简支空心板计算说明(路基宽度12m,l=13m)
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桥梁工程13m空心板桥课程设计(图文结合计算书详细)目录一、设计资料 (1)二、构造形式及尺寸选定 (3)三、空心板毛截面几何特性计算 (4)四、作用效应计算 (7)五、预应力钢筋数量估算及布置 (23)六、换算截面几何特性计算 (26)七、承载力极限状态计算 (28)八、预应力损失计算 (32)九、正常使用极限状态计算 (37)十、变形计算 (45)十一、持久状态应力验算 (50)十二、短暂状态应力验算 (55)十三、最小配筋率复核 (61)一、设计资料1.根据学号尾号为2,选定如下:2.设计荷载:公路—II级,人群荷载:3.0kN/m2。
3.材料(1)结构:空心板采用C40水泥混凝土,重力密度取γ1=25kN/m3(2)铰缝:铰缝采用C30细集料混凝土,重力密度取γ2=24kN/m3(3)预应力钢筋:采用1×7股钢绞线,公称直径d=12.7mm,单根截面公称面积为98.7mm2,f pk=1860Mpa,张拉控制应力取0.70 f pk。
预应力钢绞线沿板跨长呈直线型布置。
(4)非预应力钢筋:直径大于或等于12mm者采用HRB335级钢筋,直径小于12mm者均采用R235级钢筋。
(5)桥面铺装:采用10cm沥青混凝土,重力密度取γ2=23kN/m3(6)人行道:采用C25水泥混凝土,自重单侧1.52kN/m(7)护栏:采用C25水泥混凝土,自重单侧3.6kN/m。
4.其它参数及要求本桥设计安全等级为三级,结构重要性系数γ0=0.9,桥梁所处环境条件为I 类环境。
空心板按全预应力混凝土构件设计。
5.设计依据(1)公路桥涵设计通用规范(JTG D60—2004)(简称《公桥规》)(2)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》)(3)姚玲森主编.桥梁工程(第二版).北京:人民交通出版社,2008.7.(4)贾艳敏、高力主编.结构设计原理.北京:人民交通出版社,2004.8.(5)易建国主编.混凝土简支梁(板)桥(第三版)[例一].北京:人民交通出版社,2006.9.(6)胡兆同等编著.桥梁通用构造及简支梁桥.北京:人民交通出版社,2001.3.二、构造形式及尺寸选定本工程桥面净宽为净—7m+2×0.75m人行道,全桥宽采用9块C40的预制预应力混凝土空心板,每块空心板宽为99cm,高为54cm,空心板全长12.96m。
西部地区中小跨径适用桥梁形式研究通用图设计计算书13m装配式后张法预应力混凝土简支空心板计算1目录13m装配式后张法预应力混凝土简支空心板计算........................................ 11.概况与基本数据.. (1)1.1概况.................................................................................................................................... . (1)1.2技术规范.................................................................................................................................... .. (1)1.3基本数据.................................................................................................................................... .. (1)1.4 作用荷载、荷载组合、荷载作用简图 (2)1.5 计算模式、重要性系数 (2)1.6 材料主要指标 (2)1.7 主要材料选用 (3)2.计算模型及相关参数 (3)2.1 空心板施工阶段 (3)2.2 结构离散图 (3)2.3 空心板横断面 (4)2.4 活载横向分布系数与汽车冲击系数 (4)2.5 预应力筋构造 (5)2.6 预应力配置 (5)2.7 温度效应及支座沉降 (5)3.简支空心板计算结果验算 (5)3.1 简支空心板边板施工阶段验算 (5)3.2 简支空心板边板使用阶段验算 (7)3.3 简支空心板中板施工阶段验算 (11)3.4简支空心板中板使用阶段验算 (12)4.计算结论 (16)11.概况与基本数据1.1概况依据《西部地区中小跨径桥梁技术研讨会》会议纪要、《西部地区中小跨径适用桥梁形式研究下一步工作构:后张法预应力混凝土简支空心板(2)计算跨经:13米(3)路基宽度:整体式路基24.5米、12米(4)车道数:双向4车道(5)汽车荷载:公路-Ⅰ级11.4 作用荷载、荷载组合、荷载作用简图1.永久作用:结构重力、预加力和混凝土的收缩及徐变作用2.可变作用:汽车荷载、温度作用3.作用效应组合(1)承载能力极限状态组合设计值Sud=1.2×永久作用+1.4×汽车荷载+0.8×1.4温度汽车荷载计冲击力,组合值还应乘的结构重要性系数1.1(2)正常使用极限状态作用短期效应组合:永久作用+0.7×汽车荷载+0.8×温度梯度+1.0×均匀温度作用作用长期效应组合:永久作用+0.4×汽车+0.8×温度梯度+1.0×均匀温度作用1.5 计算模式、重要性系数按简支结构计算,结构重要性系数为1.1。
公路桥梁空心板设计计算书装配式先张法预应力混凝土简支空心板桥上部结构计算(路基宽度12m,跨径13m,交角0°)设计计算人:复核核对人:单位审核人:项目负责人:编制单位:编制时间:二○一五年八月目录一、设计资料 (1)1.主要技术指标 (1)2.计算依据 (1)3.所用材料及指标 (1)二、结构形式及尺寸的选定 (2)三、计算要点 (3)1.主要设计参数 (3)2.作用类别和作用效应组合 (3)3.施工方案 (4)4.程序计算要点 (4)四、桥梁模型的建立 (4)1.空心板截面的整体化 (4)2.横向荷载分布系数的计算 (5)2.冲击系数计算 (6)3.空心板有限元模型的建立 (6)五、持久状况承载能力极限状态计算 (7)1.正截面抗弯承载力验算 (7)2.斜截面抗剪承载力验算 (8)六、持久状况正常使用极限状态计算 (8)1.正截面抗裂验算 (8)2.斜截面抗裂性验算 (9)3.挠度验算 (9)七、短暂状况和持久状况构件的应力计算 (10)1.短暂状况构件的应力验算 (10)2.持久状况预应力混凝土构件的应力验算 (11)一、设计资料1.主要技术指标桥梁主要的技术指标汇总后,详见表1:表1 桥梁主要技术指标2.计算依据(1)《公路工程技术标准》JTG B01-2014;(2)《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004;(3)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004;(4)《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011;(5)《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003;(6)《公路交通安全设施设计技术规范》JTG D81-2006;(7)《钢筋焊接及验收规程》JGJ 18-2003;(8)《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》JTG/T B07-01-2006。
3.所用材料及指标上部空心板混凝土采用C50,桥面整体化层混凝土采用C50(厚度15cm),普通钢筋采用HPB300和HRB400钢筋,预应力钢束采用低松弛高强度钢绞线,主要材料力学指标见表2。
XXX项目第三合同段13米、16米空心板张拉计算说明一、预应力张拉计算说明根据XXX项目13米、16米空心板设计图纸,结合《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011提供的张拉计算公式进行张拉计算。
采用平均张拉法,计算13米、16米空心板钢束张拉力和预应力筋理论伸长值。
