工作桥计算书

1、1基本情况该桥为输水洞放水塔工作桥。桥的上部结构型式为1-20米钢筋混凝土简支梁。桥长20米，单跨跨径为20米。建筑物级别为级建筑物，结构重要系数为r0=0.9安全级别为级永久荷载分项系数rg=1.05可变荷载分项系数 rq=1.1结构环境为二类环境结构系数rd=1.2设计荷栽：40kn桥面宽度：2.5米地震烈度：6c25砼：fc=12.5n/mm2 e c=28000n/mm2级钢筋：fy=310n/mm2 地基承载力=1mpa主要材料：混凝土：桥面铺装层采用c30，其于采用c25钢筋主筋采用级，其它采用级支座采用lalbh=100x200x14mm的板式橡胶支座设计原则：采用极限状态设计，

2、结构进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的计算。 承载能力极限状态计算以塑性理论为依据，设计原则 ：荷载效应不利组合设计值小于或等于结构抗力效应的设计值。 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范g:永久荷载（结构重力）； rg：永久荷载（结构重力）安全系数q：可变荷载及永久荷载中混凝土收缩、徐变影响力、基础变位影响力rq：荷载q的安全系数 rc：混凝土强度设计值sd：荷载效应函数 rc：在混凝土强度设计采用值基础上的混凝土安全系数rs：钢筋强度设计采用值rs:钢筋强度设计采用值基础上的钢筋安全系数rb：结构工作条件系数rd：结构抗力函数正常使用极限状态计算以弹性理论或塑性理论为基础，进行下

3、列两项校核。 (1)短期荷载下的变形 fdfl 1/600l(2)荷载组合作用下的裂缝宽度dl 0.2mmfl、l：变形、裂缝宽度的限值 2.荷载计算荷载组合结构自重闸门自重人群组合组合2.1活荷载计算人群荷载：qk1=2.5 kn/m运输荷载（根据金属结构要求，最大块件重量40kn，运输接触面积按1.6m2.0m考虑） qk2= 40/2=20kn/m 作用于板上的荷载q k2= 40/1.6=25kn/m2.2桥梁恒荷载(20m跨)2.2.1 t梁恒荷载gk1=ar=0.636x25/2=7.95kn/m2.2.2栏杆自重，与运输荷载不同时考虑gk2=（3200.024+1010.069）

4、/20=0.1065kn/m2.2.3桥面铺装层按50mm混凝土考虑 gk3= 0.052.5x25/2 =3.125kn/m2.2.3桥面板计算时按120mm混凝土考虑 gk4=0.1225 =3kn/m3桥面板计算3.1内力计算 3.1.1恒载弯矩及剪力(取1m板宽计算)3.1.1跨中简支弯矩（因为结构对称，且对t梁对称所以跨中弯矩计算不考虑恒荷载） m0=r0（rggk+rqqk）l2/8=0.90.95（1.225）1.252/8 =5kn.m3.1.2支点剪力 q0= r0（rggk+rqqk）l/2 =0.90.95（1.050.1725+1.225）1.25/2=18.5n3.2

5、板截面配筋计算3.2.1跨中主筋 保护层厚度c=20mm 初拟12的受力筋（不考虑铺装层） h0=h-c-d/2=120-20-6=94mm按单筋矩形截面计算（取1m板宽计算） =1.25106/（12.51000942） =0.054=0.056 =12.51000940.056/310 =213mm2实配10200 (as=393mm2)3.2.2裂缝宽度验算 =5106/0.87/94/393 =156pte=as/ate=393/2/30/1000=0.006 =1.01.01.5156/200000（320+0.110/0.006）=0.2650.3满足要求1：考虑构件受力特征的系数

6、 受弯构件为1.02：钢筋的表面形状系数 级钢筋1.03：考虑荷载长期作用影响的系数 荷载短期组合为1.5d：钢筋直径10te：纵向受拉钢筋的有效配筋率ate：有效受拉混凝土的截面面积as：受拉区有效受拉纵向钢筋截面积ss：按荷载效应短期组合计算的构件纵向受拉钢筋应力3.2.3抗剪计算=0.0712.5100094+1.25fyvasvh0/s=82250+1.25fyvasvh0/s1.2q=1.218.5=22kn0.1取bf=1.25m rdm=1.2706=848kn.m =12.51.250.12（1-0.12/2）103=1762kn.m属第1种t梁按宽度1.25m的矩形梁计算 =

