10米装配式钢筋混凝土空心板计算书
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装配式预应力混凝土空心板桥计算第Ⅰ部分上部构造计算一、设计资料及构造布置(一)设计资料1.跨径:标准跨径20.0m,计算跨径l=19.6 m,预制板全长19.96 m。
2.荷载:汽车—20级,挂车—100,人群荷载3.5KN/m2。
3.桥面净宽:行车道7.00 m,人行道每测0.75 m。
4.主要材料:混凝土:预制行车道板40号混凝土,桥面铺装及接缝亦用40号混凝土,其余均为25号混凝土。
预应力筋采用φ15.24(7φ5)钢绞线,R b y =1860Mpa,普通筋直径d≥12mm者采用Ⅱ级钢筋,直径d<12mm者采用Ⅰ级钢筋(但吊环必须用Ⅰ级钢筋)。
5.施工要点:预制块件在台座上用先张法施加预应力,张拉台座长度假定为70m。
设计时要求预制板混凝土强度达到80%时才允许放松预应力筋。
计算预应力损失时计入加热养护温差20℃所引起的损失。
预应力钢绞线应进行持荷时间不少于5min的超张拉。
安装时,应待接缝及现浇层混凝土与预制板结合成整体后再敷设铺装层及安装人行道板等。
6.技术标准及设计规范:(1).《公路工程技术标准》(JTT01—88);(2).《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021—89);(3).《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023—85),以下简称《预桥规》。
(4).《桥梁工程》2001,范立础主编,人民交通出版社出版。
(5).《公路桥涵设计手册》〈梁桥·上册〉(1996),徐光辉、胡明义主编,人民交通出版社出版。
(二)、构造及设计要点1.主梁片数:每孔8片。
2.预制板厚85cm,每块宽100cm。
3.桥面横坡1.5%,由8~13.75cm厚40号水泥防水耐磨混凝土层(加膨胀剂),无磨损,故考虑部分参与梁板受力。
4.在预制人行道板时,应预留泄水管孔洞。
5.其它未尽事项,参见各设计图。
6.主梁预制尺寸,梁长等详见设计图。
二、横截面布置横截面布置见图1—2,行车道部分的预制板厚85cm,每块底宽100cm。
10米装配式钢筋混凝土空心板计算书装配式钢筋混凝土空心板计算书跨径: 10米(2×净11.0米)斜交角: 15° 30° 45°计算:复核:审核:XXXX勘察设计研究院年月日一、计算资料1、标准跨径:10.0m2、计算跨径:9.6m3、桥面净空:净-11.0 m4、设计荷载:公路-Ⅰ级5、斜交角度:150300 4506、材料:(1)普通钢筋:R235、HRB335钢筋,其技术指标见表-1。
表-1(2)空心板混凝土:预制空心板及现浇桥面铺装、空心板封头、防撞护栏均采用C30混凝土,铰缝混凝土采用C30小石子混凝土,桥面面层为沥青砼。
技术指标见表-2。
表-27、(1)中华人民共和国行业标准《公路工程技术标准》(JTG B01-2003);(2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004),简称《公预规》。
(3)《公路桥涵设计手册-梁桥(上册)》(1998年1月第一版第二次印刷),简称《梁桥》。
(4)中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)。
二、结构尺寸本桥按高速公路桥梁设计,取上部独立桥梁进行计算,桥面净宽11.125米,两侧为安全护栏,全桥采用9块空心板,中板为1.27米,边板为1.67米,水泥砼铺装厚10cm,沥青砼厚10cm。
取净-11.125m桥梁的边、中板进行计算,桥梁横断面及边、中板尺寸如图1,图2所示(尺寸单位:cm)图 1图2空心板的标准跨径为10m,计算跨径l=9.6m。
空心板的具体构造见我院桥涵设计通用图(编号:TYT/GJS 02-3-2)。
计算三、各块板汽车荷载横向分布系数mc1、采用铰结板法计算弯矩及L/4截面至跨中截面剪力的m ca. 计算截面抗弯惯性矩I在AUTOCAD中作图量测得到边、中板跨中截面对各自水平形心轴的抗弯惯性矩:I边=0.01745(m 4), I 中=0.01465 (m 4)。
空心板计算书一、台座结构形式确定1、确定台座形式台座形式选择考虑的因素有:生产数量和设施期限,安全适用,经济合理,质量有保证,操作简便,可控性好,便于支拆模板方便。
槽式台座受力简单,施工方便,因为是槽型结构,便于覆盖养生,便于支、拆模板和养生。
而且槽式台座传力柱作为平放在张拉台面上的水平梁,在横梁的作用下,成为轴心受压构件,能够承受较大的张拉应力,传力柱的长度一般都在100m左右,符合本次工程要求。
结合本次设计的工程概况条件,最终通过质量、安全、以及力学验算,根据该桥场地和工期及梁的数量,确定采用槽式张拉台座进行空心板的预制。
2、确定台座内部净宽台座内部净宽即传立柱之间净距,计算用公式为b= b1 + 2b2,式中:b———台座内部净宽;b1———空心板底模宽度;b2———传立柱内侧面与底模间的距离。
则台座内部净宽=(梁宽)1.24m+(工作空位)0.5m×2=2.24m;取2.3m底板两侧各留50cm的宽度,完全可以满足支、拆模板的要求。
