8m跨简支板桥手动计算书
实心板桥123456
实心简支板桥设计计算书一、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 m2、设计荷载:公路Ⅱ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(a ) 立 面 布 置人群荷载不计。
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C30; MPaf ck 1.20=MPaf tk 01.2=MPa f cd 8.13=MPa f td 39.1= MPa E c 41000.3⨯=人行道、栏杆无; 桥面铺装不计;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,指标:MPa f sk 335= MPa f f sd sd 280='= MPa E s 5100.2⨯=直径小于12mm 时采用R235钢筋,指标:MPa f sk 235= MPa f f sd sd 195='=MPa E s 5101.2⨯=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: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平 面 图 单位:cm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(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。
xx公路新建工程中的xx桥为三跨简支预制板梁桥(8m+13m+8m)桥台单桩承载力的验算计算书
2.9 桥台 形状 桥台形状 见右图
B台帽 =
B承台 =
h1
=
h2
=
h3
=
h4
=
h5
=
h6
=
b1
=
b2
=
b3
=
b4
=
b5
=
b6
=
b7
=
b8
=
b9
=
b10
=
b11
=
台帽面积
A台帽=
承台面积
A承台=
台后填土
面积A填
土=
3 结构材 料计算 3.1 上部 结构 3.1.1 主 梁
2 0.30 m2
17
边板个数 n边 中板面积 A中 中板个数 n中
度
2.6 材料 容重 γ钢混
沥青混凝 土γ沥 青:
26.0 kN/m3 23.0 kN/m3
2.7 铺装
混凝土铺 混凝土铺 沥青铺装 沥青铺装
装厚度
装宽度 厚度
宽度
m
m
m
m
搭板
边跨
中跨
2.8 搭板 、边跨和 中跨板梁 布置 边跨 边板面积 A边
0.40 m2
中跨 边板面积 A边
0.50 m2
边板个数 n边 中板面积 A中 中板个数 n中
#REF! m #REF! m 0.64 m 2.00 m 0.30 m 0.30 m 0.40 m 0.00 m 0.80 m 0.40 m 0.50 m 0.15 m 0.30 m 0.30 m 1.20 m 0.00 m 1.20 m 0.76 m 0.00 m
3.08 m2
0.00 m2
0.00 m2
简支梁桥下部结构计算书
计算书工程名称:设计编号:计算容:桥梁计算书共页计算年月日校核年月日审核年月日专业负责年月日目录一、计算资料 (3)二、桥梁纵向荷载计算 (4)1.永久作用 (4)2.可变作用 (5)三、桥墩、桥台盖梁抗弯、抗剪承载力计算及裂缝宽度计算 (5)四、墩台桩基竖向承载力计算 (6)五、桥台桩身力计算 (6)1、桥台桩顶荷载计算 (6)2、桥台桩基变形系数计算 (7)3、m法计算桥台桩身力 (7)六、桥墩桩身力计算 (8)1、桥墩墩柱顶荷载计算 (8)2、桥墩桩基变形系数计算 (9)3、m法计算桥墩桩身力 (9)七、桥台、桥墩桩基桩身强度校核 (10)1、桥台桩基桩身强度校核 (10)2、桥墩桩基桩身强度校核 (12)一、计算资料1.设计荷载汽车荷载:城—A级人群荷载:按《城市桥梁设计规》(CJJ 11-2011)10.0.5条取用。
2.桥梁跨径及横断面布置跨径组合:3×13m简支梁桥,单孔计算跨径:l0 =12.60 m;桥梁横断面:4.5m(人行道)+15m(混行车道)+ 4.5m(人行道)=24m。
3.桥梁主要构造上部结构采用3跨13m装配式先法预应力空心板梁(使用《中华人民国交通行业公路桥梁通用图》板梁系列,编号36-2分册,交通部专家委员会等编制)。
下部结构采用桩柱式桥墩、桥台。
墩台基础采用φ120cm钻孔灌注桩。
4.桥梁主要材料(1)、混凝土空心板梁:采用C50砼预制,C40砼封端,板梁铰缝采用C50砼浇注;桥面铺装:10cm厚C50砼现浇层+4cm细粒式沥青砼(AC-13C)+6cm中粒式沥青砼(AC-20C);墩台盖梁:C30砼;墩台桩基础:C30水下砼。
(2)、钢筋普通钢筋采用HPB300和HRB400钢筋,板梁预应力钢筋为Φs15.2高强度低松弛预应力钢绞线。
5.计算依据《城市桥梁设计规》(CJJ11-2011)《公路桥涵设计通用规》(JTG D60-2004)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTG D60-2004)《公路桥涵地基与基础设计规》(JTG D60-2004)6.计算容由于设计周期较短,设计时桥梁上部结构套用《中华人民国交通行业公路桥梁通用图》(板梁系列,编号36-2分册,交通部专家委员会等编制)图纸,不再进行验算,本计算书主要对桥梁墩台、桩基等下部结构进行计算。
