13M跨普通鋼筋混凝土梁計(jì)算書

1、1工程說明本上部結(jié)構(gòu)采用101310m普通鋼筋混凝土簡支梁。橋梁橋面分左右兩幅布置，橋面寬度為:米(欄桿)+米(人行道)+米非機(jī)動車道+米機(jī)非分隔帶+米(機(jī)動車道)+米中央分隔帶+米(機(jī)動車道)+米機(jī)非分隔帶+米非機(jī)動車道+米(人行道)+米(欄桿)。下列圖是橋梁中墩1/2橫斷面布置圖和側(cè)面圖。2 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1、公路等級： 二級道路2、行車道數(shù)：2車道；3、荷載標(biāo)準(zhǔn)：城-B4、人群荷載：5KN/1、?公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)? JTG B01-20032、?公路橋涵設(shè)計(jì)通用標(biāo)準(zhǔn)? JTG D60-20043、?公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)? JTG D62-20044、?公路橋涵施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?

2、 JTJ 041-20005、?公路橋涵地基與根底設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)? JTJ024-856、?混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)? GB50010-20027、上海市工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)?地基根底設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)? DGJ08-11-19998 、?城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)? CJJ 77-983 設(shè)計(jì)參數(shù)3.1 混凝土各項(xiàng)力學(xué)指標(biāo)見表強(qiáng)度等級項(xiàng)目C30C40C25彈性模量MPaEC300003250028000剪切模量MPaGC120001300011200泊桑比 VC軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值MPa fCK軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值MPa ftK軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值MPa fCd1軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值MPa ftd熱膨脹系數(shù) 采用R235、HRB335

3、鋼筋：直徑825mm 彈性模量：R235 :210000 Mpa/ HRB335 :200000 Mpa 抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：R2355 235 Mpa/ HRB335: 335 Mpa 4 上部結(jié)構(gòu)單孔荷載計(jì)算1、梁體自重 梁體截面尺寸，從CAD圖上得到截面的面積中梁為0.31m2、邊梁為 m2。中梁梁重：0.41326=KN邊梁梁重：0.4431326=KN 2、單片中板25)(3.5+8.25)13=48KN2、人行道2513=224KN，平均作用人行道下面的三塊空心板上。3、防撞墻:0.34(防撞墻截面面積根據(jù)下列圖使用cad軟件算出)251m =85，作用在車行道邊板上。4KN，作用在人

4、行道邊板上。5、梁體恒載統(tǒng)計(jì)表 梁體恒載統(tǒng)計(jì)表中梁車行道邊梁人行道邊梁梁體自重135.鋪裝層48480人行道荷載74.7防撞墻欄桿合計(jì) 262換算均布載14.1 20.25 活載橫向分布系數(shù)計(jì)算 本橋汽車活載和人群荷載的橫向分布系數(shù)參照?公路橋涵設(shè)計(jì)通用標(biāo)準(zhǔn)?(JTG D60-2004)中汽車車輛荷載和人群荷載的規(guī)定取用，計(jì)算方法采用鉸結(jié)板法，并采用?橋梁博士?3.1版本中的橫向分布系數(shù)計(jì)算工具計(jì)算?？紤]到本橋?yàn)?車道橋梁，1、 計(jì)算荷載：城B級，橫向分布系數(shù)采用鉸接板法計(jì)算。梁位抗彎慣矩抗扭慣矩梁寬邊梁32381中梁174323812、抗扭慣矩計(jì)算參照?橋梁工程?，略去中間肋板，把截面簡化成

5、下列圖計(jì)算空心板的抗扭剛度：=3238M43、橫向分布計(jì)算數(shù)據(jù)描述結(jié)構(gòu)信息描述活載信息描述4、橫向分布系數(shù)結(jié)果梁號 汽車人群1234563789101112131415166 結(jié)構(gòu)效應(yīng)計(jì)算梁體計(jì)算控制斷面取各支點(diǎn)截面、1/4跨、跨跨中截面，并從中按最大值控制。6.1、永久恒載1） 車行道邊板 換算均布載為KN/m 關(guān)鍵斷面支點(diǎn)1/41/2彎矩(KN-m)0剪力KN-0 2)中梁 換算均布載為KN/m關(guān)鍵斷面支點(diǎn)1/41/2彎矩(KN-m)0剪力KN-06.2 汽車荷載效應(yīng)1、汽車沖擊系數(shù)計(jì)算 簡支梁的基頻為： 結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑取=13m 跨中斷面的截面慣矩10-2m4 結(jié)構(gòu)跨中的單位長度質(zhì)量G/

6、g9520/9.81=18120(Ns2/m2) 結(jié)構(gòu)的材料彈性模量3e10N/m2 HZ基頻介于1.514 HZ之間，按?公路橋涵設(shè)計(jì)通用標(biāo)準(zhǔn)?(JTG D60-2004)第條第5款規(guī)定，沖擊系數(shù)按下式計(jì)算：-0.0157=0.3162、可變汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值及人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值的取用 本橋汽車標(biāo)準(zhǔn)荷載采用城-B級,可變?nèi)巳汉奢d標(biāo)準(zhǔn)集度取5KN/3、 可變效應(yīng)計(jì)算從第5條的活載橫向分布寬度結(jié)果中得出，邊梁汽車最大的橫向分布系數(shù)發(fā)生在車行道邊梁位置，此系數(shù)汽為0.289，人群荷載的最大橫向分布系數(shù)發(fā)生在人行道側(cè)，此系數(shù)為0.071中梁的汽車最大橫向分布系數(shù)發(fā)生在15號梁，系數(shù)為0.246；人群荷載的最

