后張法空心板設(shè)計計算書

1、設(shè)計計算書工程名稱鹽城港大豐港區(qū)大件碼頭工程大件碼頭引橋工程設(shè)計階段施工圖 專業(yè)： 路橋計算內(nèi)容大件碼頭引橋工程計算書計算頁數(shù)：14計算日期：2010-12-21計算：校核：復(fù)校：審核：中交第三航務(wù)工程助察設(shè)計院有限公司2010年12月 TOC o 1-5 h z 1工程概況 12技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 13主要材料 14設(shè)計依據(jù) 25技術(shù)規(guī)范 36橋梁總體布置 37結(jié)構(gòu)計算 4橫向分布系數(shù)計算 4結(jié)構(gòu)計算 5簡支板梁中板結(jié)構(gòu)計算 5簡支板梁邊板結(jié)構(gòu)計算 9簡支小箱梁結(jié)構(gòu)計算 13樁基礎(chǔ)豎向承載力驗算 171工程概況鹽城港大豐港區(qū)大件碼頭工程碼頭引橋全橋長度為380m?？鐝讲贾脼?X20m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支板

2、梁橋+12X 22m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支小箱梁橋。橋面寬度 為11m。橋梁起點橋面高程為+8.885m,前80m縱坡為1.39%,后300m不設(shè)縱 坡，引橋與碼頭變寬段引橋橋面接點高程為 +10.0m。2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(1)橋梁設(shè)計基準(zhǔn)期：100年(2)橋梁設(shè)計荷載：大件荷載，按雙排雙列平板車荷載布置(見下圖)，最大軸重720KN (包括自重)，軸距1.6m,共12根軸。3主要材料(1)混凝土預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土板梁和小箱梁混凝土強度等級為C50,橋臺、蓋梁、承臺 混凝土強度等級為C30,橋梁混凝土強度等級應(yīng)滿足公路鋼筋碎及預(yù)應(yīng)力碎橋 涵設(shè)計規(guī)范(JTGD62-2004)的要求。(2)主要鋼材箱梁所有預(yù)應(yīng)力

3、鋼絞線規(guī)格均采用預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線(GB/T5224-2003):九股鋼馳，彈性模量為1.95絞線d=15.2mm,標(biāo)準(zhǔn)強度fpk=1860MPa, 低松馳，彈性模量為1.95X 105Mpa,每股鋼絞線公稱截面積139mm2,公稱重 量 1.101kg/m。錨具：錨具采用OVM夾片錨具，其質(zhì)量應(yīng)符合 GB/T14370-93的要求。普通鋼筋：采用熱軋R235、必須符合GB13013-1991的規(guī)定；采用熱軋 HRB335鋼筋，必須符合 GB1499-1998的規(guī)定。所用鋼板土為符合GB700-79規(guī)定的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼(A3鋼)。波紋管：預(yù)應(yīng)力鋼束均采用塑料波紋管配真空輔助灌漿施工工藝。塑料

4、波紋 管質(zhì)量要求應(yīng)滿足JT/T529-2004的要求。4設(shè)計依據(jù)(1)我院與建設(shè)單位簽訂的設(shè)計合同。(2)我院2010年5月出版的“鹽城港大豐港區(qū)大件碼頭工程工程可行性 研究報告”。(3)江蘇省水文水資源勘測局鹽城分局和揚州分局 2010年4月1:2000 地形測圖。(4)中交第三航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司鹽城港大豐港區(qū)大件碼頭 工程巖土工程勘察。(5)建設(shè)單位提供的有關(guān)設(shè)計前提資料(建設(shè)用地地形圖、建設(shè)用地坐標(biāo)、規(guī)劃紅線圖、規(guī)劃設(shè)計要求、建設(shè)用地周邊道路標(biāo)高等)。報告(2010.5)。(6)中交水運規(guī)劃設(shè)計院”大豐港二期工程碼頭、引橋等相關(guān)施工圖(2009);(7)鹽城市水利勘測設(shè)計院“大豐