3、确定台座长度台座长度L的确定根据下面几个方面:(1) 空心板长度L1(2) 一座台座同时预制空心板个数n(3) 空心板端头与张拉横梁之间的距离L2(4) 空心板端头之间距离L3其中空心板长度L1为最大斜交空心板两端头的距离,张拉台座由中间标准段和两端楔形块段组成,同时考虑到所生产空心板最大夹角,10m板为40°,13板为45°,16m板为30°,示意图见下,由此取:10m板台座长度7.12m+2×2.1m=11.32m13m板台座长度9.92m+2×2.3m=14.52m16m板台座长度13.44m+2×1.8m=17.04m台座长计算公式:L = nL1 + 2L2 + (n - 1) L310m板:台座长L =9×11.32m+2×1m+8×1m=111.88m13m板:台座长L =7×14.52m+2×1m+6×1m=109.64m16m板:台座长L =6×17.04m+2×1m+5×1m=109.24m台座长度一般为100m左右,台座过长,穿束时很不方便,且预应力筋下垂挠度大,对预应力有一定影响。
钢筋混凝土空心板设计计算书一、基本设计资料1、跨度和桥面宽度(1)标准跨径:11m(2)计算跨径:10.6m(3)板全长:10.96m(4)桥面宽度:7m+2×1m人行道2、技术标准设计荷载:公路—Ⅰ级,人行道和栏杆自重线密度按照单侧8KN/m计算,人群荷载取3.5KN/㎡,行车道板为双向两车道。
3、主要材料:混凝土空心简支板和铰接缝采用C40混凝土;桥面铺装上层采用0.03m沥青混凝土,下层为0.06厚C40混凝土。
沥青混凝土重度按23KN/m³计算,混凝土重度按24KN/m³计。
二、计算空心板截面几何特性1、毛截面面积计算A=111×60-π×162×2-2×(5×5÷2)=6660-1607.8-25=5027.32cm22、毛截面重心位置全截面对1板高处的静矩为:22×5)]=708.3 cm3S h/2=2×[5×5/2×(25+3铰缝的面积为:A j= 5×5=25cm2毛截面重心离12板高的距离为:d= S h/2/A=32.50273.708 =0.14cm铰缝重心到12板高的距离为:d j = S h/2/A j=253.708=28.33cm3、毛截面惯性矩计算忽略铰缝对自身重心轴的惯性矩为空心板截面对其重心轴的惯性矩为:I=(111×603 )/12+111×60×0.142-[2×(π×324)/64+π×162×0.142] =1998130.54-102923.03=1895207 cm4空心板截面的抗扭刚度可简化为下图所示的箱型截面进行近似计算抗扭刚度为:Ir=4b2h2/(2h/t1+2b/t2)=45.1876387600=4.14×106cm4三、作用效应计算1、永久作用效应计算(1)空心板自重(一期结构自重):G 1=25×0.502732=12.6 KN/m(2)桥面系自重(二期结构自重):1)本设计人行道和栏杆自重线密度按照单侧8KN/m计算。
说 明一、技术标准与设计规范1. 《公路工程技术标准》(JTG B01—2003)2. 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)3. 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)4. 《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041—2000)5. 《公路交通安全设施设计技术规范》(JTG D81—2006) 二、技术指标装配式钢筋混凝土简支板桥上部构造(1m 板宽)技术指标表三、主要材料(一)混凝土1.水泥:应采用高品质的强度等级为62.5级、52.5级和42.5级的硅酸盐水泥,同一座桥的板梁应采用同一品种水泥。
2.粗集料:应采用连续级配,碎石宜采用锤击式破碎生产。
碎石最大粒径不宜超过20mm ,以防混凝土浇注困难或振捣不密实。
3.混凝土:预制板钢筋混凝土强度等级采用C30,重力密度γ=26.0kN/,弹性模量为E=3.0×410MPa ;现浇整体化混凝土(铺装层)强度等级采用C40,重力密度γ=24.0kN/,弹性模量为E=3.25×410MPa ;有条件时,铰缝混凝土可选择抗裂、抗剪、韧性好的钢纤维混凝土;桥面铺装采用沥青混凝土,重力密度γ=24.0kN/。
(二)普通钢筋普通钢筋采用R235和HRB335钢筋,钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB 13013—1991)和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB 1499—1998)的规定。
凡需焊接的钢筋均应满足可焊性的要求。
本册图纸中R235钢筋主要采用了直径d=8mm 、10mm 两种规格;HRB335钢筋主要采用了直径d=10mm 、12mm 、16mm 、18mm 四种规格。
(三)其他材料1.钢板:应符合《碳素结构钢》(GB 700—1988)规定的Q235B 钢板。
2.支座:可采用板式橡胶支座,其材料和力学性能均应符合现行国家和交通部部颁标准的规定。
四、设计要点(一)本通用图以简支板桥为基本结构,采用桥面连续结构,连续长度按桥梁总体布局而定。
10M钢筋混凝土空心板梁预制施工方案一、工程概况某标共有10m板钢筋混凝土板梁桥四座,10m钢筋混凝土空心板梁156根,其中80°板梁36根,110°板梁18根,90°板梁102根。