1 计算参数确定:采用符合GB/T 5224-2003标准270级的低松弛高强度预应力钢绞线。
单根钢绞线直径为15.2mm,钢绞线公称面积为139mm2,标准强度为1860MPa,弹性模量Eg=1.95×105MPaU=0.25,k=0.0015。
钢绞线张拉锚下控制应力为σcon=1395MPa。
钢筋回缩和锚具变形为6mm(一端)。
二、13米、16米空心板张拉计算13米中板1)钢束N2钢绞线:Ay=3×139=417mm2,L=AB+BC+CD=1.850+1.222+3.245=6.317m。
钢束的张拉力a、张拉力的计算:ΡA=σk×Ay×n×1/1000=1395×1×417×1/1000=581.715KNΡB= P A=581.715KNΡC=ΡB*[1-e-(Kx+μθ)]/(Kx +μθ)μ=0.25,k=0.0015,θ=0.1221rad ,x=1.222ΡC=572.3922KN(e取常数值2.7182818)b 伸长值的计算:△L AB=ΡA *L/Ay*Eg=0.0132△L BC=ΡC *L/Ay*Eg=0.0086△L CD=ΡC *L/Ay*Eg=0.0228理论伸长值L=2(△L AB +△L BC +△L CD )=0.0893m伸长值=理论伸长值+ 回缩量=0.0893+0.012=0.1013m2)钢束N1钢绞线:Ay=3×139=417mm2,L=AB+BC+CD=1.84+0.524+3.939=6.303m。
整体式钢筋混凝土空心简支板设计计算书2007年9月一、技术标准1、 设计荷载:行车道:城-A 级 人行道:3.0KN/m 2 2、 桥长:根据实际情况及《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60—2004 第3.2.5条的新建桥梁跨径的要求,确定为跨径等于14.5m 的单跨钢筋混凝土空心简支板桥。
桥梁全长43.5m ,跨径组合为三等跨3×14.5m 。
3、桥面宽度:桥全宽20m ,中间双向四车道,两侧人行道桥面横向布置为:2×4 +12 =20 m4m 人行道+12m 机动车道+4m 人行道4、桥面横坡:双向1.5%5、人行道横坡:1.5%6、设计安全等级: 二级7、结构重要系数: 0.1=o γ8、主要设计材料:(1)混凝土强度等级:主梁拟用C30;MPaf ck 1.20=MPaf tk 01.2=MPaf cd 3.14=MPaf td 43.1= MPa E c 41000.3⨯=混凝土容重r=24kN/m3, 钢筋混凝土容重r=25kN/ m3。
(2)钢材初步选取:直径大于或等于12mm 时采用HRB335级,指标: MPa f yk 335= MPa f f y y 300'== MPa E s 5100.2⨯=直径小于12mm 时采用HPB235级钢筋,指标:MPaf yk 235= MPa f f y y 210'==MPaE s 5101.2⨯=9、设计依据:(1)《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60—2004(2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ D62—2004 (3) 城市桥梁设计荷载标准《CJJ 77-98》二、结构简介:三等跨混凝土简支空心板桥,桥梁全长3×14.5m=43.5m ,桥面宽度20m 。
施工方式为整体式现浇,在已有桥墩上设置支座。
桥面横坡1.5%,梁高80cm ,顶板厚10cm ,底板厚10cm ,隔板厚度15cm 。
空心板面积计算公式在工程设计和建筑施工中,空心板是一种常见的结构材料,它由两个平行的混凝土面板之间夹着一层薄的钢筋混凝土,通常用于楼板、屋顶和桥梁等结构中。
空心板的设计和施工需要精确的计算和测量,其中面积计算是一个重要的步骤。
本文将介绍空心板面积计算的公式和方法,希望能对相关领域的工程师和施工人员有所帮助。
空心板面积计算公式。
空心板的面积计算公式可以根据其几何形状来确定。
一般来说,空心板可以分为矩形、梁形、T形等不同的截面形状,每种形状都有相应的面积计算公式。
以下是常见空心板形状的面积计算公式:1. 矩形空心板。
矩形空心板的面积计算公式为:A = (b1 b2) h。
其中,A为矩形空心板的面积,b1和b2分别为上下板的宽度,h为空心板的高度。
2. 梁形空心板。
梁形空心板的面积计算公式为:A = (b1 b2) h + b2 t。
其中,A为梁形空心板的面积,b1和b2分别为上下板的宽度,h为空心板的高度,t为梁的宽度。
3. T形空心板。
T形空心板的面积计算公式为:A = b1 h1 + b2 h2。
其中,A为T形空心板的面积,b1和b2分别为上下板的宽度,h1和h2分别为上下板的高度。
以上公式是针对常见的空心板形状而设计的,实际应用中还需要根据具体情况进行调整和修正。
另外,在计算空心板面积时,还需要考虑到板的厚度和边缘的倒角等因素,以确保计算结果的准确性。
空心板面积计算方法。
除了使用上述的面积计算公式外,还可以通过测量和计算来确定空心板的面积。
具体方法如下:1. 测量空心板的尺寸。
首先需要使用测量工具(如尺子、测量尺或激光测距仪)来准确测量空心板的各个尺寸,包括上下板的宽度和高度,梁的宽度等。
在测量时要尽量减小误差,确保数据的准确性。
2. 计算空心板的面积。
根据测量得到的尺寸数据,可以使用上述的面积计算公式来计算空心板的面积。
在计算过程中,要注意单位的转换和数据的精度,以避免计算错误。
3. 考虑边缘因素。
跨径13米预应力混凝土空心板结构分析一、基本资料:上部构造采用跨径13米预应力混凝土空心板,下部构造为柱式墩台,钻孔灌注桩基础,桥面连续。
设计荷载:公路—Ⅱ级。
计算跨径:12.50米桥面宽度:0.375+7.25+0.375=8米。
空心板采用C50级预应力混凝土。
预应力筋为1x7标准型φS15.2低松弛钢绞线,其抗拉强度标准值f pk=1860 MPa。
边板设计配束为11根,中板设计配束为9根。
全部钢束合力点至空心板下缘距离,边板为49mm,中板为45mm。
二、计算假定:1.上部构造预应力混凝土空心板桥面连续,每一跨仍作为简支空心板桥;仅全桥水平力计算时考虑桥面的连续作用。
2.护栏考虑其横向分配,按横向铰接板法计算,边板0.439,中板0.243;桥面铺装按各板计算;护栏和桥面铺装作为二期恒载加载于空心板。
不考虑桥面铺装参与结构受力。
3.活载计算考虑其横向分配,按横向铰接板法计算荷载横向分配系数。
4.计算时未考虑空心板纵向普通钢筋的抗拉和抗压作用。
5.主梁砼比重采用26kN/m3,企口缝及桥面铺装砼比重采用25 kN/m3。
三、空心板结构计算(一).截面几何特性:1. 截面几何尺寸:2. 毛截面几何特性:毛截面几何特性注:A0—毛截面面积;S0—毛截面对底边静矩;y0—毛截面形心轴,y0 = S0 / A0;I0—毛截面惯性矩。
3. 换算截面几何特性:换算截面几何特性注:A p—预应力筋面积;αEP—预应力筋与混凝土弹性模量之比;A np—预应力筋换算面积,A np = n p×A pa p—预应力筋合力点到底边的距离;注:L0 —计算跨径;I—空心板截面抗弯惯性矩;I T —空心板截面抗扭惯性矩,I T = 4 b2 h2/ ( b/t1 + b/t2 + 2h/t3 ) ;边板扭矩计算注:t—悬臂段平均厚度;b—悬臂段长度;I T —悬臂段抗扭惯性矩,I T = cb t3;(2).横向分布系数计算采用桥梁博士软件,跨中按铰接板法、支点按杠杆法计算。
