装配式钢筋混凝土简支空心板桥设计说明书

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

混凝土技术指标表2

二、设计计算容：

1．主梁几何特性计算

2．恒载力计算

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》（JTG D60-2015）

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

《桥梁工程》绍旭东

《结构设计原理》叶见曙或树仁编

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12.21 12.5 238.476

6

178.857

4

76.3125 38.156

3

6.563 12.5 128.183

6

96.1377 41.0188 20.509

4

G 18.773 12.5 366.660

2 274.995

1

117.331

3

58.665

7

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