7、大橫向分布系數(shù)發(fā)生在2號梁位，最大值為0.836m；為計(jì)算方便和平安起見，算中板時我們同時取最大汽車橫向分布系數(shù)和最大人群橫向分布系數(shù)進(jìn)行活載的計(jì)算。算邊板時用汽車和人群邊板中效應(yīng)大者即汽車作用的邊板，中梁、邊梁的橫向分布系數(shù)摘列下表：梁號 汽車人群邊梁0.289中梁0.2460.8361） 邊梁關(guān)鍵斷面支點(diǎn)1/41/2汽車最大彎矩KN-m)0最大剪力KN8人群最大彎矩KN-m)0最大剪力KN2） 中梁活載計(jì)算關(guān)鍵斷面支點(diǎn)1/41/2汽車最大彎矩KN-m)01最大剪力KN49人群最大彎矩KN-m)0最大剪力KN213.326.047 效應(yīng)組合7.1 承載能力極限狀態(tài) 組合效應(yīng)式及組合分項(xiàng)系數(shù)如

8、下：SUd= 永久荷載作用分項(xiàng)系數(shù)： 汽車荷載(含沖擊力)作用分項(xiàng)系數(shù)：1、中梁 中梁承載能力極限狀態(tài)根本組合內(nèi)力表 彎矩：(KN-m) 剪力：KN梁斷面支點(diǎn)1/4跨中最大彎矩0最大剪力2、邊梁 邊梁承載能力極限狀態(tài)根本組合內(nèi)力表 彎矩：(KN-m) 剪力：KN梁斷面支點(diǎn)1/4跨中最大彎矩0 75最大剪力331.43181.34 7.2、正常使用極限狀態(tài)短期組合按?公路橋涵設(shè)計(jì)通用標(biāo)準(zhǔn)?JTG D60-2004要求，驗(yàn)算正常使用極限狀態(tài)抗裂性使用短期效應(yīng)要求，組合式按下式計(jì)算： SSd=用于短期組合的汽車荷載作用頻遇值系數(shù)： 1、中梁 中梁短期組合內(nèi)力表 彎矩：(KN-m) 梁斷面支點(diǎn)1/4跨

9、中最大彎矩02、邊梁 邊梁短期組合內(nèi)力表 彎矩：(KN-m) 剪力：KN梁斷面支點(diǎn)1/4跨中最大彎矩08 截面配筋與驗(yàn)算由荷載組合可知，控制正截面強(qiáng)度配筋計(jì)算的是跨中斷面，最大彎距為Md=564.0 KN-m，邊梁控制正截面抗裂性驗(yàn)算的最大彎距為短期效應(yīng)組合Mj(1/2) 631 KN-m；根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，截面下緣預(yù)配選用1125N1、N2、2根12HRB335鋼筋骨架A，上緣選用216HRB335骨架A和38R235(N8)見跨中斷面配筋圖 斷面配筋圖單位：cm8.2持久狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)算8.2.1、截面正截面極限強(qiáng)度計(jì)算從上圖看出，程序計(jì)算出截面抗彎極限狀態(tài)承載力滿足設(shè)計(jì)要求。按?公預(yù)規(guī)?

10、 JTG D62-2004條要求，截面配筋率 2.5%45%，截面最小配筋率亦滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。8.2.2、斜截面抗剪承載力計(jì)算。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)?公預(yù)規(guī)?JTG D60-2004第條規(guī)定，本梁最大剪力取距支座h/2處截面需要驗(yàn)算斜截面抗剪強(qiáng)度， 驗(yàn)算公式如下：本橋中邊梁與邊梁配筋根本一致，因此只需計(jì)算邊梁的抗剪強(qiáng)度即可。下面只給出邊梁斷面的抗剪截面驗(yàn)算結(jié)果,從表中可以得出，截面的斜截面抗剪強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。 8.3 持久狀況正常使用極限狀態(tài)計(jì)算 持久狀況正常使用極限狀態(tài)正截面裂縫寬度計(jì)算 程序計(jì)算跨中截面最大裂縫為5mm,小于標(biāo)準(zhǔn)第條按類和類環(huán)境裂縫限值要求，裂縫驗(yàn)算合格。?橋梁持久狀況正常使用極限狀態(tài)

11、撓度驗(yàn)算 按?公預(yù)規(guī)?JTG D60-2004條和6.5.2條計(jì)算規(guī)定： , , , , 104Mpa第一步為便于手算，將圓形空心截面轉(zhuǎn)化為等效矩形空心截面，設(shè)空心矩形截面的寬是b高是h， 由： 得出： 由： 得出：1979259 解出： 66cm 31cm第二步求出全截面和開裂截面的截面中性軸高度和截面特性。根據(jù)中性軸上下面積矩相等的原那么求出中性軸高度，設(shè)x為中性軸距上緣高度； 解的: =1mm=20/3(620-1107mm3全截面對重心軸的慣性矩 =10-2m4=1010mm4 ?橋梁全截面抗裂邊緣彈性抵抗矩=/(h-x)= 1010/(620107 (mm3)=2107/107,取1107=108(N-mm)108(N-mm)=20/3(99013-660(1-130)3)=109mm431041010=1014(N-mm2 )=3104109=1014(N-mm2 )=1014/2.71=1014 (N-mm2 )根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果,結(jié)構(gòu)的自重彎距為KN-m?；钶d的均布集度為25 KN/m，集中力為140KN,考慮橫向分布系數(shù)及荷載折減后，一片梁的活載橫向分