8m跨简支板 桥 手动计算书
8m钢筋混凝土空心板简支梁桥计算书一、设计基本资料1、跨度和桥面宽度标准跨径:8m计算跨径:7.6m桥面宽度:4.5m,净宽:3.9m2、技术标准设计荷载:公路Ⅱ级×0.8,人群荷载取3kN/m2设计安全等级:三级3、主要材料混凝土:混凝土空心板和铰接缝采用C30混凝土;桥面铺装采用10~12cm C40混凝土。
混凝土的重度按26kN/m2计算。
二、构造形式及截面尺寸本桥为C30钢筋混凝土简支板,由4块宽度为0.99m的空心板连接而成。
桥上横坡根据桥面铺装来进行控制。
空心板截面参数:单块板高0.42m,宽0.99m,板件预留1cm的缝隙用于灌注砂浆。
C30混凝土空心板抗压强度标准值f=20.1Mpa,抗压强度设计值c fck=13.8Mpa,抗拉强度标准值f=2.01Mpa,抗拉强度设计值t f=1.39Mpa,tkC30混凝土的弹性模量为E=3×104Mpa。
c图1 桥梁横断面构造及尺寸图式(单位:cm )三、 空心板截面几何特性计算1、 毛截面面积计算空心板剖面图详见图2,A=83×42+(4×26/2+4×8/2+12×8-3.14×222/4)×2 =3054.12cm 2图2 中板截面构造及尺寸(单位:mm )2、 毛截面中心位置2834221(426/2(262/316)48/2(41/312)1283054.126 3.1422/423)2d ⨯⨯+⨯⨯⨯++⨯⨯⨯++⨯⨯-⨯⨯⨯==19.90cm (即毛截面重心离板下边缘距离为19.90cm )3、毛截面惯性矩计算324221183428342(2119.90)2(2222/4(2319.90))1264I ππ=⨯⨯+⨯⨯--⨯⨯⨯+⨯⨯- =4.86×105cm 4空心板截面的抗扭刚度可简化为如图3所示的箱型截面近似计算所以得到抗扭刚度为:2222641244(9918)(428) 1.731022(428)(9918)22818T b h I cm h b t t ⨯-⨯-===⨯--+⨯+⨯图三 抗扭惯性矩简化计算图(单位:cm )四、 主梁内力计算1、 永久作用效应计算a 、空心板自重(一期结构自重)G 1 G 1=3054.12×10-4×26=7.94kN/mb 、桥面自重(二期结构自重)G 2桥面栏杆自重线密度可按照单侧8kN/m 计算。
8米板桥设计说明
8m装配式钢筋混凝土简支板桥设计说明一、技术标准与设计规范1、《公路工程技术标准》JTG B01-20032、《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-20043、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-20044、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-20005、《公路交通安全设施设计技术规范》(JTG D81-2006)二、主要材料(一)混凝土1.水泥:应采用高品质的强度等级为62.5、52.5、42.5的硅酸盐水泥,同一座桥的板梁应采用同一品种水泥。
2.粗骨料:应采用连续级配,碎石宜采用锤击式破碎生产。
碎石最大粒径不宜超过20mm,以防混凝土浇筑困难或振捣不密实。
3.混凝土:预制板钢筋混凝土强度等级采用C30,重力密度γ=26.0kN/3m,弹性模量为E=3.0×410MPa;有条件时,铰缝混凝土可选择抗裂、抗剪、韧性好的钢纤维混凝土;桥面铺装采用13cm厚水泥混凝土,重力密度γ=24.0kN /3m。
(二)普通钢筋普通钢筋采用R235和HRB335钢筋,钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB13013-1991)和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499-1998)的规定。
凡需焊接的钢筋均应满足可焊性的要求。
本册图纸中R235钢筋主要采用了直径d=8、10mm两种规格;HRB335钢筋主要采用了直径d=10、12、16、20、22、25mm六种规格。
(三)其他材料1.钢板:应符合《碳素结构钢》(GB700-1988)规定的Q235B钢板。
2.支座:可采用板式橡胶支座,其材料和力学性能均应符合现行国家和行业标准的规定。
三、设计要点(一)本通用图以简支板桥为基本结构,采用桥面连续结构,连续长度综合桥梁总体布局而定。
(二)上部行车道板汽车荷载横向分配系数,跨中采用铰接板梁法理论计算,支点采用杠杆法计算。
斜交板考虑角度对横向分配系数的影响。
(三)对于同一跨径、斜度及相同汽车荷载等级,中板取不同桥面宽度引起最大的横向分布系数值作为控制设计值,边板取不同桥面宽度引起的横向分布系数值作为控制设计值。
跨线桥临时通道计算书
跨线桥临时通道计算书本桥临时通道立杆采用钢管(Q345),直径为40cm,钢管内灌满沙子,钢管之间用C14槽钢连接,立杆底部浇注60cm混凝土。
