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临时便桥设计方案

临时便桥设计方案为方便施工需要在4号出入口及1号风道位置设置1到临时便桥,如图所示:图1-1 临时便桥位置大小示意图中间设置4道主梁,主梁截面为500×1000mm,梁之间净距为1.5m,主梁之间设置次梁,次梁截面为200×400mm,梁间净距为1.2m(间距1.4m),然后再次梁与主梁上设置厚度为200mm的钢筋混凝土板。

由于临时便桥为不规则四边形,为方便计算将便桥按两个长边转换化成9m×6.5m的矩形结构进行计算,如图所示:图1-2 变换后临时便桥示意图混凝土板计算由于1.5/1.2=1.25<3,所以混凝土板按照双向板进行计算。

混凝土板四周全有梁,所以板按照四面锚固板受力进行分析。

混凝土板承受荷载为:泊松比取0=0.2×24000=4800N/m2混凝土板自重(含钢筋):q1按照混凝土车重72t进行计算,前轮重24t,后轮重48t。

后轮单轮大受力为24t,根据现场板结构每块板只承受一个汽车轮的荷载,即车辆荷载:F=24000×9.8=235200N4个车轮宽度为:0.2×0.3×4=0.24m2 折射角度取45度g=235200/0.24=980000N/m2Mx=表中系数×q1×1.22+表中系数×g×ax×ay=0.0271×4800×1.22+0.1826×980000×0.4×0.6=43134.835N·mMy=表中系数×q1×1.22+表中系数×g×ax×ay=0.0144×4800×1.22+0.1563×980000×0.4×0.6=36861.293N·m便桥采用c30混凝土,钢筋采用HRB400型号钢筋,混凝土保护层厚度为30mm,板厚200mm,一类环境条件,安全等级为二级,结构重要性系数γ0取1,as=40mm ,h 0=200-40=160,查表ξb =0.53。

f cd =13.8Mpa f td =1.38Mpa f sd =330MpaX 方向配筋计算:γ0×Mx=13.8×1000×x ×(160-x/2)得出: x =21.2mm <ξb ×160=0.53×160=84.8满足要求。

所需钢筋面积sdcd f bxf As ⨯==13.8×1000×21.2/330=886.54mm 2取板的受力钢筋为C 12间距为120,得出钢筋每米宽度截面积为:As=942mm 2﹥886.54mm 2,满足要求。

Y 方向配筋计算:γ0×My=13.8×1000×x ×(160-x/2)得出: x =17.7mm <ξb ×160=0.53×160=84.8满足要求。

所需钢筋面积sdcd f bxf As ⨯==13.8×1000×17.7/330=740.18mm 2取板的受力钢筋为C 12间距为150,得出钢筋每米宽度截面积为:As=754mm 2﹥740.18mm 2,满足要求。

最小配筋率计算:ρmin=ξb ( f td /f sd )=0.53×(1.38/330)=0.22%实际配筋率:ρ=As/(bh 0)=754/(1000×160)=0.47%>0.22%,满足要求。

得出板配筋:为纵向主筋(X 方向)为C 12@150,横向方向为:A 10@150,如图所示:图1-3 板配筋示意图次梁计算为方便计算和提高安全度,不考虑车轮之间的间距=(0.2×1.2+0.4×0.2)×24000=7680N/m结构自重:q1车辆荷载:g=24000×9.8/0.6=392000N/m按简支梁对次梁进行计算次梁为C30钢筋混凝土,钢筋采用HRB400型号的钢筋,截面尺寸为200×400,钢筋保护层为30mm,主筋采用C16钢筋,as=30+16=46则h0=400-46=354mm。