二、施工准备1、施工配合比设计和砼、砂、石料、水泥、外加剂进场检验。
试验室按规范要求制作施工配合比,10m钢筋砼板梁砼为C30。
按配合比要求进行石子、砂、水泥和减水剂,按规范要求取样检验。
作好施工现场材料标识,只有检验合格的原材料才能用于工程施工。
2、钢筋进场和检验钢筋进场后,立即取试件送检,并做好施工现场标识,检验合格的钢筋才能用于工程施工。
三、施工工艺流程图四、10M钢筋混凝土空心板梁施工工艺1、底模底模制作8个。
在40cm厚的灰土地面,填15cm厚石渣土,整平、压实后,浇筑10cm厚C15砼,作为底模基础,在基础上浇筑5cm厚砼作为底模,底模按设计图纸,设置1cm上拱度。
底模两侧用5#角钢制作,角钢边贴上密质海绵,防止漏浆。
角钢间焊接4mm厚钢板,充分除锈后,涂刷脱模剂,作为底模。
底模钢板脱模剂采用工业石蜡,涂抹时用抹布轻抹一层,不污染钢筋,又能使底板清洁,保证板梁底板光滑明亮。
2、钢筋绑扎板梁钢筋在钢筋棚内加工,按规格型号整齐堆放,作好标识,Φ22、Φ25、Φ10螺纹钢搭接采用电弧焊。
将板梁各型号钢筋运至施工现场绑扎,在绑扎中,4、4′号钢筋焊接在1号、5号钢筋上,焊接采用双面电焊,焊接长度不小于5d;标准边板G210号钢筋必须与8号钢筋牢固焊接在一起。
标准边板T110号钢筋与7、7′号钢筋,11号钢筋与6号钢筋必须牢固焊接在一起。
钢筋绑扎时,注意防雨防潮,防止底模钢板锈蚀。
钢筋绑扎完成后,技术人员注意检查预埋钢板位置,防止钢板偏位。
3、模板支设板梁侧模采用定型钢模,钢板面板采用4mm厚平整钢板,纵肋板5mm厚钢板,间距40cm/道,横肋采用5号槽钢,布置3道,整体性好,强度大,接缝严密。
蒙山县湄江沿岸棚户区改造(永安街道路及排水市政)工程永安路K0+137.432东江小桥1-10m普通钢筋混凝土简支空心板上部构造计算书计算:陈捷复核:梁志忠审核:邓明辉2018年7月一、桥梁概况桥位于蒙山县永安路K0+137.432处,永安路与东江路交叉路口,跨越一条小河,两岸地势平坦。
勘察期间为枯水季节,水深一般为0.3-0.5m,最深0.8m,河水流速1.8 m/s,水量不大,根据询问调查多年洪水最高水位约为标高146.9m。
新建1×10m现浇钢筋混凝土简支空心板梁桥,桥梁全长15m,桥宽17.768m,行车道宽13.268m。
桥梁平面在直线上,纵断面位于直线上。
上部结构:采用1×10m装配式普通钢筋混凝土简支空心板,参考2008年交通部桥梁上部结构通用图(10m跨径1米宽装配式钢筋混凝土简支空心板),将原板梁体混凝土由C30替换为C50,铰缝混凝土由C40替换为C50,钢筋HRB335替换为HRB400,钢筋R235替换为HPB300,纵向主筋及抗剪筋直径由Ф20替换为Ф28,腰筋直径由Ф10替换为Ф14,铰缝钢筋直径由Ф10替换为Ф14,桥面铺装连接筋直径由Ф10或Ф12替换为Ф14。
交角为90°,空心板梁高0.50m,空心板顶板宽1.0m,底板板宽1m,空心板悬臂长0.375m,每板有2个直径0.26m的圆孔,每板预制后吊装就位,板间铰缝连接。
本桥上部结构体系为简支体系,按普通钢筋混凝土构件设计,计算采用桥梁博士V3.6结构计算软件协助计算。
二、设计依据1. 《城市桥梁设计规范》(CJJ 11-2011)2. 《公路工程技术标准》(JTG B01-2014)3. 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)4. 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)5. 《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01--2008)6. 《混凝土结构设计规范》(2015年版) (GB 50010-2010)7. 《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)三、设计基本资料(一)跨度和桥面宽度标准跨径:10m(墩中心距)计算跨径:9.6m桥面宽度:0.5m(左防撞墙)+净6.634×2m(行车道)+3.5 m(右人行道)+0.5m(右栏杆)=17.768m(二)技术标准设计荷载:城-A级,栏杆自重线密度按照单侧8kN/m计算,人群荷载取5KPa。
装配式钢筋混凝土空心板桥设计计算书毕业设计尊敬的评阅老师,以下是装配式钢筋混凝土空心板桥设计计算书:一、设计原则1. 桥梁稳定性原则:设计时要确保桥梁具有良好的抗震性和抗风性,且满足安全性和稳定性要求。
2. 经济性设计原则:减少材料用量,降低建设成本,提高工程经济效益。
3. 施工可行性原则:设计时考虑施工方便,尽量避免施工难度大的设计,尽量降低施工风险。
4. 美学性原则:根据实际需要,尽可能地使桥梁在形态上美观,体现建筑艺术的价值。