立杆上方沿横、纵桥向铺设工字钢,纵桥向为I36a双肢工字钢,间距为100cm,横桥向为I56a双肢工字钢,底模横向铺16a的槽钢,间距为50cm。
钢构件之间的连接采用焊接。
一、横桥向16a槽钢计算1.受力分析为简化计算,按简支梁考虑,跨径取为8m。
参照《路桥施工计算手册》,荷载:底模处每米砼箱梁荷载:P1 = 261.6kN /m;每米模板荷载:P2 = 200kg/m2 =17 kN /m;每米设备及人工荷载:P3 = 250kg /m2 = 21 kN /m;每米砼浇筑冲击及振捣荷载:P4 = 200 kg/m2= 17 kN /m;则有P = (P1 + P2 + P3 + P4)=316.6kN /m。
纵向每米铺设槽钢3根,将其转换为每根槽钢所受的均布荷载,换算后结果为P【16=316.6/3/8=13.6 kN /m,K取1.5,则K*P【16=1.5*13.6=20.4 kN /m。
计算图如下:2强度计算:槽钢截面为16a,钢材型号为Q345,其弹性模量E=2.1×105MPa,容重r=17.23kg/m,面积A=21.95m2,W x=108.3cm3跨中弯矩:M max=1/8 ql2=0.125×20.4×13=2.55 k N·m则正应力:σmax=M/W= 2.55×106/108.3/103=23.5MPa<【σw】=145 MPa其计算强度小于[σw],满足要求。
3.抗剪计算:最大剪力Q max=0.606×ql=12.36 kNτmax=Q/A=12.36×103/(21.95×102)=5.63MPa<【τ】=85 MPa满足要求。
4.挠度计算:f c=0.664×ql2/100EI=0.664×20.4×12/(100×2.1×108×8.662×10-6)≈0.1mm,满足设计要求。
8m跨径预应力混凝土空心板桥设计计算书
8m跨径预应力混凝土空心板桥设计计算书一.设计前骤1.设计资料1.1 主要技术参数桥跨布置: 38.0m⨯,桥梁标准跨径8.0m,计算跨径7.6m;桥面净空:1.52 3.5 1.5+⨯+;m m m桥面纵坡:2.5%;桥面横坡:1.5%;设计荷载:汽车荷载:公路—Ⅱ级;人群荷载:3.02KN m;/设计行车速度:60/km h;设计流量:31000/m s;设计洪水频率:百年一遇;设计抗震基本烈度:8度设防。
1.2 材料规格2.桥梁发展概况桥梁是线路的重要组成部分。
在历史上,每当运输工具发生重大变化,对桥梁在载重、跨度等方面提出新的要求,便推动了桥梁工程技术的发展。
在19世纪20年代铁路出现以前,造桥所用的材料是以石材和木材为主,铸铁和锻铁只是偶尔使用。
在漫长岁月里,造桥的实践积累了丰富的经验,创造了多种多样的形式。
但现今使用的各种主要桥式几乎都能在古代找到起源。
在最基本的三种桥式中,梁式桥起源于模仿倒伏于溪沟上的树木而建成的独木桥,由此演变为木梁桥、石梁桥,直至19世纪的桁架梁桥;悬索桥起源于模仿天然生长的跨越深沟并且可供攀援的藤条而建成的竹索桥,演变为铁索桥、柔式悬索桥,直至有加劲梁的悬索桥;拱桥起源于模仿石灰岩溶洞所形成的“天生桥”而建成的石拱桥,演变为木拱桥和铸铁拱桥。
在有了铁路以后,木桥、石桥、铁桥和原来的桥梁基础施工技术就难于适应新的需要。
但到19世纪末叶,由于结构力学基本知识的发展和传播、钢材的大量供应、气压沉箱应用技术的成熟,使铁路桥梁工程获得迅速发展。
20世纪初,北美洲曾在铁路钢桥跨度方面连创世界纪录。
到第二次世界大战前,公路钢桥和钢筋混凝土桥的跨度记录又都超过了铁路桥。
第二次世界大战后,大量被破坏的桥梁急待修复、新桥急需修建,而造桥钢材短缺。
于是,利用30年代以来所积累的关于高强材料和高效工艺(焊接、预应力张拉及锚固、高强度螺栓施工工艺等)的经验,推广了几种新型桥──用正交异性钢桥面板的箱形截面钢实腹梁桥、预应力混凝土桥和斜张桥等。
1.0简支板计算书
简支梁计算书验算的简支梁跨径为13m、16m、20m、25m、30m,均为预应力钢筋混凝土空心板。
各跨径空心板的截面尺寸见下图:一、选用材料(1)L=13m、16m、20m、25m、30m预应力钢筋混凝土空心板的混凝土标号均为C50,封端混凝土为C25。
(2)预应力钢束为高强低松弛钢绞线,其中13m、16m跨度中钢束为3ф15.24mm,20m、30m跨径为4ф15.24mm,25m跨径为5ф15.24mm;钢绞线孔道采用直径为50mm、55mm的预埋波纹管;锚具采用YM15-3、YM15-4、YM15-5锚具。
(3)两侧0.5m防撞栏杆10KN/m。
二、设计荷载(1)设计荷载汽超——20、挂——120,L=13m、16m、20m、25m、30m它们的设计跨径分别为L1=12.3m;L2=15.3m;L3=19.3m;L4=24.3m;L5=29.3m。
(2)预应力钢筋设计采用标准强度R y b=1860Mpa,张拉控制应力为1395Mpa,两端张拉。
三、计算内容1、施工阶段的最大、最小应力2、正常使用阶段的最大、最小应力3、预应力钢绞线的伸长量四、计算说明计算各长度简支梁板的时候,桥横向方向均由7片梁组成,桥不设人行道,两边设0.5m防撞栏杆,按承载力极限状态计算。
