20m空心板C50砼力学验算
(20m预应力混凝土空心板桥设计
20m 预应力混凝土空心板桥设计1 设计资料及构造布置 1.1 设计资料1 . 桥梁跨径及桥宽标准跨径：20m （墩中心距）； 主桥全长：19.96m ； 计算跨径：19.60m ；桥面净宽：2×净—11.25m 见桥梁总体布置图 护栏座宽：内侧为0.75米，外侧为0.5米。
桥面铺装：上层为9厘米沥青混凝土，下层跨中为10厘米厚混凝土，支点为12厘米钢筋混凝土。
2 . 设计荷载采用公路—I 级汽车荷载。
3. 材料混凝土：强度等级为C50，主要指标为如下：426.8 2.418.4 1.653.2510a a ck tk a acd td ac f MP f MP f MP f MP E MP == ===⨯强度标准值，强度设计值，性模弹量预应力钢筋选用1×7（七股）φS15.2mm 钢绞线，其强度指标如下5186012601.95100.40.2563a a af MP f MP E MP ξξ= = =⨯ = =pk pd p pu b 抗拉强度标准值抗拉强度设计值性模弹量 相对界限受压区高度，普通钢筋及箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋，其强度指标如下53352802.010a aa f MP f MP E MP= = =⨯sk sd s 抗拉强度标准值抗拉强度设计值性模弹量 4 . 设计依据交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)，简称《桥规》；交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)，简称《公预规》。
《公路工程技术标准》(JTG —2004) 《〈公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范〉(JTG D60—2004)条文应用算例》 《钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理》(按新颁JTG D60—2004编写)《公路桥涵设计手册—梁桥（上册）》 1.2 构造形式及尺寸选定全桥空心板横断面布置如图，每块空心板截面及构造尺寸见图图3-1跨中边板断面图图3-2 中板断面图图3-3 绞缝钢筋施工大样图图3-4 矩形换算截面1.3 空心板的毛截面几何特性计算预制中板的截面几何特性挖空部分以后得到的截面,其几何特性用下列公式计算: 1.毛截面面积：()2A=⨯-⨯0.5⨯10⨯5+0.5⨯5⨯65+0.5⨯5⨯5+5⨯70-⨯=㎝2 99852 3.1462.544247.0382.截面重心至截面上缘的距离:∵4247.038e =99×85×85/2-[0.5×10×5×(70+5/3)+0.5×5×65×(65×2/3+5) +5×5×1/2×5/3+5×70×70/2]×2 - π×62.52/4 ×40∴e=44.993㎝3.空心板截面对重心轴的惯性矩：323232323231553651044.993702312553656544.99365523859985998544.99321221555365544.99323705701257044.9932I π⎡⎤⎛⎫10⨯+⨯⨯⨯--⎢⎥⎪⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎛⎫⎢⎥+⨯6+⨯⨯⨯-⨯- ⎪⎢⎥⎝⎭⎛⎫⨯=+⨯⨯--⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎛⎫⎢⎥+⨯+⨯⨯⨯- ⎪⎢⎥⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎛⎫+⨯+⨯⨯- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦-()22210462.56462.5444.993403.77510mm π⨯-⨯⨯-=⨯-π×62.54/64 -π×62.52/4(44.993-40)2=.358 ㎝4 =3.775×1010㎜41.4内力计算1.空心板简化图计算：设板宽为b 则：85b=4247.038+3067.962 解得： b=86.059㎝2.保持空心板截面重心位置不变，设换算截面空心板形心轴距原空心形心位置的距离为X 则:86.059×85×85/2-3067.962×(40+x ）/4247.038=44.993 X=-0.951㎝（注：空心位置较原位置上移0.951cm ）3.