跨徑m明涵行車道板的計(jì)算

跨徑4m明涵行車道板的計(jì)算參考規(guī)范：《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD62-2004《公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD62-2004《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD61-2005《公路涵洞設(shè)計(jì)細(xì)則》JTG/T-D65-2007一.設(shè)計(jì)資料設(shè)計(jì)荷載：公路Ⅰ級(jí);凈跨徑：L0=4m;交角：90°;計(jì)算跨徑：L1=4.29m;涵長(zhǎng)：28m;板厚：30cm;材料：橋面鋪裝采用10cm厚C35砼，10cm瀝青砼，主筋采用Ⅱ級(jí)鋼，構(gòu)造鋼筋采用Ⅰ級(jí)鋼。Ⅱ級(jí)鋼筋，fsd=280Mpa,γ0=0.9,Es=2.0×105MPa;C35砼fcd=16.1Mpa,ftd=1.52Mpa,γ0=0.9,Ec=3.15×104Mpa;鋼筋混凝土容重γ1=25KN/m3;土的容重γ0=18KN/m3;路堤邊坡1：1.5;二．外力計(jì)算1.恒載計(jì)算取1m板寬進(jìn)行計(jì)算，板厚為30cm.(1)鋪裝和表處自重q1=0.1×23×1+0.1×26×1=4.9KN/m(2)蓋板自重q2=0.3×25×1=7.5KN/m2.由車輛引起的垂直荷載（活載）(1)沖擊系數(shù)計(jì)算×103=1264NS2/m2=6.3Hz說(shuō)明：l-結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑(m)E-結(jié)構(gòu)的材料彈性模量(N/m2)Ic-結(jié)構(gòu)跨中截面的慣性矩(m4)mc-結(jié)構(gòu)跨中處單位長(zhǎng)度質(zhì)量(kg/m)G-結(jié)構(gòu)跨中處延米結(jié)構(gòu)重力(N/m)當(dāng)1.5Hz≤f≤14Hzu=0.1767Inf1-0.0157=0.3(2)橫向分布系數(shù)抗彎慣性矩I==0.00225m4抗扭慣性矩t/b=0.3得抗扭系數(shù)為c=0.27得Ir=cbt3=0.27×1.00×0.33=0.00729m4eq\o\ac(○,1)跨中橫向分布系數(shù)計(jì)算方法:剛接板梁法------------------------------------------------------------結(jié)構(gòu)描述:主梁跨徑:4.290m材料剪切模量/彎曲模量=0.430梁號(hào) 梁寬 彎慣矩 扭慣矩 左板寬 左慣矩 右板寬 右慣矩 連接1 1.000 0.002 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 鉸接2 1.000 0.002 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 鉸接3 1.000 0.002 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 鉸接4 1.000 0.002 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 鉸接5 1.000 0.002 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 鉸接6 1.000 0.002 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 鉸接7 1.000 0.002 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 鉸接8 1.000 0.002 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 鉸接9 1.000 0.002 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 鉸接10 1.000 0.002 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 鉸接11 1.000 0.002 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 鉸接12 1.000 0.002 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 鉸接13 1.000 0.002 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 鉸接14 1.000 0.002 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 鉸接15 1.000 0.002 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 鉸接16 1.000 0.002 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 鉸接17 1.000 0.002 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 鉸接18 1.000 0.002 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 鉸接19 1.000 0.002 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 鉸接20 1.000 0.002 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 鉸接21 1.000 0.002 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 鉸接22 1.000 0.002 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 鉸接23 1.000 0.002 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 鉸接24 1.000 0.002 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 鉸接25 1.000 0.002 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 鉸接26 1.000 0.002 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 鉸接27 1.000 0.002 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 鉸接28 1.000 0.002 0.007 0.000 0.000 0.000 0.000 鉸接橋面描述:人行道 分隔帶 車行道 中央分隔帶 車行道 分隔帶 人行道0.000 0.750 11.750 1.5001.500 11.750 0.750 0.000左車道數(shù)=2,右車道數(shù)=2,不計(jì)車道折減汽車等級(jí):公路Ⅰ級(jí)掛車等級(jí):無(wú)無(wú)掛車荷載載人群集度:00.0000KPaa橫向分布系數(shù)計(jì)計(jì)算結(jié)果:梁號(hào) 汽車 掛掛車 人群 滿人 特載 車列1 0.236 00.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00002 0.262 00.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00003 0.292 00.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00004 0.318 00.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00005 0.317 00.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00006 0.314 00.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00007 0.315 00.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00008 0.316 00.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00009 0.316 00.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000010 0.3116 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000011 0.2779 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000012 0.2550 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000013 0.2003 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000014 0.1441 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000015 0.1441 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000016 0.2004 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000017 0.2551 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000018 0.2779 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000019 0.3116 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000020 0.3116 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000021 0.3116 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000022 0.3114 