交通桥计算书

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1、1#交通桥计算书1、 设计资料1、计算跨径：2、设计荷载：公路级3、斜交角度：3104、使用材料：板采用C25混凝土、HRB335钢筋；钢筋混凝土重度取；，板面铺装C30混凝土，取。5、各部分主要尺寸：计算跨径：；板斜长：板全宽：B=5m板斜宽：板厚：t=0.35m，铺装层厚度：最厚处85mm、最薄处50mm6、 设计环境：环境类别为类7、 设计依据： （1）中华人民共和国行业标准：公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004），简称桥规，人民交通出版社，2004年； （2）中华人民共和国行业标准，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004），简称公预规，人民交通出版社，

2、2004年。 二、作用效应计算（一）永久作用效应计算1、单位面积上的荷载集度q在行车道部分设置双向横坡，平均铺装层厚度为0.0675m（将护栏重量按均布荷载考虑，单位宽度取1m）；2、主弯矩永久作用效应采用桥梁工程（上册）（范立础主编。人民交通出版社，2001.11）第八章第二节推荐的方法进行计算，方法简介及所用公式。依板跨中央：弯矩系数则： M1,，M2自重作用下斜板桥跨中中点的主弯矩主弯矩的主方向角：板带支座边缘的剪力，：3、 钢筋方向的弯矩，钢筋配筋按渐变方式布置，即跨中主筋垂直于支撑边，边缘钢筋平行于自由边。（1） 板跨中央 主筋方向垂直于支撑边，并与桥轴线呈310夹角。则：则沿钢筋方

3、向的弯矩为： 自重作用下斜板桥跨中中点钢筋方向的弯矩。（2） 自由边中点由于主钢筋在自由边区段与自由边平行，则：， 自重作用下斜板桥自由边中点钢筋方向的弯矩。（2） 可变作用效应计算可变作用效应的计算目前尚无现成的表格可以套用，公预规4.1.1条推荐了根据0lsen试验数据提出的将斜桥简化为正桥计算的近似方法，本工程采用该方法将斜板简化为正板桥计算，计算去每1m板宽，板的参数按各向同性板计算取值。由于，且，根据公预规条文说明表4-1，计算跨径为：，计算宽度为5m是正板桥。1、汽车冲击荷载系数计算按通规4.3.2条:，；故简支梁板桥的基频估算为，按桥规4.3.2条规定当时，。 2、板桥有效工作宽

4、度计算按通规4.3.1-7条，桥面宽度小于7m，车辆按单向行驶，设计车道数为1道。按单车道计算一个车轮荷载的平均分布宽度。下面按桥梁工程（姚玲森主编P93）中规定，计算板的有效分布宽度：、荷载在跨径中间的有效分布宽度应按相邻靠近的后车轮集中荷载一起计算其有效分布宽度，（车轮宽度加上2倍铺装层厚度），；、荷载作用在板支承处的有效分布宽度，且；、荷载靠近板支承处的有效分布宽度，且；由以上分析，在计算板桥的车道荷载和车辆荷载时，可以偏保守地进行计算，即取板的有效分布宽度为1.795m。3、梁式板桥的车道荷载计算按通规4.3.1-3条，1#交通桥为四级公路，汽车荷载等级为公路-级，四级公路重型车辆少时

5、，车道荷载效应可乘以折减系数0.8。均布荷载标准值：（公路-级）；集中荷载标准值：（公路-级）；计算梁式板桥的车道荷载时，只需将作用在行车道板上的集中荷载作用等效为板的有效工作宽度内的荷载集度。下面计算由车道荷载引起的单位有效宽度的弯矩和剪力，；（上式1.2系数按通规4.3.1-4取值）。4、 梁式板桥的人群荷载计算 按通规4.3-5规定，人群荷载取3.0kN/m2。将人群荷载按均布荷载考虑等效为，下面计算由人群荷载引起的弯矩和剪力， 5、作用效应组合基本组合：（用于承载能力极限状态）： 短期组合：（用于正常使用极限状态）： 长期组合：（用于正常使用极限状态): 8、梁式板桥的车辆荷载计算按通

6、规4.3.1-3条，2#闸交通桥为四级公路重型车辆较少，汽车荷载等级为公路-级，车辆荷载效应可乘以折减系数0.7。交通桥计算跨度5.6m，按车轮不同位置计算弯矩和剪力的最大值。取车辆荷载的后轮荷载，后轮轴距为1.4m，计算简图如下，可求出支座反力和，。计算A、B点的最大弯矩，；故可得，按前面分析，偏保守地取板的有效宽度为1.795m，故。当车轮荷载作用于支座边缘时，出现最大支座剪力，其值为。按通规4.3-5规定，人群荷载取3.0kN/m2。将人群荷载按均布荷载考虑等效为，下面计算由人群荷载引起的弯矩和剪力，9、作用效应组合基本组合：（用于承载能力极限状态）： 短期组合：（用于正常使用极限状态）

7、： 长期组合：（用于正常使用极限状态): 由以上分析，车辆荷载产生弯矩和剪力最大值更大，下面按车辆荷载基本组合工况计算整体式板桥所需配置的纵向受拉钢筋和承受剪力的箍筋。10、纵向受力钢筋的计算预选混凝土等级为C25，对应的抗压强度设计值为；纵向钢筋为HRB335，对应的抗压强度设计值为。板的计算厚度为，假定保护层厚度取，则，单位宽度， （1）计算受压钢筋截面面积 所以，只需按构造要求配置。 根据最小配筋率，选610，则，在板顶布置成一排。 （2）计算受拉钢筋截面面积 由， 钢筋面积公式由公式： ，计算配筋面积为3214.3mm2。按公预规5.2.2的规定，混凝土受压区高度应符合下列条件：含筋率