五、横向分布系数的计算其中横向分布系数以铰接板法计算,结果如下:(安全起见,以梁中横向分布系数最大值为准)六、计算结果(以下设计荷载为汽超——20、挂——120,预应力钢筋设计采用标准强度R y b =1860Mpa)用桥梁博士计算。
(1)施工阶段应力计算结果(2)正常使用阶段应力计算结果(3)钢绞线伸长量注:30m空心板选用130cm高。
8m实心简支板桥计算书
钢筋混凝土实心简支板桥设计计算书2006年11月一、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 m2、设计荷载:公路Ⅱ级汽车荷载其中车辆荷载根据实际情况进行提高如下: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C30;人行道、栏杆无;桥面铺装不计;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,指标:直径小于12mm时采用R235钢筋,指标: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:设计板厚0.50m=_,在_~_,符合规范要求,设计截面尺寸见下图: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(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:恒载内里计算结果:内力截面剪力Q (kN) 弯矩M(kN·m)200 0100 3000 400(二)、活载内力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,该桥基频公式为: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)=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。
某便桥结构设计计算书_secret
便桥结构计算书1.桥跨说明标准跨径8m ,行车道净宽5.00m ,设计荷载汽车重轴重300KN。
主梁采用4片C30钢筋混凝土空心板梁,空心板厚度0.4米,宽1.24米。
每块桥面板体积3m 88.2自重77.22KN。
桥跨结构布置图1桥跨平面图图2桥跨立面图图3桥面板平面图图4桥面板截面图2.内力计算2.1恒载内力恒载集度m /KN 982588.2g =⨯=跨中弯矩=M2l ,g 728981gl 8122=⨯⨯=m •Νk 支点剪力N =⨯⨯==k 368921gl 21Q o ,g 2.2活载内力计算跨中荷载横向分布系数刚度参数根据公《路桥梁荷载横向分布计算》[3]每块板的抗弯惯矩:34bh I 0.0491nd 12=-⨯=73.612462243049.0124012443=⨯⨯-⨯cm 4,抗扭惯矩:)t t 22(210.0)t h t h 2b 2(31t h b h b 2424141321311311o 1o 2o 2o T ++δ-++δ++δ=I 其中δ=8cm t 13=cm h =40cm b=124cmo 1b b t =-=109.632cm o 1h h =-δ=30.632cm 1o 1h h 2=-δ=11.896cm 1t t 0.057d =+=14.368cm 2t t 0.114d =+=15.736cm 10.057d δ=δ+=9.368cm代入上式得:T Ι=1703285.6644cm 故刚度参数:2T I b γ 5.8()I l==2760124(664.170328573.6124628.5⨯⨯=0.0555荷载横向分布影响线根据横向共4块板,γ=0.0555,查公路桥涵设计手册《桥梁》[2](上册)附表(二)“铰接板桥荷载横向分布影响线表”,见表1,并根据此绘制成γ=0.0555时的荷载横向分布影响线图,如图5荷载横向分布系数的计算:在图5上布置荷载,求出各块板的跨中横向分布系数。
8+13+8m板拱桥(机耕桥、限载10t)结构计算书_secret
8+13+8M板拱桥(机耕桥、限载10T)结构计算书目录1.说明32.设计依据和内容33.设计标准34.4设计参数45.拱肋计算5《桥梁博士》3.1版正截面强度计算结果 126.支反力结果137.基础钻孔桩柱计算13图1 8+13+8m跨拱桥立面图(单位:mm)2.设计依据和内容2.1设计依据2.1.1 《xx河道整治工程岩土工程勘察报告》南京勘察工程公司2004.082.1.2 《xx河道整治工程初步设计报告(修订稿)》2004.11 2.1.3xx河道整治工程初步设计报告的批复。