5、港二期工程引堤施工圖”(2009);5技術(shù)規(guī)范交通部JTGB012003公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)交通部JTGD20 2006公路路線設(shè)計規(guī)范交通部JTGD62 2004公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范交通部JTGD60-2004公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范交通部JTGD812006公路交通安全設(shè)施設(shè)計規(guī)范交通部JTGD50-2006公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范交通部JTJ D63-2007公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范交通部JTJ004- 89公路工程抗震設(shè)計規(guī)范6橋梁總體布置(1)橋梁上部結(jié)構(gòu)根據(jù)橋梁線形及橋墩布置的限制，簡支梁橋采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，簡 支板梁橋計算跨徑均為19.3m,簡支小箱梁橋計算跨徑

6、為21.02m。連接引堤的前80m橋梁上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡支板梁，梁高1.3m。中板寬1.0m,邊板寬1.5m,外側(cè)懸臂長0.5m,懸臂端部厚0.15m,懸臂 根部厚0.3m。板梁腹板跨徑中部厚度為0.25m,靠近錨端側(cè)1.43m長度范圍內(nèi)厚 度為0.3m。板梁頂?shù)装搴穸染鶠?.15m。引橋后300m橋梁上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡支斜腹板小箱梁橋，梁高1.6m,寬2.6m,相鄰兩個箱梁見設(shè)0.2m的現(xiàn)澆接縫。小箱梁腹板厚0.3m, 頂?shù)装搴?.2m,翼緣長度0.4m,其中等厚度段0.2m。(2)橋梁下部結(jié)構(gòu)橋梁下部基礎(chǔ)0#ff臺采用鉆孔灌注樁，樁徑為1200mm,承臺下設(shè)置5根

7、鉆孔灌注樁；1#-4#蓋梁下部采用鋼管樁，樁徑為1000mm,每個蓋梁下布置6 根鋼管樁，均為直樁；5#-16#蓋梁下部采用PHC樁，樁徑為1000mm, 5#-13# 和16#蓋梁布置6根樁，均為斜樁，14#、15#蓋梁下部布置8根樁，也為斜樁。7結(jié)構(gòu)計算橫向分布系數(shù)計算(1)簡支板梁橫向分布系數(shù)計算截面特性如表所示:面積(m2)抗彎慣矩(m4)抗扭慣矩(m4)中性軸高度(m)邊板0.9220.1720.1890.710中板0.7990.1390.1800.638橫向分布計算采用較接板法，車道數(shù)=2,自動計入車道折減 計算得到板梁橫向分布系數(shù)：汽車邊板 0.295、中板0.238。(2)簡支

8、小箱梁橫向分布系數(shù)計算截面特性如表所示:面積(m2)抗彎慣矩(m4)抗扭慣矩(m4)中性軸高度(m)小箱梁1.5740.4650.6490.920橫向分布計算采用較接板法，車道數(shù)=2,自動計入車道折減 計算得到小箱梁橫向分布系數(shù)：汽車0.341結(jié)構(gòu)計算簡支板梁中板結(jié)構(gòu)計算結(jié)構(gòu)計算采用橋梁博士 3.1版計算程序，全橋共分20個單元，1號節(jié)點水平、 豎向剛性約束，21號節(jié)點豎向剛性約束。M=6014.3 (KN.M)1、荷載組合內(nèi)力承載能力基本組合彎矩包絡(luò)圖（KN.m）:承載能力基本組合剪力包絡(luò)圖（KN）正常使用短期效應(yīng)組合彎矩包絡(luò)圖（KN.m）:持久狀況構(gòu)件應(yīng)力抗裂驗算中板配束為6束小s15.2

9、0-6根據(jù)規(guī)范 (JTGD62 2004) 6.3.1,預(yù)制構(gòu)件(TSt- 0.85(rc0,滿足規(guī)范要求。持久狀況構(gòu)件承載能力驗算1)正截面強度驗算簡支梁跨中彎距最大，因此對跨中截面進行驗算 根據(jù)承載能力基本組合計算，跨中最大彎矩：頂板寬為：b = 99 (cm)頂板厚為：h = 15 (cm)鋼絞線抗拉強度設(shè)計值f pk= 1260MpaC50混凝土抗壓強度設(shè)計值f cd =22.4MpaHRB33朋筋抗拉強度設(shè)計值fsd = 280Mpa鋼絞線面積 A = 50.04cm2(36(|)s15.20)普通鋼筋 As= 25.136 cm 2(8 20)(fsdA+fpA ) =fcd b