预应力混凝土公路桥梁通用图设计成套技术通用图设计计算书20m简支装配式后张法预应力混凝土空心板配束计算(手算)(高速公路和一级公路)目录1 计算依据与基础资料 (1)1.1 标准及规范 (1)1.1.1 标准 (1)1.1.2 规范 (1)1.1.3 参考资料 (1)1.2 主要材料 (2)1.3 设计要点 (2)2 横断面布置 (2)2.1 横断面布置图 (2)2.2 预制板截面尺寸 (3)3 汽车荷载横向分布系数、冲击系数的计算 (3)3.1 汽车荷载横向分布系数计算 (3)3.1.1 跨中横向分布系数 (3)3.1.2 支点横向分布系数 (5)3.1.3 车道折减系数 (5)3.2 汽车荷载冲击系数计算 (5)3.2.1汽车荷载纵向整体冲击系数 (5)3.2.2 汽车荷载的局部加载冲击系数 (6)4 作用效应组合 (6)4.1 作用的标准值 (6)4.1.1 永久作用标准值 (6)4.1.2 汽车荷载效应标准值 (8)4.2 作用效应组合 (13)4.2.1 基本组合(用于结构承载能力极限状态设计) (13)4.2.2 作用短期效应组合(用于正常使用极限状态设计) (15)4.2.3 作用长期效应组合(用于正常使用极限状态设计) (16)4.3 截面几何特性计算 (20)5 持久状态承载能力极限状态计算 (22)5.1 正截面抗弯承载能力 (22)5.2 斜截面抗剪承载力验算 (24)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 (24)6 持久状况正常使用极限状态计算 (27)6.1 预应力钢束应力损失计算 (28)6.1.1 张拉控制应力 (28)6.1.2 各项预应力损失 (28)6.2 温度梯度截面上的应力计算 (36)6.3 抗裂验算 (38)6.3.1 正截面抗裂验算 (38)6.3.2 斜截面抗裂计算 (41)6.4 挠度验算 (44)6.4.1 汽车荷载引起的跨中挠度 (44)6.4.2 预制板是否设置预拱值的计算 (45)7 持久状态和短暂状况构件应力计算 (48)7.1 使用阶段正截面法向应力计算 (48)7.1.1 受压区混凝土的最大压应力 (49)7.1.2 受拉区预应力钢筋的最大拉应力 (49)7.2 使用阶段混凝土主压应力、主拉应力计算 (50)7.3 施工阶段应力验算 (53)8 桥面板配筋计算 (55)8.1 荷载标准值计算 (55)8.1.1 计算跨径 (55)8.1.2 跨中弯矩计算 (56)8.1.3 支点剪力 (57)8.2 极限状态承载力计算 (58)8.2.1 荷载效应组合计算 (58)8.2.2 正截面抗弯承载力 (58)8.2.3 斜截面抗剪承载力 (58)8.3 抗裂计算 (58)9 铰接板的混凝土铰缝剪力验算 (59)预应力混凝土公路桥梁通用设计图成套技术通用图计算(20m简支预应力混凝土空心板)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)19.26m;预制板长19.96m•设计荷载:公路-Ⅰ级•桥面宽度:(路基宽23m,高速公路),半幅桥全宽11.25m0.5m(护栏墙)+10.25m(行车道)+ 0.5m(护栏墙)=11.25m•结构重要性系数:1.1•环境条件Ⅱ类,计算收缩徐变时,考虑存梁期为90天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•《公路桥涵设计手册》桥梁上册(人民交通出版社2004.3)1.2 主要材料1)混凝土:预制板及铰缝为C50、现浇铺装层为C40、护栏为C30 2)预应力钢绞线:采用钢绞线15.2s φ,pk 1860MPa f =,5p E 1.9510MPa =⨯ 3)普通钢筋:采用HRB335,sk 335MPa f =,5S E 2.010MPa =⨯ 1.3 设计要点1)本计算按后张法部分预应力混凝土A 类构件设计,偏安全的,桥面板及铺装层混凝土不参与截面组合作用; 2)预应力张拉控制应力值con pk 0.75f σ=。
第一章设计资料1 设计基本资料(1)跨径:标准跨径13m,计算跨径:12.6m(2)荷载:公路Ⅰ级(3)桥面净空:2×净11.5m,斜交:15°、30°、45°(4)主要材料:砼:预制块件采用C30混凝土,桥面铺装采用10cm厚C30聚丙烯纤维混凝土其上加10cm沥青混凝土;填接缝采用C30号小石砼钢筋:R235钢筋需符合GB13013-1991规定要求,GRB335钢筋需GB1499-1998规定要求。
2 施工要点:预制块件在砼强度达75%以后才能起吊。
吊运、安装时要缓慢平稳。
运输和堆放时应在吊点位置下设支点。
浇筑铰缝砼之前,必须凿除结合砼上的浮尘土等杂物,并反预留在侧壁上的连接钢筋混凝土拔出,按设计位置绑扎,用水冲洗后浇筑后震捣结实。
3 编制依据(1)《公路工程技术标准》 JTG B01—2003(2)《公路桥涵设计通用规范》 JTG D60—2004(3)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 JTG D62—2004第二章 横断面及计算简图本桥按高速公路桥梁设计,取上部独立桥梁讲行计算,桥而净宽11.0m ,两侧为安全护栏,全桥采用9块砼空心板,中板为1.27m ,边板为1.67m ,C30聚丙烯纤维混凝土铺装厚10cm ,沥青砼厚10cm 。
标准横断面见图2.1图2.1 标准恒断面板的横截面见图2.2,2.3图2.2中板横截面241025.4992m A h -⨯=402826.0m I c =中板241025.6332m A h -⨯= 403377.0m I c =边板第三章 横向分布系数的计算1铰接板法计算采用铰结板法计算弯矩及L/4截面至跨中截面剪力的c m 1.1 截面抗弯惯性距板的截面尺寸参照图在AUTOCAD 中作图量测得到边、中板跨中截面对各自水平形心轴的抗弯惯性矩:402826.0m I c =中板、403377.0m I c =边板 1.2 计算截面抗扭惯性矩Ir将空心板的截面转换成下图(3.1、3.2)的形式图3. 1中板简化形式图 图3. 2边板简化形式617070∑=+++=ni i i i r t b c t h )t t (b h b I 13321222114(1)中板跨中截面抗扭惯性矩)(103.563920)970(2)9191)(20126()970()20126(42)11(4432232122cm t h t t b h b I r ⨯=-++---=++=(2)边板跨中截面抗扭惯性矩)(10719.56785.770312.015332395.019)970(2)9191(1076110742)11(44333221332122cm t b c t h t t b h b I ni ii i r ⨯=⨯⨯+⨯⨯+-++⨯⨯⨯=+++=∑=式中c 值由b /t 查表 (姚林森 桥梁工程 表2-5-2,122页) 得出。
附件2:XX高速XX段XX标现浇空心板梁支架计算书XX集团有限公司XX高速XX段XX标项目部计算书一、底模板、分配梁计算腹板处分配梁跨度0.45m ,砼高度0.8m ;空箱处分配梁跨度1.1m ,砼高度0.4m ;各对这两处模板、分配梁进行计算。
1、腹板底模板、分配梁计算 (1)荷载计算模板、支架等自重:21/0.1m kN g =;腹板钢筋混凝土自重:22/8.20268.0m kN g =⨯=; 施工人员及施工机具运输或堆放的荷载:23/5.2m kN g =; 倾倒、振捣混凝土时产生的竖向荷载:24/0.2m kN g =;根据《路桥施工计算手册》,计算模板、支架等的荷载设计值,应采用标准荷载值乘以相应荷载分项系数,则设计荷载为:()()243210/06.334.125.22.1)8.200.1(4.12.1)(m kN g g g g g =⨯++⨯+=⨯++⨯+=(2)模板面板计算考虑到模板的连续性,在均布荷载下近似按《路桥施工计算手册》表8-13所列公式计算。
方木间距30cm ,则面板计算跨径L 为30cm ,模板计算截面取100cm ×1.8cm ,单位荷载q=33.06×1=33.06KN/m面板计算参数如下:(1)强度检算M=m KN qL ∙=⨯=30.0103.006.331022 Mpa W M 56.510541030.063=⨯⨯==--σ<13 Mpa 满足施工要求。
(2)挠度检算mm mm m EI qL f 5.172.01072.0106.481061283.006.3312838644<=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==-- 满足施工要求。
(3)分配梁计算分配梁采用10×5cm 方木计算,方木间距30cm ,跨度45cm ,则方木计算跨径L 为45cm 。
