整体式钢筋混凝土简支板桥设计计算书.docx
整体式钢筋混凝土简支板桥设计-11、 公路拿R：二级公路2、 iS : 60kmh3、8Sff1 )车道宽度：3.5m2)车道数：双向2车道3)右侧硬路肩宽：0.75m4)左侧硬路肩宽度：0.75m5 )±SS肩：0.75m4、5等臃：公路II级5、 标准8径:L =6m6、后谶® "护轮安全带宽025m+硬路肩0.75m+2个行车道7m(2× 0.35m) + 硬路肩0.75m+护轮安全带宽0.25m7、桥面铺装为厚H = 0.07m水泥混凝土铺装。二 41 、安全等级：本桥为乔，安全等级为三级，结构重要性系数为？ =0.9 ；O2 环境条件：I类，最小混凝土保护层厚度30mm ;3、材料1)混凝土 ： C25f =16.7MPa , f =11.5MPa , f =1.78MPa , f =1.23MPa , ckcdtkWE =2.8×104 MPa ；2)血筋受力主筋：HRB335 , f =280MPa , E =2.01 OsMPa ,二=0.56 sdsb分布钢筋：R235 ,直径Iomm。= 设出蟠1、公路工程技术标准(JTGBoI-2003)2、公路桥®规范(JTGD60-2004)3、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)4、许光辉，胡明义.公路桥涵设计手册.梁桥(上册).人民交通出版社，2000年7月四、主要尺捌定1、支承宽度：b = 0.29m 0N伸镯魏度：0.01m3、板长：5.98m(=6-2×0.0l)4、计算跨径：I = 5.98 - 2× (0.29/ 2) = 5.69m5、 净跨径：I = 5.98 - 2x0.29 = 5.40m 06、行车道板B : h = 0.32m7、护轮安全带高度:0.28m详细尺寸见板桥的普通构造图。五用及作用效应计算(-)永久作用及其作用效应本桥考虑的永久作用为结构的自重(即板的自重)与桥面铺装的附加重力。、每米宽板带的延米重力g = × 1 × h = 25kNm 3 × 1 m × 0.32m=8kNm;其吊：T为钢筋混凝土板的容重，由公路桥涵设计通用规范(JTG 1D60-2004)条文说明永久作用部份取25kNm 3o2、每米宽板带的桥面铺辍米重力g = × 1 × h = 24kNm 3 × 1 m × 0.07m=1.68kNm; 22其中：丫 2为水泥混凝土路面的容重，由公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)条文说明永久作用部份取24kNm 3 3、安全带自重分配到每米宽板带的延米重力g = × 1 X 0.25 × 0.28 × 2 /(8.5 + 0.25 × 2)= 25×1 × 0.25 × 0.28 X 29=0.39kNm;4、每米宽板带的永久作用总集度g = g+g +g =8+1.68+0.39=10.07kNm;5、每米宽板带的永久作用效应1)跨中弯矩：M= J gl 2 = J ×10.07 × 5.69 2 = 40.76kN . m ；i2,G 88112）支点剪力：QoG=_glo = _x1O.O7x5.4 = 27. 19kN 599（二）可变作用及其作用效应本桥涵考虑的可变作用为汽车荷载与汽车冲击力。1、 汽车靛的冲击襁1）每米宽板带的截面惯性矩1 1I = XIXh3 = _ XIX 0.323 = 0.0027307r412122）每米宽板带的延米质量m = g 乂1 Cb。81 = 8x1 Cb.81 = 815.5kgm C 13）每米宽板带的基频22 N m fe.8×1Oo× 0.00273072× 5.692V815.5=14.8484Hz4) 根据公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004),则汽车冲击系 数 U = 0.455) 动力系数取值：1.32、 车置斤减系数：根据公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004),双车道不折减= 13、 板的靛工作宽度1 )车辆荷载后轮着地长度a = 0.20m ,宽度b =0.6Om ,则 22a = a + 2H = 0.20 + 2 × 0.07 = 0.34m ; 12b = b + 2H = 0.60 + 2×0.07 = 0.74m o 122)车轮作用在跨径中间的有效分布宽度计算根据公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004) z简支板桥横桥向设 计车道数为2 ,布置双列车辆荷载，四个车轮，车轮间距有1.8m和1.3m 两种情况。由于1.8m-0.74m< (I/3 = 5.69 /3 = 1.897m)1.3m-0.74m< (I/3 = 5.69 /3 = 1.897m)则横桥向各车轮的有效分布宽度均已重叠。A)按中载时(如图所示)4b = b + d+ -I = 0.74 + (1.8+1.3 +1.8) + - × 5.69 = 7.54m1332<l + d(= 3.79 + 4.9 = 8.69m)则 4b = 8.69m o平均到单个车轮,则有效工作宽度为b = 8.69/ 4 = 2. 