钢筋混凝土实心简支板桥设计计算书2006年11月一、设计资料 1、桥面跨径与桥宽： 标准跨径：根据实际情况与公路桥涵设计通用规范JTJ D602004 第条的新建桥梁跨径的要求,确定为标准跨径等于8m的单跨钢筋混凝土实心简支板桥. 计算跨径：偏安全取L=8m 桥面宽度：双幅 24 m =8 m2、设计荷载：公路级汽车荷载 其中车辆荷载根据实际情况进行提高如下： 人群荷载不计.3、设计安全等级： 三级4、结构重要系数： 5、主要设计材料：1混凝土强度等级：主梁拟用30号,即30；人行道、栏杆无；桥面铺装不计；混凝土容重24kN/m3,钢筋混凝土容重25kN/ m3.2钢材初步选取：直径大于或等于12mm时采用RB335,指标：直径小于12mm时采用235钢筋,指标： 6、设计依据1公路桥涵设计通用规范JTJ D6020042公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范JTJ D622004二、构造布置：设计板厚0.50m=,在,符合规范要求, 设计截面尺寸见下图：三、几何特性计算截面面积： 面惯性矩：面积矩：四、主梁内力计算 、恒载内力一期荷载集度主梁每延米自重：g=25.0=50kN/m二期恒载栏杆、人行道、桥面铺装不计. 恒载作用下梁产生的内力计算:恒载内里计算结果：内力 截面 剪力Q 弯矩MkNm20001003000400、活载内力采用直接加载求活载内力,公式为：S所求截面的弯矩或剪力；汽车荷载冲击系数,据通规,该桥基频公式为：上式中 结构计算跨径, =8m;结构材料的弹性模量N/, 结构跨中截面惯矩；结构跨中处的单位长度质量公斤/m；结构跨中处延米结构重力N/m； g重力加速度,g=9.81 =121.5 HZ 14HZ 据通规条,=1.45多车道桥涵的汽车荷载折减系数；=1.0沿桥跨纵向与荷载位置对应的横向分布系数；=1.0车辆荷载的轴重；沿桥跨纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值.1、跨中截面2、 L/4 截面3、支点截面、内力组合序号荷载类别弯矩剪力梁端支座四分点跨中梁端支座四分点跨中恒载03004002001000活载0806.9251004.85555.7125403.4625251.21251.2036048024012001.401129.6951406.79777.9975564.8475351.6975+01489.71886.81017.9684.8351.6975五、截面设计与强度复核一正截面设计：以跨中截面为控制截面1、 取a=35mm 则500-35=465mm求受压区高度X据新规1公式： 即： 整理： 解得： 满足要求 大于梁高,舍去2、求钢筋面积：选用直径为22mm钢筋50根,其面积=19006.6： 具体布置见下图：结论：满足最小配筋率的要求.二 斜截面设计1、按新规计算：1、截面尺寸复核： 据新规 第条：因此： 其中： 验算截面处由作用或荷载产生的剪力组合设计值kN； 相应于剪力组合设计值处的矩形截面宽度毫米； 相应于剪力组合设计值处的截面有效高度,即自纵向受拉钢筋合力点至受压边缘的距离毫米.结论：截面尺寸符合设计要求.2、检查是否需要根据计算配置箍筋：据新规 第条： 因此： 其中： 预应力提高系数,对钢筋混凝土受弯构件,=1.0； 混凝土抗拉强度设计值； 1.25板式受弯构件提高系数；2、 结论：可不进行斜截面抗剪承载力的验算,仅需按新规条构造要求配置箍筋.按最小配箍率配置箍筋：初选直径22mmHRB335钢筋4肢箍筋：其中： 结论：箍筋配置满足规范构造要求.综上： 在支座附近 范围内设计配置箍筋间距100mm；其余地方间距取200mm3、 采用直径22mmHRB335钢筋四肢箍筋抗剪强度复核 据新规 第条 仅需验算距支座的截面亦即箍筋数量变化处截面的抗剪强度,计算如下： 异号弯矩影响系数,计算简支梁近边支点梁段的抗剪承载力时,取1.0； 受压翼缘影响系数,取1.1； 斜截面内纵向受拉脑筋的配筋百分率, P=1.022故： = 3593 kN因此：结论：斜截面抗剪强度满足设计要求.六、板梁的正常使用极限状态验算： 一、板梁的施工阶段应力复核： 由于采取整体现浇法施工,无需吊装,不用进行施工阶段应力复核. 二、板梁的最大裂缝宽度验算:据新规 第条,最大裂缝宽度计算公式:钢筋表面形状系数,光圆钢筋,取1.4； 作用或荷载长期效应影响系数,其中：短期效应组合=400+0.71004.86/1.45=885.1KN长期效应组合=400+0.41004.86/1.45=677.2 KN与构件受力有关的系数,脑筋混凝土板式受弯构件,取1.15；钢筋应力；据新规 第条,钢筋混凝土构件容许最大裂缝宽度：=0.15mm=0.123毫米=0.15mm结论：板梁的最大裂缝宽度满足规范要求.三、板梁的变形验算:据旧规：板梁挠度验算公式为：其中： 挠度系数,取 5/48； L计算跨径,8m;C30混凝土弹性模量；换算截面的惯性矩.1、 板梁换算截面的惯性矩的计算： 受压区高度2、 汽车荷载引起的挠度计算： 不计冲击系数时汽车静活载弯矩为：结论：满足规范要求.3、 预拱度设置恒载作用引起的挠度计算：恒载与汽车荷载引起的挠度：结论：据新规第条,需设置预拱度.设置的预拱度值电算部分：.