6m-机耕桥计算.doc

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音坑乡城畈村叶坑河道加固工程

机耕桥计算书

1）基本资料

（1）几何尺寸

桥净跨L0=6.0m，总长L=6.8m，支承长度b=0.40m；板厚t=0.35m，铺层厚0.05m,安全带0.25m（宽）×0.25m（高），桥净宽B1=3.0m，总宽B=3.5m。

（2）依据规范及参考书目

《公路桥涵设计通用规范》JTJD60-2004以下简称《通规》

《公路桥梁设计手册（梁桥）上册》人民交通出版社徐光辉主编。

（3）荷载

汽车荷载等级：

公路-Ⅱ,1车道

设计安全等级：

三级，γ0=0.9

（4）材料

砼强度等级C30

fcd=14.3MPa，EC=3.0×104MPa

钢筋强度等级：

HRB335

Fy=310MPa,Es=2.0×105MPa。

2）恒载计算（单位板宽计算）

（1）计算要素

计算跨径:

L=6+0.4=6.4m

单车道无车道横向折减：

ζ=1

冲击系数μ：

桥自振基频f=（π/2L2）（EIcg/G）1/2

其中，抗弯惯性矩：

IC=1×0.353/12=35.73×10-4m4

C30砼弹性模量:

EC=3.0×104MPa=3.0×1010N/m2

单位板板宽，每延米的重力:

G=（3.5×0.35+3.0×0.05）+0.25×0.25×2）×25/3.5=10.714KN=10714N

f=（π/2L2）（EIcg/G）1/2=3.14/（2×6.42）×（3.0×1010×35.73×10-4×9.81/10714）1/2=12.01Hz＜14Hz

冲击系数μ=0.1767Ln（f）-0.0157=0.424

结构层+铺装层：

g1=（（3.5×0.35+3.0×0.05）+0.25×0.25×2）×25=37.5kN/m

（2）跨中弯矩M

Mg=gzL2/8=37.5×6.42/8=192kN.m

（3）支点剪力Qz

Qz=37.5×6.4/2=120kN

对于6.4m简支板，只需计算跨中弯矩M、支点剪力Q。

3）活载计算

（1）跨中截面荷载有效分布宽度b0

中后轮着地宽度和长度:

b2=0.6m,a2=0.2m

a1=a2+2H=0.2+0.05×2=0.30m

b1=b2+2H=0.6+0.05×2=0.70m

按单个车轮时，有效分布宽度为

b=b1+L/3=0.70+6.4/3=2.83m

一辆车的左右轮重的分布宽度发生重叠

偏载情况下跨中截面处的荷载有效分布宽度b0

b0=0.25+0.5+1.8+0.70/2+6.4/6=3.97m

与之对应的车道数n0=1

支点截面的有效分布宽度bz

bz=0.70+0.35=1.05m＜1.8m

表明在任意车轮之间分布宽度没有重叠现象，其与之对应的车道数为n0=0.5

（2）、汽车荷载的内力计算。

车道荷载标准值。

公路-Ⅱ级车道荷载的均布荷载qk=0.75×10.5=7.875kN/m

 集中荷载pk=1.2×0.75×180×（1+（6.4-5）/（50-5））=1.2×139.2=167.04kN

（3）、汽车荷载的内力计算

跨中弯矩M0=1.43×1×{（6.42×7.875）/8+167.04×6.4/4}/3.97

=110.79kN.m

支点剪力Qz=1.43×1×{（6.4×37.5）/（2×3.97）+167.04/（2×2×1.05）}=100.1kN

（4）荷载组合 

对于小跨径桥梁，只需验算跨中弯矩M、支点剪力Q。

根据《桥规》按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应组合，并取其最不利组合为设计值。

经计算比较，按承载能力极限状态为最不利组合

跨中弯矩M0=0.9×（1.2×192+1.4×110.79）=346.96kN.m

支点剪力Qz=0.9×（1.2×120+1.4×100.1）=255.73kN.m

4）配筋计算

正截面配筋设计，斜截面抗剪设计计算结果见下表

配筋计算表

配筋计算

弯矩设计值M（kN.M）

346.96

支点剪力设计值合计（kN）

255.73

砼抗压强度fc（N/mm2）

14.3

矩形宽度b（mm）

3500

有效高度h0（mm）

330

钢筋抗压fy（N/mm2）

310

as

0.183

s

0.204

钢筋面积As（mm2）

12923.4

配筋率（%）

1.119

复核数据

板0.4%--0.8%

矩梁0.6%--1.5%

sb1=0.614

sb2=0.544

砼受剪承载力（kN）

240.24

弯起钢筋面积（mm2）

-325.264

实配纵向受力主钢筋Φ22@100，横向分布筋按构造Φ14@150。

5）、变形计算

D=3.0×107×0.353/[12×（1-0.22）]=111653kN.m

b/l=5/6.40=0.78

查表得a=0.01623

∫=（0.01623×17.25×6.404+0.02324×163.08×6.402）/111653

=6.8×10-3m<6.40/600=10.67×10-3m

符合规范要求

6）、桥台设计

桥台采用重力式，材料采用C20砼现浇,基础要求挖至新鲜完整岩石,基础承载能力能满足设计要求。

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