二、主要参数1. 桥的跨度:16米2. 桥面宽度:9米3. 荷载等级:国道三级三、荷载计算1. 桥面自重元件\t\t\t材质\t\t\t材积(m3)\t\t重力(kN)桥面板\t\t\t钢筋混凝土\tCN:517.50\t\tGN:506.25外加筋条\t\t钢筋\t\t\tGC:217.20\t\tGG:213.10百叶窗\t\t\t钢筋混凝土\tCN:95.20\t\tGN:93.20合计\t\t\t\t\t\t\t\t\tCN:830.90\t\tGN:812.552. 桥面荷载荷载类型\t\t荷载级别\t\t单位荷载\t\t荷载分布汽车荷载\tIII\t\t20kN\t\t3条轴距为3m轴荷为20kN的车轴货车荷载\tIII\t\t60kN\t\t1条轴距为5m轴荷为60kN的车轴集中荷载\tIII\t\t200kN\t\t测量机器车道荷载中长期荷载为最不利情况,动载荷载取四辆A20越野车和一辆装有材料的厢式货车作为荷载基础。
3. 桥墩荷载荷载类型\t\t荷载级别\t\t单位荷载\t\t荷载分布自重\t\t\t-\t\t\t247.68kN\t汽车荷载\tIII\t\t20kN\t\tm位置货车荷载\tIII\t\t60kN\t\tm位置集中荷载\tIII\t\t80kN\t\t四、桥面设计1. 钢筋混凝土空心板采用干法混凝土加工2. 根据承载力计算结果,采用板厚0.15m,梁高2.25m,长16m的空心板进行设计。
目录前言 (1)1 上部结构设计计算 (2)1.1 设计资料 (2)1.2 设计方案 (2)1.3 毛截面几何特性计算 (3)1.3.1 基本资料 (3)1.3.2 截面几何尺寸 (4)1.3.3 中板毛截面几何特性计算 (5)1.4 汽车荷载横向分布系数计算 (9)1.4.1 跨中的荷载横向分布系数 (9)1.4.2 支点处的荷载横向分布系数 (12)1.5 主梁内力计算及作用效应组合 (14)1.5.1永久作用效应计算 (14)1.5.2可变作用效应计算 (15)1.5.3作用效应组合 (19)1.5.4绘制内力包络图 (22)1.6 普通钢筋数量的计算及布置 (23)1.6.1 板的正截面设计 (24)1.7 换算截面几何特性计算(以中板截面特性计算) (26) (26)1.7.1 换算截面面积A1.7.2 换算截面重心位置 (26)1.7.3 换算截面惯性矩 (26)1.7.4 换算截面弹性抵抗矩 (27)1.8 承载能力极限状态计算 (28)1.8.1 跨中截面正截面抗弯承载力计算 (28)1.8.2 斜截面抗剪承载力计算 (28)1.9 验算 (33)1.9.1施工吊装时的正应力验算 (33)1.9.2 变形计算 (34)1.9.3 板的最大裂缝宽度验算 (35)1.10 支座计算 (37)1.10.1 选定支座的平面尺寸 (37)1.10.2 确定支座的厚度 (37)1.10.3 验算支座的偏转 (38)1.10.4 验算支座的稳定性 (38)2 下部结构设计计算 (40)2.1盖梁计算 (40)2.1.1 设计资料 (40)2.1.2 盖梁计算 (41)2.1.3 内力计算 (49)2.1.4 截面配筋设计与承载力校核 (51)2.2 桥墩墩柱设计 (55)2.2.1作用效用计算 (55)2.2.2 截面配筋计算及应力验算 (56)2.3扩大基础设计计算 (59)2.3.1 基础埋深方案 (59)2.3.2 基础底面积验算 (60)2.3.3基底偏心距验算 (60)结论 (63)致谢 (64)参考文献 (65)前言本次毕业设计的主要目的是培养综合运用所学知识和技能,分析解决实际问题的能力。
预应力混凝土公路桥梁通用图设计成套技术通用图设计计算书10m简支装配式后张法预应力混凝土空心板配束计算( 二级公路)设计计算人:日期:复核核对人:日期:单位审核人:日期:项目负责人:日期:编制单位:湖南省交通规划勘察设计院编制时间:二○○六年三月10m 简支装配式后张法预应力混凝土空心板配束计算1. 设计依据及相关资料1.1 计算项目采用的标准和规范1. 《公路工程技术标准》 (JTG B01-2003)2. 《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60-2004)(简称《通用规范》 )3.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG D 62-2004)(简称《公桥规》)1.2 参与计算的材料及其强度指标依据《中华人民共和国交通部-“预应力混凝土公路桥梁通用设计图成套技术”第二 次工作会议纪要》:对于公路Ⅱ级汽车荷载的预应力混凝土空心板采用C40 强度等级的混凝土;桥面铺装下层为 100mm 现浇 C40混凝土,上层为 80mm 沥青混凝土;后张法预应力 管道统一采用金属波纹管。
各参与计算材料的强度指标按《公桥规》选用,材料名称及设 计参数取值见表 1.1 。
材料名称及设计参数取值表表 1.1材 料项目参 数 材 料项目参 数抗压标准强度 f ck 26.8MPa 抗拉标准强度 f pk 1860MPa 抗拉标准强度 f tk2.40MPa抗拉设计强度 f pd1260MPaC40 混凝土抗压设计强度 f 抗拉设计强度 f线膨胀系数α0.00001 张拉控制应力 σcon 0.75f pk普通钢筋 HRB335抗拉标准强度 f 抗拉设计强度 f抗压设计强度 f sk 335MPa 钢丝松弛系数 0.3 sd280MPa单端锚具回缩值Δ L6mm sd ’ 280MPa沥青砼容重24kN/m1.3 荷载等级依据《通用规范》第 4.3.1 款第 3 条表 4.3.1-1 规定,二级公路汽车荷载等级:公路 Ⅱ级;1.4 作用荷载、荷载组合、荷载作用简图1.4.1 设计采用的作用设计采用的作用荷载,按《通用规范》第4 章确定。