受力模型为:=7680N/m g=392000N/mq1则最大弯矩为:M=ql2/8+(gal/4-ga2/8)=7680×1.52/8+(392000×0.6×1.5/4-392000×0.62/8)=74880N·mγ0×M=13.8×200×x ×(354-x/2)得出:x =87.5mm <ξb ×354=0.53×354=187.62mm 所需钢筋面积sdcd f bxf As ⨯==13.8×200×87.5/330=731.81 主筋采用4根C 16钢筋,4×201=804mm 2>731.81mm 2,满足要求 最小配筋率计算:ρmin=ξb ( f td /f sd )=0.53×(1.38/330)=0.22%实际配筋率:ρ=As/(bh 0)=804/(200×354)=1.1%>0.22%,满足要求。

再此不进行抗剪计算。

梁钢筋配筋图为:主梁计算:由于主梁跨度为10m 远远大于车轮受力面积,为方便计算和提高安全度,车轮荷载按集中荷载考虑。

结构自重:板q 1=0.2×1.5×24000=7200N/m 次梁Q 2=0.2×0.2×1.5×24000=1440N 主梁q 3=0.5×1×24000=12000N/m 前车轮荷载:g 1=12000×9.8=117600N 后车轮荷载:g 2=24000×9.8=235200N根据现场实际情况轴间距取5m设车轮前轴位置距离南端头为,如图所示:按简支梁对主梁进行考虑,则得出南端头F1与北端头F2,F2×9-g1×x-g2×(x+5)=0F1+F2=g1+g2g2=2g1得出:F1=(17 g1-3g1x)/9 F2=(10g1+3g1x)/9设弯矩最大位置距离南端头为y,根据力学公式得出:当y≤x时M=F1×y=((17g1-3g1x)/9)×y 取y=x时最大M1=1.89g1x-0.33g1x2 根据抛物线定理得出当x=2.86m时,出现最大值即M=2.70g1当x<y≤x+5时M=F1×y-g1×(y-x)=(1.89g1-0.33g1x)×y-g1×(y-x)取y=x+5时最大M=-0.33g1x2+0.24g1x+4.45g1 根据抛物线定理得出x=0.364m时出现最大值得出M2=4.581g1M2>M1当车辆行至至x=0.364m时出现最大弯矩,即M=4.581×117600=538735.44N·m动最大弯矩位置为5+0.364=5.364m在5.364m位置静荷载产生的力矩Q2=1440N q 1+q 3=19200N/mM 静=5.364×(1440×4+19200×5)-2.8×1440×4-19200×5.3642/2=253496.68N ·m Mmax=538735.44+253496.68=792232.12N ·m主梁为C30钢筋混凝土,钢筋采用HRB400型号的钢筋,截面尺寸为600×800,钢筋保护层为40mm ,主筋采用C 22钢筋,设as=40+25+15=90则h 0=1000-90=910mm 。

γ0×M=13.8×500×x ×(910-x/2)得出:x =136.40mm <ξb ×910=0.53×735=482.3mm 所需钢筋面积sdcd f bxf As ⨯==13.8×500×136.4/330=2852mm 2 下部主筋配置成10根C 22钢筋分两层布置,每层5根 10×379.9=3799>2852mm 2 满足要求 最小配筋率计算:ρmin=ξb ( f td /f sd )=0.53×(1.38/330)=0.22%实际配筋率:ρ=As/(bh 0)=3799/(500×910)=0.83%>0.22%,满足要求。

根据受力当x 无限接近0时,在支座位置产生最大剪力 剪力为:V=g 1+g 2/2+Q 2×4+(q 1+q 3)×10/2=336960N=336.96KN 箍筋采用A 10钢筋进行设计,间距设置为200mm 。

f cd =13.8Mpa f td =1.38Mpa f sv =250Mpa f cu k =20.1MPa p=100ρ=1.5b=600mm h 0=735mm 异号弯矩影响系数α1=1sv sv k cu 03-1μf f p 6.02bh 10×45.0αV ρ)()(+= 当V μ=V 时 得出ρsv =8.86×10-4 由ρsv =A sv /bs v 得出:A sv =106.32mm 2A 10双肢箍 As=78.5×2=157mm 2>106.32mm 2满足要求。

则主梁配筋为:。

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