三种中空板.doc

6.1钢筋混凝土空心简支板设计资料 一、设计资料及主要指标确定 （一）设计资料 1.桥面跨径及桥宽 标准跨径：根据该跨河桥的方案比选，且该河流无通航要求，并根据“通规”第1.3.2条的新建桥梁标准跨径的要求，方案确定为标准跨径13m的多跨钢筋混凝土空心简支板。 主梁全长：伸缩缝取4cm，梁长12.96m。 计算跨径：根据“公桥规”第3.1.2条的规定，板的计算跨径取相邻的两支承中心间的距离，本桥取为12.6m。 桥面宽度：根据该桥的使用任务和性质，并参考《通规》，该桥的横向布置确定为：净—7m+2×1.5m。 2.设计荷载： 荷载等级确定为： 设计荷载：汽—15级，人群荷载3.5KN/m2 验算荷载：挂—80 3.材料及工艺 混凝土强度：主梁采用25号，人行道采用20号，桥面铺装采用25号防水混凝土； 钢筋：直径大于或等于12mm是采用Ⅱ级钢筋； 直径小于12mm时采用Ⅰ级热轧光面钢筋。 4.设计依据 （1）《公路桥涵设计通用规范》（JTJ 021—85）； （2）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ 023—85）； （二）构造布置 1.板桥横断面：本设计板采用0.6m，并采用空心截面以减轻结构自重。全桥横断面具体尺寸见图6-1。采用装配法施工，即先预制，后吊装的方法。 2.板梁：根据根据施工现场的装吊能力，预制板宽1.49m，其余具体尺寸见图6-2、图6-3。 3.桥面：采用连续桥面，每五跨为一联，设置一个伸缩缝。 4.桥面铺装：采用2cm厚沥青混凝土磨耗层，中间厚9cm、边厚4cm的C25水泥混凝土。 图6-1 板梁桥横断面 注：本设计及以后各章的实例中的插图，如无特别说明，尺寸单位除钢筋直径用毫米外，其余均用厘米。 二、板的毛横截面几何特征计算 本设计采用分块面积法计算预制空心板和成桥以后空心板的毛截面几何特征。对于预制板的几何特征计算，如图6-2所示，先按长和宽分别为板轮廓的长和宽的矩形计算，然后与图6-2中所示的挖空面积进行叠加。需要说明的是，图6-2中的分块面积编号为挖空面积编号，而且叠加时挖空部分按负面积计算。计算公式如下： 毛截面面积： 毛截面对上缘的面积矩： 毛截面重心至梁顶的距离： 毛截面对自身重心轴的惯性矩： 式中 Am—毛截面面积； Sm—毛截面对上缘的面积矩； ys—毛截面重心至梁顶的距离； yi—各分块面积至上缘的面积； Ai—补上空心以后的截面的各分块面积； Aki—各挖空分块的面积； Im—毛截面对自身重心轴的惯性矩； Ii—补上挖空部分以后截面的各分块对实际对毛截面重心轴x-x的惯性矩； Iki—各挖空分块对实际毛截面重心轴x-x的惯性矩，； bi—各挖空分块重心至毛截面重心的距离； —各挖空分块对自身重心轴的惯性矩。 （一）预制板的截面几何特征（如图6-2） 1.补上挖空部分以后得到的截面，其几何特征为： 面积Ab=8940cm2 对截面上缘的面积矩Sb=Abyb=268200cm3 重心至截面上缘的距离为yb=30cm 2.毛截面几何特征 各挖空部分的几何特性列表计算，见表6-1，本算例仅对挖空部分分块并编号。由于预制板的横截面对称性，分块面积亦对称，为便于下面计算，表6-1中各挖空分块的几何特性均为左右两部分之和。 表6-1 分块号 Ai（cm2） yi（cm） Si（cm3） bi（cm） （cm4） （cm4） 1 96 47.67 4576.32 16.45 341.34 26319.2 2 225 30 6750 1.22 25312.5 25647.2 3 630 22.5 14175 8.72 10631.25 154216.5 4 3041.06 29 88190.79 2.22 367968.46 382956.12 合计 3992.06 113692.11 589139.02 面积Am=8940-3992.06=4948cm2 对上缘面积矩 Sm=268200-113692.11=154507.89cm3 毛截面重心至梁顶的距离 对毛截面形心惯性矩 Im=149×603/12+8940×（31.2-30）2-589139.02=2105734cm4 图6-2 预制板的板梁横截面 图6-3 成桥阶段的板梁横截面 （二）成桥阶段板梁的截面几何特性（如图6-3） 面积 Am=156×60-3041.06=5958.94cm2 面积矩 Sm=268200-88190.79=180009.21cm3 截面重心至梁顶的距离 ys=180009.21/5958.94=30.2cm 惯性矩 Im=150×603/12+5958.94×0.22-(367968.46+3041.06×1.22)=2327890.77cm4 三.荷载