钢筋混凝土空心板设计计算书一、基本设计资料1、跨度和桥面宽度(1)标准跨径:16m (墩中心距)。
(2)计算跨径:15.3m 。
(3)桥面宽度:净7m+2×0.5m (人行道)。
2、技术标准设计荷载:公路—Ⅱ级,人行道和栏杆自重线密度按照单侧6KN/m 计算,人群荷载取3.5KN/㎡。
环境标准:Ⅰ类环境。
设计安全等级:二级。
3、主要材料:混凝土空心简支板和铰接缝采用C30混凝土;水泥混凝土铺装厚度7cm,沥青表处厚2cm 的C25混凝土。
沥青混凝土重度按23KN/m ³计算,混凝土重度按24KN/m ³计。
中板截面构造及尺寸(单位:cm )一、计算空心板截面几何特性1、毛截面面积计算cmA 53772810213472147555322223)559(75124=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯+⨯⨯+⨯-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⨯⨯+-⨯=2、毛截面重心位置全截面对12板高处的静矩为:3212.64301032185.3781021283475.37347212475.374752cm S h =⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯--⨯⨯⨯-⎪⎭⎫ ⎝⎛--⨯⨯⨯-⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯=铰缝的面积为:269181021347214752cm A j =⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=毛截面重心离12板高的距离为:cm A S d h 2.153772.643021===铰缝重心到12板高的距离为:cmA S d j h j 306.96912.643021===3、毛截面惯性矩计算铰缝对自身重心轴的惯性矩为:4233504.122342653.42691363471254722cm I j =⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯+⨯⨯= 空心板截面对其重心轴的惯性矩为:()()46223104.8306.92.1691208.3258922.1323211052156.0751241275124cm I ⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡++⨯-⨯-⨯+-⨯⨯+⨯= 空心板截面的抗扭刚度可简化为下图所示的箱型截面进行近似计算抗扭刚度为:462221221072.7236521011011146511442114cm th t t b h b I T ⨯=⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯⨯=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=二、主梁内力计算1、永久作用效应计算(1)空心板自重(一期结构自重):m KN G /44.132510537741=⨯⨯=-(2)桥面系自重(二期结构自重):1)本设计人行道和栏杆自重线密度按照单侧6KN/m 计算。
10m简支装配式后张法预应力混凝土空心板计算1. 设计依据及相关资料1.1计算项目采用的标准和规范1.《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)2.《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)(简称《通用规范》)3.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)(简称《公桥规》)1.2参与计算的材料及其强度指标依据《中华人民共和国交通部-“预应力混凝土公路桥梁通用设计图成套技术”第二次工作会议纪要》:对于公路Ⅰ级汽车荷载的预应力混凝土空心板采用C50强度等级的混凝土;桥面铺装下层为100mm现浇C40混凝土,上层为沥青混凝土;后张法预应力管道统一采用金属波纹管。
各参与计算材料的强度指标按《公桥规》选用,材料名称及设计参数取值见表1.1。
材料名称及设计参数取值表表1.11.3 荷载等级依据《通用规范》第4.3.1款第3条表4.3.1-1规定,高速公路和一级公路汽车荷载等级:公路Ⅰ级;1.4 作用荷载、荷载组合、荷载作用简图1.4.1设计采用的作用设计采用的作用荷载,按《通用规范》第4章确定。
不计偶然作用,永久作用和可变作用的取项如下:Array(1)永久作用:结构重力、缩及徐变作用;(2)可变作用:汽车荷载、度作用;整体温差:温升20℃,整体温降20℃;依据《中华人民共和国交通部-“预应力混凝土公路桥梁通用设计图成套技术”第二次工作会议纪要》:空心板桥面铺装上层选用沥青铺装。
竖向梯度温度效应按《通用规范》第4.3.10款第3条选用(100mm沥青混凝土铺装层),具体图式见图1.1。
竖向日照反温差为正温差乘以-0.5。
依据《通用规范》条文说明第4.3.10款不计入横桥向梯度温度。
各板的横向分布系数及取值方式参见《横向分布系数计算书》。