方木单位荷载为:m kN l g q /918.93.006.3320=⨯=⨯= 10cm ×5cm 方木计算参数如下:则按简支计算:弯曲强度: []MPa MPa W l q 1303.31083845.010918.986232=≤=⨯⨯⨯⨯==--允许σσ 抗剪强度:MPa MPa bhqlS V2][45.005.01.0245.010918.923=≤=⨯⨯⨯===-允许ττ抗弯刚度:mm mm m EI ql f 5.1400600127.01027.110417101038445.0918.95384548644=<=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-- 满足施工要求。
13m空心板梁钢绞线计算书XXXX工程空心板梁钢绞线张拉计算书计算:复核:审核:XXXX有限公司XXXX工程项目经理部2019年6月1日一、计算依据1、采用M15系列自锚性能锚具(即: M15-3、M15-4),张拉设备采用YDC2500-200型配套千斤顶,已通过福建省计量科学研究所检验合格并标定合格。
2、本桥采用低松驰高强度预应力钢绞线,公称直径d=15.20mm(钢绞线面积A=140mm2),标准强度Rby=1860MPa,弹性模量Eg=1.95×105MPa。
锚下控制应力:σcon=0.75Rby=0.75*1860=1395MPa。
3、张拉时采用预应力筋的张拉力与预应力筋的伸长量双控,并以预应力筋的张拉力控制为主。
4、桥涵施工通用图纸及《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000 。
二、张拉程序1、张拉顺序为N1左、N2右、N1右、N2左。
采用两端对称、均匀张拉,不得集中张拉。
2、张拉程序0—σ0(10%σcon)—20%σcon—100%σcon(持荷2min锚固)。
三、张拉力与油表读数对应关系编号1201946的油表读数与张拉力的关系如下:N=0.022F(KN)-0.20编号1201948的油表读数与张拉力的关系如下:N=0.022F(KN)-0.20预应力筋控制张拉力P=σcon×Ay×n,(n为每束钢绞线根数)张拉力与油表读数对应关系式中:X表示KN Y表示MPa四、伸长量计算(1)、预应力筋的理论伸长值计算式如下:△L= PP·L/ AP ? EP式中:?L—预应力筋理论伸长值( mm );PP—预应力筋的平均张拉力( N );L—预应力筋的长度( mm )AP—预应力筋截面面积( mm2);EP—预应力筋的弹性模量( MPa )。
取1.95×105MPa。
(2)、预应力筋的平均张拉力计算式如下:PP =p〔1-e-(kx+μθ)〕/(kx+μθ)式中:p—预应力筋张拉端的张拉力( N );x—从张拉端至计算截面孔道长度( m );?—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和( rad );k—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数,本桥取0.0015 /m;?—预应力筋与孔道壁的摩擦系数,本桥取0.25。
13m空心板梁预应力张拉计算书漳州台商投资区奥特莱斯大道工程后张法13m空心板梁预应力张拉方案及计算书中铁二局奥特莱斯大道项目部2014-6-18目录一、张拉条件 (1)二、张拉方法 (1)三、张拉程序 (1)四、锚具、钢绞线 (1)五、钢绞线的穿束 (1)六、千斤顶、油表 (1)七、张拉操作 (1)八、实际伸长量的计算和测量 (2)九、伸长率的计算 (2)十、预应力钢束的封头 (2)十一、施加预应力的注意事项 (2)十二、根据标定报告计算出压力表读数和张拉力对照表 (2)十三、钢绞线伸长量计算 (5)十四、孔道压浆 (6)十五、安全措施 (7)十六、预应力施工人员和机具统计表 (7)后张法16m空心板梁预应力张拉方案及计算书一、张拉条件砼强度达到设计强度100%以上,并且混凝土龄期不小于14d,方可张拉。
二、张拉方法所有钢绞线均采用两端对称张拉,张拉采用以张拉力控制为主,以伸长量做校验,实际伸长量与理论伸长量的误差控制在6%以内。
如发现伸长量异常应停止张拉,查明原因。
三、张拉程序0→初应力(10%)→25%应力→50%应力→75%应力→1.0应力(持荷2min)后锚固,张拉顺序为:13.0m(h=0.7m)简支梁张拉顺序为:左N1→右 N2→右N1→左N2,钢束应对称交错逐步加载张拉;四、锚具、钢绞线本工程采用YM15系列锚具。
钢绞线采用15.2mm钢绞线。
锚具和钢绞线均由厂家出具产品检验书,并送有关检测单位进行效验。
五、钢绞线的穿束钢绞线采用人工编束后,由人工进行穿入,钢绞线采用切断机切断。
预应力钢束明细表,如下:板位钢束编号参数计算长度(mm)下料长度(mm)延伸量(mm)束数预应力钢束共长(m)张拉端锚具(套)波纹管总长(m)螺旋筋总长(m)中板1 m=3 12606 13806 39.72 27.6 4×15-3 24.7 12.12 n=3 12634 13834 39.2 2 27.74×15-3 24.7 12.1 边板1 m=4 12606 13806 39.72 27.64×15-4 24.6 16.82 n=3 12634 13834 39.2 2 27.74×15-3 24.7 12.1六、千斤顶、油表均经有关检测单位标定,千斤顶的工作架由钢管焊接而成,升降采用倒链进行抬升。
简支梁计算书验算的简支梁跨径为13m、16m、20m、25m、30m,均为预应力钢筋混凝土空心板。
各跨径空心板的截面尺寸见下图:一、选用材料(1)L=13m、16m、20m、25m、30m预应力钢筋混凝土空心板的混凝土标号均为C50,封端混凝土为C25。
(2)预应力钢束为高强低松弛钢绞线,其中13m、16m跨度中钢束为3ф15.24mm,20m、30m跨径为4ф15.24mm,25m跨径为5ф15.24mm;钢绞线孔道采用直径为50mm、55mm的预埋波纹管;锚具采用YM15-3、YM15-4、YM15-5锚具。
(3)两侧0.5m防撞栏杆10KN/m。
二、设计荷载(1)设计荷载汽超——20、挂——120,L=13m、16m、20m、25m、30m它们的设计跨径分别为L1=12.3m;L2=15.3m;L3=19.3m;L4=24.3m;L5=29.3m。
(2)预应力钢筋设计采用标准强度R y b=1860Mpa,张拉控制应力为1395Mpa,两端张拉。
三、计算内容1、施工阶段的最大、最小应力2、正常使用阶段的最大、最小应力3、预应力钢绞线的伸长量四、计算说明计算各长度简支梁板的时候,桥横向方向均由7片梁组成,桥不设人行道,两边设0.5m防撞栏杆,按承载力极限状态计算。
五、横向分布系数的计算其中横向分布系数以铰接板法计算,结果如下:(安全起见,以梁中横向分布系数最大值为准)六、计算结果(以下设计荷载为汽超——20、挂——120,预应力钢筋设计采用标准强度R y b =1860Mpa)用桥梁博士计算。
(1)施工阶段应力计算结果(2)正常使用阶段应力计算结果(3)钢绞线伸长量注:30m空心板选用130cm高。
设计说明一.桥梁工程1.1 任务依据受*****的委托,由我公司承担******工程施工图设计文件的编制工作。
1.2 项目概况老桥现状及桥址位河沟1.3 设计方案根据现场勘探调查及公路主管部门的意见,桥梁上部构造采用1×13m现浇混凝土简支空心板,右交角90°;下部构造采用重力式桥台,扩大基础,桥面总宽**m,全桥长**m。
1.4 技术标准1 公路等级:**。
2 设计荷载:**。
3 环境类别:**。
4 设计洪水频率:1/25。
5 地震动峰值加速度为0.05g。
6 桥面宽度:(防撞护栏)+(行车道)+(防撞护栏),桥面总宽:**m。
7 该桥无通航要求。
1.5 设计规范1 《公路工程技术标准》JTG B01-20142 《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-20153 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-20044 《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-20075 《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-20116 《公路路基设计规范》(JTG D30-2015)7 《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006)8 《公路水泥砼路面设计规范》(JTG D40-2011)9 《公路路面基层施工技术细则》(JTG/T F20-2015)10 《公路圬工桥涵设计规范》JTG D61-20051.6 主要材料1 水泥:普通硅酸盐水泥。