10、x由上式解得：x = (1260X50.04+280X25.136) / (22.4 X99)= 31.61 (cm)x 6014.3 (kN. nj)通過驗算式中：y c一結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，按公預(yù)規(guī)第 5.1.5條規(guī)定取1.12)斜截面抗剪強度驗算a.承載力上限-板截面尺寸板截面腹板寬度b=500mni高度h0=1120mm, 0=1.10.51 10 3,7cUkbh0 0.51 10 3 ,50 500 11202019.5KN0Vd 1.1 1197.7 1317.47 KN滿足規(guī)范要求b.抗剪承載力下限0.50 10 3 2 ftdbho 0.50 10 3 1.25 1.83 500

11、 1120640.5KN0Vd 1.1 298.1 327.91KN滿足規(guī)范要求c.抗剪承載力計算縱向鋼筋配筋率 p=100X (36 X 139)/(500 X 1120)=0.89 2113 10箍筋配筋率2箍12,sv Av/sVb 0.005100 500混凝土和箍筋的抗剪承載力Vcs1 2 30.45 10 3bh0 (2 0.6p) .fCUksv svf1.0 1.25 1.1 0.45 10 3 500 1120 . (2 0.6 0.89)50 0.005 2801735.4KN0Vd 1317.47 KN滿足要求4、持久狀況構(gòu)正常使用擾度驗算擾度計算按荷載短期效應(yīng)組合乘以長

12、期增長系數(shù)”，由按公預(yù)規(guī)第 6.5.3 條，”=1.475在消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長期擾度后，主梁跨中最大擾度由程序計算得1.32cm ,fmax=1.475x1.32 = 1.947cmfmax L/600=3.16cm ,符合規(guī)范。7.2.2簡支板梁邊板結(jié)構(gòu)計算結(jié)構(gòu)計算采用橋梁博士 3.1版計算程序，全橋共分20個單元，1號節(jié)點水平、 豎向剛性約束，21號節(jié)點豎向剛性約束。1、荷載組合內(nèi)力承載能力基本組合彎矩包絡(luò)圖(KN.m):承載能力基本組合剪力包絡(luò)圖（KN）正常使用短期效應(yīng)組合彎矩包絡(luò)圖（KN.m）:M=6185.2 (KN.M)M=6185.2 (KN.M)2、持久狀況構(gòu)件應(yīng)力抗裂驗算中

13、板配束為6束小s15.20-6根據(jù)規(guī)范 (JTGD62 2004) 6.3.1,預(yù)制構(gòu)件(TSt- 0.85(rc0,滿足規(guī)范要求。3、持久狀況構(gòu)件承載能力驗算.正截面強度驗算簡支梁跨中彎距最大，因此對跨中截面進行驗算 根據(jù)承載能力基本組合計算，跨中最大彎矩：頂板寬為：b =149.5 (cm)頂板厚為：h = 15 (cm)鋼絞線抗拉強度設(shè)計值f pk= 1260MpaC50混凝土抗壓強度設(shè)計值f cd =22.4MpaHRB33朋筋抗拉強度設(shè)計值fsd = 280Mpa鋼絞線面積 A = 50.04cm2(36(|)s15.20)普通鋼筋 As= 25.136 cm 2(8 20)(fsd

14、A+fpA ) =fcd b x由上式解得：x = (1260X50.04+280X25.136) / (22.4 X149.5)= 20.93 (cm)x 6185.2 (kN. nj)通過驗算式中：y c一結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，按公預(yù)規(guī)第 5.1.5條規(guī)定取1.1.斜截面抗剪強度驗算a.承載力上限-板截面尺寸板截面腹板寬度b=500mni高度h0=1120mm, 0=1.10.51 10 3、32% 0.51 10 3 ,50 500 11202019.5KN0Vd 1.1 1231.9 1355.09 KN滿足規(guī)范要求b.抗剪承載力下限0.50 10 3 2 ftdbh0 0.50 10 3

15、1.25 1.83 500 1120640.5KN0Vd 1.1 330.3 363.33KN滿足規(guī)范要求c.抗剪承載力計算縱向鋼筋配筋率 p=100X (36 X139)/(500 X 1120)=0.89箍筋配筋率2箍12, sv Av/班 2 113.10 0.005 100 500混凝土和箍筋的抗剪承載力Vcs1 2 30.45 10 3bh0., (2 0.6p) f fcuksv sv f1.0 1.25 1.1 0.45 10 3 500 1120(2 0.6 0.89)50 0.005 2801735.4KN0Vd 1355.09 KN滿足要求4、持久狀況構(gòu)正常使用擾度驗算擾度

