1、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、桥面跨径及桥宽：标准跨径：根据实际情况及公路桥涵设计通用规范JTJ D602004 第 3.2.5 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 m 2、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： 车 辆 荷 载 的 立 面 、 平 面 尺 寸 图 （ 图 中 尺 寸 单 位 为 m,荷 载 单 位 为 kN）(b)平 面 尺 寸1.82.515.034714147.0430a立 面 布 置9人群荷载不计。3
2、、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；MPafck1.20aftk01.2MPafcd8.3td39Ec4.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：MPafsk35MPafsd280Es10.2直径小于 12mm 时采用235 钢筋，指标：Pafsk35Pafsd195MEs10.26、设计依据（1） 公路桥涵设计通用规范JTJ D602004（2） 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTJ D622
3、004二、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： 侧 面 图 单 位 ： cm504平 面 图 单 位 ： c408三、几何特性计算截面面积：面惯性矩：面积矩：四、主梁内力计算(一)、恒载内力一期荷载集度主梁每延米自重：g=(40.5)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:BxM kNlgRBA208521)(xlxlMx lQ恒载内里计算结果：内力 截面 剪力 Q (kN)弯矩M（kNm）0200 024l100 3000 400(二)、活载内力采用直接加载求活载内力，公式为： iiyPmS)1S所求
4、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：cmEIlf21gGc上式中 结构计算跨径(m), =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(m/s2)388421 10.25.97610.384. f=121.5 HZ 14HZ 据通规 4.3.2 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 B跨 中 弯 矩 影 响
5、 线 mkNMq 85.104)24.2101(0.45.1B跨 中 剪 力 影 响 线 kNQq 215.).04125.021(.0145. 2、 L/4 截面1.5B四 分 点 处 弯 矩 影 响 线 mkNMq 925.806).1642015.201(.045.1 B支 点 截 面 处 剪 力 影 响 线kNQq 4625.03)7.6412075.210(.0145. 3、支点截面 mkNMqB支 点 截 面 处 剪 力 影 响 线kNQq 7125.)84.1201(0.145. 弯矩 剪力(三)、内力组合序号荷载类别梁端支座 四分点 跨中 梁端支座 四分点 跨中 恒载 0 30
6、0 400 200 100 0 活载 0 806.925 1004.85 555.7125 403.4625 251.2125 1.2 0 360 480 240 120 0 1.4 0 1129.695 1406.79 777.9975 564.8475 351.6975 + 0 1489.7 1886.8 1017.9 684.8 351.6975五、截面设计及强度复核（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 5.2.21 公式：)2(0 xhbfMcd即： 整理：解得： 满足要求 （大于梁高，舍去）2、求钢筋面积 ：
7、 21.4352807.4.13mfxbAsdcs 选用直径为 22mm 钢筋 50 根，其面积=19006.6 ： 具体布置见下图：单 位 :%2.0.14650.9sv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 5.2.9 条： kNVd 1.96.1079. kNhbfkcu 7.519460355.0,3 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
8、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 5.2.10 条： kNVd 1.96.1079. 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 9.3.13 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： 221.380mdAsv%163.024.04.%19.024.38in yvtsvvssv fSbAn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
9、；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 5.2.6 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： kNVhd 3.976.51403)7.3519.0(2 kN6.8svkcucs ffphb ,3321 )6.2(15. 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 %38.0412bSAvss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
10、） 、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 6.4.3 条，最大裂缝宽度计算公式 :)1028.3(321 dECWsfk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， 38.1567.015.2 slN其中：短期效应组合=400+0.7 1004.86/1.45=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 6.4.2 条，钢筋混凝土构件容许最大裂缝宽度：
11、=0.15mm )012.28.3(10.2537.10fkW=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： 01285.IELMfc其中： 挠度系数，取 5/48；L计算跨径，8m;C30 混凝土弹性模量；c换算截面的惯性矩。01I1、 板梁换算截面的惯性矩 的计算：01受压区高度 m7.67.10.3245csEn2301 )(hAxbIs 23 )7.1465(.19067445.201m2、 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 6.5.5 条，需设置预拱度。设置的预拱度值电算部分：