2 钢材:普通钢筋:采用HPB300和HRB400钢筋,应符合国家标准《钢筋混凝土用钢热轧光圆钢筋》(GB1499.1-2008)和《钢筋混凝土用钢热轧带肋钢筋》(GB1499.2-2007)的规定。
3 其他材料:砂、石、水的质量要求均按《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011有关条文办理。
1.7 设计要点1 上部构造桥梁上部构造为1×13m现浇钢筋混凝土空心板,板厚0.70m,桥面总宽为5.5m,1.5%的双向横坡由桥面铺装层厚度调整形成,在桥台处设置桥面连续,桥梁两侧设防撞栏。
整体式钢筋混凝土空心板(牛泥塘中桥)计算书跨径: 13米(5×净13.0米)计算:复核:审核:湖南省长沙理工大学2010年6月一、计算资料1、标准跨径:13.0m2、计算跨径:12.96m3、设计荷载:公路-Ⅰ级4、材料:(1)普通钢筋:HRB335钢筋,其技术指标见表-1。
表-1种类弹性模量Es 抗拉强度标准值ƒsk抗拉强度设计值ƒsdHRB335钢筋 2.0×105MPa 335 MPa 280MPa(2)空心板混凝土:现浇空心板以及桥面铺装、空心板封头、防撞护栏均采用C30混凝土,桥面面层为沥青砼。
技术指标见表-2。
表-2强度等级弹性模量Ec 轴心抗压强度设计值ƒcd轴心抗拉强度设计值ƒtdC30 3.0×104MPa 13.8 MPa 1.52MPa5、设计依据:(1)中华人民共和国行业标准《公路工程技术标准》(JTG B01-2003);(2)《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》。
(3)《公路桥涵设计手册-梁桥(上册)》(1998年1月第一版第二次印刷),简称《梁桥》。
(4)中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)。
二、结构尺寸本桥按高速公路桥梁设计,取上部独立桥梁进行计算,桥面净宽9.5米,两侧为安全护栏,全桥采用整体式空心板,水泥砼铺装厚10cm,沥青砼厚10cm。
桥梁的边(1.985m)板进行计算,桥梁横断面及边板尺寸如图1,图2所示(尺寸单位:mm)图 1图2空心板立面如图3所示(尺寸单位:cm)图3空心板的标准跨径为13m,计算跨径l=12.96m。
空心板的具体构造见空心板一般构造图三、各块板汽车荷载横向分布系数m c计算1、采用刚接板法计算计算边板的m c将本例桥宽分为5等分宽则b1=10.5/5=2.1.L=13代入公式,得γ=1.45(b1/L)2=1.45(2.1/13)2= 0.0343β=4.06(b1/L)4=4.06(2.1/13)4=0.003依γβ由《梁桥》(上册)第二篇表2-2-2查得η值,如下表所示:绘制边板的横向分布影响线,并在其上布置设计荷载,求出边板的横向分布系数。
1 毛截面几何特性计算1.1 基本资料1.1.1 主要技术指标桥跨布置:1 15.00 m,桥梁全长15.00 m。
跨径:标准跨径:15.00 m计算跨径:14.64m。
桥面总宽:8.50 m,横向布置为0.50 m(防撞护栏)+7.50 m(行车道)+0.50 m(防撞护栏。
)设计荷载:城—B级,参考CJJ 77-98《城市桥梁设计荷载标准》1.1.2 材料规格HRB R;普通钢筋采用335,235空心板块混凝土采用C25;桥面铺装采用C30防水混凝土。
1.2 截面几何尺寸图1.2.1桥面横断面布置图图1.1 横断面图1.2.2板块结构几何尺寸(a) 中板截面(b) 边板截面图1.2 截面几何尺寸图1.3 毛截面几何特性计算本设计预制空心板的毛截面几何特性采用分块面积累加法计算,先按长和宽分别为板轮廓的长和宽的矩形计算,然后与图1.2中所示的挖空面积叠加,叠加时挖空部分按负面积计算,最后再用AutoCAD与MIDAS联合计算校核。
表1-1 毛截面几何特性计算结果第 1 页第 2 页2 内力计算及组合2.1永久作用效应计算2.1.1 空心板自重(第一阶段结构自重)1g 2.1.2 桥面系自重(第二阶段结构自重)2g桥面铺装采用等厚度的10cm 的C30混凝土,则全桥宽铺装每延米重力为:结合实际情况,按各板平均分担来考虑。
则每块空心板分摊到单位延米桥面系重力为: 2.1.3 铰缝自重(第二阶段结构自重)3g 因为,铰缝由C30混凝土填充,因此其自重为: 由此得空心板每延米总重g 为:129.750/ 3.000/12.750/g g g kN m kN m kN m I =+=+=(第一阶段结构自重)3 1.360/g g kN m ∏==(第二阶段结构自重)由此可计算出简支空心板的恒载(自重效应),计算结果见表2-1。
表2-1 永久作用效应汇总表2.2可变作用效应计算本桥汽车荷载采用城—B 级,参考CJJ 77-98《城市桥梁设计荷载标准》它由车道荷载组成。
空心板桥梁施工图设计计算书二零一七年二月. .计算书说明本次计算包括上部结构和下部结构两部分。
上部结构包括中板及边板计算,全桥计算采用空间软件MIDAS/ Civil2015进行结构分析,梁体按A类预应力构件进行计算。
本次计算主要包含如下内容:1、13m空心板中板计算;2、13m空心板边板计算;3、20m空心板中板计算;4、20m空心板边板计算;5、桥墩(台)盖梁验算;6、桩基验算;计算:校核:二零一七年二月. .目录第一章概述 (1)1.1 任务依据 (1)1.2 桥梁概况 (1)第二章 13米空心板中板结构验算 (3)2.1 主要材料 (3)2.2 计算模型 (4)2.3 计算荷载和主要参数 (4)2.4 施工阶段 (6)2.5 主梁计算结果及结论 (6)2.5.1.施工阶段法向压应力验算 (6)2.5.2受拉区钢筋的拉应力验算 (7)2.5.3 使用阶段正截面抗裂验算 (8)2.5.4使用阶段斜截面抗裂验算 (9)2.5.5 使用阶段正截面压应力验算 (10)2.5.6 使用阶段斜截面主压应力验算 (10)2.5.7 使用阶段正截面抗弯验算 (11)2.5.8使用阶段斜截面抗剪验算 (11)第三章 13米空心板边板结构验算 (13)3.1 主要材料 (13)3.2 计算模型 (14)3.3 计算荷载和主要参数 (14)3.4 施工阶段 (16)3.5 主梁计算结果及结论 (16)3.5.1.施工阶段法向压应力验算 (16)3.5.2受拉区钢筋的拉应力验算 (17)3.5.3 使用阶段正截面抗裂验算 (18)3.5.4使用阶段斜截面抗裂验算 (19)3.5.5 使用阶段正截面压应力验算 (20)3.5.6 使用阶段斜截面主压应力验算 (20). .3.5.7 使用阶段正截面抗弯验算 (21)3.5.8使用阶段斜截面抗剪验算 (21)第四章 20米空心板中板结构验算 (22)4.1 主要材料 (22)4.2 计算模型 (23)4.3 计算荷载和主要参数 (24)4.4 施工阶段 (25)4.5 主梁计算结果及结论 (25)4.5.1.施工阶段法向压应力验算 (25)4.5.2受拉区钢筋的拉应力验算 (27)4.5.3 使用阶段正截面抗裂验算 (27)4.5.4使用阶段斜截面抗裂验算 (29)4.5.5 使用阶段正截面压应力验算 (30)4.5.6 使用阶段斜截面主压应力验算 (30)4.5.7 使用阶段正截面抗弯验算 (31)4.5.8使用阶段斜截面抗剪验算 (31)第五章 20米空心板边板结构验算 (33)5.1 主要材料 (33)5.2 计算模型 (34)5.3 计算荷载和主要参数 (34)5.4 施工阶段 (36)5.5 主梁计算结果及结论 (36)5.5.1.施工阶段法向压应力验算 (36)5.5.2受拉区钢筋的拉应力验算 (38)5.5.3 使用阶段正截面抗裂验算 (38)5.5.4使用阶段斜截面抗裂验算 (40)5.5.5 使用阶段正截面压应力验算 (40)5.5.6 使用阶段斜截面主压应力验算 (41)5.5.7 使用阶段正截面抗弯验算 (41)5.5.8使用阶段斜截面抗剪验算 (42)第六章下部计算 (44). .6.1下部结构构造 (44)6.2 工程地质 (45)6.3 计算模型 (47)6.3.1 计算内容 (47)6.3.2 材料参数 (47)6.3.3 计算荷载 (48)6.4 盖梁计算 (49)6.4.1 盖梁弯矩 (49)6.4.2 盖梁钢筋应力计算 (51)6.4.3 盖梁裂缝计算 (53)6.4.4 盖梁正截面抗弯强度计算 (54)6.4.5 盖梁斜截面抗剪强度计算 (54)6.5 桩基计算 (55)6.5.1 桩基基本信息 (55)6.5.2 桩身截面强度计算 (55)6.5.3 单桩承载力计算 (56). .第一章概述1.1 任务依据受业主委托,中铁隧道勘测设计院有限公司承担了佛山市城市轨道交通三号线工程镇安站~桂城站区间在线路右侧YDK51+700附近下穿华阳路道路桥梁工程(第一标段)桥1的设计工作。