2.1.4《xx河道整治工程初步设计报告评估意见(技术部分)》设计验算内容2.2.1桥梁上部结构设计验算1 上部结构正常使用状态截面普通钢筋混凝土裂缝验算2 上部结构承载能力极限状态正截面强度验算3.设计标准3.1设计标准3.1.1公路等级:简易道路3.1.2桥梁宽度:全桥总宽4.6m3.1.3行车道数:单车道;3.1.4荷载标准:设计限载10t (按四级公路荷载标准的70%计算)3.1.5人群荷载:3 KN/㎡ 3.2设计规范3.2.1《公路工程技术标准》 (JTG B01-2003) 3.2.2《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60-2004) 3.2.3《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG D62-2004) 3.2.4《公路桥涵施工技术规范》 (JTJ 041-2000) 3.2.5《公路桥涵地基与基础设计规范》 (JTJ024-85) 3.2.6《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002) 注:在下文中《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》均简称《公预规》4. 4设计参数4.1 主要材料及其设计参数4.1.1 混凝土各项力学指标见表1表1 混凝土材料力学性质表4.1.2普通钢筋采用Ⅰ、Ⅱ级钢筋:直径8~32mm弹性模量Es :Ⅰ级 210000 Mpa/Ⅱ级 200000 Mpa抗拉强度标准值skf :Ⅰ级 235 Mpa/Ⅱ级 335 Mpa热膨胀系数а:0.0000124.2设计荷载计算4.2.1恒载1、主梁重量按设计尺寸计,钢筋混凝土容重取25KN/m3。
8m钢筋混凝土空心板简支梁桥上部结构计算书完整版
8m钢筋混凝土空心板简支梁桥上部结构计算书完整版8m 钢筋混凝土空心板简支梁桥上部结构计算书7.1设计基本资料 1.跨度和桥面宽度标准跨径:8m (墩中心距) 计算跨径:7.6m桥面宽度:净7m (行车道)+2×1.5m (人行道)2技术标准设计荷载:公路-Ⅱ级,人行道和栏杆自重线密度按照单侧8kN/m 计算,人群荷载取3kN/m 2环境标准:Ⅰ类环境 设计安全等级:二级3主要材料混凝土:混凝土空心板和铰接缝采用C40混凝土;桥面铺装采用0.04m 沥青混凝土,下层为0.06m 厚C30混凝土。
沥青混凝土重度按23kN/m 3计算,混凝土重度按25kN/m 3计算。
钢筋:采用R235钢筋、HRB335钢筋2.构造形式及截面尺寸本桥为c40钢筋混凝土简支板,由8块宽度为1.24m 的空心板连接而成。
桥上横坡为双向2%,坡度由下部构造控制空心板截面参数:单块板高为0.4m ,宽1.24m ,板间留有1.14cm 的缝隙用于灌注砂浆C40混凝土空心板抗压强度标准值Mpa f ck 8.26=,抗压强度设计值Mpa f cd 4.18=,抗拉强度标准值Mpa f tk 4.2=,抗拉强度设计值Mpa f td 65.1=,c40混凝土的弹性模量为Mpa E C 41025.3⨯=图1 桥梁横断面构造及尺寸图式(单位:cm )7.3空心板截面几何特性计算1.毛截面面积计算如图二所示2)-4321⨯+++=S S S S S A (矩形215.125521cm S =⨯⨯=2cm 496040124=⨯=矩形S 225.1475)5.245(cm S =⨯+= 235.2425.2421cm S =⨯⨯=2475.1575.421cm S =⨯⨯=解得:233.3202cm A =图2 中板截面构造及尺寸(单位:cm)2毛截面重心位置全截面对21板高处(即离板上缘20cm 处)的静矩为 []44332211212L S L S L S L S S ⨯+⨯+⨯+⨯⨯=板高31167.41)355(5521cm L S =-⨯⨯⨯=⨯322375.774)25.2920(55.29cm L S =-⨯⨯=⨯33367.32)5.24315.1020)((5.24221cm L S -=⨯---⨯⨯⨯=⨯34425.173)5.432620)((5.4721cm L S -=⨯---⨯⨯⨯=⨯代入得板高21S =1595.253cm 由于铰缝左右对称所以铰缝的面积为:)24321S S S S A +++⨯=(铰=400.52cm毛截面重心离板高的距离为:AS d 板高21==33.320225.1595=0.5cm (即毛截面重心离板上缘距离为20.5cm)3毛截面惯性矩计算铰缝对自身重心轴的惯性矩为:41032.37176016.185882cm I =⨯=空心板毛截面对其重心轴的惯性矩为:⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯⨯-⨯-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯∏+⨯∏⨯-⨯⨯+⨯=222223)5.0983.3(5.4002016.1858825.012642435.0401241240124I =45106011.5cm ⨯空心板截面的抗扭刚度可简化为如图三所示的箱型截面近似计算所以得到抗扭刚度为:2122224t b t h h b I T +=16)16124(28)840(2)840()16124(42-⨯+-⨯-⨯-⨯==46102221.2cm ⨯图三 抗扭惯性矩简化计算图(单位:cm)7.4主梁内力计算1永久作用效应计算a.空心板自重(一期结构自重)2G :251033.320241⨯⨯=-G=0.8005825kN/mb.桥面系自重(二期结构自重)2G :桥面设计人行道和栏杆自重线密度按照单侧8kN/m 计算。
