整體式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支板橋設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、整體式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支板橋設(shè)計(jì)一、 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1、 公路等級(jí)：二級(jí)公路2、 設(shè)計(jì)速度：60km/h3、 路基橫斷面1） 車道寬度：3.5m2） 車道數(shù)：雙向4車道3） 右側(cè)硬路肩寬度：0.75m4） 左側(cè)硬路肩寬度：0.75m4、 汽車荷載：公路級(jí)5、 標(biāo)準(zhǔn)跨徑：6、 橋梁橫斷面護(hù)輪安全帶寬0.25m+硬路肩0.75m+6個(gè)行車道21m（63.5m）+硬路肩0.75m+護(hù)輪安全帶寬0.25m7、 橋面鋪裝為厚0.07m水泥混凝土鋪裝。二、 基本資料1、 安全等級(jí)：本橋?yàn)樾?，安全等?jí)為三級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為；2、 環(huán)境條件：類，最小混凝土保護(hù)層厚度；3、 材料1） 混凝土：C25，；2） 鋼筋受力

2、主筋：，分布鋼筋：，直徑。三、 設(shè)計(jì)依據(jù)1、公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01-2003）2、公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）3、公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62-2004）4、許光輝，胡明義. 公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè). 梁橋(上冊(cè)). 人民交通出版社，2000年7月四、 主要尺寸擬定1、 支承寬度：2、 伸縮縫寬度：3、 板長(zhǎng)：4、 計(jì)算跨徑：5、 凈跨徑：6、 行車道板厚：7、 護(hù)輪安全帶高度：詳細(xì)尺寸見板橋的一般構(gòu)造圖。五、 作用及作用效應(yīng)計(jì)算（一） 永久作用及其作用效應(yīng)本橋考慮的永久作用為結(jié)構(gòu)的自重（即板的自重）與橋面鋪裝的附加重力。1、 每米寬板帶的延

3、米重力其中：為鋼筋混凝土板的容重，由公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）條文說明永久作用部分取。2、 每米寬板帶的橋面鋪裝延米重力其中：為水泥混凝土路面的容重，由公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）條文說明永久作用部分取。3、 安全帶自重分配到每米寬板帶的延米重力4、 每米寬板帶的永久作用總集度5、 每米寬板帶的永久作用效應(yīng)1) 跨中彎矩：；2) 支點(diǎn)剪力：。單位：cm（二） 可變作用及其作用效應(yīng)本橋涵考慮的可變作用為汽車荷載與汽車沖擊力。1、 汽車荷載的沖擊系數(shù)1） 每米寬板帶的截面慣性矩2） 每米寬板帶的延米質(zhì)量3） 每米寬板帶的基頻4）根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（J

4、TG D60-2004），則汽車沖擊系數(shù)2、 車道折減系數(shù)：根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004），雙車道不折減3、 板的有效工作寬度1） 車輛荷載后輪著地長(zhǎng)度，寬度，則；。2） 車輪作用在跨徑中間的有效分布寬度計(jì)算根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004），簡(jiǎn)支板橋橫橋向設(shè)計(jì)車道數(shù)為2，布置雙列車輛荷載，四個(gè)車輪，車輪間距有1.8m和1.3m兩種情況。由于1.8m-0.74m<1.3m-0.74m<則橫橋向各車輪的有效分布寬度均已重疊。 A）按中載時(shí)（如圖所示） 則。平均到單個(gè)車輪，則有效工作寬度為 。B）按偏載時(shí)（如圖所示） 則。平均到單個(gè)車輪，則有效工

5、作寬度為。C）板的有效工作寬度取為 3） 車輪作用在板的支承處的有效工作寬度 4） 車輪靠近板的支承處的有效工作寬度 5） 板的有效寬度沿跨長(zhǎng)方向的變化情況如下圖：4、 汽車荷載效應(yīng)計(jì)算1） 車道荷載均布荷載：集中荷載： Pk=180kN2） 每米寬條上的車道荷載有了板的有效工作寬度以后，將布于沿跨徑方向的車道荷載除以相應(yīng)位置的有效工作寬度，作為每米寬簡(jiǎn)支板上分配的車道荷載來計(jì)算板的內(nèi)力。（注意：一個(gè)車道荷載相當(dāng)于一個(gè)車隊(duì)，在橫向布置兩列車輪）跨中部分： 支點(diǎn)部分： 。3） 汽車荷載效應(yīng)（不考慮沖擊系數(shù)）跨中彎矩： 支點(diǎn)剪力： （三） 每米寬板帶作用效應(yīng)組合1、 承載能力極限狀態(tài)作用效應(yīng)組合基