保证截面面积和惯性距相等，设空心截面换算为矩形时宽为k b 高为k h ，如图 b k ×h k =3067.96286.059×853/12+86.059×85(44.993-85/2)2-b k ×h k ×(44.993-40+0.951)2=.358 得：h k =47.051㎝ b k =65.205㎝ 4.换算截面板壁厚度：侧壁厚度：t 3=(86.059-65.205)/2=10.427㎝ 上顶壁厚度：t 1=40-47.051/2-0.951=15.524㎝ 下顶壁厚度：t 2=45-47.051/2+0.951=22.426㎝ 5.计算空心板截面的抗扭惯性距：()()221232244112486.05910.43421186.05910.43415.51922.42104344771723.941t b h I h b t t t cm =⎛⎫++ ⎪⎝⎭15.519+22.42⎛⎫-⨯85- ⎪2⎝⎭=15.519+22.42⎛⎫⨯85- ⎪2⎛⎫⎝⎭-++⎪⎝⎭=()()221232244112486.05910.43421186.05910.43415.51922.42104344771723.941t b h I h b t t t cm =⎛⎫++ ⎪⎝⎭15.519+22.42⎛⎫-⨯85- ⎪2⎝⎭=15.519+22.42⎛⎫⨯85- ⎪2⎛⎫⎝⎭-++⎪⎝⎭=2作用效应计算2.1永久荷载（恒载）产生的内力 1.预制空心板自重1g (一期恒载)中板：41254247.0381010.618g -=⨯⨯= （KN/m ） 边板： g 1'=25×5152.038×10-10=12.880（KN/m ）2．桥面系自重（二期恒载）（1） 桥面铺装采用厚10厘米现浇混凝土，9厘米沥青混凝土，则桥面铺装每延米重为：()21250.111.250.0911.252312 4.284g =⨯⨯+⨯⨯= KN/m（2） 防撞栏杆和防撞墙：经计算得1.183 KN/m（3）绞缝自重：()42255021851025 2.9625g -=⨯+⨯⨯⨯=KN/m 由此得空心板每延米总重力g 为: g I =(g 1×10+g 1'×2)/12=10.995KN/mm KN g /430.89625.2655.0528.0284.4=+++=∏ 3．上部恒载内力计算计算图式如图3，设x 为计算截面离左支座的距离，并令L x =α,则：主梁弯矩和剪力的计算公式分别为：2/)1(2L g g M M g αα-=Ω= V g =g Ωv =g ×(1-2α)L/2 其计算结果如表3-1：表3-1 恒载内力汇总表2.2可变荷载（活载）产生的内力《桥规》规定桥梁结构整体计算采用车道荷载。
20m大空心板(边板)检算-12.5I
20m 后张法预应力混凝土空心板(边板)计算书12.5m 宽一、基本设计资料 （一） 设计依据：1、 《公路工程技术标准》JTG B01——20032、 《公路桥涵设计通用规范》JTG D60——20043、 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG B01——2004 （二）计算跨径：L=19.26m 梁全长19.96m （三）设计荷载：公路I 级。
（四）结构重要性指数γ0=1.1 （五）材料规格：主要材料及参数 表-1（六）梁横截面尺寸（见构造图） 二、计算模型简述采用“桥梁博士<Dr.bridge>3.2版”程序计算。
应用“荷载横向分布”把空间计算问题合理地简化为平面问题进行计算，本梁纵向按平面杆系结构进行分析，共29个单元，30个节点。
共分四个施工阶段。
分析中的边界条件为：节点2限制2个线位移，节点29限制一个线位移考虑。
结构离散图三、荷载计算 1、 恒载1）一期恒载主要是梁体自重。
混凝土容重取26KN/m 3，按实际断面计取重量。
2）现浇层不参与结构受力，作为二期恒载输入。
3）防撞护栏、铰缝和沥青混凝土桥面铺装仅作为二期恒载施加，不参与构件受力，防撞墙荷载按边梁75％，中梁25％分配二期恒载（包括桥面铺装、铰缝和防撞墙）g=（8.195+6.381+3.095）×0.75+1.875×0.1×25=17.94kn/m 2、 活载汽车荷载采用公路I 级荷载，多车道加载时考虑横向折减（1）冲击系数 自振频率： ccm EI l f 212π=m l 26.19=；210/1045.3m N E ⨯=；40.0778m I c =；m kg g G m c / 369381.9/10)17.94260.7033(/3=⨯+⨯==3.6081=f211.00157.0ln 1767.01=-=f μ冲击系数1+μ=1.211 （2）横向分布系数支点位置按杠杆原理法计算汽车0.093=c m ，人群 1.304=c m ，4l至跨中按铰接板梁法计算汽车294.0=c m ，人群0.308=c m ，支点到4l处的区段内按直线形过渡。