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000023 0.3114 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000024 0.3117 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000025 0.3118 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000026 0.2991 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000027 0.2661 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000028 0.2335 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000--------------------------------------------------------------------------eq\o\aac(○,2)支點(diǎn)橫向向分布系數(shù)數(shù)計(jì)算方法：杠桿桿法結(jié)構(gòu)描述:主梁間距:227*1m--------------------------------------------------------------------------橋面描述:人行道 分隔帶帶 車行道 中央分隔隔帶 車行道 分隔帶 人行道0.000 00.7500 11.7750 1.50001..500 11.7750 0.7550 0.0000左車道數(shù)=2,右車道數(shù)=22,不計(jì)車道道折減汽車等級(jí):汽汽車超-20級(jí)掛車等級(jí):無(wú)無(wú)掛車荷載載人群集度:00.0000KPaa橫向分布系數(shù)計(jì)計(jì)算結(jié)果:梁號(hào) 汽車 掛掛車 人群 滿人 特載 車列1 0.000 00.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00002 0.361 00.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00003 0.496 00.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00004 0.496 00.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00005 0.496 00.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00006 0.496 00.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00007 0.496 00.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00008 0.496 00.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00009 0.496 00.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000010 0.4996 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000011 0.4996 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000012 0.4887 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000013 0.4886 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000014 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000015 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000016 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000017 0.4996 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000018 0.4996 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000019 0.4996 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000020 0.4996 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000021 0.4996 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000022 0.4996 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000023 0.4996 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000024 0.4996 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000025 0.4996 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000026 0.4887 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000027 0.4887 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.000028 0.3551 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000--------------------------------------------------------------------------三.內(nèi)力計(jì)算及組合合(1)恒載載跨中內(nèi)力力a.跨中中彎矩M11=(q1+q2)L12/8=((4.9++7.5))×4.2292/8=228.5KN·mmb.跨中中剪力V11=(q1+q2)L0/8=((4.9++7.5))×4/22=24..8KN(2)活載載內(nèi)力從跨中和支座的的橫向分布布系數(shù)可以以看出，作作用在4號(hào)。25號(hào)板的橫橫向分布系系數(shù)最大，取取中板跨中中橫向分布布系數(shù)為mc=0.3318,邊板為0.2336，中板支支點(diǎn)橫向分分布系數(shù)為為0.4996，邊板為0.3511。a.邊板（雙車道折折減系數(shù)為為1.0）M邊=(1+μ)ξξ∑mipiyi=(1+0.33)×1××0.2366×(1.1445+0..445))×1400=68..29KNN·mV邊=(1+μ)ξξ∑mipiyi=(1+0.33)×1××(0.3351×11+0.2236×0.6944)×1440=933.7KNN·mb.中板M中=(1+μ)ξξ∑mipiyi=(1+0.33)×1××0.3188×(1..145++0.4445)×1140=992.022KN·mmV中=(1+μ)ξξ∑mipiyi=(1+0.33)×1××(0.4496×11+0.3318×00.694)××140==130..44KNN取中板的彎矩和和剪力控制制跨中彎矩γ0Md=0.9(1.22M1+1.44M中)=1.2×288.5+11.4×992.022=1466.73KKN·m跨中剪力γ0Vd=0.9(1.22V1+1.44V中)=1.22×24..8+1..4×1330.444=1911.14KKN四．承載能力極限狀狀態(tài)計(jì)算1.正截面面強(qiáng)度計(jì)算算(1)選φ18截截面有效高高度：h0=0.33-0.003-0..02/22=0.226m由γ0Md≤fcd·b·χ··(h0-χ/2）和fsd·As=fcd·b·χ得As==00.002259m2鋼筋根數(shù)n=00.002259×1006/254.5=10.2取12根，則As=12×2254.5//106=0.00030554m2(2)砼砼受壓區(qū)高高度由ffcdbχ=fsdAs得χ==fsdAs/fcdb=0.0053≤ξb·h0=0.556×0..26=0.155滿足要要求最小配筋率百分分率:ρ=100As//b·h00=0.0030554×1000/0..26×11=1.17不小于45fttd/fssd=0..24,同時(shí)不小小于0.2。滿足要求求。(3)正截面抗抗彎承載力力驗(yàn)算fcd·b·χχ(h0-χ/2)=199..62KNN·m≥146..73KNN滿足要求。(4))斜截面抗抗剪承載力力計(jì)算γ0Md≤0.51×100-3=0.511×10--3×3550.5×11000××260=7884.477KN對(duì)于板式構(gòu)件滿滿足下列要要求即可γ0Vd≤1.25×0..50×110-3×α2×ftd×b××h0=1..25×00.50××10-33×1.00×1.552×10000×2260=2447KN··m滿足要求，可以以不進(jìn)行斜斜截面抗剪剪承載力驗(yàn)驗(yàn)算，只需需要按構(gòu)造造配置箍筋筋鋼筋即可可。五．持久狀態(tài)正常常使用極限限狀態(tài)計(jì)算算1.裂縫寬度度計(jì)算環(huán)境類別為I類類環(huán)境，對(duì)對(duì)于鋼筋混混凝土構(gòu)件件，最大裂裂縫寬度不不應(yīng)超過(guò)00.20mmm裂縫驗(yàn)算按下下列公式計(jì)計(jì)算Wfk=C1·C2·C3··（）(1)短期作用效效果組合MS=1.0M1++0.7MM中=1.00×28..5+0..7×922.02==92.991KN··m(2)長(zhǎng)期作用效效果組合ML=1.00M1+0.44M中=1.00×28..5+0..4×922.02==65.331KNN·m(3)受拉鋼筋筋應(yīng)力σsss====1344.5MPPaC2=1.0+0..5=1..0+0..5×1..423==1.711則裂縫寬度為Wfk=C1·CC2·C3··（）=1.0××1.711×1.115×1334.5//2.0//105×=0.166mm≤0.2mmm滿足要求。2.撓度計(jì)算aES==2.00×1055/3.115×1004=6.335Aco=aESS·As=6.35×00.0033054=0.01944其中aES為鋼筋筋與混凝土土的彈性模模量比;ACO為為鋼筋換算算混凝土的的面積;As為鋼筋的的