行车道板(悬臂板)计算书

行车道板（悬臂板）计算书计算复核２００5年3月1目录概况－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－2一恒载效应－－－－－－－－－－－－－－－－－2二活载效应－－－－－－－－－－－－－－－－－3三荷载组合－－－－－－－－－－－－－－－－－4四截面配筋计算－－－－－－－－－－－－－－－5五截面复核－－－－－－－－－－－－－－－－－6六截面剪力验算－－－－－－－－－－－－－－－6七裂缝宽度验算－－－－－－－－－－－－－－－7八闽华护栏防撞计算－－－－－－－－－－－－－8九结论――――――――――――――――――102概况：预应力混凝土连续T梁定行图跨径：35m荷载：公路一级桥面宽度：0.5＋12.0＋0.5＝13m最不利断面：梁肋间距为2.7m，板净跨为2.5m桥面铺装：9厘米沥青砼＋8厘米C40砼规范：《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTGD62—2004》、《公路桥涵设计通用规范JTGD60—2004》T梁上部结构断面图详见下图。一、恒载效应（1）成桥以后悬臂板支点剪力：Mo＝212341()(0.25)2gggLgL悬臂板支点剪力：Qo＝1234()gggLgg1：沥青层的自重g2：C40砼的自重g3：结构层的自重g4：栏杆的自重Mo＝212341()(0.25)2gggLgL＝212341()(0.25)2gggLgL＝21(0.150.3)25(0.091240.08125)17.6(10.25)221＝10.59KN*mQo＝1234()gggLg3＝(0.150.3)25(0.09240.0825)17.621＝17.39KN悬臂板恒载效应如下：支点断面恒载弯矩为：010.59*sgMMKNm支点断面恒载剪力为：017.39sgQQKN二、活载效应公路一级产生的内力根据“通用规范”第4.3.1条，后轮的着地宽度2b及长度2a为：20.2am20.6bm根据“公预规”第4.1.3条，计算整体单向板时，车轮传到板上的荷载分布宽度按下列规定计算。（1）平行于板跨方向的荷载分布宽度122bbh（2）垂直于悬臂板跨方向的荷载分布宽度1）单轮作用在悬臂板时222aahc当ad,荷载分布重叠，采用多轮作用计算2）多轮作用在悬臂板时，荷载分布宽度重叠时222aahdc3）车轮在板的支承附近，按45度角过渡式中：L——板的计算跨径；计算跨度1.0mh——铺装层厚度；本计算铺装层厚度17cmd——多车轮时外轮之间的中距；本计算中距1.4ma——垂直于悬臂板跨径的车轮的荷载分布宽度；c——平行于悬臂板跨径的车轮外缘，通过铺装层45度分布线的外边线至腹板外边缘的距离。本计算：122bbh=0.6+2×0.17＝0.94m1220.20.1720.54aah2220.20.1720.4721.481.4aahcmm车轮发生重叠：（取单轮计算）2(221.4)/2(1.481.4)/21.44aahcm4a的分布图如附图。支点处：1140'51.71221.440.94PpKNab1、悬臂板跨中最大荷载弯矩计算冲击系数:；按“通用规范”取（1+µ）＝1.3（1）汽车后轮作用在悬臂板时计算图式见附图支点产生的弯矩；2(1)'2opcMp式中：P——车轮重，按“通用规范”P＝140K2(1)'2opcMp20.471.351.71257.425*KNm2、悬臂板支点最大剪力计算支点剪力计算公式如下：(1)'opQpc1.351.710.4731.6*KNm∴悬臂板恒载效应如下：支点断面活载弯矩为：7.425*spopMMKNm支点断面活载剪力为：31.6spspQQKN三、荷载组合：基本组合：1.21.4udsgspMMM作用短期效应荷载组合：0.71spsdsgMMM作用长期效应荷载组合：0.41spsdsgMMM荷载组合表支点断面弯矩支点断面剪力10.59017.3857.42531.623.10365.10214.58812.875无单项荷载基本组合（计汽车冲击）Nud短期效应组合（不计汽车冲击）Ns荷载恒载汽车活载1.2恒+1.4汽车恒+0.7汽车/（1+µ）长期效应组合（不计汽车冲击）Nl恒+0.4汽车/（1+µ）四、配筋计算：根据“公预规”第5.2.2条，矩形截面抗弯承载力计算公式如下：0()2odcdxMfbxhsdscdfAfbx受压区高度应符合下列要求：0bxh式中：o——桥梁结构的重要系数。按“公预规”第5.1.5条取用dM——弯矩组合设计值，这里取基本组合设计值udMcdf——混凝土轴心抗压强度设计值。按“公预规”表3.1.4采用6sdf——纵向普通钢筋抗拉强度设计值。按“公预规”表3.2.3-1采用0h——截面有效高度。x——截面受压区高度。由以上公式解二次方程得到x值。并且取0bxh的x值。受拉区钢筋的配筋面积sA：cdssdfbxAf支点截面弯矩配筋：截面有效高度：0h＝0.3－0.037＝0.263m1.123.10322.410001(0.263)2xxx1＝0.00435m，x2＝0.5216500.1473bhm（舍去）受拉区钢筋的配筋面积sA：222.41000.4353.48cm280cdssdfbxAf＝＝实际每米配10Ф12，As＝11.312cm，满足要求五、截面复核实际的下缘配筋面积为sA，重新计算截面抗弯强度。sdscdfAxfb结构所能承受的弯矩：0()2cdxfbxh判决弯矩组合设计值dM是否满足要求。