20米空心板预应力张拉方案与参数计算
20米空心板预应力拉方案及参数计算1、工程概况XX桥6跨，跨径20m，预应力空心板梁共30片，梁体混凝土强度等级为C50。
预应力钢绞线强度为1860Mpa，钢绞线拉控制应力为1395Mpa。
2、施工机具准备和安排本工程的施工机具在进场前都经过严格的检验和验收，机具数量和型号见下表。
3、拉工期安排本桥梁板已全部预制完毕，计划一次性拉完毕。
从2015年3月6日开始拉，3月10日结束。
4、施工方法与施工工艺4．1拉当梁体强度达到设计强度的90％以上，并经监理工程师同意后方可拉，预应力拉前先进行标高观察并做好记录，然后进行预应力拉工作。
预应力拉根据设计要求的步骤和程序进行。
拉完成后，再测定空心板标高并做好记录，并且与拉前的空心板标高作比较，分析预应力拉前后空心板的反弹。
拉、压浆施工时按规定做好各项施工记录，报监理工程师。
钢绞线下料长度应根据孔道长度、锚具长度、限位板厚度、千斤顶长度、工作锚长度、预留长度来进行下料，编束采用铅线每隔50～80cm绑扎一道，然后利用自制穿束器穿束，安装锚具，千斤顶，接着拉。
拉采用双控法一端拉工艺，拉程序为：0→初拉力（15%δk）→30%δk→100%δk（持荷2min）→锚固。
预应力拉应注意以下事项：a、锚具和夹具出厂前由供方提供质量证明书。
锚具的强度、硬度、锚固能力等应按有关规定进行检验，符合要求才能使用。
b、拉前，应对预应力孔道钢筋按规定要求做试验，拉前必须对构件端部预埋件、砼、预应力孔道全面检查，如发现有蜂窝、裂缝、露筋、空洞及孔道穿孔等缺陷，须按有关规定采取措施，端部的预埋钢板一定要垂直于孔道中心线，钢板上的焊渣、毛刺、砼残渣等要清除干净。
c、拉时砼强度不低于设计强度的90％，拉顺序严格按照设计规定。
d、为确保拉的准确性，在拉前对拉设备进行标定。
e、锚头平面必须与钢束孔道垂直，锚孔中心要对准管道中心。
f、拉应标注出标记以直接测定各钢绞线的伸长量，对伸长量不足的钢绞线应再次拉到设计吨位。
c50空心板砼配合比计算及说明
C50空心板砼配合比计算及说明一、试验依据1、《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTG E30—20052、《公路工程集料试验规程》JTG E42—20053、《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55—20004、《公路桥涵施工技术规范》JTJ 041—2000二、设计要求1、该砼配合比设计强度等级：C50，试配强度：59.9Mpa2、坍落度设计要求：70—90mm3、该配合比设计单位重量：2452Kg/m34、该配合比拟用部位：预制空心板梁三、原材料情况1、砂：为江西石城砂场生产的粗砂。
经试验检测该批砂各项指标均满足规范要求。
具体指标如下：表观密度（kg/m3）堆积密度（kg/m3）空隙率（%）含泥量（%）细度模数（Mx）泥块含量（%）2608 1499 42.5 1.4 3.30 0.5 2、碎石：为淮土料场生产的 4.75—26.5碎石。
经试验检测该批碎石4.75-16mm占25%和4.75-26.5mm占75%各项指标均满足规范要求。
具体指标如下：表观密度kg/m3堆积密度kg/m3空隙率%含泥量%针、片状颗粒总含量%泥块含量%压碎值%颗粒级配小于2.36㎜颗粒含量%2610 1512 42.1 0.3 4.2 0.0 6.8 4.75-26.5 0.2 3、水泥：为江西瑞金生产的“万年青”牌P·O42.5R水泥。
经试验检测该批（DP4085 A）水泥各项指标均符合规范要求。
具体指标如下：4、水：饮用水。
5、外加剂为广州建宝新型建材有限公司生产的FDN-5B高效减水剂（粉末状颗粒），掺量为胶凝材料的1.4%。