7、848106/（12.512509302） =0.063=0.065 =12.512500.065930/310 =3047mm2实配725 (as=3436mm2)4.3裂缝宽度验算 =706106/0.87/930/3436 =254pte=as/a=3436/2/30/1250=0.046 =1.01.01.5254/200000（330+0.125/0.046）=0.270.3满足要求4.4抗剪计算支座反力 =0.0712.51250930+1.25fyvasvh0/s=1017187+1.25fyvasvh0/s1.2q=170.4kn1017kn不需单独配置抗剪钢筋5挠度计算 =2

8、.71010fc=5（7.52+1.477）200004/384+（2.7+27）200003103/48 /2.8/10000/2.7/1010=6.55mm20000/600=33mm满足要求7橡胶支座的计算7.1支座的平面尺寸的计算 ac=v/ （3-2-123） v=100kn见主梁内力计算 ：橡胶支座的容许应力，对硬度（邵氏硬度）为5560的氯丁橡胶支座 =100kg/cm2 则ac=100/1=100cm2实际选用gjz系列支座，支座平面尺寸=100mm200mm支座承载力为200kn抗滑最小承载力为52kn7.2支座厚度的计算橡4胶支座中橡胶片的总厚度d d=t/tgr (3-2

9、-124) t:温度变化等原因产生的水平位移（cm） t=tl (3-2-112):钢筋混凝土的线膨胀系数，为0.110-2r:橡胶支座的容许剪切角，对橡胶支座tgr=0.20.3l：梁的计算跨径（cm）建桥区平均温度变化幅度按-10c40c考虑，安装温度+10c+10c最大温差t=30c,则温度变化引起的水平位移 t=1023020102=0.6cm两端用相同支座，每个支座的水平位移为t/2支座厚度 d=t/2/tgr=0.6/2/0.3=1cm实际选用支座厚度 d=14mm1基本情况该桥为输水洞放水塔工作桥。桥的上部结构型式为1-20米钢筋混凝土简支梁。桥长20米，单跨跨径为20米。建筑物

10、级别为级建筑物，结构重要系数为r0=0.9安全级别为级永久荷载分项系数rg=1.05可变荷载分项系数 rq=1.1结构环境为二类环境结构系数rd=1.2设计荷栽：40kn桥面宽度：2.5米地震烈度：6c25砼：fc=12.5n/mm2 e c=28000n/mm2级钢筋：fy=310n/mm2 地基承载力=1mpa主要材料：混凝土：桥面铺装层采用c30，其于采用c25钢筋主筋采用级，其它采用级支座采用lalbh=100x200x14mm的板式橡胶支座设计原则：采用极限状态设计，结构进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的计算。 承载能力极限状态计算以塑性理论为依据，设计原则 ：荷载效应不利组合

11、设计值小于或等于结构抗力效应的设计值。 g:永久荷载（结构重力）； rg：永久荷载（结构重力）安全系数q：可变荷载及永久荷载中混凝土收缩、徐变影响力、基础变位影响力rq：荷载q的安全系数 rc：混凝土强度设计值sd：荷载效应函数 rc：在混凝土强度设计采用值基础上的混凝土安全系数rs：钢筋强度设计采用值rs:钢筋强度设计采用值基础上的钢筋安全系数rb：结构工作条件系数rd：结构抗力函数正常使用极限状态计算以弹性理论或塑性理论为基础，进行下列两项校核。 (1)短期荷载下的变形 fdfl 1/600l(2)荷载组合作用下的裂缝宽度dl 0.2mmfl、l：变形、裂缝宽度的限值 2.荷载计算荷载组合

