鋼筋混凝土整體式斜交板橋設(shè)計(jì)計(jì)算課件

整體斜交板橋是小跨徑斜橋常用的結(jié)構(gòu)形式，所謂斜交板橋是指其道路中心線與支承線的夾角不是直角的板橋。斜交角j：

這里用的表示方法是橋梁軸線與支承邊垂線的夾角j

鋼筋混凝土斜板橋區(qū)別于正板橋的受力特征：（1）斜板的最大縱向彎矩雖比相應(yīng)的正板小，但橫向彎矩卻比正板大得多。（2）支承邊上反力很不均勻?？v向最大彎矩的位置，隨j角的增大從跨中向鈍角部位移動。（3）斜板中除了斜跨徑方向的主彎矩外，在鈍角部位的主平分線垂直方向上，將產(chǎn)生接近于跨中彎矩值的相當(dāng)大的負(fù)彎矩。一、設(shè)計(jì)資料1.計(jì)算跨徑：2.橋面凈空：凈-2×6m＋2×0.5m3.設(shè)計(jì)荷載：公路-Ⅱ級4.斜交角：30°

15使用材料：板采用C25混凝土、HRB335鋼筋、鋼筋混凝土重度取橋面鋪裝采用混凝土，取6L=7mL斜=8.08mB

道路中心線支撐邊5使用材料：板采用C25混凝土、HRB335鋼筋、鋼筋混凝土27.設(shè)計(jì)環(huán)境：環(huán)境類別為一類8.設(shè)計(jì)依據(jù):(1)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTGD60—2004）

(2)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（JTGD62—2004）二、作用效應(yīng)計(jì)算（一）永久作用效應(yīng)計(jì)算1.單位面積上的荷載集度q

在行車道部分設(shè)置1.5%的雙向橫坡度，平均鋪裝層厚度為0.09m

2.主彎矩7.設(shè)計(jì)環(huán)境：環(huán)境類別為一類3鋼筋混凝土整體式斜交板橋設(shè)計(jì)計(jì)算課件4鋼筋混凝土整體式斜交板橋設(shè)計(jì)計(jì)算課件5

梁位示意圖

鋼筋混凝土整體式斜交板橋設(shè)計(jì)計(jì)算課件6

（2）計(jì)算跨中和自由邊板單位寬板條的縱向彎矩根據(jù)α，θ值查G-M法在影響線上按橫向最不利位置布置車道荷載，對板跨中央?yún)^(qū)段，對比四車道加載，并進(jìn)行橫向折減，得到最不利為板跨中央兩車道對稱荷載布置，按相應(yīng)的影響線坐標(biāo)值求出0號梁位單位板寬的荷載橫向分布系數(shù)。板跨中央1m板寬=0.5×（0.091+0.170+0.091+0.17）=0.261

故板跨中央縱向彎矩標(biāo)準(zhǔn)值（計(jì)沖擊荷載）為式中（2）計(jì)算跨中和自由邊板單位寬板條的縱向彎矩7

（三）作用效應(yīng)匯總

板跨中央自由邊中點(diǎn)永久荷載77.94130.87可變荷載110.46130.90三作用效應(yīng)組合

（三）作用效應(yīng)匯總

板跨中央自由邊中點(diǎn)永久8四截面鋼筋設(shè)計(jì)與配置

(一）配筋設(shè)計(jì)取單位寬度為1m1.跨中縱向，假定

x=0.057≤=0.56x（40-3.1）/100=0.20664m配筋率四截面鋼筋設(shè)計(jì)與配置9

同時滿足大于等于0.2%，符合規(guī)定2.自由邊縱向求中性軸x同時滿足不小于0.2%3.橫向分布鋼筋的計(jì)算根據(jù)規(guī)范規(guī)定，行車道板內(nèi)應(yīng)設(shè)置垂直于主鋼筋的分布鋼筋，分布鋼筋在主鋼筋的內(nèi)側(cè)，其直徑不應(yīng)小于8mm，間距不應(yīng)大于200mm。同時滿足大于等于0.2%，符合規(guī)定10

（二）鋼筋布置

由規(guī)范規(guī)定，當(dāng)整體式斜板橋斜交角大于15%時，主鋼筋宜垂直于板的支座軸線方向布置，并在板的自由邊上下各設(shè)一條不少于三根主鋼筋的平行于自由邊的鋼筋帶，并用箍筋箍牢垮中區(qū)段的縱向鋼筋按垂直邊垂直配置