四、配合比计算初步配合比计算如下：1、试配强度的计算：F C=50+1.645*6=59.9Mpa；2、水灰比的计算：本配合比采用假定法进行选定W/C，0=0.32；3、选定单位用水量：因设计坍落度为70-90则取W=191Kg/m3，但FDN-5B 减水率为17%，W，0=191*（1-0.17）=159Kg/m3，，4、计算单位水泥用量：C，0=W/（W/C）=497 Kg/m3；5、根据经验确定砂率：S P=31%；6、计算减水剂用量：497*0.014=6.958 Kg/m3；7、计算砂、石用量M S0、M G0 (采用质量法)假定砼密度为2452Kg/m3得：M S0=555Kg/m3，M G0=1234Kg/m3；8、经初步配合比按8升量进行试拌，该配合比的实测坍落度80mm、78mm，满足设计的70—90mm的设计要求，棍度和含砂情况为中等，保水性和粘聚性均良好。
20m空心板计算书
一、空心板纵向静力计算结果（不增加分隔带）1.1计算模型纵向静力计算采用平面杆系理论，以主梁轴线为基准划分结构离散图。
根据荷 载组合要求的内容进行内力、应力计算，验算结构在施工阶段、运营阶段内力、应 力及整体刚度是否符合规范要求。
全桥共划分43个节点，42个单元，2个永久支撑元。
结构离散图见下图。
结构离散图1.2正常使用极限状态承载能力验算1、正截面抗弯承载能力验算的正截面抗弯承载力。
m0S ud 0( Gi S GikQ1 S Q1k i 1 正截面抗弯承载能力应符合在承载能力极限状态下,弯矩组合设计值小于对应 c Qj S Qjk )j 2由上图所示结果可知，空心板各截面的抗弯承载力均满足规范要求。
1.3正常使用极限状态抗裂性验算1、正常使用极限状态主梁正截面抗裂性验算箱梁设计按照全预应力混凝土构件进行，按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004第6.3.1条关于全预应力混凝土现浇构件的规定进行验算。
对于预应力混凝土A类构件，正截面混凝土拉应力应符合以下要求:作用短期效应组合下g—c pc <0.7f ik= 1.855 Mpa作用长期效应组合下C—C pc <0作用短期效应组合混凝土主梁正应力包络图由以上计算的应力结果包络图可知：空心板跨中下缘出现0.8MPa的拉应力,因此，短期效应组合作用下，混凝土主梁的正截面抗裂性验算满足规范要求。
由以上计算的应力结果包络图可知：空心板各截面均未出现拉应力，因此，长期效应组合作用下，混凝土主梁的正截面抗裂性验算满足规范要求。
1.4持久状况主梁应力验算按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004第7.1.5条关于未开裂混凝土构件的规定进行验算。
使用阶段预应力混凝土受弯构件在标准值组合下由以上计算结果可知：持久状况下，混凝土主梁上缘的最大压应力为4.6MPa下缘的最大压应力为6.6MPa均小于16.2MPa满足相关规范要求。
20m空心板梁计算分析
20m空心板梁计算分析对一个3×20m结构进行分析的第一步工作是对结构进行分析，确定结构的有限元离散，确定各项参数和结构的情况，并在此基础上进行建模和结构计算。
建立斜连续梁结构模型的详细步骤如下。
1. 设定建模环境2. 设置结构类型3. 定义材料和截面特性值4. 建立结构梁单元模型5. 定义结构组6. 定义边界组7.定义荷载组8.定义移动荷载9. 定义施工阶段10. 运行结构分析11. 查看结果12.对盖梁进行计算分析本文中的例子采用一座3×20m的简支空心板梁结构。
由于是简支结构，所以在计算的时候采用其中的一跨进行计算分析，同时取其中的一个盖梁做计算分析。
1、桥梁基本数据桥梁跨径布置：3×20m＝60m；桥梁宽度：0.5m（栏杆）＋11.25m（机动车道）＋0.75（栏杆）＝12.5m；主梁高度：0.85m；行车道数：单向三车道；桥梁横坡：机动车道向外1.5％；施工方法：预制安装；图1 桥梁横向布置图及各截面的详细参数2、主要材料及其参数2.1 混凝土各项力学指标见表1表1 混凝土力学指标2.2低松弛钢绞线（主要用于钢筋混凝土预应力构件）直径：15.24mm弹性模量：195000 MPa标准强度：1860 MPa抗拉强度设计值：1260 MPa抗压强度设计值: 390 MPa张拉控制应力：1395 MPa热膨胀系数：0.0000122.3普通钢筋采用R235、HRB335钢筋，直径：8～32mm弹性模量：R235 210000 MPa / HRB335 200000 MPa标准强度：R235 235 MPa / HRB335 335 MPa热膨胀系数：0.000012；20m空心板梁中板截面；3、设计荷载取值：3.1恒载：一期恒载包括主梁材料重量，混凝土容重取25 KN/m 3。
二期恒载：人行道、护栏及桥面铺装等（不考虑该桥梁上通过电信管道、水管等）。
