30m簡支箱梁計算書

1、30m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支小箱梁計算書一、主要設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)期： 100 年二、計算依據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)1、?廠礦道路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?GBJ22-872、?公路橋涵設(shè)計通用標(biāo)準(zhǔn)? JTG D60-20043、 ?公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)? 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

2、，采用 Midas Civil2022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/ m 4預(yù)應(yīng)力荷載：采用4束5© S15.2和6束4 © S15.2 fpk=1860MPa鋼絞線，張控應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)?GBJ22-87汽車-80級，計算圖示如下：汽車80級80t汽乍平面尺寸80t汽乍橫向布置根據(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(biāo)準(zhǔn)?條考慮。6人群荷載：3.

3、5 KN/ m27橋面梯度溫度：正溫差：T1=14°, T2=5.5°負(fù)溫差：正溫差效應(yīng)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(jìn)行荷載組合，求得構(gòu)件在施工階段和使用階段時的應(yīng)力、內(nèi)力和位移。4根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各項容許指標(biāo)。按照 A類構(gòu)件驗算是否滿足標(biāo)準(zhǔn)的各項規(guī)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(diǎn)和448個單元。全橋模型如以下列圖:全橋有限元模型圖五、計算結(jié)果1、施工階段法向壓應(yīng)力驗算1架梁階

4、段架設(shè)階段正截面上緣最小壓應(yīng)力為 I.OMPa，最大壓應(yīng)力為2.7MPa；正截面下緣最小壓應(yīng)力為12.0MPa,最大壓應(yīng)力為13.7MPa。根據(jù)?公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?JTGD62-2004第條規(guī)定1.15ftk' =-1.484 MPaWcW 0.7fck'=18.144 MPa可見加梁階段壓應(yīng)力滿足標(biāo)準(zhǔn)要求架梁階段正截面上緣壓應(yīng)力圖MPa架梁階段正截面下緣壓應(yīng)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(yīng)力為I.IMPa,最大壓應(yīng)力為2.8MPa；正截面下緣最小壓應(yīng)力為 11.5MPa,最大壓應(yīng)力為13.4MPa根據(jù)?公 路鋼筋混凝土及

5、預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?JTG D62-200第條規(guī)定1.15ftk'=-1.484 MPa<cW 0.7fck'=18.144 MPa,可見加梁階段壓應(yīng)力滿足標(biāo)準(zhǔn)要求現(xiàn)澆橫向濕接縫階段正截面上緣壓應(yīng)力圖MPa現(xiàn)澆橫向濕接縫階段正截面下緣壓應(yīng)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(yīng)力為1.9MPa,最大壓應(yīng)力為5.2MPa；正截面下緣最小壓應(yīng)力為 7.7MPa,最大壓應(yīng)力為11.9MPa。根據(jù)?公路鋼筋混 凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?條規(guī)定1.15ftk '=-1.484 MPaWcW 0.7fck'=18.144 MPa,可見

6、加梁階段壓應(yīng)力滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。二期恒載完成階段正截面上緣壓應(yīng)力圖MPaI二期恒載完成階段正截面下緣壓應(yīng)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(yīng)力為1.9MPa,最大壓應(yīng)力為5.2MPa；正截面下緣最小壓應(yīng)力為 6.7MPa,最大壓應(yīng)力為II.OMPa。根據(jù)?公路鋼筋混 凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?條規(guī)定1.15ftk '=-1.484 MPaWcW 0.7fck'=18.144 MPa可見加梁階段壓應(yīng)力滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。driKTiTlxj- lJfl/;-1 r收縮徐變完成階段正截面上緣壓應(yīng)力圖MPa收縮徐變完成階段正截面下緣壓應(yīng)力圖MPa2、受拉區(qū)鋼筋拉

7、應(yīng)力驗算施工階段有效預(yù)使用階段鋼束拉施工階段容許拉使用階段容許拉鋼束編口號應(yīng)力MPa應(yīng)力MPa應(yīng)力MPa應(yīng)力MPa腹板束N11262119213951209腹板束N21256119113951209腹板束N31249118913951209腹板束N41243118813951209底板束N51270119313951209根據(jù)?公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?JTG D62-200鋁條施工階段 cW 0.75fpk=1395MPa和第 7.1.5 條使用階段 cW 0.65fpk=1209MPa,從上表中可以看出，鋼束的拉應(yīng)力滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求。3、使用階段正截面抗裂驗算1短期效應(yīng)正截面

8、抗裂驗算根據(jù)?公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?JTG D62-200鋁條規(guī)定短期效應(yīng)組合下c st -cpcW 0.7ftk=-1.855MPa,從短期效應(yīng)正截面上下緣 圖中可以看出各個截面的應(yīng)力均符合要求。短期效應(yīng)正截面上緣應(yīng)力圖MPa短期效應(yīng)正截面下緣應(yīng)力圖MPa2長期效應(yīng)正截面抗裂驗算根據(jù)?公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?JTG D62-200鋁條規(guī)定長期效應(yīng)組合下c It -(7 pew 0MPa,從長期效應(yīng)正截面上下緣圖中可以看 出各個截面的應(yīng)力均符合要求。長期效應(yīng)正截面上緣應(yīng)力圖MPa長期效應(yīng)正截面下緣應(yīng)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

9、預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)? JTG D62-2004第 6.3.1 條規(guī)定短期效應(yīng)組合下主拉應(yīng)力容許值c tp< 0.7ftk=1.855MPa,從短期效應(yīng)斜截 面最大拉應(yīng)力圖中可以看出各個截面的應(yīng)力均符合要求。短期效應(yīng)斜截面主最大拉應(yīng)力圖MPa5、使用階段正截面壓應(yīng)力驗算根據(jù)?公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)? JTG D62-200鋁7.1.5 條規(guī)定受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力c KC+c pt<0.5fck=16.2MPa。從使用階段正截 面上下緣壓應(yīng)力圖中可以看出各個截面的應(yīng)力均符合要求。使用階段正截面上緣壓應(yīng)力圖MPa6使用階段斜截面壓應(yīng)力驗算根據(jù)?公路鋼筋混凝土及

10、預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?JTG D62-200命條規(guī)定受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力C cpw 0.6fck = 19.44MPa從使用階段斜截面最大主壓應(yīng)力圖中可以看出各個截面的應(yīng)力均符合要求。使用階段斜截面最大主壓應(yīng)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 kN -m,最大彎矩為10647kN -m。根據(jù)?公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?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。8、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(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?JTG D62-2004S 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(yīng)組合和BO=O.95ECIo剛度考慮長期效應(yīng)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(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)? 條 可知，梁式橋主梁的最大撓度不應(yīng)超過計算跨