6m-机耕桥计算.doc
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6m-机耕桥计算.doc
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音坑乡城畈村叶坑河道加固工程
机耕桥计算书
1)基本资料
(1)几何尺寸
桥净跨L0=6.0m,总长L=6.8m,支承长度b=0.40m;板厚t=0.35m,铺层厚0.05m,安全带0.25m(宽)×0.25m(高),桥净宽B1=3.0m,总宽B=3.5m。
(2)依据规范及参考书目
《公路桥涵设计通用规范》JTJD60-2004以下简称《通规》
《公路桥梁设计手册(梁桥)上册》人民交通出版社徐光辉主编。
(3)荷载
汽车荷载等级:
公路-Ⅱ,1车道
设计安全等级:
三级,γ0=0.9
(4)材料
砼强度等级C30
fcd=14.3MPa,EC=3.0×104MPa
钢筋强度等级:
HRB335
Fy=310MPa,Es=2.0×105MPa。
2)恒载计算(单位板宽计算)
(1)计算要素
计算跨径:
L=6+0.4=6.4m
单车道无车道横向折减:
ζ=1
冲击系数μ:
桥自振基频f=(π/2L2)(EIcg/G)1/2
其中,抗弯惯性矩:
IC=1×0.353/12=35.73×10-4m4
C30砼弹性模量:
EC=3.0×104MPa=3.0×1010N/m2
单位板板宽,每延米的重力:
G=(3.5×0.35+3.0×0.05)+0.25×0.25×2)×25/3.5=10.714KN=10714N
f=(π/2L2)(EIcg/G)1/2=3.14/(2×6.42)×(3.0×1010×35.73×10-4×9.81/10714)1/2=12.01Hz<14Hz
冲击系数μ=0.1767Ln(f)-0.0157=0.424
结构层+铺装层:
g1=((3.5×0.35+3.0×0.05)+0.25×0.25×2)×25=37.5kN/m
(2)跨中弯矩M
Mg=gzL2/8=37.5×6.42/8=192kN.m
(3)支点剪力Qz
Qz=37.5×6.4/2=120kN
对于6.4m简支板,只需计算跨中弯矩M、支点剪力Q。
3)活载计算
(1)跨中截面荷载有效分布宽度b0
中后轮着地宽度和长度:
b2=0.6m,a2=0.2m
a1=a2+2H=0.2+0.05×2=0.30m
b1=b2+2H=0.6+0.05×2=0.70m
按单个车轮时,有效分布宽度为
b=b1+L/3=0.70+6.4/3=2.83m
一辆车的左右轮重的分布宽度发生重叠
偏载情况下跨中截面处的荷载有效分布宽度b0
b0=0.25+0.5+1.8+0.70/2+6.4/6=3.97m
与之对应的车道数n0=1
支点截面的有效分布宽度bz
bz=0.70+0.35=1.05m<1.8m
表明在任意车轮之间分布宽度没有重叠现象,其与之对应的车道数为n0=0.5
(2)、汽车荷载的内力计算。
车道荷载标准值。
公路-Ⅱ级车道荷载的均布荷载qk=0.75×10.5=7.875kN/m
集中荷载pk=1.2×0.75×180×(1+(6.4-5)/(50-5))=1.2×139.2=167.04kN
(3)、汽车荷载的内力计算
跨中弯矩M0=1.43×1×{(6.42×7.875)/8+167.04×6.4/4}/3.97
=110.79kN.m
支点剪力Qz=1.43×1×{(6.4×37.5)/(2×3.97)+167.04/(2×2×1.05)}=100.1kN
(4)荷载组合
对于小跨径桥梁,只需验算跨中弯矩M、支点剪力Q。
根据《桥规》按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应组合,并取其最不利组合为设计值。
经计算比较,按承载能力极限状态为最不利组合
跨中弯矩M0=0.9×(1.2×192+1.4×110.79)=346.96kN.m
支点剪力Qz=0.9×(1.2×120+1.4×100.1)=255.73kN.m
4)配筋计算
正截面配筋设计,斜截面抗剪设计计算结果见下表
配筋计算表
配筋计算
弯矩设计值M(kN.M)
346.96
支点剪力设计值合计(kN)
255.73
砼抗压强度fc(N/mm2)
14.3
矩形宽度b(mm)
3500
有效高度h0(mm)
330
钢筋抗压fy(N/mm2)
310
as
0.183
s
0.204
钢筋面积As(mm2)
12923.4
配筋率(%)
1.119
复核数据
板0.4%--0.8%
矩梁0.6%--1.5%
sb1=0.614
sb2=0.544
砼受剪承载力(kN)
240.24
弯起钢筋面积(mm2)
-325.264
实配纵向受力主钢筋Φ22@100,横向分布筋按构造Φ14@150。
5)、变形计算
D=3.0×107×0.353/[12×(1-0.22)]=111653kN.m
b/l=5/6.40=0.78
查表得a=0.01623
∫=(0.01623×17.25×6.404+0.02324×163.08×6.402)/111653
=6.8×10-3m<6.40/600=10.67×10-3m
符合规范要求
6)、桥台设计
桥台采用重力式,材料采用C20砼现浇,基础要求挖至新鲜完整岩石,基础承载能力能满足设计要求。
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