其中：桥面铺装：按照每米4.8KN/m；3.2活载车辆荷载：公路Ⅰ级； 3.3温度力①系统温度：由于是简支结构所以不考虑系统温度的变化；②箱梁截面上下缘温度梯度变化参考新规范（《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004））第4.3.10条取用。
20m预应力混凝土空心板桥设计
20m预应力混凝土空心板桥设计一、设计背景与要求桥梁作为交通运输的重要组成部分，需要满足安全、适用、经济、美观等多方面的要求。
20m 预应力混凝土空心板桥通常适用于中小跨径的桥梁，比如跨越河流、山谷、道路等。
在设计时，需要考虑交通流量、车辆荷载、桥梁跨度、地形地貌、地质条件等因素。
对于本次设计的 20m 预应力混凝土空心板桥，设计荷载为公路I 级，桥面宽度根据实际需求确定，设计使用年限为 100 年，抗震设防烈度为_____度。
二、结构选型预应力混凝土空心板桥的结构形式有多种，常见的有简支板桥、连续板桥等。
考虑到施工难度和经济性，本次设计采用简支板桥的结构形式。
空心板的截面形式通常有圆形空心、矩形空心等。
圆形空心截面受力较为合理，施工也相对方便，因此本次设计选用圆形空心截面。
三、材料选择1、混凝土主梁采用 C50 混凝土，具有较高的强度和耐久性，能够满足桥梁结构的受力要求。
2、钢材预应力钢筋采用高强度低松弛钢绞线，其抗拉强度标准值为_____MPa。
普通钢筋采用 HRB400 和 HPB300 钢筋，以满足构造和受力要求。
四、空心板尺寸设计1、板宽根据桥面宽度和车道布置，确定空心板的宽度。
一般来说，单块空心板的宽度在 10m 至 15m 之间。
2、板厚空心板的厚度主要取决于跨度和荷载。
对于 20m 跨度的空心板桥，板厚一般在 08m 至 12m 之间。
3、空心孔径空心孔径的大小需要综合考虑板的自重减轻和受力性能。
一般来说，孔径不宜过大，以免削弱板的抗弯能力。
五、预应力设计1、预应力筋的布置预应力筋通常布置在空心板的下缘，采用直线或曲线布置方式。
直线布置施工简单，但曲线布置能更好地适应弯矩分布。
2、预应力的计算根据桥梁的使用荷载和结构尺寸，计算所需的预应力大小。
预应力的施加可以有效地提高空心板的承载能力和抗裂性能。
六、普通钢筋布置除了预应力钢筋外，还需要布置普通钢筋来满足构造和受力要求。
普通钢筋包括箍筋、纵向构造钢筋等。
20m预应力混凝土空心板桥计算书 - 副本
1 设计资料及构造布置1.1 设计资料1 . 桥梁跨径及桥宽标准跨径：20m（墩中心距）；主桥全长：19.96m；计算跨径：19.60m；桥面净宽：2×净—11.25m见桥梁总体布置图护栏座宽：内侧为0.75米，外侧为0.5米。
桥面铺装：上层为9厘米沥青混凝土，下层跨中为10厘米厚混凝土，支点为12厘米钢筋混凝土。
2 . 设计荷载采用公路—I级汽车荷载。
3. 材料混凝土：强度等级为C50，主要指标为如下：预应力钢筋选用1×7（七股）φS15.2mm钢绞线，其强度指标如下普通钢筋及箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋，其强度指标如下4 . 设计依据交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)，简称《桥规》；交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)，简称《公预规》。
《公路工程技术标准》(JTG —2004)《〈公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范〉(JTG D60—2004)条文应用算例》《钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理》(按新颁JTG D60—2004编写) 《公路桥涵设计手册—梁桥（上册）》1.2 构造形式及尺寸选定全桥空心板横断面布置如图，每块空心板截面及构造尺寸见图图3-1跨中边板断面图图3-2 中板断面图图3-3 绞缝钢筋施工大样图图3-4 矩形换算截面（上面的为另外的资料内容，其为添加）目录1 设计资料 11.1 主要技术指标 11.2 材料规格 11.3 采用的技术规范 12 构造形式及尺寸选定 23 空心板毛截面几何特性计算 33.1 边跨空心板毛截面几何特性计算 33.1.1 毛截面面积A 33.1.2 毛截面重心位置 33.1.3 空心板毛截面对其重心轴的惯距I 43.2 中跨空心板毛截面几何特性计算 