支点截面：280113114.14mm22.410001sdscdfAxfb＝＝0()22.4114.142cdxfbxh0.01414＝（0.263-）2＝81.048KN*m23.111.1=25.42KN*m7截面强度满足要求。六、剪力验算根据“公预规”第5.2.9条和第5.2.10条1、矩形截面的受弯构件，其抗剪应符合下列要求；30.00.5110dcukVfbh（KN）33.00.51100.5110501000163cukfbh＝0KN1.165.1071.61KNdV＝948.44＝＝计算满足要求2、矩形截面受弯构件，当符合下列条件时；30200.5010dtkVfbh可不进行斜截面抗剪承载力的验算。332td00.510f0.51011.831000263bh＝0KN1.165.1071.61KNdV＝240.65＝＝所以可不进行斜截面抗剪承载力的验算。式中：dV——验算截面处由作用（或荷载）产生的剪力组合设计值b——相应于剪力组合设计值处的矩形截面宽度（mm）七、裂缝宽度验算桥面板的裂缝宽度允许值为0.1mm按“公预规”第6.4.3条和第6.4.4条，矩形截面混凝土受弯构件，其最大裂缝宽度tkW可按下列公式计算：12330()0.2810sstksdWCCCE（mm）0sAbh00.87ssssMAh式中：1C——钢筋表面形状系数，对光面钢筋，1C＝1.4；对带肋钢筋，1C＝1.0；2C——作用（或荷载）长期效应影响系数，210.5lsNCN，其中lN和sN分别为按作用（或荷8载）长期效应组合和短期效应组合计算的内力值（弯矩或轴向力）；3C——与构件性质有关的系数，当为钢筋混凝土板式受弯构件时，3C＝1.15，其他受弯构件3C＝1.0，轴心受拉构件3C＝1.2，偏心受拉构件3C＝1.1，偏心受压构件3C＝0.9ss——钢筋应力；d——纵向受拉钢筋直径（mm），当有不同直径的钢筋，采用等代直径。——纵向受拉钢筋的配筋率，对钢筋混凝土构件，当0.02时，取＝0.02；当0.006时，取＝0.006；对于轴心受拉构件时，按全部受拉钢筋截面面积sA的一半计算；sM——按作用（或荷载）短期效应组合计算的弯矩值。支点截面：014.591000MPa0.870.8711310.263ssssMAh＝＝56.38011310.00430.0061000263sAbh＝＝且不小于2Nl10.51.441Ns14.591C12.877＝＝1+0.5＝12330()0.2810sstksdWCCCE526.38301211.4411.15()2100.28100.06＝0.058mm0.1mm＝裂缝满足要求。八、闽华护栏防撞计算验算9(一)、试验数据（下列有闽华护栏撞击试验得到）1、新型护栏设计（1）、设计条件：18t重的大客车，20度的碰撞角，80km/h的碰撞速度（2）、跨径：护栏所受的横向碰撞能量为520kj2、验算参数取值（1）、碰撞力：F＝µF’，其中µ＝1.465～1.805，F’＝336.36KN（2）、撞击力的作用高度：H＝0.87m（撞击力与桥面的竖直距离）（3）、碰撞力的分布宽度，b0＝5～6m，并且按45度角扩散。取b0＝5.76m所以碰撞力F＝1.643×336.36＝552.6KN碰撞力作用高度：H0＝0.87+a其中：a为保护层的厚度。H0为（撞击力与桥面板的竖直距离）(二)、本计算采用的数据1、T梁翼缘板强度验算。撞击宽度分布图如下：（1）、翼缘外边厚15cm，内边厚30cm，悬臂长度1.0m，护栏宽度0.5m沥青砼厚度9cm，C40砼厚度8cm。1）、防撞护栏自重产生的弯矩：17.6(0.5/2)gMd2）桥面沥青砼层自重产生的弯矩：220.0924/2gMd3）桥面C40砼层自重产生的弯矩：230.0825/2gMd4）桥面板砼层自重产生的弯矩：2240.1525(0.5)/20.1525(0.5)/6gMdd5）、碰撞力产生的弯矩：1(0.870.16)/552.6(0.870.16)/569.2/MFbbb10（2）、荷载组合注：恒载的安全系数取1.2、汽车的撞击安全系数取1.1。d为验算截面至防撞护栏内侧的距离。（3）、配筋计算采用Φ12的钢筋每米根数Φ12117.00214.00312.00截面编号计算配筋率cm218.6515.1212.93配筋根数Φ1216.4913.3711.43所以在10Ф12钢筋里并列增设一根Φ12钢筋，为20Ф12（4）、截面配筋验算每米根数截面抗力MuΦ12KN*m120.00114.55220.00138.30320.00162.052.82752.8275截面编号受压区高度x（cm）2.8275经验算满足要求。八、结论：1、配筋结果：在10Ф12钢筋里并列增设一根Φ12钢筋为20Ф12，间距为10cm。2、容许局部最厚的铺装厚度：本计算采用的铺装厚度为17cm，经计算结构最多能承受的最大铺装厚度为40cm，否则强度不满足要求。截面位置截面宽度截面高度Mg1Mg2Mg3Mg4d（m）b（m）h（m）(KN*M)(KN*M)(KN*M)(KN*M)107.840.2251.90.270.250.7812520.258.340.26253.80.60750.56251.75781330.58.840.35.71.0813.125恒载弯矩M0（KN*M）13.2012526.7278125310.90568.2564.39截面编号碰撞力产生的弯矩M1（KN*M）72.60截面编号83.91荷载组合1.2M0+1.1M1（KN*M）83.7083.15