其分布寬度

分布鋼筋的計(jì)算方法如下：與主鋼筋成直角方向每1m長度方向上的分布鋼筋量可用下式計(jì)算

（二）鋼筋布置

由規(guī)范規(guī)定11

間距9cm，全寬共配置122根鋼筋，總的鋼筋面積2.545x122=310

大于要求的鋼筋面積23.41x11.0=257.51

滿足要求2.自由邊縱向主鋼筋每側(cè)自由邊方向配置的HRB335鋼筋，間距10cm則每側(cè)配置40根鋼筋，配置鋼筋面積3.801x40=152.04

大于要求的鋼筋面積33.27x4.04134.4

滿足要求。3.橫向分布鋼筋的設(shè)置橫向分布鋼筋平行于支撐邊均勻設(shè)置，沿跨徑方向每延米設(shè)置HRB335鋼筋，間距10cm全橋共布置72根，鋼筋面積為1.13x72=81.36大于要求的面積：7x7.1=49.7

滿足要求。4.附加鋼筋根據(jù)《公預(yù)規(guī)》9.2.7第1條規(guī)定在鈍角部位靠技能頂板的上層，應(yīng)布置垂直于角平分線的加強(qiáng)鋼筋。由經(jīng)驗(yàn)公式得在鈍角頂面范圍內(nèi)應(yīng)在角平分線的垂直方向設(shè)置抵抗負(fù)彎矩的鋼筋，單位寬度內(nèi)鋼筋數(shù)量

—每米橋?qū)挼闹麂摻顢?shù)量

—每米寬度的主鋼筋面積數(shù)量，取板跨中央或自由邊大者查表得k=0.8間距9cm，全寬共配置122根鋼筋，總的鋼筋面積2.5412

0.8x33.27=26.62

配置的HRB335鋼筋，間距10cm每延米配置10根，每米內(nèi)鋼筋面積3.14x100/10=31.4>26.62

滿足要求。(2)自由邊頂面為了抵抗扭矩在每邊的范圍內(nèi)附設(shè)鋼筋，故在=1.62范圍內(nèi)設(shè)置的HRB335加強(qiáng)鋼筋，間距10cm,每邊18根（3）鈍角底面

《公預(yù)規(guī)》9.2.7第1條規(guī)定在鈍角部位靠近地板的下層應(yīng)布置平行于鈍角平分線的加強(qiáng)鋼筋，加強(qiáng)鋼筋直徑不宜小于12mm，間距100~150m，布置在以鈍角平分線的的HRB加強(qiáng)鋼筋，間距為10cm，布置于以鈍角兩側(cè)1.5m邊長的扇形面積內(nèi)。五、持久狀況極限承載力驗(yàn)算按照板的各部分實(shí)際配筋，求其截面實(shí)際承載能力，檢查是否滿足極限狀況極限承載能力要求。1.縱向板跨中央截面按上述結(jié)論每米寬配置的HRB335鋼筋，間距為9cm凈保護(hù)層的厚度3.1cm0.8x33.27=26.6213鋼筋混凝土整體式斜交板橋設(shè)計(jì)計(jì)算課件14

C3—與構(gòu)件受力性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)，這里C3=1.15

六、持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算（一）裂縫寬度驗(yàn)算按《公預(yù)規(guī)》6.4.3條規(guī)定，矩形截面鋼筋混凝土最大裂縫寬度

C3—與構(gòu)件受力性質(zhì)有關(guān)15鋼筋混凝土整體式斜交板橋設(shè)計(jì)計(jì)算課件16鋼筋混凝土整體式斜交板橋設(shè)計(jì)計(jì)算課件17鋼筋混凝土整體式斜交板橋設(shè)計(jì)計(jì)算課件18

整體斜交板橋是小跨徑斜橋常用的結(jié)構(gòu)形式，所謂斜交板橋是指其道路中心線與支承線的夾角不是直角的板橋。斜交角j：

這里用的表示方法是橋梁軸線與支承邊垂線的夾角j

鋼筋混凝土斜板橋區(qū)別于正板橋的受力特征：（1）斜板的最大縱向彎矩雖比相應(yīng)的正板小，但橫向彎矩卻比正板大得多。（2）支承邊上反力很不均勻?？v向最大彎矩的位置，隨j角的增大從跨中向鈍角部位移動。（3）斜板中除了斜跨徑方向的主彎矩外，在鈍角部位的主平分線垂直方向上，將產(chǎn)生接近于跨中彎矩值的相當(dāng)大的負(fù)彎矩。一、設(shè)計(jì)資料1.計(jì)算跨徑：2.橋面凈空：凈-2×6m＋2×0.5m3.設(shè)計(jì)荷載：公路-Ⅱ級4.斜交角：30°

195使用材料：板采用C25混凝土、HRB335鋼筋、鋼筋混凝土重度取橋面鋪裝采用混凝土，取6L=7mL斜=8.08mB

道路中心線支撐邊5使用材料：板采用C25混凝土、HRB335鋼筋、鋼筋混凝土207.設(shè)計(jì)環(huán)境：環(huán)境類別為一類8.設(shè)計(jì)依據(jù):(1)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTGD60—2004）

