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1、鋼筋混凝土實心簡支板橋設(shè)計計算書2006年11月一、設(shè)計資料1、橋面跨徑及橋?qū)挘簶?biāo)準(zhǔn)跨徑:根據(jù)實際情況及《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTJD60—2004第3.2.5條的新建橋梁跨徑的要求,確定為標(biāo)準(zhǔn)跨徑等于8m的單跨鋼筋混凝土實心簡支板橋。計算跨徑:偏安全取L=8m橋面寬度:雙幅2×4m=8m2、設(shè)計荷載:公路Ⅱ級汽車荷載其中車輛荷載根據(jù)實際情況進行提高如下:人群荷載不計。3、設(shè)計安全等級:三級4、結(jié)構(gòu)重要系數(shù):5、主要設(shè)計材料:(1)混凝土強度等級:主梁擬用30號,即C30;人行道、欄桿無;橋面鋪裝不計;混凝土容重r=24kN/m3,鋼筋混凝土容重r=25kN/m3。
2、(2)鋼材初步選?。褐睆酱笥诨虻扔?2mm時采用HRB335,指標(biāo):直徑小于12mm時采用R235鋼筋,指標(biāo):6、設(shè)計依據(jù)(1)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTJD60—2004(2)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTJD62—2004二、構(gòu)造布置:設(shè)計板厚0.50m=,在~,符合規(guī)范要求,設(shè)計截面尺寸見下圖:三、幾何特性計算截面面積:面慣性矩:面積矩:四、主梁內(nèi)力計算(一)、恒載內(nèi)力一期荷載集度主梁每延米自重:g=(4×0.5)×25.0=50kN/m二期恒載(欄桿、人行道、橋面鋪裝)不計。恒載作用下梁產(chǎn)生的內(nèi)力計算:恒載內(nèi)里計算結(jié)果:內(nèi)力截面剪
3、力Q(kN)彎矩M(kN·m)20001003000400(二)、活載內(nèi)力采用直接加載求活載內(nèi)力,公式為:S——所求截面的彎矩或剪力;——汽車荷載沖擊系數(shù),據(jù)通規(guī),該橋基頻公式為:上式中—結(jié)構(gòu)計算跨徑(m),=8m;—結(jié)構(gòu)材料的彈性模量(N/㎡),—結(jié)構(gòu)跨中截面慣矩();—結(jié)構(gòu)跨中處的單位長度質(zhì)量(公斤/m);—結(jié)構(gòu)跨中處延米結(jié)構(gòu)重力(N/m);g—重力加速度,g=9.81(m/s2)=121.5HZ>14HZ據(jù)通規(guī)4.3.2條,=1.45——多車道橋涵的汽車荷載折減系數(shù);=1.0——沿橋跨縱向與荷載位置對應(yīng)的橫向分布系數(shù);=1.0——車輛
4、荷載的軸重;——沿橋跨縱向與荷載位置對應(yīng)的內(nèi)力影響線坐標(biāo)值。1、跨中截面2、L/4截面3、支點截面(三)、內(nèi)力組合序號荷載類別彎矩剪力梁端支座四分點跨中梁端支座四分點跨中①恒載03004002001000②活載0806.9251004.85555.7125403.4625251.2125③1.2×①03604802401200④1.4×②01129.6951406.79777.9975564.8475351.6975⑤③+④01489.71886.81017.9684.8351.6975五、截面設(shè)計及強度復(fù)核(一)正截面設(shè)計:以跨中截面為控制截面1、取a=35mm則5
5、00-35=465mm求受壓區(qū)高度X據(jù)新規(guī)5.2.2—1公式:即:整理:解得:滿足要求(大于梁高,舍去)2、求鋼筋面積:選用直徑為22mm鋼筋50根,其面積=19006.6:具體布置見下圖:結(jié)論:滿足最小配筋率的要求。(二)斜截面設(shè)計1、按新規(guī)計算:(1)、截面尺寸復(fù)核:據(jù)新規(guī)第5.2.9條:因此:其中:—驗算截面處由作用(或荷載)產(chǎn)生的剪力組合設(shè)計值(kN);—相應(yīng)于剪力組合設(shè)計值處的矩形截面寬度(毫米);—相應(yīng)于剪力組合設(shè)計值處的截面有效高度,即自縱向受拉鋼筋合力點至受壓邊緣的距離(毫米)。結(jié)論:截面尺寸符合設(shè)計要求。(2)、檢查是否需要根據(jù)計
6、算配置箍筋:據(jù)新規(guī)第5.2.10條:因此:其中:—預(yù)應(yīng)力提高系數(shù),對鋼筋混凝土受彎構(gòu)件,=1.0;—混凝土抗拉強度設(shè)計值;1.25—板式受彎構(gòu)件提高系數(shù);1、結(jié)論:可不進行斜截面抗剪承載力的驗算,僅需按新規(guī)9.3.13條構(gòu)造要求配置箍筋。按最小配箍率配置箍筋:初選直徑22mmHRB335鋼筋4肢箍筋:其中:結(jié)論:箍筋配置滿足規(guī)范構(gòu)造要求。綜上:在支座附近范圍內(nèi)設(shè)計配置箍筋間距100mm;其余地方間距取200mm1、采用直徑22mmHRB335鋼筋四肢箍筋抗剪強度復(fù)核據(jù)新規(guī)第5.2.6條僅需驗算距支座的截面(亦即箍筋數(shù)量變化處截面)的抗剪強度,計算如下:
7、—異號彎矩影響系數(shù),計算簡支梁近邊支點梁段的抗剪承載力時,取1.0;—受壓翼緣影響系數(shù),取1.1;—斜截面內(nèi)縱向受拉腦筋的配筋百分率,P=1.022故:=3593kN因此:≤結(jié)論:斜截面抗剪強度滿足設(shè)計要求。六、板梁的正常使用極限狀態(tài)驗算:(一)、板梁的施工階段應(yīng)力復(fù)核:由于采取整體現(xiàn)澆法施工,無需吊裝,不用進行施工階段應(yīng)力復(fù)核。(二)、板梁的最大裂縫寬度驗算:據(jù)新規(guī)第6.4.3條,最大裂縫寬度計算公式:—鋼筋表面形狀系數(shù),光圓鋼筋,取1.4;—作用(或荷載)長期效應(yīng)影響系數(shù),其中:短期效應(yīng)組合=400+0.7×1004