后張法空心板設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、設(shè)計(jì)計(jì)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(jì)階段 施工圖 專業(yè)： 路橋 計(jì)算內(nèi)容 大件碼頭引橋工程計(jì)算書 計(jì)算頁數(shù)： 14 計(jì)算日期：2010-12-21計(jì) 算： 校 核：復(fù) 校： 審 核：中交第三航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司2010年12月推薦精選目 錄1 工程概況12 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)13 主要材料14 設(shè)計(jì)依據(jù)25 技術(shù)規(guī)范36 橋梁總體布置37 結(jié)構(gòu)計(jì)算47.1 橫向分布系數(shù)計(jì)算47.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算57.2.1 簡支板梁中板結(jié)構(gòu)計(jì)算57.2.2 簡支板梁邊板結(jié)構(gòu)計(jì)算87.2.3 簡支小箱梁結(jié)構(gòu)計(jì)算117.3 樁基礎(chǔ)豎向承載力驗(yàn)算14推薦精選1 工程概況鹽城港大豐港區(qū)大件碼頭工

2、程碼頭引橋全橋長度為380m?？鐝讲贾脼?20m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支板梁橋+1222m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支小箱梁橋。橋面寬度為11m。橋梁起點(diǎn)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(diǎn)高程為+10.0m。2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（1）橋梁設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：100年（2）橋梁設(shè)計(jì)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(qiáng)度等級為C50，橋臺(tái)、蓋梁、承臺(tái)混凝土強(qiáng)度等級為C30，橋梁混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)滿足公路鋼筋砼及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG

3、D62-2004）的要求。推薦精選（2）主要鋼材箱梁所有預(yù)應(yīng)力鋼絞線規(guī)格均采用預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線（GB/T 5224-2003）:九股鋼馳，彈性模量為1.95絞線d=15.2mm，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fpk=1860MPa，低松馳，彈性模量為1.95105Mpa，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。所用鋼板均為符合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

4、鋼束均采用塑料波紋管配真空輔助灌漿施工工藝。塑料波紋管質(zhì)量要求應(yīng)滿足JT/T529-2004的要求。4 設(shè)計(jì)依據(jù)（1）我院與建設(shè)單位簽訂的設(shè)計(jì)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(bào)告。（3）江蘇省水文水資源勘測局鹽城分局和揚(yáng)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(jì)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(jì)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(jì)要求、建設(shè)用地周邊道路標(biāo)高等）。報(bào)告（2010.5）。（6）中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院大豐港二期工程碼頭、引橋等相關(guān)施工圖（2009）

5、；（7）鹽城市水利勘測設(shè)計(jì)院大豐港二期工程引堤施工圖（2009）；推薦精選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JTGD202006公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范交通部JTGD622004公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范交通部JTGD602004公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范交通部JTGD812006公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范交通部JTGD502006公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范交通部JTJ D632007公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范交通部JTJ00489公路工程抗震設(shè)計(jì)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(jì)算跨徑均為19.

6、3m，簡支小箱梁橋計(jì)算跨徑為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。推薦精選引橋后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(gè)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#橋臺(tái)采用鉆孔灌注樁，樁徑為12

7、00mm，承臺(tái)下設(shè)置5根鉆孔灌注樁；1#-4#蓋梁下部采用鋼管樁，樁徑為1000mm，每個(gè)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(jì)算7.1 橫向分布系數(shù)計(jì)算（1）簡支板梁橫向分布系數(shù)計(jì)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推薦精選橫向分布計(jì)算采用鉸接板法，車道數(shù) = 2, 自動(dòng)計(jì)入車道折減計(jì)算得到板梁橫向分布系數(shù)：汽車邊板

8、0.295、中板0.238。（2）簡支小箱梁橫向分布系數(shù)計(jì)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(jì)算采用鉸接板法，車道數(shù) = 2, 自動(dòng)計(jì)入車道折減計(jì)算得到小箱梁橫向分布系數(shù)：汽車0.3417.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算7.2.1 簡支板梁中板結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)構(gòu)計(jì)算采用橋梁博士3.1版計(jì)算程序，全橋共分20個(gè)單元，1號節(jié)點(diǎn)水平、豎向剛性約束，21號節(jié)點(diǎn)豎向剛性約束。推薦精選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）：2、

