行車道板(懸臂板)計(jì)算書

1、行車道板（懸臂板）計(jì)算書計(jì)算 _ 復(fù)核 _ 2 0 0 5 年 3 月1目錄概況2一恒載效應(yīng)2二活載效應(yīng)3三荷載組合4四截面配筋計(jì)算5五截面復(fù)核6六截面剪力驗(yàn)算6七裂縫寬度驗(yàn)算27八閩華護(hù)欄防撞計(jì)算8九結(jié)論10 概況：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)t梁定行圖跨 徑：35m荷 載：公路一級橋面寬度：0.5+ 12.0+ 0.5= 13m 最不利斷面：梁肋間距為2.7m, 板凈跨為2.5m 橋面鋪裝：9厘米瀝青砼 + 8厘米c40砼規(guī) 范：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jtg d62 2004、公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范jtg d602004t梁上部結(jié)構(gòu)斷面圖詳見下圖。、恒載效應(yīng)(1)成橋以后1 懸臂板支點(diǎn)

2、剪力：mo = - (g1 g2 g3)l2 g4 (l 0.25) 懸臂板支點(diǎn)剪力：qo= (g1 g2 g3) l g43g1：瀝青層的自重g2 : c40 砼的自重g3: 結(jié)構(gòu)層的自重g4 : 欄桿的自重1mo = ? g2 g3)l2g4(l0.25)1=(g1 g2 g3)l2g4(l0.25)1=-(0.09 1 2420.08125(0.15 0.3) 25 2)12 7.6 (1 0.25)2 1=10.59kn*mqo= ? g2 g3)lg4（0.15 0.3 ） 25 =（0.09 24 0.08 25 ） 1 7.6 2 1 =17.39kn 懸臂板恒載效應(yīng)如下：支點(diǎn)斷

3、面恒載彎矩為：msg m。10.59kn *m 支點(diǎn)斷面恒載剪力為：qsg q。17.39 kn 二、活載效應(yīng)公路一級產(chǎn)生的內(nèi)力根據(jù)“通用規(guī)范”第431條，后輪的著地寬度b2及長度 a2為：a2 0.2m b2 0.6m 根據(jù)“公預(yù)規(guī)”第4.1.3 條，計(jì)算整體單向板時(shí)，車輪傳到板上的荷載分布寬度按下列規(guī)定計(jì)算。（1） 平行于板跨方向的荷載分布寬度bi b2 2h （2） 垂直于懸臂板跨方向的荷載分布寬度1） 單輪作用在懸臂板時(shí)a a2 2h 2c 當(dāng)a d,荷載分布重疊，采用多輪作用計(jì)算2） 多輪作用在懸臂板時(shí)，荷載分布寬度重疊時(shí)a a2 2h d 2c 3） 車輪在板的支承附近，按45 度

4、角過渡式中：l 板的計(jì)算跨徑；計(jì)算跨度1.0mh 鋪裝層厚度；本計(jì)算鋪裝層厚度17cm4d多車輪時(shí)外輪之間的中距；本計(jì)算中距1.4ma垂直于懸臂板跨徑的車輪的荷載分布寬度；c平行于懸臂板跨徑的車輪外緣，通過鋪裝層45 度分布線的外邊線至腹板外邊緣的距離。本計(jì)算：b1 b2 2h=0.6+2x 0.17= 0.94 m a1 a2 2h 0.2 0.17 2 0.54 a a2 2h 2c 0.2 0.17 2 0.47 2 1.48m 1.4 m 車輪發(fā)生重疊：（取單輪計(jì)算）a （a2 2h 2c 1.4 ）/2 （1.48 1.4 ）/2 1.44m25a的分布圖如附圖1 4斗1羽k 1 h

5、 qr 1 j； _ k號內(nèi)7 r% 7i 支點(diǎn)處：p p 14051.71kn2ab12 1.44 0.941懸臂板跨中最大荷載彎矩計(jì)算沖擊系數(shù)：；按“通用規(guī)范”取(1+卩)=1.3(1)汽車后輪作用在懸臂板時(shí)計(jì)算圖式見附圖支點(diǎn)產(chǎn)生的彎矩；c2 mop (1 )p；式中：p車輪重，按“通用規(guī)范” p= 140kc2mop (1 )pj 0.4727.425kn * m 1.3 51.71 62、懸臂板支點(diǎn)最大剪力計(jì)算支點(diǎn)剪力計(jì)算公式如下：qop （1 ）pc 1.3 51.71 0.47 31.6kn*m 懸臂板恒載效應(yīng)如下：支點(diǎn)斷面活載彎矩為：msp mop 7.425kn *m 支點(diǎn)斷面