13m空心板张力控制计算书第一章项目概述本合同段预应力钢绞线采用国家标准φs 15.2(GB/T5224-2003)标准强度a 1860MP fpk =低松弛高强度钢绞线。
跨度为30m 的箱梁和跨度为13m 的空心板采用Φs 15.2mm 钢绞线。
预应力损失参数:纵向预应力钢绞线波纹管的摩擦系数为u=0.23,槽道偏差系数K=0.003,根据1302MPa 的拉伸预应力取钢束松弛预应力损失△=0.025,锚固变形与钢束回缩值(一端)为6mm ;横向预应力钢绞线波纹管摩擦系数为u=0.23,通道偏差系数K=0.0015。
梁体预应力材料:预应力束:公称直径Φ=15.2mm ,标准抗拉强度fpk=1860MPa 的高强低松弛钢绞线。
第 2 章 设计伸长率审查一、计算公式及参数:1、预应力平均拉力计算公式及参数:()()μθμθ+-=+kx e p p kx p 1 在哪里:P p ——预应力筋的平均张力(N )P ——预应力筋受拉端的拉力(N )X ——受拉端到计算截面的通道长度(m )θ——受拉端到计算截面弯曲通道部分切线的夹角之和(rad )k ——隧道每米局部偏差对摩擦力的影响系数,取0.002μ——预应力筋与通道壁的摩擦系数,取0.142、预应力筋理论伸长值计算公式及参数: ()P P p E A l p l =∆在哪里:P p ——预应力筋的平均张力(N )L ——预应力筋的长度(mm )A p ——预应力筋的截面积(mm 2 ),取140 mm 2E p ——预应力筋的弹性模量(N/mm 2 ),取1.95×10 5 N/mm 2二、平均控制张力和伸长率计算:(按设计编号排列) 见附表:预应力钢绞线张力控制计算表第三章千斤顶拉力计算及相应油位计读数1、钢绞线的张力控制应力:3股:F=0.75×Ap ×n=1395*140*3=1171800N=585.9KN 4股:F=0.75fpk ×A p ×n=1395*140*4=781200N=781.2KN 二、中梁:N1/N2(3个) :1号、3号千斤顶张紧,3号油位计: 杰克回归方程:P=0.1991+0.0338FF——千斤顶拉力(KN)(1) 当 15%F=87.885 KN 时:P=0.1991+0.0338F=0.1991+0.0338×87.885=3.170MP一(2) 30%F=175.77KN 时:P=0.1991+0.0338F=0.1991+0.0338×175.77=6.140MP一(3) 100%F=585.9KN 时:P=0.1991+0.0338F=0.1991+0.0338×585.9=20.003MP a 当 2 号和 4 号千斤顶张紧,4 号油位计:杰克回归方程:P=0.2878+0.0337F式中: P——油压表读数(MP a )F——千斤顶拉力(KN)(1) 当 15%F=87.885 KN 时:P=0.2878+0.0337F=0.2878+0.0337×87.885=3.250MP一(2) 30%F=175.77KN 时:P=0.2878+0.0337F=0.2878+0.0337×175.77=6.211MP a(3) 100%F=585.9KN 时:P=0.2878+0.0337F=0.2878+0.0337×585.9=20.033MP一3、08号千斤顶张紧、2号油表时:杰克回归方程:P=0.2208+0.0336FF——千斤顶拉力(KN)(1) 当 15%F=87.885 KN 时:P=0.2208+0.0336F=0.2208+0.0336×87.885=3.174MP一(2) 30%F=175.77KN 时:P=0.2208+0.0336F=0.2208+0.0336×175.77=6.127MP一(3) 100%F=585.9KN 时:P=0.2208+0.0336F=0.2208+0.0336×585.9=19.907MP一4、0号千斤顶张紧、1号油表时:杰克回归方程:P=0.2683+0.0336F式中: P——油压表读数(MP a )F——千斤顶拉力(KN)(1) 当 15%F=87.885 KN 时:P=0.2683+0.0336F=0.2683+0.0336×87.885=3.221MP一(2) 30%F=175.77KN 时:P=0.2683+0.0336F=0.2683+0.0336×175.77=6.174MP一(3) 100%F=585.9KN 时:P=0.2683+0.0336F=0.2683+0.0336×585.9=19.955MP一三、侧梁:N1(3个):1号、3号千斤顶张紧,3号油位计:杰克回归方程:式中: P——油压表读数(MP a )F——千斤顶拉力(KN)(1) 当 15%F=87.885 KN 时:P=0.1991+0.0338F=0.1991+0.0338×87.885=3.170MP一(2) 30%F=175.77KN 时:P=0.1991+0.0338F=0.1991+0.0338×175.77=6.140MP一(3) 100%F=585.9KN 时:P=0.1991+0.0338F=0.1991+0.0338×585.9=20.003MP a 当 2 号和 4 号千斤顶张紧,4 号油位计:杰克回归方程:P=0.2878+0.0337F式中: P——油压表读数(MP a )F——千斤顶拉力(KN)(1) 当 15%F=87.885 KN 时:P=0.2878+0.0337F=0.2878+0.0337×87.885=3.250MP一(2) 30%F=175.77KN 时:P=0.2878+0.0337F=0.2878+0.0337×175.77=6.211MP a(3) 100%F=585.9KN 时:P=0.2878+0.0337F=0.2878+0.0337×585.9=20.033MP一3、08号千斤顶张紧、2号油表时:杰克回归方程:式中: P——油压表读数(MP a )F——千斤顶拉力(KN)(1) 当 15%F=87.885 KN 时:P=0.2208+0.0336F=0.2208+0.0336×87.885=3.174MP一(2) 30%F=175.77KN 时:P=0.2208+0.0336F=0.2208+0.0336×175.77=6.127MP一(3) 100%F=585.9KN 时:P=0.2208+0.0336F=0.2208+0.0336×585.9=19.907MP一4、0号千斤顶张紧、1号油表时:杰克回归方程:P=0.2683+0.0336F式中: P——油压表读数(MP a )F——千斤顶拉力(KN)(1) 当 15%F=87.885 KN 时:P=0.2683+0.0336F=0.2683+0.0336×87.885=3.221MP一(2) 30%F=175.77KN 时:P=0.2683+0.0336F=0.2683+0.0336×175.77=6.174MP一(3) 100%F=585.9KN 时:P=0.2683+0.0336F=0.2683+0.0336×585.9=19.955MP一N2(4个):1号、3号千斤顶张紧,3号油位计:杰克回归方程:式中: P——油压表读数(MP a )F——千斤顶拉力(KN)(1) 当 15%F=117.18 KN 时:P=0.1991+0.0338F=0.1991+0.0338×117.18=4.160MP一(2) 当 30%F=234.36KN 时:P=0.1991+0.0338F=0.1991+0.0338×234.36=8.120MP一(3) 100%F=781.2KN 