30m簡支箱梁計算書

1、30m預應力混凝土簡支小箱梁計算書一、主要設(shè)計標準1、公路等級：城市支路，雙向四車道2、橋面寬度：3m人行道+0.25m路緣帶+2x3.5m車行道+0.5m雙黃線+2x3.5m車行道+0.25m路緣帶+3m人行道=21m3、荷載等級：汽車-80級4、設(shè)計時速：30Km/h5、地震動峰值加速度0.2g6、設(shè)計基準期：100年二、計算依據(jù)、標準和標準1、?廠礦道路設(shè)計標準?GBJ22-872、?公路橋涵設(shè)計通用標準?JTG D60-20043、?公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設(shè)計標準?JTG D62-2004三、計算理論、荷載及方法1、計算理論橋梁縱向計算按照空間桿系理論，采用Midas Civ

2、il2021軟件計算。2、計算荷載1自重：26KN/ m32橋面鋪裝：10cm瀝青鋪裝層+8cm鋼筋混凝土鋪裝3人行道恒載：20KN/ m4預應力荷載：采用4束5s15.2和6束4s15.2 fpk=1860MPa鋼絞線，張控應力1395MPa。5汽車荷載：本橋由于是物流園區(qū)內(nèi)部道路，通行的重車較多，本次設(shè)計考慮?廠礦道路設(shè)計標準?GBJ22-87汽車-80級，計算圖示如下：根據(jù)圖示，汽車荷載全橋橫橋向布置三輛車。沖擊系數(shù)按照?公路橋涵設(shè)計通用標準?JTG D60-2004條考慮。6人群荷載：3.5 KN/ m27橋面梯度溫度:正溫差：T1=14°，T2=5.5°負溫差：正

3、溫差效應乘以-0.53、計算方法1將橋梁在縱橫梁位置建立梁單元，然后采用虛擬梁考慮橫向剛度，以此來建立模型。2根據(jù)橋梁施工方法劃分為四個施工階段：架梁階段、現(xiàn)澆橫向濕接縫階段、二期恒載階段、收縮徐變階段。3進行荷載組合，求得構(gòu)件在施工階段和使用階段時的應力、內(nèi)力和位移。4根據(jù)標準規(guī)定的各項容許指標。按照A類構(gòu)件驗算是否滿足標準的各項規(guī)定。四、計算模型全橋采用空間梁單元建立模型，共劃分為273節(jié)點和448個單元。全橋模型如下列圖：全橋有限元模型圖五、計算結(jié)果1、施工階段法向壓應力驗算1架梁階段架設(shè)階段正截面上緣最小壓應力為1.0MPa，最大壓應力為2.7MPa；正截面下緣最小壓應力為12.0MP

4、a，最大壓應力為13.7MPa。根據(jù)?公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設(shè)計標準?JTG D62-2004第條規(guī)定1.15ftk =-1.484 MPa0.7fck=18.144 MPa，可見加梁階段壓應力滿足標準要求。架梁階段正截面上緣壓應力圖MPa架梁階段正截面下緣壓應力MPa2現(xiàn)澆橫向濕接縫階段現(xiàn)澆橫向濕接縫階段正截面上緣最小壓應力為1.1MPa，最大壓應力為2.8MPa；正截面下緣最小壓應力為11.5MPa，最大壓應力為13.4MPa。根據(jù)?公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設(shè)計標準?JTG D62-2004第條規(guī)定1.15ftk =-1.484 MPa0.7fck=18.144 MPa，

5、可見加梁階段壓應力滿足標準要求?，F(xiàn)澆橫向濕接縫階段正截面上緣壓應力圖MPa現(xiàn)澆橫向濕接縫階段正截面下緣壓應力圖MPa3二期恒載完成階段二期恒載完成階段正截面上緣最小壓應力為1.9MPa，最大壓應力為5.2MPa；正截面下緣最小壓應力為7.7MPa，最大壓應力為11.9MPa。根據(jù)?公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設(shè)計標準?JTG D62-2004第條規(guī)定1.15ftk =-1.484 MPa0.7fck=18.144 MPa，可見加梁階段壓應力滿足標準要求。二期恒載完成階段正截面上緣壓應力圖MPa二期恒載完成階段正截面下緣壓應力圖MPa4收縮徐變完成階段收縮徐變完成階段正截面上緣最小壓應力為1