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8m钢筋混凝土空心板简支梁桥上部结构计算书7.1 设计基本资料1. 跨度和桥面宽度标准跨径:8m (墩中心距)计算跨径:7.6m桥面宽度:净7m (行车道)+2X1.5m (人行道)2 技术标准2设计荷载:公路-U级,人行道和栏杆自重线密度按照单侧8kN/m计算,人群荷载取3kN/m环境标准:1类环境设计安全等级:二级3 主要材料混凝土:混凝土空心板和铰接缝采用C40混凝土;桥面铺装采用0.04m沥青混凝土,下层为0.06m厚C30混凝土。
沥青混凝土重度按23kN/^计算,混凝土重度按25kN/m i计算。
钢筋:采用R235钢筋、HRB335钢筋2. 构造形式及截面尺寸本桥为c40钢筋混凝土简支板,由8块宽度为1.24m的空心板连接而成。
桥上横坡为双向2%,坡度由下部构造控制空心板截面参数:单块板高为0.4m,宽1.24m,板间留有1.14cm的缝隙用于灌注砂浆C40 混凝土空心板抗压强度标准值f ck 26.8Mpa ,抗压强度设计值f cd 18.4Mpa ,抗拉强度标准值f tk 2.4Mpa ,抗拉强度设计值f td 1.65Mpa ,c40混凝土的弹性模量为E C 3.25 104Mpa7.3空心板截面几何特性计算1•毛截面面积计算如图二所示A S 矩形-(S ] S2 S3S4 )21 2S ,5 5 12.5cm 2S 矩形 124 40 4960cm 252 (5 24.5) 5 147.5cm 2 1 2 53 - 24.5 2 24.5cm 2 32 54 14.5 715.75cm 22解得:A 3202.33cm 22毛截面重心位置全截面对1板高处(即离板上缘20cm 处)的静矩为2S 1板高 2S 2 L 2 S 3 L 3 S 4 L 41 5 3S , L 1 — 5 5 (5 —) 41.67 cm2 329 5 352 L 2 29.5 5 (20 ) 774.375cm21 1 353 L 3 - 2 24.5 ( )(20 10.5 - 24.5) 32.67cm2 3 1 254 L 4 — 7 4.5 ( )(20 6 4.5)代入得S1板高=1595.25cm32由于铰缝左右对称所以铰缝的面积为:2( S 1S 2 S 3 S 4 )S 1板高220.5cm)2=400.5 cm毛截面重心离板高的距离为:=1595.25=0.5 cm (即毛截面重心离板上缘距离为3202.33图2中板截面构造及尺寸(单位: cm )3毛截面惯性矩计算3124 4012124 40 0.52 3242642 2 212 0.5 2 18588.016 2 400.5 (3.983 0.5)铰缝对自身重心轴的惯性矩为:4I i 218588.016 37176.032cm4空心板毛截面对其重心轴的惯性矩为:5 4= 5.6011 10 cm空心板截面的抗扭刚度可简化为如图三所示的箱型截面近似计算所以得到抗扭刚度为:. 4b2h2I T2h 2bt1 t224 (124 16) (40 8)(40 8) 2(124 16)8 166 4=2.2221 10 cm图三抗扭惯性矩简化计算图(单位:cm)7.4主梁内力计算1永久作用效应计算a.空心板自重(一期结构自重)G2:G13202.33 10 425呂16 921G•---' ^=i ;——124=0.8005825kN/m b.桥面系自重(二期结构自重)G2:桥面设计人行道和栏杆自重线密度按照单侧8kN/m计算。
简支梁(板)桥设计计算
各板截面相同, 1 2
得 p1i pi1
上式表明:单位荷载作用在1号梁上时任一板 梁所分配的荷载,等于单位荷载作用于任意板 梁上时1号板梁所分配到的荷载,即1号板梁荷 载横向影响线的竖标,以 1i 表示 。
24
第四章 简支梁(板)桥设计计算
1号板梁横向影响线的竖标为:
(x)
gi
sin
x
l
gi(x)=gisinπx (左侧的铰接力未示出)
11
第四章 简支梁(板)桥设计计算 §4.1 荷载横向分布计算
4.1.2 铰接板(梁)法
预制板用现浇混凝土铰缝连结成整体,铰缝 以传递剪力为主,抗弯刚度很弱,结构受力 状态,接近于数根并列而相互间横向铰接的 狭长板(梁)。
12
第四章 简支梁(板)桥设计计算
31g1 32 g2 33g3 34 g4 3 p 0
41g1 42 g2 43g3 44 g4 4 p 0
式中, ik 铰缝k内作用单位正弦铰接力,在铰缝i处引
起 的竖向相对位移
ip 外荷载p在铰缝i处引起的竖向位移
20
第四章 简支梁(板)桥设计计算
11
1
g1
21
g 2
1
g3
0
-1- g2 21 g3 1 g4 0
1 g3 21 g4 0
22
第四章 简支梁(板)桥设计计算
2 铰接板的荷载横向影响线和横向分布系数
荷载作用在1号板梁上,各块板梁的挠度和所分配
的荷载图式如图所示 弹性板梁,荷载挠度呈正比
p1
pi1 1i1 p1i 2 1i
22
33
44
2 w
b
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8m钢筋混凝土空心板简支梁桥计算书一、设计基本资料1、跨度和桥面宽度标准跨径:8m计算跨径:7.6m桥面宽度:4.5m,净宽:3.9m2、技术标准设计荷载:公路Ⅱ级×0.8,人群荷载取3kN/m2设计安全等级:三级3、主要材料混凝土:混凝土空心板和铰接缝采用C30混凝土;桥面铺装采用10~12cm C40混凝土。
