.692×[3.0×104×106×0.0263×9.81/(73.29×103)]1/2= 8.64 HZ1.5 HZ < f = 8.64 HZ < 14.0 HZ,据《通规》4.3.2条:μ = 0.1767×lnf - 0.0157 = 0.37ξ-- 多车道桥涵的汽车荷载折减系数;本桥面为2车道,故ξ= 1.00;m i -- 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m i=1.0;P i -- 车辆荷载的轴重或车道荷载;y i -- 沿桥跨纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值。
钢筋混凝土简支T形梁桥设计计算书设计书
钢筋混凝土简支T形梁桥设计计算书设计书目录第一章基本设计数据1第二章内力计算,车道板加固及验算2第三章主梁内力计算53.1主梁几何特征计算53.2恒载内力计算63.3荷载横向分布计算73.4活载内力计算93.5主梁内力计算14第四章截面设计承载力极限状态下的配筋和计算154.1主梁承载力钢筋配置154.2截面承载力极限状态计算174.3斜截面抗剪承载力计算174.4箍筋设计204.5斜截面抗剪承载力设计21第五章正常工况下的裂缝宽度和挠度验算使用极限状态225.1裂缝宽度检查计算225.2挠度检查计算23第六章结论25附录25钢筋混凝土简支t形梁桥设计计算书第一章基本设计资料1.桥梁跨径:20m2.计算跨径:19.6m3.主梁预制长度:19.96m4.主梁结构尺寸拟定:5片;设置5根横隔梁。
(1)主梁梁肋间距:跨度L=20m,主梁间距2.25m;各跨两侧人行道宽度均为0.75m。
(2)主梁高度:1.68m。
(3)梁肋厚度:本次课程设计规定,跨中稍薄一些,取180mm,在梁肋端部2.0到5.0m范围内可逐渐加宽至靠近端部稍厚一些350mm。
(4)桥面板:4.9×2.25.(5)桥面横坡:桥面横坡在桥面上铺设不同厚度的铺装层,桥面横坡为1.5%。
5.设计荷载:公路-ⅰ级人群负荷:3.5kn/m26。
结构重要性系数:1.17.材料:(1)钢筋,主钢筋采用hrb335,其它钢筋采用r235。
其技术指标见表1;(2)混凝土及其技术指标见表2。
T形主梁、桥面铺装、栏杆和人行道跨度l?20m,C35混凝土。
表1钢筋技术指标种类r235hrb335级弹性模量(mpa)设计强度轴心抗压(mpa)c30c358、设计依据一抗拉设计强度(mpa)195280抗压设计强度(mpa)195280标准强度(mpa)235335表2混凝土技术指标种类标准强度轴心抗压(mpa)20.123.4轴心抗拉(mpa)2.012.203.00×1043.15×104弹性模量(mpa)轴心抗拉(mpa)1.391.5213.816.1(1)交通部《公路桥涵设计通用规范》(jtgd60-2022);北京:人民通信出版社。
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整体式钢筋混凝土简支板桥设计一、 设计标准1、 公路等级:二级公路2、 设计速度:60km/h3、 路基横断面1)车道宽度:3.5m2)车道数:双向4车道3)右侧硬路肩宽度:0.75m4)左侧硬路肩宽度:0.75m4、 汽车荷载:公路Ⅱ级5、 标准跨径:k 5m L =6、 桥梁横断面护轮安全带宽0.25m+硬路肩0.75m+6个行车道21m (6⨯3.5m )+硬路肩0.75m+护轮安全带宽0.25m7、 桥面铺装为厚H =0.07m 水泥混凝土铺装。
二、 基本资料1、 安全等级:本桥为小桥,安全等级为三级,结构重要性系数为00.9γ=;2、 环境条件:Ⅰ类,最小混凝土保护层厚度30mm ;3、 材料1) 混凝土:C25ck 16.7MPa f =,cd 11.5MPa f =,tk 1.78MPa f =,td 1.23MPa f =,4c 2.810MPa E =⨯;2) 钢筋受力主筋:HRB335,sd 280MPa f =,5s 2.010MPa E =⨯,b 0.56ξ= 分布钢筋:R235,直径10mm 。
三、 设计依据1、《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)2、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)3、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)4、许光辉,胡明义. 公路桥涵设计手册. 梁桥(上册). 人民交通出版社,2000年7月四、 主要尺寸拟定1、 支承宽度:00.29m b =2、 伸缩缝宽度:0.01m3、 板长:()4.98m =5-20.01⨯4、 计算跨径: 4.982(0.29/2) 4.69m l =-⨯=5、 净跨径:0 4.9820.29 4.40m l =-⨯=6、 行车道板厚:0.32m h =7、 护轮安全带高度:0.28m详细尺寸见板桥的一般构造图。