1.4.2作用效应组合(1)持久状况承载能力极限状态(《通用规范》第4.1.6款)作用效应组合设计值S ud=1.2×永久作用+1.4×汽车荷载+0.8×1.4温度作用效应组合设计值组合值还应乘结构重要性系数1.1。
B2合同段10m空心板梁计算书编制:审核:批准:2014年07月20日10m空心板梁计算书一、根据公式:4束钢绞线的张拉力为:P4 = 4(钢绞线根数)×139(每根公称截面积)×1395(张拉控制应力1860×0.75)= 775620N5束钢绞线的张拉力为:P5= 5(钢绞线根数)×139(每根公称截面积)×1395(张拉控制应力1860×0.75)= 969525N二、预应力筋平均张拉力按下式计算:Pp=P(1—e—( K x + μθ))/kx+μθ式中:Pp ——预应力筋平均张拉力(N);P ——预应力筋张拉端的张拉力(N);X ——从张拉端至计算截面的孔道长度(m);θ——从张拉端至计算截面的曲线孔道部分切线的夹角之和(弧度);k ——孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数;μ——预应力筋与孔道壁的摩擦系数。
根据上述公式:中跨:N1的张拉长度分别为x1 = 4.80m, k=0.0015;μ=0.25;θ1=0.1047 求得(1—e—( K x1 + μθ1))/kx1+μθ1=0.9835所以4束钢绞线的张拉力为:Pp4-1 = P4-1×0.9835= 775620N×0.9835=762822.27NPp5-1 = P5-1×0.9835= 969525N×0.9835=953527.84N三、根据预应力筋的平均张拉力计算预应力筋的理论伸长值预应力筋的理论伸长值ΔL(mm)可按下式计算:ΔL = Pp * L / Ap * EpPp ——预应力筋平均张拉力(N);L ——预应力筋的长度(mm);Ap ——预应力筋的截面面积(mm2);Ep ——预应力筋的弹性模量(N/mm2);所以边跨预应力筋单侧张拉的理论伸长值为:经计算依次为:编号中梁边梁N1ΔL433 ΔL533四、根据P4、P5和两块标定油压表所对应的回归方程(后附)求得N1的单侧张拉读数的伸长量列表如下:4束×1395(张拉控制应力1860×0.75)×139(每束钢绞线截面积)=775620N5束×1395(张拉控制应力1860×0.75)×139(每束钢绞线截面积)=969525N2014年7月25日顶号67 71表号6874 6763回归方程Y=0.033967X+0.05 Y=0.034X-0.564束10% 20% 100% 10% 20% 100% 2.7 5.36 26.59 2.14 4.43 25.855束10% 20% 100% 10% 20% 100%3.37 6.68 33.22 3.38 6.2 33.23伸长量为:33mm(单侧)后附千斤顶标定记录、钢绞线试验记录。
一. 桥面系图 二. 恒载计算三. 车道要素计算(μ、ξ、n 、b ) 四. 内力组合 五.截面计算(计算书是2010年1月做的,现作看来有个错误的地方:没有正确计算整体板中性轴!)一.图为xx 县xx 桥,桥面组成为:4.020.5m +⨯,空心板高为:50cm ,顶宽为5m ,底宽为4.5m ,空心直径为:26cm 。
桥面铺装层为10~13.75cm 普通钢筋混凝土。
空心板采用C40砼,行车道为单车道。
二.恒载计算(单位板宽计算) 1)、计算要素: (1)、计算跨径:9.960.189.78l m =-=(2)、净跨径: 00.39.960.29.612l m =--= (3)、单车道无车道横向折减:1ξ= (4)、冲击系数μ:本桥的自振基频f =其中,抗弯惯性矩:3310.51212c bh I ⨯==3410.410m -=⨯ C40的弹性模量:41023.2510 3.2510/c E Mpa N m =⨯=⨯(查砼桥规) 单位板宽,每延米的重力:()21 4.50.50.240.25100.1325/4.5G π⎡⎤=⨯⨯+⨯-⨯⋅⨯⎣⎦9.899890kn N ==所以,f == 0.092Hz = 因为 1.5f Hz <0.05μ=。
1)、跨中弯矩M 。
如右图示:计算跨径:9.78l m = 恒载均布荷载:10.52/q kn m =2210.529.7888G ql M ⨯==125.78.k n m = 2)、支点剪力z Q 。
10.529.7851.442z Q kN ⨯==对于10m 简支板,只需验算跨中弯矩M 、支点剪力Q 。
三.活载计算(车道要素) 1)、跨中截面荷载有效分布宽度0b取a2=20cm ,b2=60cm 。
如下图有a1=a2+2H=20+2×10=40cm b1=b2+2H=60+2×10=80cm 当按单个车轮时,有效分布宽度为: b= b1+L/3=80+996/3=412CM他说明在横桥向各桥的横向宽度均发生重叠。
混凝土空心板计算
混凝土空心板的计算通常包括以下几个方面:
1. 断面计算:根据设计要求确定混凝土空心板的几何形状和尺寸,包括板的宽度、高度、厚度等参数。
断面计算可以根据板的受力情况选择适当的断面形式,如矩形、梁、T形、槽钢型等。
2. 强度计算:根据设计荷载和材料性能,计算混凝土空心板的强度。
强度计算主要包括混凝土强度和钢筋强度的计算。
