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1、實心簡支板橋設計計算書一、設計資料1、橋面跨徑及橋?qū)挘簶藴士鐝剑焊鶕?jù)實際情況及《公路橋涵設計通用規(guī)范》JTJD60—2004第3.2.5條的新建橋梁跨徑的要求,確定為標準跨徑等于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、設計安全等級:三級4、結(jié)構重要系數(shù):5、主要設計材料:(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
2、土容重r=25kN/m3。(2)鋼材初步選?。褐睆酱笥诨虻扔?2mm時采用HRB335,指標:直徑小于12mm時采用R235鋼筋,指標:6、設計依據(jù)(1)《公路橋涵設計通用規(guī)范》JTJD60—2004(2)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》JTJD62—2004二、構造布置:設計板厚0.50m=,在~,符合規(guī)范要求,設計截面尺寸見下圖: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
3、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)構計算跨徑(m),=8m;—結(jié)構材料的彈性模量(N/㎡),—結(jié)構跨中截面慣矩();—結(jié)構跨中處的單位長度質(zhì)量(公斤/m);—結(jié)構跨中處延米結(jié)構重力(N/m);g—重力加速度,g=9.81(m/s2)=121.5HZ>14HZ據(jù)通規(guī)4.3.
4、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的橫向分布系數(shù);=1.0——車輛荷載的軸重;——沿橋跨縱向與荷載位置對應的內(nèi)力影響線坐標值。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0806.9251004.85555.7125403.4625251.2125③1.2×①03604802401200④1.4×②01129.6951406.79777.997556
5、4.8475351.6975⑤③+④01489.71886.81017.9684.8351.6975五、截面設計及強度復核(一)正截面設計:以跨中截面為控制截面1、取a=35mm則500-35=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)斜截面設計1、按新規(guī)計算:(1)、截面尺寸復核:據(jù)新規(guī)第5.2.9條:因此:其中:—驗算截面處由作用
6、(或荷載)產(chǎn)生的剪力組合設計值(kN);—相應于剪力組合設計值處的矩形截面寬度(毫米);—相應于剪力組合設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:截面尺寸符合設計要求。(2)、檢查是否需要根據(jù)計算配置箍筋:據(jù)新規(guī)第5.2.10條:因此:其中:—預應力提高系數(shù),對鋼筋混凝土受彎構件,=1.0;—混凝土抗拉強度設計值;1.25—板式受彎構件提高系數(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條構造要求配置箍筋。按最小配箍率配置箍筋:初選直徑22mmHR
7、B335鋼筋4肢箍筋:其中:結(jié)論:箍筋配置滿足規(guī)范構造要求。綜上:在支座附近范圍內(nèi)設計配置箍筋間距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:—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計要求。六、板梁的正常使用
8、極限狀態(tài)驗算:(一)、板梁的施工階段應力復核: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力復核。(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)長期效應影響系數(shù),其中:短期效應組合=400+0.7×1004.86/1.45=885.