五、 作用及作用效应计算(一) 永久作用及其作用效应本桥考虑的永久作用为结构的自重(即板的自重)与桥面铺装的附加重力。
1、 每米宽板带的延米重力311125kN/m 1m 0.32m=8kN/m;g h γ=⨯⨯=⨯⨯其中:1γ为钢筋混凝土板的容重,由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)条文说明永久作用部分取325kN/m 。
2、 每米宽板带的桥面铺装延米重力322124kN/m 1m 0.07m=1.68kN/m;g h γ=⨯⨯=⨯⨯其中:2γ为水泥混凝土路面的容重,由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)条文说明永久作用部分取324kN/m 。
3、 安全带自重分配到每米宽板带的延米重力3110.250.282/(8.50.252)2510.250.282/9=0.39kN/m;g γ=⨯⨯⨯⨯+⨯=⨯⨯⨯⨯4、 每米宽板带的永久作用总集度123++=8+1.68+0.39=10.07kN/m;g g g g = 5、 每米宽板带的永久作用效应1) 跨中弯矩:2212,G 1110.07 4.6920.69kN m 88M gl ==⨯⨯=⋅;2) 支点剪力:0,01110.07 4.422.15kN 22G Q gl ==⨯⨯=。
单位:cm(二) 可变作用及其作用效应本桥涵考虑的可变作用为汽车荷载与汽车冲击力。
1、 汽车荷载的冲击系数1) 每米宽板带的截面惯性矩33411110.320.0027307m 1212I h =⨯⨯=⨯⨯= 2) 每米宽板带的延米质量33c 1109.818109.81815.5kg/m m g =⨯=⨯=3) 每米宽板带的基频21.8554Hz f ===4)根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004),则汽车冲击系数0.45μ=2、 车道折减系数:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004),双车道不折减1ξ=3、 板的有效工作宽度1)车辆荷载后轮着地长度20.20m a =,宽度20.60m b =,则1220.2020.070.34m a a H =+=+⨯=;1220.6020.070.74m b b H =+=+⨯=。
2)车轮作用在跨径中间的有效分布宽度计算根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004),简支板桥横桥向设计车道数为2,布置双列车辆荷载,四个车轮,车轮间距有1.8m 和1.3m 两种情况。
由于则横桥向各车轮的有效分布宽度均已重叠。
A )按中载时(如图所示)11140.74(1.8 1.3 1.8) 4.697.20m 332( 3.13 4.98.03m)3b b d l l d =++=++++⨯=<+=+= 则48.03m b =。
平均到单个车轮,则有效工作宽度为 8.03/4 2.00m b ==。
B )按偏载时(如图所示)11140.50.74(1.8 1.3 1.8)0.5 4.69 6.92m 662( 3.13 4.98.03m)3b b d l l d =+++=+++++⨯=<+=+= 则48.03m b =。
平均到单个车轮,则有效工作宽度为8.03/4 2.00m b ==。
C3)车轮作用在板的支承处的有效工作宽度'10.740.32 1.06m b b h =+=+=4) 车轮靠近板的支承处的有效工作宽度'2x b b x =+5) 板的有效宽度沿跨长方向的变化情况如下图:4、 汽车荷载效应计算1) 车道荷载均布荷载:k 0.7510.57.875kN/m q =⨯=集中荷载: Pk=180kN2) 每米宽条上的车道荷载有了板的有效工作宽度以后,将布于沿跨径方向的车道荷载除以相应位置的有效工作宽度,作为每米宽简支板上分配的车道荷载来计算板的内力。
(注意:一个车道荷载相当于一个车队,在横向布置两列车轮)跨中部分: k 7.875 1.97kN/m 22 2.00q q b ===⨯⨯ k 135=33.75kN 22 2.00P P b ==⨯⨯ 支点部分: 'k'7.875 3.17kN/m 22 1.06q q b ===⨯⨯ 'k'135=68.68kN 22 1.06P P b ==⨯⨯。
