装配式钢筋混凝土简支空心板桥设计

桥梁工程课程设计任务书

装配式钢筋混凝土简支空心板桥设计一、设计资料

1．标准跨径：13m

2．计算跨径：计算跨径12.5m

3．桥面宽度：净-9+2 0.5m防撞护栏，桥面铺装为0.08mC40混凝土铺装+0.06m沥青混凝土面层，桥面横坡为双向1.5%，桥面横坡由铺装层形成。

4．设计荷载：公路-Ⅱ级

5．材料：

（1）钢筋，其技术指标见表1；

（2）混凝土及其技术指标见表2，主梁混凝土为C40，防撞护栏

C30，桥面铺装混凝土为C40，沥青混凝土容重为23 KN/m3，混凝土容重为25 KN/m3。

钢筋技术指标表1

R235（MPa）

5

10

1

.

2⨯195195235

HRB400级Ф（Mpa）

5

10

.

2⨯330330400混凝土技术指标表2

二、设计计算内容：1．主梁几何特性计算

2．恒载内力计算

3．荷载横向分布计算（支点处采用杠杆法，跨中采用铰接板法）4．活载内力计算

5．荷载组合。确定用于配筋计算的最不利作用效应组合

6．主梁配筋计算（依据结构设计原理进行）

7．绘制内力包络图

8．绘制主梁一般构造图和配筋图（A3图幅，要求手绘）

9．裂缝宽度验算

10. 主梁变形验算

11.绘制主梁一般构造图和结构图

三、设计依据：

《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）

《公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）《桥梁工程》姚玲森编

《桥梁工程》绍旭东

《结构设计原理》叶见曙或张树仁编

四、结构尺寸

图1 全桥主梁横断面

图2 中板横断面图图3 边板横断面图

钢筋混凝土空心板设计计算书

一：基本设计资料

1：跨度和桥面宽度

（1）标准跨径：13m

（2）计算跨径：12.5m

（3）桥面宽度（桥面净空）：双向行驶，净9+2*0.5m护栏

（4）设计荷载：公路二级，无人群荷载

（5）主梁预制长度：12.7m

（6）结构重要性系数;=1

2:主要材料

（1）混凝土：混凝土空心简支板和铰接缝采用C30混凝土;桥面铺装上层采用0.07m的沥青混凝土，下层为0.08m的C40混凝土。沥青重度按23KN/计算，混凝土重度按25KN/计。

（2）钢筋：主筋采用HRB400钢筋。

二:构造形式及截面尺寸

（1）本桥为C30钢筋混凝土简支板，由7块宽度为1.32m的空心板连接而成

（2）桥上横坡为双向2%，坡度由下部构造控制

（3）空心板截面参数：单块板高为0.8m,宽为1.32m，板间留有1.14cm 的缝隙用于灌注砂浆

（4）C40混凝土空心板抗压强度标准值=26.8MPa ,抗压强度设计值=18.4MPa,抗拉强度标准值=2.40MPa,抗拉强度设计值=1.65MPa,C30混凝土的弹性模量为=3.25*MPa

三;空心板截面几何特性计算

1毛截面面积计算

=4884已知=3997489

=12 =18 b=114 h=68

==10.0156*

等效图

四主梁内力计算

1 永久作用效应计算;

(1)空心板自重（一期结构自重）:

=4884**25=12.21KN/m

（2）桥面系自重（二期结构自重）:

=（12.14+10*0.08*25+10*0.06*23）/7=6.563KN/m 由上述计算得空心板每延米总重力为;

G=12.21+6.563=18.773KN/m

由此可计算出简支空心板永久作用效应，计算结果如下表1

表1：简支空心板永久作用效应计算表

作用种类作用

（KN/m

）

计算

跨径

/m

作用效应-弯矩

M/KN*m

作用效应-剪力V/KN

跨中1/4跨支点1/4跨跨

中12.2112.5238.4766178.857476.312538.15630 6.56312.5128.183696.137741.018820.50940

G18.77312.5366.6602274.9951117.331358.66570 2 可变作用效应计算

根据«公通规»，公路-II级车道荷载的均布荷载标准值和集中荷载标准值；

=0.75*10.5KN/m=7.875KN/m

计算弯矩时，=【(12.3-5)+270】*0.75KN=157.5KN

计算剪力时=157.5*1.2KN=189KN

(1)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，故应先计算结构的基频：

f===8.265Hz

其中==kg/m=1913.66kg/m

由于1.5Hz<=f<=14Hz故可由下式计算出汽车荷载的冲击系数为

μ=0.1767lnf-0.0157=0.357

本算例桥梁净宽9+2*0.5，最多2车道布载，故折减系数为ξ=1.0（2）汽车荷载横向分布系数计算

跨中和1/4处的荷载横向分布系数取=0.3265

交点至1/4处的荷载横向分布系数取=0.5

空心板刚度参数：

γ=5.8=5.8(=0.02582

在求得刚度参数γ后，即可依板数及所计算板号在车道荷载作用下的荷载横向分布影响线值，由此画出各板的横向分布影响线，并按横向不利位置布载。由于桥梁横断面结构对称，故只需计算1-4号板的横向分布影响线坐标值。

2号梁