8、为：， 同时满足不小于0.2%，符合公预规9.1.12条规定。跨中区段的纵向主钢筋设置根据公预规9.2.7条规定：当整体式斜板桥斜交角大于时，主钢筋宜垂直于板的支座轴线方向布置，此时，在板的自由边上下各段设一条不少于三根主钢筋的平行于自由边的钢筋带，幷用箍筋箍牢。跨中区段的纵向钢筋按垂直边配置，其分布宽度为： 配置20的HRB335钢筋，间距90mm，全宽共配31根钢筋，总的钢筋面积为：，考虑到偶然荷载作用和人群荷载作用等因素，本交通桥实际配筋面积为9740mm2，大于要求的钢筋面积。自由边纵向主钢筋设置自由边按照构造，每侧自由边纵向在的范围，以平行于自由边方向，配置20的HRB335钢筋，间

9、距250，全宽共配12根钢筋。横向分布钢筋的设置根据公预规9.2.5条规定，行车道板内应设置垂直于主钢筋的分布钢筋，分布钢筋设在主钢筋内侧，其直径不应小于8mm，间距不应大于200mm。截面面积不宜小于板的截面面积的0.1%。横向分布钢筋平行于支撑边均匀设置，沿跨径方向每延米设置16的HRB335钢筋，间距为200mm，全桥共布置29根，钢筋面积为，满足规范要求。附加钢筋的设置钝角处顶面根据公预规9.2.7第一条规定，在钝角部位靠近顶板的上层，应布置垂直于钝角平分线的加强钢筋。其钢筋面积用桥梁工程上册（上册）（范立础,主编.人民交通出版社，2001.11）第八章第二节推荐的经验公式确定，即在钝

10、角顶面范围内，在角平分线的垂直方向设置抵抗负弯矩的钢筋，单位宽度内钢筋数量： 式中：与斜角角有关，取0.8，每米宽度的主钢筋面积数量，取板跨中央或自由边大者，取12.57。 在1.16米范围内需要的钢筋面积，采用16的HRB335钢筋，间距250mm，在全宽范围内设置6根钢筋。配置钢筋面积为2.011大于要求的钢筋面积，满足要求。钝角处顶面自由边顶面为了抵抗扭矩，在每边内附设16的HRB335钢筋，间距为250mm，每边6根。钝角底面公预规9.2.7第一条规定，在钝角部位靠近底板的下层，应布置平行于钝角平分线的加强钢筋，加强钢筋直径不宜小于12mm，间距100150mm，布置于以钝角两侧1.0

11、1.5m长的扇形面积内。因此，在钝角部位靠近底板的下层，布置平行于钝角平分线的12的HRB335加强钢筋，间距为100mm，布置于以钝角两侧1.5m边长的扇形面积内。10、箍筋的计算1#整体式板桥仅在闸墩支承处设有弯起钢筋，没有设置箍筋，下面偏保守按无腹筋的一般板类受弯构件复核其斜截面受剪承载力，参照规范GB50010-2002，其中；，故，故1#板桥不需配置箍筋，仅需在支承处做构造处理，即将部分纵向受力钢筋弯起，如设计图所示。11、 持久状况极限承载能力验算 按照板的各部分实际配筋，求其截面实际承载能力，检查是否满足持久状况极限承载能力要求。 已知：板宽b=1m，板厚h=0.35m，采用HR

12、B335钢筋，C25混凝土，查得。纵向板跨中央截面按照上述结论每米宽设置20的HRB335钢筋，间距9cm，净保护层厚度为4cm。，由受压区混凝土最大承载力：受拉区钢筋最大承载力：验算大于要求的承载力，满足要求。12、 持久状况正常使用极限状态验算裂缝宽度验算根据公预规6.4.3条的规定，矩形截面钢筋混凝土构件最大裂缝宽度，取用光面钢筋，,取， 且已经工程处于露天环境属于二类环境，则 所以，跨中截面最大裂缝宽度满足公预规（JTG D62-2004）中第6.4.2条要求。挠度验算由力学知，等高简支梁短期效应作用下跨中挠度 式中， ， ， ， 根据给定的构件刚度用结构力学方法计算构件挠度： 根据规

13、范，当采用C40以下的混凝土时，挠度长期增长系数。则： 根据规范，梁式桥主梁考虑长期效应后最大挠度处不应超过计算跨径的 ，故挠度验算满足规范要求。 （三）、栏杆的构造及布置 1、栏杆的构造 栏杆构造及布置见图2，它由栏杆柱及上、下扶手组成，栏杆柱间距为2m。 2、栏杆柱的作用效应计算 以栏杆柱根部截面为例计算效应。 图2 栏杆构造图（尺寸单位：mm） 永久作用效应： 扶手自重： 栏杆柱自重： 栏杆柱根部截面上永久作用产生的总轴向力： 荷载效应： 按桥规4.3.5条规定，计算人行道栏杆荷载效应时，作用在栏杆立柱柱顶的水平推力标准值取0.75kN/m，作用在栏杆扶手上的竖向力标准值取1.0kN/m。 则荷载效应计算如下： 由于扶手两边对称，作用于扶手上的竖向力在栏杆柱根部截面产生轴向力Np，水平推力在栏杆柱根部截面形成剪力Vp，弯矩Mp，其大小为： ， 效应组合 栏杆根部截面按承载能力极限状态基本组合的效应组合设计值为： ， ， 栏杆柱的钢筋布置 栏杆柱采用C25混凝土，参照已有设计，栏杆柱受力钢筋采用HRB335普通钢筋12，箍筋采用8，布置见设计图纸。 配筋率为：, 一侧钢筋的配筋率为： 均满足公预规要求。