6、活載剪力為：qsp qsp 31.6kn三、荷載組合 : 基本組合： mud 1.2msg 1.4msp 荷載組合表單項(xiàng)荷載荷載支點(diǎn)斷面彎矩支點(diǎn)斷面剪力恒載10.59017.385汽車活載7.42531.6基本組合（計(jì)汽車沖擊）nud1.2 恒+1.4 汽車23.10365.102短期效應(yīng)組合（不計(jì)汽車沖擊）ns恒+0.7汽車/ (1+ q14.588無長期效應(yīng)組合（不計(jì)汽車沖擊）nl恒+0.4汽車/ (1+ q12.875四、配筋計(jì)算：根據(jù)“公預(yù)規(guī)”第5.2.2 條，矩形截面抗彎承載力計(jì)算公式如下: xomd fcdbx（ho ）fsd as fcd bx受壓區(qū)高度應(yīng)符合下列要求：x 業(yè)式中

7、：o 橋梁結(jié)構(gòu)的重要系數(shù)。按“公預(yù)規(guī)”第5.1.5 條取用md 彎矩組合設(shè)計(jì)值，這里取基本組合設(shè)計(jì)值mudfcd 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。按“公預(yù)規(guī)”表3.1.4 采用m sdm sg0.7msp1msdm sg0.4m sp1作用短期效應(yīng)荷載組合: 作用長期效應(yīng)荷載組合: 7fsd 縱向普通鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。按“公預(yù)規(guī)”表323-1 采用ho 截面有效咼度。x截面受壓區(qū)高度。由以上公式解二次方程得到x 值。并且取x bh0的 x值受拉區(qū)鋼筋的配筋面積a: a fcdbx as盲支點(diǎn)截面彎矩配筋：截面有效咼度： h0= 0.3 0.037= 0.263m x 1.1 23.103 22.4

8、 1000 1 x (0.263 )x1 = 0.00435m, x2= 0.52165 bh) 0.1473m ( 舍去) 受拉區(qū)鋼筋的配筋面積as: fcdbx 22.4 100 0.435 2a,= =3.48cmfsd 280實(shí)際每米配1012, as = 11.31cm2，滿足要求五、截面復(fù)核實(shí)際的下緣配筋面積為as，重新計(jì)算截面抗彎強(qiáng)度。結(jié)構(gòu)所能承受的彎矩：fcdbx(g 2判決彎矩組合設(shè)計(jì)值m d是否滿足要求。x 0 01414 fcdbx(g |)=22.4 1 14.14 (0.263- =81.048kn*m23.11 1.1=25.42kn*mfcdb 支點(diǎn)截面 : fc

9、db 280 1131 22.4 1000 1 = 14.14mm 8截面強(qiáng)度滿足要求六、剪力驗(yàn)算根據(jù)“公預(yù)規(guī)”第529條和第5210條1、矩形截面的受彎構(gòu)件，其抗剪應(yīng)符合下列要求；ovd 0.51 1o fcutbho （kn）0.51 10 ifkbho.51 10.50 1000 163 =948.44 kn vd = 1.1 65.10= 71.61kn 計(jì)算滿足要求2、矩形截面受彎構(gòu)件，當(dāng)符合下列條件時(shí)；3 0vd 0.50 10 2 ftkbh0 可不進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗(yàn)算。0.5 10 2ftdbh= 0.5 10 1 1.83 1000 263 =240.65 kn 0vd

10、= 1.1 65.10= 71.61kn 所以可不進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗(yàn)算。式中：vd驗(yàn)算截面處由作用（或荷載）產(chǎn)生的剪力組合設(shè)計(jì)值b相應(yīng)于剪力組合設(shè)計(jì)值處的矩形截面寬度（mm）七、裂縫寬度驗(yàn)算橋面板的裂縫寬度允許值為0.1mm按“公預(yù)規(guī) 第 6.4.3 條和第 6.4.4 條，矩形截面混凝土受彎構(gòu)件，其最大裂縫寬度wk 可按下列公式計(jì)算 : 式中 : c1鋼筋表面形狀系數(shù)，對光面鋼筋，c1= 1.4；對帶肋鋼筋，c1= 1.0；c2作用（或荷載）長期效應(yīng)影響系數(shù)，c2 1 0.5也，其中nl和ns分別為按作用（或荷nswk c1c2c3 ss(30 es(0.28 d 10 (mm) ss