混凝土的重度按26 kN/m2计算。
二、构造形式及截面尺寸本桥为C30钢筋混凝土简支板,由4块宽度为0.99m的空心板连接而成。
桥上横坡根据桥面铺装来进行控制。
空心板截面参数:单块板高0.42m,宽0.99m,板件预留1cm的缝隙用于灌注砂浆。
C30混凝土空心板抗压强度标准值f=20.1Mpa,抗压强度设计值ckf=13.8Mpa,抗拉强度标准值tk f=2.01Mpa,抗拉强度设计值cf=1.39Mpa,C30混凝土的弹性模量为c E=3×104Mpa。
t图1 桥梁横断面构造及尺寸图式(单位:cm )三、 空心板截面几何特性计算1、 毛截面面积计算空心板剖面图详见图2,A=83×42+(4×26/2+4×8/2+12×8-3.14×222/4)×2 =3054.12cm 2图2 中板截面构造及尺寸(单位:mm )2、 毛截面中心位置2834221(426/2(262/316)48/2(41/312)1283054.126 3.1422/423)2d ⨯⨯+⨯⨯⨯++⨯⨯⨯++⨯⨯-⨯⨯⨯==19.90cm (即毛截面重心离板下边缘距离为19.90cm )3、毛截面惯性矩计算324221183428342(2119.90)2(2222/4(2319.90))1264I ππ=⨯⨯+⨯⨯--⨯⨯⨯+⨯⨯- =4.86×105cm 4空心板截面的抗扭刚度可简化为如图3所示的箱型截面近似计算所以得到抗扭刚度为:2222641244(9918)(428) 1.731022(428)(9918)22818T b h I cm h b t t ⨯-⨯-===⨯--+⨯+⨯图三 抗扭惯性矩简化计算图(单位:cm )四、 主梁力计算1、 永久作用效应计算a 、空心板自重(一期结构自重)G 1 G 1=3054.12×10-4×26=7.94kN/mb 、桥面自重(二期结构自重)G 2桥面栏杆自重线密度可按照单侧8kN/m 计算。
桥面铺装采用10~12cm 厚C40混凝土则全桥宽铺装层每延米重力为0.12×25×4.0=12kN/m 。
为计算方便,桥面系的重力可平均分配到各空心板上,则每块空心板各分配到的每延米桥面系重力为:282127/4G kN m ⨯+== C 、铰接缝自重计算(二期结构自重)G 34338610250.97/G kN m -=⨯⨯=由上述计算得空心板每延米总重力为: G Ⅰ=7.94kN/m(一期结构自重)G Ⅱ=7+ 0.97= 7.97kN/m(二期结构自重) G= G Ⅰ+ G Ⅱ=7.94+7.97=15.91 kN/m由此可算出简支空心板永久作用效应,计算结果见表一:表一 简支空心板永久作用效应计算表2、 可变作用效应计算 1 荷载横向分布系数计算根据公路规,公路Ⅱ级的车道荷载的均布荷载标准值q k =10.5×0.75=7.875kN/m,本桥设计采用公路Ⅱ级×0.8进行计算,故本桥q k =6.3 kN/m 。
计算弯矩时,360180(7.65)1800.750.8114505k P kN -⎡⎤=⨯-+⨯⨯=⎢⎥-⎣⎦计算剪力时,114 1.2137k P kN =⨯=汽车荷载横向分布系数的计算:空心板跨中及1/4截面处的荷载横向分布系数按铰接板法计算,支点处荷载横向分布系数按杠杆原理计算,支点到1/4点间的截面横向荷载分布系数根据图按直线插法求得。
A 、跨中及1/4处荷载横向分布系数计算:空心板的刚度参数γ,由下式可得2)(8.5lb I I T ⨯=γ已算出544.8610I cm =⨯ ,641.7310T I cm =⨯ ,99b cm = ,cm m l 7606.7==代入得 5264.8610995.8()0.02761.7310760γ⨯=⨯⨯=⨯表二 横向分布影响线坐标值表按下列方式布载,可进行各板荷载横向分布系数计算,具体详见图四。
图四 各板横向分布影响线及最不利布载图(单位:cm ) 计算公式如下:i 1/2m η=∑汽汽 ,∑=人人i ηm ,计算结果见表三:表三 各板荷载横向分布系数计算表由上表计算结果可以看出,1号汽车荷载横向分布系数最大。
为设计和施工方便,各空心板设计成统一规格,按最不利组合进行设计,即选用1号板横向分布系数,跨中和l/4处的荷载横向分布系数取下列数值:0.254m =汽 , 0.220m =人B 、支点处荷载横向分布系数计算:支点处的荷载横向分布系数按杠杆原理进行计算:i 1/21/210.5;=0m m η==⨯=∑人汽汽支点到1/4界面处的荷载横向分布系数按直线插法求得。
空心板的荷载横向分布系数详见表四表四 空心板的荷载横向分布系数2可变作用效应力计算: 1、 车道荷载效应冲击系数和车道折减系数计算;结构的冲击系数μ与结构的基频f 有关,故先计算结构的基频。
简支梁的基频计算如下:28.1527.6f Hz π===⨯315.911016229.81c m ⨯==其中:由于1.5《f 《14Hz ,故可由下式计算出汽车荷载的冲击系数为0.1767ln 0.01570.355f μ=-=当车道大于两车道时,应根据适当进行车道折减,但折减后不得小于用两车道布载的计算结果。