17m oB )按偏载时(如图所示)4b = b + d + 0.5+I = 0.74 + (1.8+1.3 +1.8) + 0.5+ - × 5.69 = 7.09m 1662<l + d (=3.79 + 4.9 = 8.69m)则 4b = 8.69m。平均到单个车轮,则有效工作宽度为b = 8.69/ 4 = 2.17m0C)板的有效工作宽度取为6 = 2. 17m3 ）车轮作用在板的支承处的有效工作宽度b=b + h = 0.74÷0.32 = 1.06m16 ）车轮挨近板的支承处的有效工作宽度b =b,+ 2x7 )板的有效宽度沿跨长方向的变化情况如下图：4、汽车旗励应计算1 )车道荷载均布荷载：q = 0.75×10.5 = 7.875kNm k集中荷载：P =180 + (5.69 - 5) /(50 - 5)*(360 -180) = 182.76kN k2)每米宽条上的车道荷载有了板的有效工作宽度以后，将布于沿跨径方向的车道荷载除以相应位置的有效工作宽度，作为每米宽简支板上分配的车道荷载来计算板的内力。(注意：一个车道荷载相当于一个车队，在横向布置两列车轮)跨中部份:, 克点部份：P/f2)t>q 二 Q j二7B"-= i.81kNmm 2) b 2) 217 182.76 .n ci ki, _、= 42,05kN2) 217q =Vxi = 7,8 5-、= 3.17kNmm 2) b 2) 106182.76SCjlI：i Kl= .= 103.45kN 02) 1063 ）汽车荷载效应（不考虑冲击系数）跨中弯矩：M 四二飞(心#+2g(q-q)xl + P) 1 )|+ 42.05)=1) (f) 1.81)5.692 +2) (3.71-1.81) 0.56) 1) 0.56=67.24kN. m支点剪力：QOfl =飞(P+Wqj2> (q-q)×22)=1)(I(Io3.45 k；1.81) 5.4 + 2)(3.71-1.81) 0.56/21/2) =108.87kN()每米宽板带作用效应组合1、 承载能力极限状态作用效应组合基本组合为M = 1.2M + 1.4)(1+ p) M，2,Udf2,GT2,q= 12) 40.75+1.4) (1 + 0.45) 67.24= 185.40kN.mQ =1.2Q + 1.4(1+p)QO,ud0.G0.q= 1.2) 27.19+1.4> (1+0.45) 108.87=253.63kN2、 正常使用极限状态作用效应组合短期效应组合为M =M + 0.7× M i 2,sd12,GV2,q=40.75+0.7× 67.24= 87.82kN.mQ =Q +0.7Q O.sd O1G0,q= 27.19 + 0.7x108.87= 103.39kN长期效应组合为M =M ÷ 0.4× M1 2,ldf2,G1 2,q=40.75 + 0.4×67.24= 67.646kN . mQ = Q + 0.4QO1Id O.G0,q= 27.19 + 0.4×108.87= 70.73kN六、(-)持久状况承载能力极限状态设计一正截面承载力计算1、控制截面：跨中截面；2 、 S1 ）本桥为I类环境条牛，绑扎钢筋骨架，假设a =25mm ,则截面有效 S高度为h =h-a = 320 - 25 = 295mm 0s2）求受压区高度XX = h - r2-ajd-(b为单位板宽,为Im)0 V 0f b,cdj20.9185.401000=295 - 2952V11.5×1000=54.15mm< h (= 0.56× 295 = 165.2mm)b 03）求钢筋面积AjbX 一11.5×100054.15280=2224.22mm24）选择并配置钢筋构造要求：受力主钢筋的直径不宜小于Wmm ,间距不大于20Omm ,普通也不宜小于70mmo疑 HRB335钢筋：公称直径d = 20mm ,夕罹d = 22.7mm钢筋间距选为125mm ,则根据结构设计原理（叶见曙主编）附表1-7可知，每米宽板内实际钢筋面积为A = 2513mm 2。Sd = 20mm钢筋的混凝土保护层厚度C= max ； +rir曰"“；=30mm规氾规定最小值：30mmJ实际 a = C+ d ?=30 + 22.7 9=41.35mm ,取 a = 45mmSS=h-a =320-45 = 275mm Os配筋率为p = =2513=0.9134%bh 1000x275O( 0.2%、满足要求。% =min%LLO .198% >= 02%IIfSd 100 J)3、复核1 ）求实际受压区高度XX = f ASdS_= 28。X 2513 = 61J 86mm< h (= 0.56 >275 = 154mm ) f b 11.5x1000b Ocd2）求极限弯矩M =fbx(h-x211.5×1000 ×(275-61.186 2 )=171.97KN mU cd 0,'>Y M (=0. 9 185.4= 166.86KN m) 0 ud满足要求。4、边缘板带跨中钢筋的布置构造要求：边缘板带主钢筋数量较中间板带（板宽2/3范围内）增加15%o钢筋截面积为：2513× （1 +15%） = 2889.95mm 2根据结构设计原理（叶见曙主编）附表1-7 ,边缘板带主钢筋间