混凝土强度可以根据混凝土配合比和强度等级确定,一般采用抗压强度和抗弯强度进行计算。
钢筋强度一般根据国家标准中的钢筋强度等级进行选择,计算时考虑钢筋的屈服强度和抗拉强度等因素。
3. 承载力计算:根据板的几何形状、强度和荷载情况,计算板的承载力。
承载力计算主要考虑板的弯曲承载力和剪切承载力等方面。
弯曲承载力可以根据梁理论进行计算,考虑弯矩和截面惯性矩等因素。
剪切承载力可以根据剪切理论进行计算,考虑剪力和截面剪切面积等因素。
以上是混凝土空心板计算的基本内容,具体计算方法和步骤应根据具体设计要求、规范和计算软件等进行确定。
同时,在计
算过程中还需考虑其他因素,如挠度、锚固、施工工艺等。
建议在实际工程中由专业工程师进行计算和设计。
装配式钢筋混凝土空心板计算书跨径: 10米(2×净11.0米)斜交角: 15° 30° 45°计算:复核:审核:XXXX勘察设计研究院年月日一、计算资料1、标准跨径:10.0m2、计算跨径:9.6m3、桥面净空:净-11.0 m4、设计荷载:公路-Ⅰ级5、斜交角度:1503004506、材料:(1)普通钢筋:R235、HRB335钢筋,其技术指标见表-1。
表-1(2)空心板混凝土:预制空心板及现浇桥面铺装、空心板封头、防撞护栏均采用C30混凝土,铰缝混凝土采用C30小石子混凝土,桥面面层为沥青砼。
技术指标见表-2。
表-27(1)中华人民共和国行业标准《公路工程技术标准》(JTG B01-2003);(2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004),简称《公预规》。
(3)《公路桥涵设计手册-梁桥(上册)》(1998年1月第一版第二次印刷),简称《梁桥》。
(4)中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)。
二、结构尺寸本桥按高速公路桥梁设计,取上部独立桥梁进行计算,桥面净宽11.125米,两侧为安全护栏,全桥采用9块空心板,中板为1.27米,边板为1.67米,水泥砼铺装厚10cm,沥青砼厚10cm。
取净-11.125m桥梁的边、中板进行计算,桥梁横断面及边、中板尺寸如图1,图2所示(尺寸单位:cm)图 1图2空心板的标准跨径为10m,计算跨径l=9.6m。
空心板的具体构造见我院桥涵设计通用图(编号:TYT/GJS 02-3-2)。
三、各块板汽车荷载横向分布系数m c计算1、采用铰结板法计算弯矩及L/4截面至跨中截面剪力的m ca. 计算截面抗弯惯性矩I在AUTOCAD中作图量测得到边、中板跨中截面对各自水平形心轴的抗弯惯性矩:I边=0.01745 (m4),I中=0.01465 (m4)。
b. 计算截面抗扭惯性矩I T空心板截面边、中板跨中截面抗扭惯性矩I T可近似简化成图4虚线所示的薄壁箱形截面来计算(尺寸单位:cm)图 4b-1. 边板跨中截面抗扭惯性矩I T边:t1/d1=10/33=0.3,查表得c=0.27取t=(t’+t”)/2=(0.195+0.27)/2=0.233(m)b=b1-t=1.335-0.233=1.102;h=h1-(t1+t2)/2=0.46)m(...)./../.././(..hdctbtbt2hh4bI4iii222T03623.13327091021091021233462461021432231=⨯⨯+++⨯⨯⨯+++=∑=边b-2.中板跨中截面抗扭惯性矩I T中取t=(t’+t”)/2=0.195(m)b=b1-t=1.335-0.195=1.14;h=h1-(t1+t2)/2=0.46)m(/0.09)/0.09/0.185/(24hdctbtbt2hh4bI422iii222T03604.14.114.146.46.14.132=++⨯⨯⨯=+++=∑中c. 计算刚度参数γ根据<公预规>3.1.6条有:G c=0.4E cc-1.边板计算刚度参数γ边03935.001745.2.6)/(2.62=⨯==2T.102/9.6)/0.03623(1lbII边γc-2.中板计算刚度参数γ中03554.001465.2.6)/(2.62=⨯==2T.14/9.6)/0.03604(1lbII中γd. 计算各块板影响线坐标根据γ值,查《梁桥》附表(二)1-附-23,得各块板轴线处的影响线坐标值如表-3表-3e-1.计算弯矩及L/4截面至跨中截面剪力的m c本桥桥面净宽11.125m ,按《桥规》第4.3.1条规定取设计车道数为3,横向折减系数为0.78,但折减后的效应不得小于两设计车道的荷载效应。
根据各块板轴线处的混合影响线坐标值,绘制各块板的影响线、布置最不利汽车荷载位置如图5所示设计车道数分别为2、3时第i 号板的汽车荷载跨中弯矩横向分布系数m c2-i 、m c3-i 为:0.35150.075)0.1310.197(0.321m 1-c2=+++=0.3070.78)033.0051.00.0750.1310.197(0.321m 1-c3=⨯+++++=0.332)089.0150.00.201.2240(21m 2-c2=+++=0.3000.78)041.0063.0089.0150.00.201.2240(21m 2-c3=⨯+++++=0.304)094.0155.00.189.1690(21m 3-c2=+++=0.2810.78)046.0068.0094.0155.00.189.1690(21m 3-c3=⨯+++++=0.2780.092)0.1470.176.1410(21m 4-c2=+++=265.00.78)053.0070.00.0920.1470.176.1410(21m 4-c3=⨯+++++=0.2300.131)0.1650.143.10(21m 5-c2=+++= 241.00.78)08.01.00.1310.1650.143.10(21m 5-c3=⨯+++++=1号板为边板,m c2-1>m c3-1,所以取边板m c =m c2-1=0.3515。