12、结构自重闸门自重人群组合组合2.1活载计算人群荷载：qk1=2.5 kn/m 设计值 q1=r0rqqk1=0.91.22.5=2.7 kn/m运输荷载（根据金属结构要求，最大块件重量40kn，运输接触面积按1.6m1.0m考虑） 设计值 q2=r0rqqk1=0.91.240/2=21.6kn/m 作用于板上的荷载q2=r0rqqk1=0.91.240/1.6=27kn/m2.2桥梁恒荷载(20m跨)2.2.1 t梁恒荷载g1= r0rqgk1=0.91.050.636x25/2 =7.52kn/m2.2.2栏杆自重，与运输荷载不同时考虑g2=0.91.05（3200.024+1010.06

13、9）/20=0.1kn/m2.2.3桥面铺装层按50mm混凝土考虑 g3= r0rqgk1=0.91.050.052.5x25/2 =1.477kn/m2.2.3桥面板计算时按120mm混凝土考虑 g4= r0rqgk1=0.91.050.1225 =2.835kn/m3板计算3.1计算弯矩 3.1.1恒载弯矩及剪力(取1m板宽计算)3.1.1跨中简支弯矩 m0=（2.835+1.477）0.95（1.252/8+0.6251.25-0.6250.625） =2.4kn.m3.1.2支点剪力 q0=0.95（2.835+1.477）2.5/2=5.12kn3.2活载弯矩及剪力（取1米板宽计算）

14、3.2.1跨中简支弯矩 m0=（2.7+27）0.95（1.252/8+0.1751.25-0.1750.175） =10.82kn.m3.2.2支点剪力 q0=0.95（2.7+27）1.6/2=22.572kn 3.3板截面配筋计算3.3.1跨中主筋 保护层厚度c=20mm 初拟12的受力筋（不考虑铺装层） h0=h-c-d/2=120-20-6=94mm按单筋矩形截面计算（取1m板宽计算） =1.2（10.82+2.4）106/（12.51000942） =0.144=0.156 =12.51000940.156/310 =590mm2实配14200 (as=769mm2)3.3.2裂缝

15、宽度验算 =（10.82+2.4）/0.87/94/769 =210pte=as/a=769/2/30/1000=0.013 =1.01.01.5210/200000（320+0.114/0.013）=0.260.3满足要求1：考虑构件受力特征的系数 受弯构件为1.02：钢筋的表面形状系数 级钢筋1.03：考虑荷载长期作用影响的系数 荷载短期组合为1.5d：钢筋直径14te：纵向受拉钢筋的有效配筋率ate：有效受拉混凝土的截面面积as：受拉区有效受拉纵向钢筋截面积ss：按荷载效应短期组合计算的构件纵向受拉钢筋应力3.3.3抗剪计算=0.0712.5100094+1.25fyvasvh0/s=8

16、2250+1.25fyvasvh0/s1.2q=1.2（5.12+22.572）=33.23kn0.1取bf=1.25m rdm=1.2568=682kn.m =12.51.250.12（1-0.12/2）103=1762kn.m属第1种t梁按宽度1.25m的矩形梁计算 =682106/（12.512509302） =0.05=0.052 =12.512500.052930/310 =2428mm2实配525 (as=2454mm2)4.3裂缝宽度验算 =568106/0.87/930/2454 =286pte=as/a=2454/2/30/1250=0.033 =1.01.01.5286/2

17、00000（330+0.125/0.033）=0.360.3不满足要求重新配722 (as=2661mm2) =568106/0.87/930/2661 =263.8pte=as/a=2661/2/30/1250=0.03548 =1.01.01.5263.8/200000（330+0.122/0.03548）=0.3=0.3满足要求4.4抗剪计算支座反力 =0.0712.51250930+1.25fyvasvh0/s=1017187+1.25fyvasvh0/s1.2q=120kn1017kn不需单独配置抗剪钢筋5挠度计算 =2.71010fc=5（7.52+1.477）200004/384+（2.7+27）200003103/48 /2.8/10000/2.7/1010=6.55mm20000/600=33mm满足要求7橡胶支座的计算7.1支座的平面尺寸的计算 ac=v/ （3-2-123） v=100kn见主梁内力计算 ：橡胶支座的容许应力，对硬度（邵氏硬度）为5560的氯丁橡胶支座 =100kg/cm2 则ac=100/1=100cm2实际选用gjz系列支座，支座平面尺寸=100mm200mm支座承载力为200kn抗滑最小承载力为52