防撞栏杆及桥面板配筋计算
2013-05-03 21:22阅读：
防撞栏杆及桥面板配筋计算
1．
设计依据及相关资料
1.1计算项目采用的标准和规范
1.《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）
2.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）
3．《公路交通安全设施设计规范》(JTG D81-2006)
1.2参与计算的材料及其强度指标
材料名称及强度取值表
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表
1.1
材 料
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项
目
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参 数
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C40
混凝土
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抗压标准强度fck
|
26.8MPa
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抗拉标准强度ftk
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2.40MPa
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抗压设计强度fcd
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18.4MPa
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抗拉设计强度ftd
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1.65MPa
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抗压弹性模量Ec
|
32500MPa
|
计算材料容重ρ
|
26kN/m3
|
线膨胀系数α
|
0.00001
|
C30
混凝土
|
抗压标准强度fck
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20.1MPa
|
抗拉标准强度ftk
|
2.01MPa
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抗压设计强度fcd
|
13.8MPa
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抗拉设计强度ftd
|
1.39MPa
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抗压弹性模量Ec
|
31500MPa
|
计算材料容重ρ
|
26kN/m3
|
线膨胀系数α
|
0.00001
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普通钢筋
HRB335
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抗拉标准强度fsk
|
335Mpa
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抗拉设计强度fsd
|
280Mpa
|
抗压设计强度fsd’
|
280Mpa
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1.3
荷载等级
荷载等级：公路Ⅰ级；
1.4
作用荷载、荷载组合、荷载作用简图
1．永久作用：结构重力
2．偶然作用：汽车碰撞作用
3.作用效应组合
（1）承载能力极限状态
对空心板悬臂计算：
组合设计值Sud=1.11.2×永久作用
对防撞栏杆计算：
组合设计值Sud=永久作用+汽车碰撞作用
（2）正常使用极限状态
对空心板悬臂计算：
作用短期效应组合：永久作用
作用长期效应组合：永久作用
1.5
计算模式、重要性系数
结构重要性系数为1.1。
1.5
总体项目组、专家组指导意见
1.6
计算单位的审核指导意见
2．计算
2.1
计算模式图、所采用软件
采用桥梁博士V3.0.3计算，计算共分两部分，一是空心板悬臂计算，计算简图见图2.1，二是防撞栏杆计算，计算简图简图2.2
图 2.1
空心板悬臂计算简图
图 2.2
防撞栏杆计算简图计算简图
空心板悬臂计算考虑防撞栏杆、混凝土现浇层及悬臂自重，对承载能力和使用阶段的裂缝进行计算。防撞栏杆考虑汽车的撞击作用，对承载能力进行计算。防撞等级采用SB级，从《公路交通安全设施设计规范》(JTG D81-2006)5.1款可知碰撞力P为365kN。
2.2
计算结果及结果分析
2.2.1空心板悬臂计算结果及结果分析
1.持久状况正截面承载能力极限状态验算
空心板悬臂根部截面的的弯距，考虑防撞栏杆自重、钢筋混凝土和沥青混凝土现浇层及悬臂自重，取纵桥向1m计算，不考虑混凝土现浇层参与受力。
取宽1000mm，高240mm的截面进行验算，受力钢筋采用HRB335，直径为12mm，钢筋中心距离截面边缘的距离为37mm。
极限承载力计算： ，满足规范要求。
受弯构件最小配筋率验算：根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004），受弯构件一侧受拉钢筋的配筋百分率不应小于
，同时不应小于0.2。
，因此最小配筋率为0.29％。最小配筋面积 < 实际配筋面积
，满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG
D62-2004） 9.1.12条要求。
2.持久状况正常使用极限状态验算
裂缝宽度验算： ，满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）6.4.2条要求。
2.2.2防撞栏杆根部计算结果及结果分析
1.防撞栏杆根部截面计算
防撞栏杆根部截面的的弯距，考虑汽车撞击作用,根据《公路交通安全设施设计规范》(JTG D81-2006)5.1和5.2.5款得到P3＝182.5kN ，P4＝182.5kN，可得防撞栏杆根部截面的的弯距为：
取宽4000mm，高425mm的截面进行验算，受力钢筋采用HRB335，直径为16mm，钢筋中心距离截面边缘的距离为60mm。
极限承载力计算： ，满足规范要求。
受弯构件最小配筋率验算：根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004），受弯构件一侧受拉钢筋的配筋百分率不应小于
，同时不应小于0.2。
，因此最小配筋率为0.29％。最小配筋面积 < 实际配筋面积
，满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG
D62-2004）9.1.12条要求。
2.空心板悬臂截面计算
考虑汽车撞击作用,和防撞栏杆、空心板悬臂及现浇桥面的自重，可得空心板悬臂弯距为：
取宽4000mm，高225mm的截面进行验算，预制板内的受力钢筋为HRB335，直径为12mm，间距150mm，钢筋中心距离截面边缘的距离为90mm，现浇层中的受力钢筋为HRB335，直径为14mm，间距100mm，钢筋中心距离截面边缘的距离为40mm。
极限承载力计算： ，满足规范要求。
受弯构件最小配筋率验算：根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004），受弯构件一侧受拉钢筋的配筋百分率不应小于
，同时不应小于0.2。
，因此最小配筋率为0.29％。最小配筋面积 < 实际配筋面积
，满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG
D62-2004）9.1.12条要求。