9、持久狀況構(gòu)件應(yīng)力抗裂驗(yàn)算中板配束為6束s15.20-6根據(jù)規(guī)范 （JTGD622004）6.3.1，預(yù)制構(gòu)件 st0.85c0正常使用短期效應(yīng)組合的應(yīng)力包絡(luò)圖如下所示：推薦精選綜合上述計(jì)算可知，構(gòu)件各單元截面均無拉應(yīng)力出現(xiàn)，即0.85cst0，滿足規(guī)范要求。3、 持久狀況構(gòu)件承載能力驗(yàn)算1) 正截面強(qiáng)度驗(yàn)算簡支梁跨中彎距最大，因此對跨中截面進(jìn)行驗(yàn)算。根據(jù)承載能力基本組合計(jì)算，跨中最大彎矩：M=6014.3(KN.M)頂板寬為：b99（）頂板厚為：h15（）鋼絞線抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fpk1260MpaC50混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fcd 22.4MpaHRB335鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fsd280Mpa鋼

10、絞線面積Ap50.04cm2(36s15.20)普通鋼筋A(yù)s25.1362(820)（fsdAs+fpkAp ）fcd bx由上式解得：x （126050.04+28025.136） /（22.499）31.61（） x0.56（ha）0.56（13018）62.72（）滿足受壓區(qū)高度界限。空心板截面抵抗矩（0結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.1）：Md fcd bx（h0x/2） / 0 22.49931.61（112-31.61/ 2） / 1.16130（kNm）6014.3（kNm）通過驗(yàn)算式中：c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。2) 斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算a.承載力上限-板截面尺寸板

11、截面腹板寬度b=500mm,梁高度h0=1120mm, =1.1推薦精選滿足規(guī)范要求b.抗剪承載力下限滿足規(guī)范要求c.抗剪承載力計(jì)算縱向鋼筋配筋率p=100(36139)/(5001120)=0.89箍筋配筋率2箍12，混凝土和箍筋的抗剪承載力滿足要求4、 持久狀況構(gòu)正常使用擾度驗(yàn)算擾度計(jì)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(jì)算得1.32cm ，fmax=1.475x1.321.947cmfmax L/600=3.16cm，符合規(guī)范。7.2.2 簡支板梁邊板結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)構(gòu)計(jì)算采用橋梁博士3.1版計(jì)算程序，

12、全橋共分20個(gè)單元，1號節(jié)點(diǎn)水平、豎向剛性約束，21號節(jié)點(diǎn)豎向剛性約束。推薦精選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）：2、 持久狀況構(gòu)件應(yīng)力抗裂驗(yàn)算中板配束為6束s15.20-6根據(jù)規(guī)范 （JTGD622004）6.3.1，預(yù)制構(gòu)件 st0.85c0正常使用短期效應(yīng)組合的應(yīng)力包絡(luò)圖如下所示：推薦精選綜合上述計(jì)算可知，構(gòu)件各單元截面均無拉應(yīng)力出現(xiàn)，即0.85cst0，滿足規(guī)范要求。3、 持久狀況構(gòu)件承載能力驗(yàn)算1. 正截面強(qiáng)度驗(yàn)算簡支梁跨中彎距最大，因此對跨中截面進(jìn)行驗(yàn)算。根據(jù)承載能力基本組合

13、計(jì)算，跨中最大彎矩：M=6185.2(KN.M)頂板寬為：b149.5（）頂板厚為：h15（）鋼絞線抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fpk1260MpaC50混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fcd 22.4MpaHRB335鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fsd280Mpa鋼絞線面積Ap50.04cm2(36s15.20)普通鋼筋A(yù)s25.1362(820)（fsdAs+fpkAp ）fcd bx由上式解得：x （126050.04+28025.136） /（22.4149.5）20.93（） x0.56（ha）0.56（13018）62.72（）滿足受壓區(qū)高度界限?？招陌褰孛娴挚咕兀?結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.1）：Md fcd bx（h0