时:P=0.1991+0.0338F=0.1991+0.0338×781.2=26.604MP a 当 2 号和 4 号千斤顶张紧,4 号油位计:杰克回归方程:P=0.2878+0.0337F式中: P——油压表读数(MP a )F——千斤顶拉力(KN)(1) 当 15%F=117.18KN 时:P=0.2878+0.0337F=0.2878+0.0337×117.18=4.237MP一(2) 当 30%F=234.36KN 时:P=0.2878+0.0337F=0.2878+0.0337×234.36=8.186MP一(3) 100%F=781.2KN 时:P=0.2878+0.0337F=0.2878+0.0337×781.2=26.614MP一3、08号千斤顶张紧、2号油表时:杰克回归方程:式中: P——油压表读数(MP a )F——千斤顶拉力(KN)(1) 当 15%F=117.18 KN 时:P=0.2208+0.0336F=0.2208+0.0336×117.18=4.158MP一(2) 当 30%F=234.36KN 时:P=0.2208+0.0336F=0.2208+0.033×234.36=8.095MP一(3) 100%F=781.2KN 时:P=0.2208+0.0336F=0.2208+0.0336×781.2=26.469MP一4、0号千斤顶张紧、1号油表时:杰克回归方程:P=0.2683+0.0336F式中: P——油压表读数(MP a )F——千斤顶拉力(KN)(1) 当 15%F=117.18 KN 时:P=0.2683+0.0336F=0.2683+0.0336×117.18=4.206MP一(2) 当 30%F=234.36KN 时:P=0.2683+0.0336F=0.2683+0.033×234.36=8.143MP一(3) 100%F=781.2KN 时:P=0.2683+0.0336F=0.2683+0.0336×781.2=26.517MP a第五章附件1、预应力钢绞线张力控制计算表2.千斤顶校准报告。
空心板计算书一、台座结构形式确定1、确定台座形式台座形式选择考虑的因素有:生产数量和设施期限,安全适用,经济合理,质量有保证,操作简便,可控性好,便于支拆模板方便。
槽式台座受力简单,施工方便,因为是槽型结构,便于覆盖养生,便于支、拆模板和养生。
而且槽式台座传力柱作为平放在张拉台面上的水平梁,在横梁的作用下,成为轴心受压构件,能够承受较大的张拉应力,传力柱的长度一般都在100m左右,符合本次工程要求。
结合本次设计的工程概况条件,最终通过质量、安全、以及力学验算,根据该桥场地和工期及梁的数量,确定采用槽式张拉台座进行空心板的预制。
2、确定台座内部净宽台座内部净宽即传立柱之间净距,计算用公式为b= b1 + 2b2,式中:b———台座内部净宽;b1———空心板底模宽度;b2———传立柱内侧面与底模间的距离。
则台座内部净宽=(梁宽)1.24m+(工作空位)0.5m×2=2.24m;取2.3m底板两侧各留50cm的宽度,完全可以满足支、拆模板的要求。
3、确定台座长度台座长度L的确定根据下面几个方面:(1) 空心板长度L1(2) 一座台座同时预制空心板个数n(3) 空心板端头与张拉横梁之间的距离L2(4) 空心板端头之间距离L3其中空心板长度L1为最大斜交空心板两端头的距离,张拉台座由中间标准段和两端楔形块段组成,同时考虑到所生产空心板最大夹角,10m板为40°,13板为45°,16m板为30°,示意图见下,由此取:10m板台座长度7.12m+2×2.1m=11.32m13m板台座长度9.92m+2×2.3m=14.52m16m板台座长度13.44m+2×1.8m=17.04m台座长计算公式:L = nL1 + 2L2 + (n - 1) L310m板:台座长L =9×11.32m+2×1m+8×1m=111.88m13m板:台座长L =7×14.52m+2×1m+6×1m=109.64m16m板:台座长L =6×17.04m+2×1m+5×1m=109.24m台座长度一般为100m左右,台座过长,穿束时很不方便,且预应力筋下垂挠度大,对预应力有一定影响。
L=15m车行桥空心板结构计算书1 毛截面几何特性计算1.1 基本资料1.1.1 主要技术指标桥跨布置:1 15.00 m,桥梁全长15.00 m。
跨径:标准跨径:15.00 m计算跨径:14.64m。
桥面总宽:8.50 m,横向布置为0.50 m(防撞护栏)+7.50 m(行车道)+0.50 m(防撞护栏。
)设计荷载:城—B级,参考CJJ 77-98《城市桥梁设计荷载标准》1.1.2 材料规格普通钢筋采用335,235HRB R;空心板块混凝土采用C25;桥面铺装采用C30防水混凝土。
1.2 截面几何尺寸图1.2.1桥面横断面布置图图1.1 横断面图1.2.2板块结构几何尺寸(a) 中板截面(b) 边板截面图1.2 截面几何尺寸图1.3 毛截面几何特性计算本设计预制空心板的毛截面几何特性采用分块面积累加法计算,先按长和宽分别为板轮廓的长和宽的矩形计算,然后与图1.2中所示的挖空面积叠加,叠加时挖空部分按负面积计算,最后再用AutoCAD 与MIDAS 联合计算校核。
表1-1 毛截面几何特性计算结果2 内力计算及组合2.1永久作用效应计算2.1.1 空心板自重(第一阶段结构自重)1g23230.390.000/9.750//c c C c g m kN m kN m A m kN mγγ1=A ⨯=⨯25===梁断面面积,单位:钢筋混凝土重度,单位:参考规范:CJJ 77-98《城市桥梁设计荷载标准》2.1.2 桥面系自重(第二阶段结构自重)2g桥面铺装采用等厚度的10cm 的C30混凝土,则全桥宽铺装每延米重力为:32237.5000.100 4.000/18.000/30/m m m m g m m kN m kN m A m C kN m γγ=A ⨯=⨯⨯2===铺装层断面面积,单位:混凝土重度,单位:参考规范:CJJ 77-98《城市桥梁设计荷载标准》结合实际情况,按各板平均分担来考虑。
公路桥梁空心板设计计算书装配式先张法预应力混凝土简支空心板桥上部结构计算(路基宽度12m,跨径13m,交角0°)设计计算人:复核核对人:单位审核人:项目负责人:编制单位:编制时间:二○一五年八月目录一、设计资料 (1)1.主要技术指标 (1)2.计算依据 (1)3.所用材料及指标 (1)二、结构形式及尺寸的选定 (2)三、计算要点 (3)1.主要设计参数 (3)2.作用类别和作用效应组合 (3)3.施工方案 (4)4.程序计算要点 (4)四、桥梁模型的建立 (4)1.空心板截面的整体化 (4)2.横向荷载分布系数的计算 (5)2.冲击系数计算 (6)3.空心板有限元模型的建立 (6)五、持久状况承载能力极限状态计算 (7)1.正截面抗弯承载力验算 (7)2.斜截面抗剪承载力验算 (8)六、持久状况正常使用极限状态计算 (8)1.正截面抗裂验算 (8)2.斜截面抗裂性验算 (9)3.挠度验算 (9)七、短暂状况和持久状况构件的应力计算 (10)1.短暂状况构件的应力验算 (10)2.持久状况预应力混凝土构件的应力验算 (11)一、设计资料1.主要技术指标桥梁主要的技术指标汇总后,详见表1:表1 桥梁主要技术指标2.计算依据(1)《公路工程技术标准》JTG B01-2014;(2)《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004;(3)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004;(4)《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011;(5)《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003;(6)《公路交通安全设施设计技术规范》JTG D81-2006;(7)《钢筋焊接及验收规程》JGJ 18-2003;(8)《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》JTG/T B07-01-2006。