6、.9MPa，最大壓應力為5.2MPa；正截面下緣最小壓應力為6.7MPa，最大壓應力為11.0MPa。根據(jù)?公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設(shè)計標準?JTG D62-2004第條規(guī)定1.15ftk =-1.484 MPa0.7fck=18.144 MPa，可見加梁階段壓應力滿足標準要求。收縮徐變完成階段正截面上緣壓應力圖MPa收縮徐變完成階段正截面下緣壓應力圖MPa2、受拉區(qū)鋼筋拉應力驗算鋼束編號施工階段有效預應力MPa使用階段鋼束拉應力MPa施工階段容許拉應力MPa使用階段容許拉應力MPa腹板束N11262119213951209腹板束N21256119113951209腹板束N312491

7板束N41243118813951209底板束N51270119313951209根據(jù)?公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設(shè)計標準?JTG D62-2004第條施工階段0.75fpk=1395MPa和第條使用階段0.65fpk=1209MPa，從上表中可以看出，鋼束的拉應力滿足標準的要求。3、使用階段正截面抗裂驗算1短期效應正截面抗裂驗算根據(jù)?公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設(shè)計標準?JTG D62-2004第條規(guī)定短期效應組合下st pc0.7ftk=-1.855MPa，從短期效應正截面上下緣圖中可以看出各個截面的應力均符合要求。短期效應正截面上緣應力圖MPa短期效應正

8、截面下緣應力圖MPa2長期效應正截面抗裂驗算根據(jù)?公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設(shè)計標準?JTG D62-2004第條規(guī)定長期效應組合下lt pc0MPa，從長期效應正截面上下緣圖中可以看出各個截面的應力均符合要求。長期效應正截面上緣應力圖MPa長期效應正截面下緣應力圖MPa4、使用階段斜截面抗裂驗算根據(jù)?公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設(shè)計標準?JTG D62-2004第條規(guī)定短期效應組合下主拉應力容許值tp0.7ftk=1.855MPa，從短期效應斜截面最大拉應力圖中可以看出各個截面的應力均符合要求。短期效應斜截面主最大拉應力圖MPa5、使用階段正截面壓應力驗算根據(jù)?公路鋼筋混凝土及預應

9、力混凝土橋涵設(shè)計標準?JTG D62-2004第條規(guī)定受壓區(qū)混凝土的最大壓應力KC+pt0.5fck=16.2MPa。從使用階段正截面上下緣壓應力圖中可以看出各個截面的應力均符合要求。使用階段正截面上緣壓應力圖MPa使用階段正截面下緣壓應力圖MPa6、使用階段斜截面壓應力驗算根據(jù)?公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設(shè)計標準?JTG D62-2004第條規(guī)定受壓區(qū)混凝土的最大壓應力cp0.6fck = 19.44MPa。從使用階段斜截面最大主壓應力圖中可以看出各個截面的應力均符合要求。使用階段斜截面最大主壓應力圖MPa7、承載能力極限狀態(tài)正截面抗彎承載力驗算根本組合下小箱梁跨中最小彎矩為5587

10、kN·m，最大彎矩為10647kN·m。根據(jù)?公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設(shè)計標準?JTG D62-2004第條計算出結(jié)構(gòu)抗彎承載力為11977 kN·m，可見結(jié)構(gòu)抗彎承載力滿足要求。承載能力極限狀態(tài)正截面抗彎矩絡(luò)圖MPa8、承載能力極限狀態(tài)斜截面抗剪承載力驗算根本組合下小箱梁支座處最小剪力為746 kN，最大剪力為1883kN。根據(jù)?公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設(shè)計標準?JTG D62-2004第條計算出所需的抗剪截面只有單個截面不符合要求，其余都符合要求，計算出結(jié)構(gòu)抗剪承載力為3556 kN，結(jié)構(gòu)抗剪承載力滿足要求。承載能力極限狀態(tài)斜截面抗剪包絡(luò)圖kN9、撓度驗算經(jīng)計算，在消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長期撓度，結(jié)構(gòu)按照短期效應組合和B0=0.95EcI0剛度考慮長期效應影響系數(shù)1.425計算的撓度值為12.6x1.425=19mm。根據(jù)?公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設(shè)計標準?JTG D62-2004第條可知，梁式橋主梁的最大撓度不應超過計算跨徑的L/600=50mm,故