钢筋混凝土空心板设计计算书

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：16m （墩中心距）。

（2）计算跨径：15.3m 。

（3）桥面宽度：净7m+2 X0.5m （人行道）。

2、技术标准

设计荷载：公路一U级，人行道和栏杆自重线密度按照单侧6KN/m计算，人群荷

载取3.5KN/ m2。

环境标准：1类环境。

设计安全等级：二级。

3、主要材料：混凝土空心简支板和铰接缝采用C30 混凝土；水泥混凝土铺装厚度

7cm, 沥青表处厚2cm 的C25 混凝土。沥青混凝土重度按23KN/m 3计算，混凝土重度按24KN/m 3计。

中板截面构造及尺寸（单位： cm ）

一、计算空心板截面几何特性

1、毛截面面积计算

2、毛截面重心位置

全截面对12板高处的静矩为:

S 1

2 5 47 h 2

6430.2cm 3

37.5

47 2

1 -47 2

37.5

47 3

28

1 10 8 37.5 18 - 10

2 3

铰缝的面积为:

A j 2 5 47 47

10 691cm 2

毛截面重心离

12

板高的距离为:

铰缝重心

到12板

d j

S

2h 2 A

6430.2 5377

1.2cm 嗨 9.306cm

691

3、毛截面惯性矩计算

铰缝对自身重心轴的惯性矩为:

3

I j 2 2亿旦 j

12

47 3’

36

691 2

4.6532

4

122342.504cm

空心板截面对其重心轴的惯性矩为:

124 75

2 2

32589.08

A 124 75

（9 55） 23 2

32 55

5 47

1

47 3

-10 8 2

2

2

2

5377cm

I 124 75 0.62 1105215 3232 1.22 2 691 1.2 9.306

12 2

8.4 106 cm4

空心板截面的抗扭刚度可简化为下图所示的箱型截面进行近似计算

抗扭刚度为：

4b2h2 4 1142652 6 4

I T7.72 10 cm

1 1 2h 11

2 65

b 114

t t t 10 10 23

二、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）

4

G1 5377 10 25 13.44KN /m

（2）桥面系自重（二期结构自重）：

1）本设计人行道和栏杆自重线密度按照单侧6KN/m计算。

2）桥面铺装上层采用0.02m厚沥青混凝土，下层为0.07m厚C25混凝土，则全桥宽铺装层每延米重力为

（0.02 23 0.07 24） 8KN/m 17.12KN /m

每块空心板分配到的每延米桥面系重力为

6 2 17.12

G2 KN/m 4.85 KN / m

6

（3 ）铰接缝自重计算（二期结构自重）：

G3691 1.14 75 10 425 1.9413KN /m

由上述计算得空心板每延米总重力为

Gi 13.44KN /m（一期结构自重）

G口G2G3 4.85 1.94 6.79KN /m（二期结构自重）

G G n Gi 13.44 6.79 20.23KN

由此可计算出简支空心板永久作用效应，计算结构见下表

2、可变作用效应计算

设计荷载为公路一U,车道荷载的均布荷载标准值q k和集中荷载标准值P k为: q k 7.875KN / m

360 180

计算弯矩时：P k (15.3 5) 180 0.75 165.9 KN

50 5

计算剪力时：P k 1.2 165.9 199.08KN

(1)冲击系数计算

10 2

Hz 7.409 Hz G 20 23

（其中，m c103

2064.29kg / m ）

g 9.8

由于，1.5Hz f 14Hz，故可按下式计算汽车荷载的冲击系数:

0.17671 nf 0.0157 0.1767 In 7.409 0.0157 0.338

当行车道为两车道是不进行车道折减，故取折减系数 1.0

(2)汽车荷载横向分布系数的计算：空心板跨中和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杆杠原理法计算，支点至1/4截面的荷载横向分布系数按直线内插法求得。

a、跨中及14截面处荷载横向分布系数计算

空心板的刚度5.8

8

.

4221 1

06

7.72 106

124

1530

0.04156

计算跨中荷载影响线竖标值: 1-2

1 2 3 4 5

6

1 0.04 321 239 165 117 090 077

0.06 358 257 159 101 065 055 0.04156 316 240 165 116 90 75 2 0.04 239 238 192 137 105 090

0.06

257 259

200

127 087 069 （3 10108.4

2 15.3

2

I 2064.29