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1、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
2、 ： C25f =16.7MPa , f =11.5MPa , f =1.78MPa , f =1.23MPa , ckcdtkWE =2.8104 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 = 0.29
3、m 0N伸镯魏度：0.01m3、板长：5.98m(=6-20.0l)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
4、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)= 251 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、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.81Oo 0.00273072 5.692V815.5=14.8484Hz4) 根据公路桥涵设计通用
6、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 + 20.07 = 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
7、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 = 7.54m1332l + 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 +
8、 (1.8+1.3 +1.8) + 0.5+ - 5.69 = 7.09m 1662q 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
9、. 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
10、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 + 0.467.24= 67.646kN . mQ = Q + 0.4QO1Id O.G0,q= 27.19 + 0.4108.87= 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
11、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 - 2952V11.51000=54.15mm= 02%IIfSd 100 J)3、复核1 ）求实际受压区高度XX = f ASdS_= 28。X 2513 = 61J 86mm275 = 154mm ) f b 11.5x1000b Ocd2）求极限弯矩M =fbx(h-x211.51000 (275-61.186 2 )=171.97KN mU cd 0,Y M (=0. 9 185.4
12、= 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 ,边缘板带主钢筋间距取110mm ,每米宽板内实际钢筋面积为2855mm2 ,与2889.95mr2相差在5%以内，满足要求。5、安全带宽度内钢筋的布置由于安全带宽度内，自重较大，则主钢筋间距取70mm ,主钢筋与板边缘的间是曲40mm ,边缘钢筋混凝土保护层厚度为40-22.72=28.65mmo6、板内跨中截面钢筋布置见钢筋构造图。（二）持久
13、状况承载能力极限状态设计一斜截面承载力计算按构造进行配筋设计即可满足。构造要求：主钢筋可在跨径的1/4-1/6处按450或者300弯起，但通过支点不弯起的主钢筋每米板宽内应不少于3根，并不少于主钢筋面积的14o针对本桥，41根主筋通过支点截面,36根主筋弯起，具体情况见图纸。（三）持久状况正常使用极限状态设计1、缝宽制佥算1 ）钢筋表面影响系数：主筋为HRB335带肋钢筋，C = 1.01M87.822）作用长期效应影响系数：C = 1+ 0.53d1+0.5x= 1.6492M67.6461 2.ld3 ）与构件受力性质有关的系数：本桥为板式受弯构件,C =1.1534 ）纵向受拉钢筋配筋率
14、：本桥截面无受拉翼缘，h = 0A 2513P =,=bh +0 -b)hO f t. , r = 0.9134% =0.187mm w (=0.2mm)fk2、1)开裂截面的截面特性(1)截面换算系数：a =Ey 2.0*艮15 = 7143 ES E 2.8 根 1。4C(2)开裂截面换算截面受压区高度X7.143艮 251 q 2g1000g275 1000 根 M 1+ 7.14州 2513 “ J=83.02mm(3)开裂截面换算截面惯性矩满足要求。I = Lb3+ a A (h x )2cr 3Eg s OJ 根10OOlg83.023 + 7.143根 2513 艮(275 83
15、.02)23=190733479.87 + 661584182.6=8.5 阴艮 IoemrrM(4)开裂截面抗弯刚度B = EI= 2.统艮1 S 根 8.5231 Oe = 2.3864 根 10nN. mm2 Cr c cr2)全截面换算截面的截面特性(1 )全截面换算截面面积A = bh + G -I)A0ESS二 IOOO根320+(7.143-1)根2513=335437.36mm2(2)全截面换算截面受压区高度1 bh2+ (a i)AhX =?ESSOA01 根 10OOfg 3202 +(7.143 1)根 251 引艮 2752 335437.3651200000 + 42
16、45273.725335437.36=165.29mm(3)全截面换算截面惯性矩I = bha + bh(|( - x)| + G - 1)A (h x)21( 1)2=根 10Oo 根 3203 + 10oO 根 320根 根 320-165.29)+(7.143 1)根 2513 根(275 165.29%=2730666666.7 + 8954912 +185808438.7=2.925f 艮 19mr4(4 )全截面换算截面受拉区边缘的弹性反抗矩W = I = -2.922Jo9 - 1.89人 17mr3O h-x 320 - 165.29(5)全截面换算截面的面积矩S = 2 b2
17、 = 1 人 IoOO 人165.292 = 1.366人 ISmm3 0 22(6)全截面抗弯刚度B = 0.95E I =0.95人 2.8人 1S 人 2.925 人109 = 7.78 人 13N. mm2 0c 0(7)塑性影响系数v 2S 2人1.366人 1S .Y = j= 1.4455W 1.89A107 03)开裂弯矩M = YfW = 1.4455 人 1.78人 1.89 人 10? = 4.863人 10?N. mm=48.63KN . m cr tk O4)开裂构件的抗弯刚度CBB =0(M F ( M )2 B|(可+J(可/可二 7.78人 1013 r 48.
18、63 Y + Hr 48.63 V1 7.7810(87.82)+ - 187.82 J 2 3864 IOu= 3.03人 IO13N.mm25)挠度长期增长系数本桥采用的混凝土为C25 ,故n = 1.65 6)构件在使用阶段的跨中截面的长期挠度值0 = _人412人口1 48 B 95 87.82人 106人(5.69人 1031=人人1.65483.03人 103=16.13mm7）构件在结构自重作用下跨中截面的长期挠度值O =3木声g2根nG 48 B 5 87.8240.75艮 10根(5.69根IO3)2=根-根 1 65483.03根 10i3=7.484mm8)按可变作用频遇值计算的长期挠度值I ( 5.69根 103)O=O O = 16.13 7.484 = 8.646mmL (|(= 13- = 3.556mm) ,故跨中截面不期辣度。160Om1600 川(四)短暂状况构件应力验算本桥为现场整体浇筑,无需进行短暂状况构件应力验算。七、分布钢筋构造布置构造要求：1、直径丑于8mm;2、 间S环应大于200mm ;3、 截面廊只不宜小于板截面面积的0.1% ;4、 在所有主钢筋的弯折处均应设置。对于本桥，分布钢筋的具体布置见钢筋构造图。附件：图纸需进一步的工作：1、 图白蜂制；2、 图形的绘!J1）普通构造图2）钢筋图