14、x/2） / 0 22.4149.520.93（112-20.93/ 2） / 1.16470（kNm）6185.2（kNm）通過驗(yàn)算式中：c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。2. 斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算a.承載力上限-板截面尺寸推薦精選板截面腹板寬度b=500mm,梁高度h0=1120mm, =1.1滿足規(guī)范要求b.抗剪承載力下限滿足規(guī)范要求c.抗剪承載力計(jì)算縱向鋼筋配筋率p=100(36139)/(5001120)=0.89箍筋配筋率2箍12，混凝土和箍筋的抗剪承載力滿足要求4、 持久狀況構(gòu)正常使用擾度驗(yàn)算擾度計(jì)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，

15、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(jì)算得1.87cm ，fmax=1.475x1.322.76cmfmax L/600=3.16cm，符合規(guī)范。7.2.3 簡支小箱梁結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)構(gòu)計(jì)算采用橋梁博士3.1版計(jì)算程序，全橋共分20個(gè)單元，1號節(jié)點(diǎn)水平、豎向剛性約束，21號節(jié)點(diǎn)豎向剛性約束。推薦精選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）：2、 持久狀況構(gòu)件應(yīng)力抗裂驗(yàn)算箱梁配束為8束s15.20-7根據(jù)規(guī)范 （JTGD622004）6.3.1，預(yù)制構(gòu)件 st0.85c0正常

16、使用短期效應(yīng)組合的應(yīng)力包絡(luò)圖如下所示：推薦精選綜合上述計(jì)算可知，構(gòu)件各單元截面應(yīng)力均載允許范圍內(nèi)出現(xiàn)，即0.85cst0，滿足規(guī)范要求。3、 持久狀況構(gòu)件承載能力驗(yàn)算1. 正截面強(qiáng)度驗(yàn)算簡支梁跨中彎距最大，因此對跨中截面進(jìn)行驗(yàn)算。根據(jù)承載能力基本組合計(jì)算，跨中最大彎矩：M=12494.7(KN.M)腹板寬為：b110（）底板厚為：h30（）鋼絞線抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fpk1260MpaC50混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fcd 22.4MpaHRB335鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fsd280MpaHRB335鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fsd280Mpa鋼絞線面積Ap77.84cm2(56s15.20)抗拉普通鋼筋A(yù)s34.

17、5622(1120)抗壓普通鋼筋A(yù)s=150.8162(4820)（fsdAs+fpkAp ）fcd bx+fsdAs由上式解得：x （126077.84+28034.562-280150.816） /（22.4110）26.594（） x0.56（ha）0.56（16017.25）79.94（）滿足受壓區(qū)高度界限。小箱梁截面抵抗矩（0結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.1）：Md fcd bx（h0x/2）+fsdAs(h0-as) / 0 22.411026.594（142.75-26.594/ 2）+280150.816(142.75-10) / 1.112808（kNm）12494.7（kNm）通過驗(yàn)算

18、式中：c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。2. 斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算a.承載力上限-板截面尺寸推薦精選箱梁截面腹板寬度b=600mm,梁高度h0=1427.5mm, =1.1滿足規(guī)范要求b.抗剪承載力下限滿足規(guī)范要求c.抗剪承載力計(jì)算縱向鋼筋配筋率p=100(56139)/(6001427.5)=0.91箍筋配筋率4箍12，混凝土和箍筋的抗剪承載力滿足要求4、 持久狀況構(gòu)正常使用擾度驗(yàn)算擾度計(jì)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(jì)算得1.65cm ，fmax=1.475x1.652.43cmfmax L/600=3.50cm，符合規(guī)范。7.3 樁基礎(chǔ)豎向承載力驗(yàn)算根據(jù)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D63-2007），1.0.8條，樁基礎(chǔ)豎向承載力按正常使用極限狀態(tài)的短期效應(yīng)組合值驗(yàn)