(2)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（JTGD62—2004）二、作用效應(yīng)計(jì)算（一）永久作用效應(yīng)計(jì)算1.單位面積上的荷載集度q

在行車道部分設(shè)置1.5%的雙向橫坡度，平均鋪裝層厚度為0.09m

2.主彎矩7.設(shè)計(jì)環(huán)境：環(huán)境類別為一類21鋼筋混凝土整體式斜交板橋設(shè)計(jì)計(jì)算課件22鋼筋混凝土整體式斜交板橋設(shè)計(jì)計(jì)算課件23

梁位示意圖

鋼筋混凝土整體式斜交板橋設(shè)計(jì)計(jì)算課件24

（2）計(jì)算跨中和自由邊板單位寬板條的縱向彎矩根據(jù)α，θ值查G-M法在影響線上按橫向最不利位置布置車道荷載，對板跨中央?yún)^(qū)段，對比四車道加載，并進(jìn)行橫向折減，得到最不利為板跨中央兩車道對稱荷載布置，按相應(yīng)的影響線坐標(biāo)值求出0號梁位單位板寬的荷載橫向分布系數(shù)。板跨中央1m板寬=0.5×（0.091+0.170+0.091+0.17）=0.261

故板跨中央縱向彎矩標(biāo)準(zhǔn)值（計(jì)沖擊荷載）為式中（2）計(jì)算跨中和自由邊板單位寬板條的縱向彎矩25

（三）作用效應(yīng)匯總

板跨中央自由邊中點(diǎn)永久荷載77.94130.87可變荷載110.46130.90三作用效應(yīng)組合

（三）作用效應(yīng)匯總

板跨中央自由邊中點(diǎn)永久26四截面鋼筋設(shè)計(jì)與配置

(一）配筋設(shè)計(jì)取單位寬度為1m1.跨中縱向，假定

x=0.057≤=0.56x（40-3.1）/100=0.20664m配筋率四截面鋼筋設(shè)計(jì)與配置27

同時滿足大于等于0.2%，符合規(guī)定2.自由邊縱向求中性軸x同時滿足不小于0.2%3.橫向分布鋼筋的計(jì)算根據(jù)規(guī)范規(guī)定，行車道板內(nèi)應(yīng)設(shè)置垂直于主鋼筋的分布鋼筋，分布鋼筋在主鋼筋的內(nèi)側(cè)，其直徑不應(yīng)小于8mm，間距不應(yīng)大于200mm。同時滿足大于等于0.2%，符合規(guī)定28

（二）鋼筋布置

由規(guī)范規(guī)定，當(dāng)整體式斜板橋斜交角大于15%時，主鋼筋宜垂直于板的支座軸線方向布置，并在板的自由邊上下各設(shè)一條不少于三根主鋼筋的平行于自由邊的鋼筋帶，并用箍筋箍牢垮中區(qū)段的縱向鋼筋按垂直邊垂直配置

其分布寬度

分布鋼筋的計(jì)算方法如下：與主鋼筋成直角方向每1m長度方向上的分布鋼筋量可用下式計(jì)算

（二）鋼筋布置

由規(guī)范規(guī)定29

間距9cm，全寬共配置122根鋼筋，總的鋼筋面積2.545x122=310

大于要求的鋼筋面積23.41x11.0=257.51

滿足要求2.自由邊縱向主鋼筋每側(cè)自由邊方向配置的HRB335鋼筋，間距10cm則每側(cè)配置40根鋼筋，配置鋼筋面積3.801x40=152.04

大于要求的鋼筋面積33.27x4.04134.4

滿足要求。3.橫向分布鋼筋的設(shè)置橫向分布鋼筋平行于支撐邊均勻設(shè)置，沿跨徑方向每延米設(shè)置HRB335鋼筋，間距10cm全橋共布置72根，鋼筋面積為1.13x72=81.36大于要求的面積：7x7.1=49.7

滿足要求。4.附加鋼筋根據(jù)《公預(yù)規(guī)》9.2.7第1條規(guī)定在鈍角部位靠技能頂板的上層，應(yīng)布置垂直于角平分線的加強(qiáng)鋼筋。由經(jīng)驗(yàn)公式得在鈍角頂面范圍內(nèi)應(yīng)在角平分線的垂直方向設(shè)置抵抗負(fù)彎矩的鋼筋，單位寬度內(nèi)鋼筋數(shù)量

—每米橋?qū)挼闹麂摻顢?shù)量

—每米寬度的主鋼筋面積數(shù)量，取板跨中央或自由邊大者查表得k=0.8間距9cm，全寬共配置122根鋼筋，總的鋼筋面積2.5430

0.8x33.27=26.62

配置的HRB335鋼筋，間距10cm每延米配置10根，每米內(nèi)鋼筋面積3.14x100/10=31.4>26.62