16、計算按荷載短期效應(yīng)組合乘以長期增長系數(shù)”，由按公預(yù)規(guī)第 6.5.3條，”=1.475在消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長期擾度后，主梁跨中最大擾度由程序計算得1.87cm , fmax=1.475x1.32 = 2.76cmfmax L/600=3.16cm ,符合規(guī)范。7.2.3簡支小箱梁結(jié)構(gòu)計算結(jié)構(gòu)計算采用橋梁博士 3.1版計算程序，全橋共分20個單元，1號節(jié)點水平、 豎向剛性約束，21號節(jié)點豎向剛性約束。1、荷載組合內(nèi)力承載能力基本組合彎矩包絡(luò)圖(KN.m):承載能力基本組合剪力包絡(luò)圖（KN）正常使用短期效應(yīng)組合彎矩包絡(luò)圖（KN.m）:M=12494.7 (KN.M)M=12494.7 (KN.M)2

17、、持久狀況構(gòu)件應(yīng)力抗裂驗算箱梁配束為8束小s15.20-7根據(jù)規(guī)范 (JTGD62 2004) 6.3.1,預(yù)制構(gòu)件(TSt- 0.85(rc0,滿足規(guī)范要求。3、持久狀況構(gòu)件承載能力驗算.正截面強度驗算簡支梁跨中彎距最大，因此對跨中截面進行驗算 根據(jù)承載能力基本組合計算，跨中最大彎矩：腹板寬為：b =110 (cm)底板厚為：h = 30 (cm)鋼絞線抗拉強度設(shè)計值f pk= 1260MpaC50混凝土抗壓強度設(shè)計值f cd =22.4MpaHRB33朋筋抗拉強度設(shè)計值fsd = 280MpaHRB335岡筋抗壓強度設(shè)計值fsd = 280Mpa鋼絞線面積 A = 77.84cm2(56(

18、|)s15.20)抗拉普通鋼筋 As= 34.562 cm 2(1120)抗壓普通鋼筋 As =150.816 cm 2(4820)(f sdAs+f pkAp ) = f cd b X +f sd A由上式解得：x = (1260X 77.84+280X34.562-280 X150.816) / (22.4 X110)= 26.594 (cm)x 12494.7 (kN. rr)通過驗算式中：y c一結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，按公預(yù)規(guī)第 5.1.5條規(guī)定取1.1。.斜截面抗剪強度驗算a.承載力上限-板截面尺寸箱梁截面腹板寬度b=600mm梁高度h=1427.5mm, 0=1.10.51 103Jfc

19、ukbh0 0.51 10 350 600 1427.53088.7KN0Vd 1.1 2473.3 2720.63KN滿足規(guī)范要求b.抗剪承載力下限0.50 10 3 2 ftdbh 0.50 10 3 1.25 1.83 600 1427.5979.6KN0Vd 1.1 629.8 692.78KN滿足規(guī)范要求c.抗剪承載力計算縱向鋼筋配筋率 p=100 x (56 X139)/(600 X 1427.5)=0.914 113 10箍筋配筋率4箍12, sv 晨/Svb 3-0 0.008100 600混凝土和箍筋的抗剪承載力Vcs1 2 30.45 10 3bh0 . (2 0.6p).

20、 fcuksv svf1.0 1.25 1.1 0.45 10 3 600 1427.5 ； (2 0.6 0.91) ,50 0.008 2803365.4KN0Vd 2720.63KN滿足要求4、持久狀況構(gòu)正常使用擾度驗算擾度計算按荷載短期效應(yīng)組合乘以長期增長系數(shù)”，由按公預(yù)規(guī)第 6.5.3條，”=1.475在消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長期擾度后，主梁跨中最大擾度由程序計算得1.65cm ,fmax=1.475x1.65 = 2.43cmfmax L/600=3.50cm ,符合規(guī)范。7.3樁基礎(chǔ)豎向承載力驗算根據(jù)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(JTG D63-2007), 1.0.8條，樁基礎(chǔ)豎向承載力按正常使用