3.所用材料及指标上部空心板混凝土采用C50,桥面整体化层混凝土采用C50(厚度15cm),普通钢筋采用HPB300和HRB400钢筋,预应力钢束采用低松弛高强度钢绞线,主要材料力学指标见表2。
表2 上部结构主要材料力学指标二、结构形式及尺寸的选定预应力混凝土简支梁跨径为13m ,预制梁长12.94m ,计算跨径12.14m ;上部结构净空为0.5m+11m+0.5m ,全桥采用9块C50的预制混凝土空心板,预制空心板梁梁高0.75m ,中板宽1.24m ,边板宽1.62m ;预制梁就位后浇筑绞缝和整体化层,整体化层厚度推荐采用0.15m 。
全桥空心板横断面布置如图1,每块空心板的截面及构造尺寸见图2。
图1 上部结构标准横断面图(单位:m )(a)中板断面图(b)边板断面图图2 空心板截面构造及尺寸(单位:cm)三、计算要点1.主要设计参数(1)混凝土:重力密度γ=26.0kN/m3;(2)沥青混凝土:重力密度γ=24.0kN/m3;(3)年平均相对湿度:80%;(4)锚具变形与钢束回缩值(一端):△L=6mm;(5)管道摩阻系数:μ=0.25;(6)管道偏差系数:κ=0.0015 1/m;(7)钢束松弛系数:ζ=0.3;(8)梯度温度:竖向日照正温差的温度基数按9cm沥青混凝土铺装层,考虑一半厚度的混凝土整体化层折减后采用;竖向日照反温差为正温差乘以-0.5;(9)混凝土收缩徐变:按相对湿度80%,徐变终极值取预应力束张拉以后3650天计。
存梁期按30~90天计(按不利的存梁期控制);(10)结构重要性系数:一级,桥梁结构的重要性系数1.1。
2.作用类别和作用效应组合(1)永久作用:结构重力、预加力和混凝土的收缩及徐变作用;(2)可变作用:汽车荷载、温度梯度作用;(3)作用效应组合1)承载能力极限状态组合设计值Sud=1.2×永久作用+1.4×汽车荷载+0.8×1.4温度2)正常使用极限状态作用短期效应组合:1.0×永久作用+0.7×汽车荷载+0.8×温度梯度作用长期效应组合:1.0×永久作用+0.4×汽车荷载+0.8×温度梯度3.施工方案根据上部结构特点,主梁的施工分为三个阶段:(1)预制主梁:首先预制空心板梁,待混凝土立方体强度达到设计混凝土强度等级的85%后,且混凝土龄期不小于7天时,张拉预应力束;(2)板梁安装,现浇绞缝和整体化层:存梁60~90天后,安装板梁,并浇筑预制梁的顶面、锚固断面、绞缝和整体化层等;(3)桥面铺装和附属设施的安装。
4.程序计算要点(1)根据结构的施工方案特点,按照下述内容进行结构受力分析:施工阶段由预制空心板梁承担自重、预应力、绞缝和现浇整体化层重量等作用效应;成桥阶段,考虑绞缝和一半厚度的整体化层(0.75cm)参与结构受力,承担桥面铺装、栏杆、汽车荷载和温度荷载作用。
(2)采用midas civil计算分析程序建立单梁模型进行分析计算;(3)平面杆系采用荷载横向分布系数的方法将空心板简化为单块板进行计算,荷载横向分布系数采用铰接板法计算。
(4)混凝土强度达到85%时且混凝土龄期达到7天以上允许张拉预应力钢束;(5)预应力钢筋传力锚固时刻的混凝土龄期:7d;(6)验算内容按预应力混凝土A类构件的有关规定执行。
四、桥梁模型的建立1.空心板截面的整体化考虑浇筑湿接缝和15cm厚混凝土整体化层参与结构受力,将一半厚的整体化层、浇筑湿接缝和预制空心板融为一个整体模拟实际结构的受力。
得到中板和边板断面尺寸在有限元程序模拟中的数值如图3所示。
图3 空心板截面构造及尺寸(单位:cm)2.横向荷载分布系数的计算根据以上截面几何性质,空心板梁预制梁高75cm,整体化现浇层推荐厚度15cm,考虑整体化现浇层的一半厚度参与结构受力,并按设计图纸中桥面布置情况,建立以下横桥向计算模型,如图4所示。
1# 2# 3# 4# 5#6# 7# 8# 9#图4 空心板横向分布系数计算模型(单位:cm)(1)支点截面的横向分布系数当荷载位于支点时,应按杠杆原理法计算荷载横向分布系数,计算结果见表3。
表3 各板支点截面处荷载横向分布系数(2)跨中截面处横向分布系数按照铰接板法计算各个板梁的横向分布系数,计算结果见表4。
表4 各板跨中截面处荷载横向分布系数(3)最终采用的横向分布系数通过上述分析,对单梁进行计算分析时,其横向荷载分布系数按最大值选用,如表5所示。
表5 边板和中板的荷载横向分布系数2.冲击系数计算按照规范规定,采用结构基频法来计算桥梁结构的冲击系数,中板、边板都采用整体横断面(考虑整体化层),计算过程见下:(1)边板的冲击系数自振频率f1按照简支梁桥的简化计算公式计算:(1)式(1)中,l为结构的计算跨径,取12.14m;E为C50混凝土的弹性模量,取为3.45e10N/m2;I c为边板结构跨中截面的截面惯矩,取为0.05688m4;m c为结构跨中处的单位长度质量,取为0.7673×1×26×1000/10=1992.3kg/m;计算得f1=10.58Hz。
因此可由式(2)计算得到结构的冲击系数:u = 0.1767ln f - 0.0157 =0.401 (2)(2)中板的冲击系数同边板冲击系数的计算方法,得到中板的冲击系数u=0.403。
(3)冲击系数选取综合中板和边板的冲击系数计算结果,统一按照u =0.403进行计算分析。
3.空心板有限元模型的建立基于结构基本数据,将简支空心板结构划分为16个单元17个节点,如图5所示,利用Midas civil有限元分析软件建立起中板和边板的分析模型,见图6。
选择跨中截面、L/4截面和支点截面作为计算控制截面,对计算模型进行承载能力极限状态和正常使用极限状态进行验算。
图5 梁单元离散图(单位:cm)a)中板模型图b)边板模型图图6 空心板有限元计算模型五、持久状况承载能力极限状态计算1.正截面抗弯承载力验算取弯矩最大的跨中截面进行正截面抗弯承载力计算,计算结果见表6:表6 正截面极限承载能力计算注:表中γ0M d表示弯矩作用效应组合值;M ud表示抗弯承载能力设计值。
2.斜截面抗剪承载力验算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)的规定,对于预应力混凝土简支梁应选取截面变化点和距支点h/2处的截面进行斜截面抗剪承载力验算,结合本桥实际构造特点和配筋情况,选择支点截面作为验算控制截面验算结果见表7:表7 正截面极限承载能力计算注:表中γ0V d表示剪力作用效应组合值;V sc+ V pb表示抗剪承载能力设计值。
六、持久状况正常使用极限状态计算1.正截面抗裂验算对于预应力混凝土简支梁桥,取跨中处进行正截面抗裂性验算,截面下缘混凝土的正应力计算结果见表8:表8 正截面极限承载能力计算表中压应力为正,拉应力为负。
2.斜截面抗裂性验算对于斜截面的抗裂验算取剪力和弯矩都较大的L/4处和近支点处的截面进行斜截面抗裂性计算,验算结果见表9。
表9 斜截面抗裂性验算表中压应力为正,拉应力为负。
3.挠度验算根据主梁截面在各个阶段混凝土正应力验算结果,可知主梁在使用荷载作用下截面不开裂。
主梁计算跨径L=12.14m,C50混凝土弹性模量E c=3.45e4MPa。
按照结构力学方法,采用Midas civil计算程序,计算主梁在不同荷载标准值作用下的挠度见表10。
表10 荷载标准值作用下主梁竖向挠度计算(单位:mm)(1)荷载短期效应作用下的主梁挠度验算考虑荷载长期效应的影响,荷载短期效应组合的可变荷载挠度值应满足规范规定。
边板:考虑长期效应的可变荷载引起的挠度值为w ql=1.425×(0.7×4.138+0.8×0.985)=5.251mm<L/600=24.233mm中板:考虑长期效应的可变荷载引起的挠度值为w ql=1.425×(0.7×3.864+0.8×0.967)=4.960mm<L/600=24.233mm满足规范要求。
(2)预拱度的设置梁在预加力和荷载短期效应组合共同作用下并考虑长期效应的挠度值为边板:w l=5.251+1.425×4.097-2×8.442=-5.795mm(↑)中板:w l=4.960+1.425×3.798-2×7.893=-5.414mm(↑)由上述计算结果可知:可不设预拱度。
七、短暂状况和持久状况构件的应力计算1.短暂状况构件的应力验算预应力空心板梁在制作、运输及安装等施工阶段,混凝土强度等级为C50。
预制裸梁在预加力和自重作用下的截面边缘混凝土的法向压应力应符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)的相关规定。