3) 汽车荷载效应(不考虑冲击系数)跨中弯矩:2'12,q 21112()8264111 4.691 1.97 4.692(3.17 1.97)0.560.5633.75826454.34kN ml M ql q q x x P ξ⎛⎫⎡⎤=+⨯-⨯⨯+⨯ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭⎛⎫⎡⎤=⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯⨯+⨯ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭=⋅ 支点剪力: []''0,012()/2/221163.68 1.97 4.42(3.17 1.97)0.56/2/2268.35kNq Q P ql q q x ξ⎛⎫⎡⎤=++⨯- ⎪⎣⎦⎝⎭⎛⎫=⨯+⨯⨯+⨯-⨯ ⎪⎝⎭= (三) 每米宽板带作用效应组合1、 承载能力极限状态作用效应组合基本组合为12,12,G 11.2 1.4(1)1.220.69 1.4(10.45)54.34135.14kN mud M M M μ=+⨯+⨯=⨯+⨯+⨯=⋅0,0,0,1.2 1.4(1)1.222.15 1.4(10.45)68.35165.33kNud G qQ Q Q μ=++=⨯+⨯+⨯=2、 正常使用极限状态作用效应组合短期效应组合为12,sd 12,G 12,q0.720.690.754.3458.73kN mM M M =+⨯=+⨯=⋅0,0,0,0.722.150.763.6866.73kNsd G qQ Q Q =+=+⨯=长期效应组合为12,ld 12,G 10.420.690.463.6842.43kN mM M M =+⨯=+⨯=⋅0,0,0,0.422.150.463.6847.62kNld G qQ Q Q =+=+⨯=六、 截面设计与验算(一) 持久状况承载能力极限状态设计—正截面承载力计算1、 控制截面:跨中截面;2、 截面设计1) 本桥为I 类环境条件,绑扎钢筋骨架,假设25mm s a =,则截面有效高度为032025295mm s h h a =-=-=2) 求受压区高度x()()0b 0,1m 29538.34mm<0.56295165.2mm x h b h ξ====⨯=为单位板宽为3) 求钢筋面积2cd s 11.5100038.341574.68mm 280sd f bx A f ⨯⨯=== 4) 选择并配置钢筋构造要求:受力主钢筋的直径不宜小于10mm ,间距不大于200mm ,一般也不宜小于70mm 。
选择HRB335钢筋:公称直径18mm d =,外径20.7mm d '=钢筋间距选为125mm ,则根据《结构设计原理》(叶见曙主编)附表1-7可知,每米宽板内实际钢筋面积为2s 2036mm A =。
钢筋的混凝土保护层厚度C=20mm max 30mm 30mm d =⎧⎫=⎨⎬⎩⎭规范规定最小值:实际 C+23022.7241.35mm s a d '==+=,取45mm s a =实际032045275mm s h h a =-=-=配筋率为s 0min td sd 20360.7404%10002750.2%min 0.2%1450.198%100A bh f f ρρ===⨯⎛⎫⎧⎫⎪⎪ ⎪≥==⎨⎬ ⎪⨯=⎪⎪ ⎪⎩⎭⎝⎭满足要求。
3、 截面复核1) 求实际受压区高度x()sd s b 0cd 280203649.572mm<0.56275154mm 11.51000f A x h f b ξ⨯====⨯=⨯ 2) 求极限弯矩()()()u cd 00ud 211.5100049.57227549.5722=142.64KN m 0.9135.14121.63KN m M f bx h x M γ=-=⨯⨯⨯-⋅>=⨯=⋅满足要求。
4、 边缘板带跨中钢筋的布置构造要求:边缘板带主钢筋数量较中间板带(板宽2/3范围内)增加15%。
钢筋截面积为:22036(115%)2341.4mm ⨯+=根据《结构设计原理》(叶见曙主编)附表1-7,边缘板带主钢筋间距取110mm ,每米宽板内实际钢筋面积为22290mm ,与22341.4mm 相差在5%以内,满足要求。
5、 安全带宽度内钢筋的布置由于安全带宽度内,自重较大,则主钢筋间距取70mm ,主钢筋与板边缘的间距为40mm ,边缘钢筋混凝土保护层厚度为40-22.7/2=28.65mm 。
6、 板内跨中截面钢筋布置见钢筋构造图。