由此可知汽车荷载折减系数为0.1=ζq k =10.5×0.75×0.8=6.3kN/m;360180(7.65)1800.750.8114505k P kN-⎡⎤=⨯-+⨯⨯=⎢⎥-⎣⎦222117.67.22;/4 1.988l m y l ω==⨯===根据荷载横向分布系数的定义,可根据工程力学方法计算活载力。
截面力的一般公式可表述如下:(1)()i k j k S m q P y μξω=+•••+•∑式中:S---所求截面的弯矩或剪力1+μ---汽车荷载的冲击系数,按《公路桥涵设计通用规》(JTG D60-2004)规定取值,根据上面计算结果,本桥取1.355;对于人群荷载,不计冲击影响,即1+μ=1;ξ--- 多车道桥涵的汽车荷载折减系数,按《公路桥涵设计通用规》(JTG D60-2004)规定取值,本桥取1。
m i ---对于所计算主梁的横向分布系数;q k ---车道荷载的均布荷载标准值,对于公路-二级×0.7取q k =10.5×0.75×0.8=6.3kN/m ;ωj ---使结构产生最不利效应的同号影响线面积;P k ---车道荷载的集中荷载标准值,按以下规定选取:桥梁计算跨径小于或等于5m 时,取180kN;计算跨径等于或者大于50m 时,取360kN;计算跨径在5~50m 之间时,采用直线插求得。
本桥计算跨径为7.6m,对荷载进行0.8倍的折减,采用直线插计算得P k=114kN。
计算剪力效应时,P k尚应乘以1.2的系数(主要用于验算下部结构或上部结构腹板的受力)。
y---所加载影响线种一个最大影响线峰值。
计算车道荷载引起的空心板跨中及L/4处截面的效应(弯矩和剪力)时,均布荷载标准值q k应满布于使空心板产生最不利效应的同号影响线上,集中荷载P k只作用于影响线中一个最大影响线峰值处,为此需绘制跨中弯矩,跨中剪力,1/4处截面剪力影响线,如下图所示:跨中弯矩影响线跨中剪力影响线1) 跨中截面弯矩:()=m P ()k k k k M q w y ξ+汽不计冲击时()=1+m P ()k k k k M q w y μξ+汽()计冲击时 其中:2y /4 1.91/2/4L 7.67.6/87.22k k L mL mω==⎧⎪⎨=⨯⨯=⨯=⎪⎩根据上式可得汽车荷载:不计冲击系数:()=10.254 6.37.22114 1.966.57M kN m ⨯⨯⨯+⨯=g 汽 计入冲击系数:()=1.3550.254 6.37.22114 1.990.20M kN m ⨯⨯⨯+⨯=g 汽、剪力: ()=m P ()k k k k V q w y ξ+汽不计冲击时()=1+m P ()k k k k V q w y μξ+汽()计冲击时 其中:y 0.51/21/2L/27.6/80.95k k mω=⎧⎪⎨=⨯⨯==⎪⎩根据上式可得汽车荷载:不计冲击系数:()=10.254 6.30.951370.518.92V kN m ⨯⨯⨯+⨯=g 汽 计入冲击系数:()=1.3550.254 6.30.951370.525.64V kN m ⨯⨯⨯+⨯=g 汽、2)L/4截面L/4 处弯矩影响线L/4 处剪力影响线弯矩:()=m P ()k k k k M q w y ξ+汽不计冲击时()=1+m P ()k k k k M q w y μξ+汽()计冲击时其中:2y 3/16 1.4251/23/16L 7.67.63/32 5.42k kL m L m ω==⎧⎪⎨=⨯⨯=⨯⨯=⎪⎩ 根据上式可得汽车荷载:不计冲击系数:()=10.254 6.3 5.42114 1.42549.94M kN m ⨯⨯⨯+⨯=g 汽 计入冲击系数:()=1.3550.254 6.3 5.42114 1.4366.67M kN m ⨯⨯⨯+⨯=g 汽、剪力: ()=m P ()k k k k V q w y ξ+汽不计冲击时()=1+m P ()k k k k V q w y μξ+汽()计冲击时其中:y 0.751/23/43L/47.69/32 2.14k km ω=⎧⎪⎨=⨯⨯=⨯=⎪⎩根据上式可得汽车荷载:不计冲击系数:()=10.254 6.3 2.141370.7529.53V kN m ⨯⨯⨯+⨯=g 汽 计入冲击系数:()=1.3550.254 6.3 2.141370.7540V kN m ⨯⨯⨯+⨯=g 汽3)支点截面剪力计算支点截面由于车道荷载产生的效应时,考虑横向分布系数沿空心板跨长的变化,同样均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上,集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处如下图所示。
不计冲击系数:[]=10.254 6.37.6211/2(0.50.254)7.6/4 6.3(0.920.09)13710.5V ⨯⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯⨯++⨯⨯汽/ 76.07kN =计入冲击系数:(1)76.07103.07V kN μ=+⨯=汽2、 人群荷载效应人群荷载是一个均布荷载,其值为3.0kN/m 2。