11、 as bh0 0.87 ash。9載）長期效應(yīng)組合和短期效應(yīng)組合計(jì)算的內(nèi)力值（彎矩或軸向力）；c3 與構(gòu)件性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)，當(dāng)為鋼筋混凝土板式受彎構(gòu)件時(shí)，c3 =1.15 ，其他受彎構(gòu)件c3 = 1.0，軸心受拉構(gòu)件c3= 1.2, 偏心受拉構(gòu)件c3= 1.1，偏心受壓構(gòu)件c3=0.9ss 鋼筋應(yīng)力；d縱向受拉鋼筋直徑（mm）, 當(dāng)有不同直徑的鋼筋，采用等代直徑。縱向受拉鋼筋的配筋率，對鋼筋混凝土構(gòu)件，當(dāng)0.02 時(shí)，取=0.02 ; 當(dāng)0.006 時(shí)，取= 0.006 ; 對于軸心受拉構(gòu)件時(shí)，按全部受拉鋼筋截面面積as的一半計(jì)算 ; ms 按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值。支點(diǎn)截面：

12、-= =0.0043且不小于0.006 bh01000 263 ni 廠12.877 c2=1 0.5 = 1+0.5 =1.441 ns 14.591 =0.058mm 0.1mm 裂縫滿足要求。八、閩華護(hù)欄防撞計(jì)算驗(yàn)算ss 0.87 ash014.59 1000 0.87 1131 0.263 =56.38 mpa wtk ss , 30c1c2c3 es(0.28 10 =1 1.441 1.15 26.38 2 105(30 12 )(0.28 10 0.06)10(一)、試驗(yàn)數(shù)據(jù) ( 下列有閩華護(hù)欄撞擊試驗(yàn)得到) 1、新型護(hù)欄設(shè)計(jì)(1) 、設(shè)計(jì)條件：18t重的大客車，20度的碰撞角，

13、80km/h的碰撞速度(2) 、跨徑：護(hù)欄所受的橫向碰撞能量為520kj2、驗(yàn)算參數(shù)取值(1)、碰撞力：f=pf 其中 卩勻.465 ?1.805 , f= 336.36kn (2)、撞擊力的作用高度：h = 0.87m (撞擊力與橋面的豎直距離) (3) 、碰撞力的分布寬度，b0= 5?6m, 并且按45度角擴(kuò)散。取b0= 5.76m 所以 碰撞力f= 1.643x 336.36= 552.6kn碰撞力作用高度：h0= 0.87+a其中：a為保護(hù)層的厚度。h0為(撞擊力與橋面板的豎直距離) (二)、本計(jì)算采用的數(shù)據(jù)1、t梁翼緣板強(qiáng)度驗(yàn)算。撞擊寬度分布圖如下: 3r- 1xjf11 - _ l

14、ie _ j(1) 、翼緣外邊厚15cm, 內(nèi)邊厚30cm,懸臂長度1.0m, 護(hù)欄寬度0.5m 瀝青砼厚度9cm, c40砼厚度8cm 01) 、防撞護(hù)欄自重產(chǎn)生的彎矩：mg1 7.6 (0.5/2 d) 2) 橋面瀝青砼層自重產(chǎn)生的彎矩：mg2 0.09 24 d2/2 3) 橋面c40砼層自重產(chǎn)生的彎矩：mg30.08 25 d2/2 4) 橋面板砼層自重產(chǎn)生的彎矩：mg40.15 25 (d 0.5)2/2 0.15 25 (d 0.5)2/6 5) 、碰撞力產(chǎn)生的彎矩：m f1 (0.87 0.16)/b 552.6 (0.87 0.16)/b 569.2/ b 11(2)、荷載組合

15、截面編號截面位置截面寬度截面咼度mg1mg2mg3mg4d( mb( mh( 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截面編號恒載彎矩碰撞力產(chǎn)生的彎矩荷載組合m0(kn*mm1 (kn*m1.2m0+1.1m1 (kn*m13.2012572.6083.7026.727812568.2583.15310.90564.3983.91注: 恒載的安全系數(shù)取1.2、汽車的撞擊安全系數(shù)取1.1 d為驗(yàn)算截面至防撞護(hù)欄內(nèi)側(cè)的距離。(3) 、配筋計(jì)算采用12的鋼筋截面編號計(jì)算配筋率配筋根數(shù)每米根數(shù)cm21212118.6516.4917.00215.1213.3714.00312.9311.431