43.2.1 毛截面面积A 43.2.2 毛截面重心位置 53.2.3 空心板毛截面对其重心轴的惯距I 53.3 边、中跨空心板毛截面几何特性汇总 64 作用效应计算 74.1 永久作用效应计算 74.1.1 边跨板作用效应计算 74.1.2 中跨板作用效应计算 84.1.3 横隔板重 84.2 可变作用效应计算 94.3 利用桥梁结构电算程序计算 94.3.1 汽车荷载横向分布系数计算 94.3.2 汽车荷载冲击系数计算 124.3.3 结构重力作用以及影响线计算 134.4 作用效应组合汇总 175 预应力钢筋数量估算及布置 195.1预应力钢筋数量的估算 195.2 预应力钢筋的布置 205.3 普通钢筋数量的估算及布置 216 换算截面几何特性计算 226.1 换算截面面积 226.2 换算截面重心的位置 236.3 换算截面惯性矩 236.4 换算截面的弹性抵抗矩 247 承载能力极限状态计算 247.1 跨中截面正截面抗弯承载力计算 247.2 斜截面抗弯承载力计算 257.2.1 截面抗剪强度上、下限的复核 257.2.2 斜截面抗剪承载力计算 278 预应力损失计算 298.1 锚具变形、回缩引起的应力损失 298.2 钢筋与台座间的温差引起的应力损失 298.3 混凝土弹性压缩引起的预应力损失 308.4 预应力钢绞线由于应力松弛引起的预应力损失 308.5 混凝土的收缩和徐变引起的应力损失 318.6 预应力损失组合 339 正常使用极限状态计算 349.1 正截面抗裂性验算 349.2 斜截面抗裂性验算 389.2.1 正温差应力 389.2.2 反温差应力（为正温差应力乘以） 399.2.3 主拉应力 3910 变形计算 4210.1 正常使用阶段的挠度计算 4210.2 预加力引起的反拱度计算及预拱度的设置 4310.2.1 预加力引起的反拱度计算 4310.2.2 预拱度的设置 4511 持久状态应力验算 4511.1 跨中截面混凝土的法向压应力验算 4511.2 跨中预应力钢绞线的拉应力验算 4611.3 斜截面主应力验算 4612 短暂状态应力验算 4812.1 跨中截面 4912.1.1 由预加力产生的混凝土法向应力 4912.1.2 由板自重产生的板截面上、下缘应力 5012.2 截面 5012.3 支点截面 5113 最小配筋率复核 5220m预应力混凝土空心板桥设计计算书1 设计资料1.1 主要技术指标桥跨布置: 16×20.0 m，桥梁全长340 m。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
20m跨预应力混凝土空心板验算书珠海市交通勘察设计院有限公司复核人：审核人：验算人：（章）：2014年月日20m跨预应力混凝土空心板验算目录1 计算依据与基础资料 (4)1.1 标准及规范 (4)1.1.1 标准 (4)1.1.2 规范 (4)1.1.3 参考资料 (4)1.2 主要材料 (4)1.3 设计要点 (4)2 横断面布置 (4)3 汽车荷载横向分布系数、冲击系数的计算 (5)3.1 汽车荷载横向分布系数计算 (5)3.1.1 跨中横向分布系数 (5)3.1.3 车道折减系数 (7)μ值计算 (7)3.2 汽车荷载冲击系数μ (7)3.2.1汽车荷载纵向整体冲击系数3.2.2 汽车荷载的局部加载的冲击系数 (8)4 作用效应组合 (8)4.1 作用的标准值 (8)4.1.1 永久作用标准值 (8)4.1.2 汽车荷载效应标准值 (9)4.2 作用效应组合 (10)4.2.1 基本组合（用于结构承载能力极限状态设计） (10)4.2.2 作用短期效应组合(用于正常使用极限状态设计) (12)4.2.3 作用长期效应组合（用于正常使用极限状态设计） (12)4.3 截面预应力钢束估算及几何特性计算 (14)4.3.1 A类部分预应力混凝土受弯构件受拉区钢筋面积估算 (14)4.3.2 换算截面几何特性计算 (16)5 持久状态承载能力极限状态计算 (17)5.1 正截面抗弯承载能力 (17)5.2 斜截面抗剪承载力验算 (18)5.2.1 验算受弯构件抗剪截面尺寸是否需进行抗剪强度计算 (18)5.2.2 箍筋设置 (21)6 持久状况正常使用极限状态计算 (22)6.1 预应力钢束应力损失计算 (22)6.1.1 张拉控制应力 (22)6.1.2 各项预应力损失 (22)6.2 温度梯度截面上的应力计算 (26)6.3 抗裂验算 (30)6.3.1 正截面抗裂验算 (30)6.3.2 斜截面抗裂计算 (32)6.4 挠度验算 (34)6.4.1 汽车荷载引起的跨中挠度 (34)6.4.2 预制板是否设置预拱值的计算 (35)7 持久状态和短暂状况构件应力计算 (37)7.1 使用阶段正截面法向应力计算 (37)7.1.1 受压区混凝土的最大压应力 (37)7.1.2 受拉区预应力钢筋的最大拉应力 (37)7.2 使用阶段混凝土主压应力、主拉应力计算 (38)7.3 施工阶段应力验算 (41)8 桥面板配筋计算 (42)8.1 荷载标准值计算 (42)8.1.1 计算跨径 (42)8.1.2 跨中弯矩计算 (42)8.1.3 支点剪力 (43)8.2 极限状态承载力计算 (44)8.2.1 荷载效应组合计算 (44)8.2.2 正截面抗弯承载力 (44)8.2.3 斜截面抗剪承载力 (44)8.3 抗裂计算 (44)9 铰接板的混凝土铰缝剪力验算 (45)20m 预应力混凝土空心板验算1 计算依据与基础资料 1.1 标准及规范 1.1.1 标准∙跨径：桥梁标准跨径20m ；计算跨径(正交、简支)19.6m ；预制板长19.96m ∙设计荷载：公路－Ⅰ级 ∙桥面宽度：桥全宽12.5m 1.1.2 规范∙《公路工程技术标准》JTG B01-2003∙《公路桥梁设计通用规范》JTG D60-2004（简称《通规》）∙《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004（简称《预规》） 1.1.3 参考资料∙《路桥施工计算手册》（人民交通出版社2001.5） 1.2 主要材料1）混凝土：预制板及铰缝为C50、现浇铺装层为C502）2）预应力钢绞线：采用钢绞线15.2s φ，1860pk f Mpa =，51.9510p E Mpa =⨯3）普通钢筋：采用HRB400，pa 400x M =⎰，5g 1000.2⨯=E1.3 计算要点1）本计算示例按后张法部分预应力混凝土A 类构件设计，桥面铺装层150mmC40混凝土不参与截面组合作用；2）预应力张拉控制应力值0.75con pkf σ=，预应力张拉台座长假定为70m ，混凝土强度达到90％时张拉预应力钢筋;3）计算预应力损失时计入加热养护温度差20℃引起的预应力损失; 4）计算混凝土收缩、徐变引起的预应力损失时传力锚固龄期为7d; 5）环境平均相对湿度RH=80％; 6）存梁时间为90d 。
2 横断面布置2.1 横断面布置图（单位：m ）2.2 预制板截面尺寸 单位：mm边、中板毛截面几何特性 表2－13 汽车荷载横向分布系数、冲击系数的计算 3.1 汽车荷载横向分布系数计算 3.1.1 跨中横向分布系数本桥虽有150mm 现浇桥面整体化混凝土，但基本结构仍是横向铰接受力，因此，汽车荷载横向分布系数按截面9块板铰接计算。
由于边中板的抗弯、抗扭刚度稍有差别，为简化计算，参考已有资料，取中板的几何特性，板宽b=1.5m,计算跨径l =19.6m,毛截面的面积25944m .0A =，抗弯惯矩4072467m .0I =，抗扭惯矩4T 147696m .0I =。
计算刚度参数22T I b 0.0724671.55.8 5.80.0167I l 0.14769619.6γ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭参见“公路桥涵设计手册《梁桥》上册” 人民交通出版社2004.3由附表（二）铰接板（梁）桥荷载横向分布系数影响线表,依板块数9,及所计算板号按 γ=0.0167值查取各块板轴线处的影响线坐标影响线坐标表 表3－1求1号（边板）、2号板汽车荷载横向分布系数：在影响线上布置车轮,相应位置处的竖标总和即为荷载分布系数3.1.2 支点横向分布系数：按杠杆法布载分别计算边、中板的横向分布系数。
支点截面汽车荷载横向分布系数，因一列车辆的轮距为1.8m，1号、2号两块板上只能布一排汽车轮载，所以支点横向分布系数0.5η=支。
3.1.3 车道折减系数双车道车道折减系数为1。
3.2 汽车荷载冲击系数μ值计算3.2.1汽车荷载纵向整体冲击系数μ简支板结构基频1f=——《通规》条文说明4C40混凝土2104cm/N103.45Mpa1045.3E⨯=⨯=板跨中处单位长度质量：gGmc=，其中G—跨中延米结构自重（N/m），g—重力加速度)s/m(81.9g2=∴)m/NS(10577.19.815944.01026m2233c⨯=⨯⨯=Hz 15.5101.577074267.0103.4519.6 2f 31021=⨯⨯⨯⨯=π按照《通规》第4.3.2条，冲击系数μ可按下式计算： 当时，14Hz f 5Hz .1≤≤0157.0)f (1767ln .0-=μ ∴0.2740157.0)15.5(1767ln .0=-=μ 3.2.2 汽车荷载的局部加载的冲击系数 采用3.0=μ。