6、本組合為 2、 正常使用極限狀態(tài)作用效應(yīng)組合短期效應(yīng)組合為 長(zhǎng)期效應(yīng)組合為 六、 截面設(shè)計(jì)與驗(yàn)算（一） 持久狀況承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)正截面承載力計(jì)算1、 控制截面：跨中截面；2、 截面設(shè)計(jì)1） 本橋?yàn)镮類環(huán)境條件，綁扎鋼筋骨架，假設(shè)，則截面有效高度為2） 求受壓區(qū)高度3） 求鋼筋面積4） 選擇并配置鋼筋構(gòu)造要求：受力主鋼筋的直徑不宜小于10mm，間距不大于200mm，一般也不宜小于70mm。選擇HRB335鋼筋：公稱直徑，外徑鋼筋間距選為125mm，則根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理（葉見曙主編）附表1-7可知，每米寬板內(nèi)實(shí)際鋼筋面積為。鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度C=實(shí)際 ，取實(shí)際配筋率為 滿足要求。3、 截面復(fù)

7、核1） 求實(shí)際受壓區(qū)高度2） 求極限彎矩滿足要求。4、 邊緣板帶跨中鋼筋的布置構(gòu)造要求：邊緣板帶主鋼筋數(shù)量較中間板帶（板寬2/3范圍內(nèi)）增加15%。鋼筋截面積為：根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理（葉見曙主編）附表1-7，邊緣板帶主鋼筋間距取110mm，每米寬板內(nèi)實(shí)際鋼筋面積為，與相差在5%以內(nèi)，滿足要求。5、 安全帶寬度內(nèi)鋼筋的布置由于安全帶寬度內(nèi)，自重較大，則主鋼筋間距取70mm，主鋼筋與板邊緣的間距為40mm，邊緣鋼筋混凝土保護(hù)層厚度為40-22.7/2=28.65mm。6、 板內(nèi)跨中截面鋼筋布置見鋼筋構(gòu)造圖。（二） 持久狀況承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)斜截面承載力計(jì)算按構(gòu)造進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)即可滿足。構(gòu)造要求：主鋼筋

8、可在跨徑的1/41/6處按450或300彎起，但通過支點(diǎn)不彎起的主鋼筋每米板寬內(nèi)應(yīng)不少于3根，并不少于主鋼筋面積的1/4。針對(duì)本橋，41根主筋通過支點(diǎn)截面，36根主筋彎起，具體情況見圖紙。（三） 持久狀況正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)1、 縫寬度驗(yàn)算1） 鋼筋表面影響系數(shù)：主筋為HRB335帶肋鋼筋，2） 作用長(zhǎng)期效應(yīng)影響系數(shù)：3） 與構(gòu)件受力性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)：本橋?yàn)榘迨绞軓潣?gòu)件，4） 縱向受拉鋼筋配筋率：本橋截面無受拉翼緣，取5） 由作用短期效應(yīng)組合引起的開裂截面縱向受拉鋼筋在使用荷載作用下的應(yīng)力：6） 縱向受拉鋼筋的直徑：本橋截面縱向受拉鋼筋均為同一直徑，7） 最大裂縫寬度計(jì)算滿足要求。2、 變形驗(yàn)算

9、1） 開裂截面的截面特性（1） 截面換算系數(shù)：（2） 開裂截面換算截面受壓區(qū)高度（3） 開裂截面換算截面慣性矩（4） 開裂截面抗彎剛度2） 全截面換算截面的截面特性（1） 全截面換算截面面積（2） 全截面換算截面受壓區(qū)高度（3） 全截面換算截面慣性矩（4） 全截面換算截面受拉區(qū)邊緣的彈性抵抗矩（5） 全截面換算截面的面積矩（6） 全截面抗彎剛度（7） 塑性影響系數(shù)3） 開裂彎矩4） 開裂構(gòu)件的抗彎剛度5） 撓度長(zhǎng)期增長(zhǎng)系數(shù)本橋采用的混凝土為C25，故6） 構(gòu)件在使用階段的跨中截面的長(zhǎng)期撓度值7） 構(gòu)件在結(jié)構(gòu)自重作用下跨中截面的長(zhǎng)期撓度值8） 按可變作用頻遇值計(jì)算的長(zhǎng)期撓度值滿足要求9） 預(yù)拱度設(shè)值，故跨中截面不設(shè)預(yù)拱度。（四） 短暫狀況構(gòu)件應(yīng)力驗(yàn)算本橋?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)整體澆筑，無需進(jìn)行短暫狀況構(gòu)件應(yīng)力驗(yàn)算。七、