2~5号板的构造一样(均为中板),其中2号板的m c 最大(m c2-2=0.332),所以取中板m c =0.332。
图5e-2.采用杠杆法计算支点剪力的m0支剪用杠杆法计算,各块板的影响线、布置最不利汽车荷载位置如下图所示图 6则边板的m0支剪为0.94×1/2=0.47;中板的m0支剪为1.0×1/2=0.5。
四、活载作用内力计算(1)荷载横向分布系数汇总表-4(2)表- 5(3) 公路-Ⅰ级集中荷载P k 计算弯矩效应:4.198)56.9(550180360180=---+=k P kN剪力效应:P k =1.2×198.4=238.1kN (4) 汽车冲击系数计算a. 桥梁的自振频率(基频)计算据《公路桥涵设计通用规范》条文说明 4.3.2,简支梁桥的自振频率(基频)ƒ1可采用下式计算:gG m m EIc l f cc cc /221==π本桥各参数取值如下: l =9.6mE =Ec =3.00×104MPa =3.00×1010N/m 2。
Ic 边板= 0.01745m 4,Ic 中板=0.01465 m 4。
在AUTOCAD 中作图量测得到边、中板跨中截面截面面积:A 边板跨中= 0.54361m 2, A 中板跨中=0.42776 m 2。
G 边板=A 边板跨中×γ=0.54361×25000=13590.3N/m G 中板=A 中板跨中×γ=0.42776×25000=10694N/m g =9.81(m/s 2)m cc 边板= G 边板/g =13590.3/9.81=1385.3(Ns 2 /m 2) m cc 中板= G 中板/g =10694/9.81=1090.1(Ns 2 /m 2)5.103.138501745.0103.006.921021=⨯⨯⨯=π边板f (Hz)8.101.109101465.0103.006.921021=⨯⨯⨯=π中板f (Hz)b.汽车荷载冲击系数计算 由上计算得:1.5 Hz ≤f 1种板≤14 Hz 1.5 Hz ≤f 1边板≤14 Hz据《公路桥涵设计通用规范》4.3.2:3998.00157.05.10ln 1767.00157.0ln 1767.01=-=-=边板边板f μ 4048.00157.08.10ln 1767.00157.0ln 1767.01=-=-=中板中板f μ(5) 跨中弯矩M l/2、跨中剪力Q l/2,1/4弯矩M l/4、1/4剪力Q l/4计算: 由公路-Ⅰ级荷载在一块板上的内力数值,可以按截面内力一般公式计算,即:S=(1+μ)ξ(m i P i y i +m c q k Ω) 三车道折减,ξ=0.78。
表-6边板表-7中板(6) 计算支点截面汽车荷载最大剪力绘制荷载横向分布系数沿桥纵向的变化图形和支点剪力影响线:图7支点剪力计算图示(6)-1.边板:Q0均=(1+μ)˙ξ[m cΩ+a/2(m0-m c)y]=1.3998×0.78×10.5×[0.3515×4.8+2.4/2×(0.47-0.3515)×0.916] =20.83kNQ0集=(1+μ)˙ξm i P k y i=1.3998×0.78×0.47×238.1×1=122.18kN 则,公路-Ⅰ级作用下,边板支点的最大剪力为:Q 0=Q 0均+Q 0集=20.83+122.18=143.01kN (6)-2.中板:Q 0均=(1+μ)˙ξ[m c Ω+a/2(m 0-m c )y ]=1.4048×0.78×10.5×[0.332×4.8+2.4/2×(0.5-0.332)×0.916]=20.46kNQ 0集=(1+μ)˙ξm i P k y i =1.4048×0.78×0.5×238.1×1=130.45kN 则,公路-Ⅰ级作用下,边板支点的最大剪力为: Q 0=Q 0均+Q 0集=20.46+130.45=150.91kN五、恒载计算1.桥面铺装、分隔带及护栏重力中央分隔带及护栏的重力取用两侧共计:6.79kN/m桥面铺装 0.1×11.125×24+0.1×11.125×24=53.4kN/m 平均分配:g 1=(6.79+53.4)/9=6.69kN/m 2.铰和铰结重力在CAD 中量得铰及接缝面积为0.0557m 2 g 2=0.0557 ×24=1.33kN/m 3.行车道板重力g 3边=0.5436×25=13.59kN/m g 3中=0.4277×25=10.69kN/m恒载总重:g 边= g 1+ g 2+ g 3边=6.69+1.33+13.59=21.61kN/mg 中= g 1+ g 2+ g 3中=6.69+1.33+10.69=18.71kN/m根据恒载集度计算所得恒载内力如下表:表-8恒载内力五、内力组合表-9边板内力组合表-10中板内力组合四、正截面抗弯承载力验算1.已知数据及要求见前一、二所述。