4 作用效应组合 4.1 作用的标准值 4.1.1 永久作用标准值 ∙ 一期恒载1q ：预制板重力密度取3m /26KN =γ边板 ()KN/m 659.176792.026A q 1=⨯==边γ(计入悬臂部重)中板 ()KN/m 454.155944.026A q 1=⨯==中γ ∙ 二期恒载2q ：1）150mm C40混凝土或80mm 沥青混凝土铺装重力密度取3m /24KN =γ2）铰缝混凝土m /038m .03，重力密度取3m /25KN =γ3）护栏（单侧）m /35m .03，重力密度取3m /25KN =γ，并八块板平分。
边板 ()KN/m 11.048/35.02522/038.025745.11.0242q 2=⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯= 中板 ()KN/m 10.348/35.0252038.0255.11.0242q 2=⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯=恒载效应标准值计算 表4－14.1.2 汽车荷载效应标准值 ∙公路-Ⅰ级车道荷载计算图式根据《通规》第4.3条，公路—Ⅰ级车道荷载均布标准值为5KN/m .10q k =，集中荷载标准值：当计算跨径小于5m 时，180KN P k =；当计算跨径等于或大于50m ，360KN P k =。
本例计算跨径为19.6m()4KN .2385-5056.19180180P k =-+=计算剪力时，286.0KN 4.2382.1P k =⨯=∙计算跨中、4L 截面荷载效应标准值 ()()k k k S 1q A P y μξη=++两列车布载控制设计，横向折减系数1=ξ，A 为内力影响线面积，y 为内力影响线竖标值。
∙跨中、4L 、支点截面汽车荷载内力影响线跨中、4L 、支点截面公路—Ⅰ级荷载产生的内力 表4-2支点剪力横向分布系数采用与影响线面积相应的横向分布系数平均值。
4.2 作用效应组合4.2.1 基本组合（用于结构承载能力极限状态设计）m o ud o Gi Gik Q1Q1k c Qjk i 12S S S S n Qj j γγγγγ==⎛⎫=++ψ ⎪⎝⎭∑∑ 《通规》4.1.6－1式1）其中各分项系数的取值如下0γ――结构重要性系数，0γ=1.1；G γ――结构自重分项系数， G γ＝1.21Q γ――汽车荷载（含冲击力）的分项系数，取1Q γ＝1.42）基本组合计算永久作用的设计值与可变作用设计值组合表4－3-1、4－3-2 永久作用的设计值与可变作用设计值组合表 表4－3-1（边板）永久作用的设计值与可变作用设计值组合表 表4－3-2（中板）4.2.2 作用短期效应组合(用于正常使用极限状态设计)永久荷载作用为标准值效应与可变作用频遇值效应组合,其效应组合表达式为111m nsd Gik j Qjk i j S S S ψ===+∑∑ 《通规》4.1.7-1式式中 1ψ-可变作用效应的频遇值系数: 汽车荷载（汽车荷载不计冲击力）1ψ=0.7,温度梯度作用1ψ1=0.8。
4.2.3 作用长期效应组合（用于正常使用极限状态设计）永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合，其效应组合表达式为：2nl d Gik 2j jk i 1j 1S S S Q ψ===+∑∑ 《通规》4.1.7-2式式中2ψ—第j 个可变作用效应的准永久值系数，汽车荷载（不计冲击力）2ψ=0.4，温度梯度作ψ=0.8；用2S—作用长期效应组合设计值,结构抗裂验算时,其中可变作用仅考虑汽车等直接作用于构件的d l荷载效应。
作用短期和长期效应组合计算表4－44.3 截面预应力钢束估算及几何特性计算4.3.1 A 类部分预应力混凝土受弯构件受拉区钢筋面积估算1、根据《预规》第6.3条,A 类构件正截面抗裂混凝土在作用(或荷载)短期效应组合下应符合:0.7st pc tk f σσ-≤ 《预规》 6.3.1-3 式式中 00st Msy I σ=000000000001()P p pc P P p NP N e y y A e A I A I σσ=+=+估算预应力钢筋时，近似取毛截面积A ，抗弯惯炬I ，y p 分别代替公式中的A 0、I 0、e p0。