m人行道板計算書

1、胡家中橋人行道板計算1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計參數(shù)1.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)橋梁設(shè)計安全等級：一級車輛荷載等級：城 A 級橋面縱坡： 0.7%行車道橫坡： 1.5%（單幅單向坡）單幅橋面寬度： 3.75 米（人行道含護(hù)欄） +2 米（綠化帶） +11.75（行車道） +0.5米（防撞護(hù)欄） =18 米。人行道板鋪裝： 60mm 透水磚 +30mmM15 砂漿人行道人群荷載：取q 人群 =5 kN / m2 或 1.5KN 的豎向集中力作用在一塊構(gòu)件上，分別計算，取其不利者。人行道板結(jié)構(gòu)厚度： h=8.0cm單塊人行道板尺寸1630×490×80mm，采用C30 混凝土，軸心抗壓設(shè)計強(qiáng)度f c

2、d=13.8MPa，軸心抗拉設(shè)計強(qiáng)度 f td=1.39MPa，彈性模量 Ec=3.0× 104MPa；鋼筋采用 HPB300 鋼筋，抗拉設(shè)計強(qiáng)度 fsd=250Mpa,彈性模量 Es=2.1× 105MPa。圖 1.1 人行道立面圖1.2 設(shè)計規(guī)范1.2.1公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（ JTG B01-2014）1.2.2公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（ JTG D60-2015）1.2.3城市橋梁設(shè)計規(guī)范(CJJ11-2011)1.2.4公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（ JTG D62-2004）1.2.5 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTG/T F50-2011）2 內(nèi)力計算2.1

3、永久作用效應(yīng)計算（ 1）人行道板自重G1G1=0.04×25=1KN/m（ 2）人行道板鋪裝G2人行道板鋪裝上層采用 6cm 透水磚，下層為 3cmM15 砂漿，則單塊人行道板上每延米鋪裝重為G2=（0.06×0.5×18+0.03×0.5×20） =0.84KN/m由上述得人行道板每延米總重力為G=G1+G2=1.84KN/m表 2-1 人行道板永久作用效應(yīng)計算表作用種類作用 (KN/m)計算跨徑（ m） 跨中彎矩（ KN.m）支點(diǎn)剪力（ KN）G111.550.300.78G20.841.550.250.65G1.841.550.551.4

4、32.2 可變作用效應(yīng)計算根據(jù)城市橋梁設(shè)計規(guī)范CJJ11-20115kpa 的人群荷載作用在人行道板上，計算跨徑取1.55m（凈跨徑1.45+半個支撐寬度 0.05×2），算得簡支板跨中彎矩為，支點(diǎn)剪力為 1.94KN，為兩種工況中的最不利者。2.3 作用效應(yīng)組合根據(jù)作用效應(yīng)組合，選取三種組合進(jìn)行計算。（ 1）基本組合（用于結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)設(shè)計）mno SudoGiSGikQ1SQ1kcLj QjSQjki 1j 2通規(guī) 4.1.51式其中各分項(xiàng)系數(shù)的取值如下0 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，0 =1.1；G 結(jié)構(gòu)自重分項(xiàng)系數(shù)，G 1.2或 G1.0；Q1汽車荷載（含沖擊力）的分項(xiàng)系數(shù)，取Q1

5、 1.4；Q2人群荷載的分項(xiàng)系數(shù)，取Q2 1.4；L2Lj 可變作用的結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限荷載調(diào)整系數(shù)，取L2 1；c 人群荷載的組合值系數(shù)，取c 0.75。（ 2）作用頻遇組合 (用于正常使用極限狀態(tài)設(shè)計 )永久作用為標(biāo)準(zhǔn)值與汽車荷載頻遇值、其他可變作用準(zhǔn)永久值相結(jié)合 ,其效應(yīng)組合表達(dá)式為mn（G ik，qj Q jk）Sfd Sf1 Q1 ki 1j1通規(guī) 4.1.6-1式式中f1 -汽車荷載（不計汽車沖擊力）頻遇值系數(shù)，取0.7；qj -第 j 個可變作用的準(zhǔn)永久值系數(shù)，人群荷載取1.0。（ 3） 作用準(zhǔn)永久組合（用于正常使用極限狀態(tài)設(shè)計）永久作用標(biāo)準(zhǔn)值與可變作用準(zhǔn)永久值相組合，其效應(yīng)組合表

6、達(dá)式為：2nSq d S（ G ikqjSQ jk）i 1j 1通規(guī) 4.1.6-2式式中qj 汽車荷載（不計汽車沖擊力）的準(zhǔn)永久值系數(shù)，取0.4，；Sqd 作用準(zhǔn)永久組合的效應(yīng)設(shè)計值 ,結(jié)構(gòu)抗裂驗(yàn)算時 ,其中可變作用僅考慮汽車等直接作用于構(gòu)件的荷載效應(yīng)。表 2-2 作用效應(yīng)組合表跨中截面支點(diǎn)截面序號荷載類型Mmax （ KN.m）Vmax （KN）Mmax （ KN.m）Vmax （ KN）永久作用（自重）0.55001.43可變作用（人群）0.75001.94基本組合1.2 ×+1.4 ×1.71004.42頻遇組合 +× 01.01.30003.36準(zhǔn)永久組

7、合 +0.4 ×0.85002.203 持久狀況承載能力極限狀態(tài)下的截面配筋及驗(yàn)算3.1 配筋計算受壓區(qū)高度應(yīng)符合下列要求：式中：o 橋梁結(jié)構(gòu)的重要系數(shù)。按“公預(yù)規(guī)”M d 彎矩組合設(shè)計值，這里取基本組合設(shè)計值M udfcd 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值。按“公預(yù)規(guī)”f sd 縱向普通鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值。按“公預(yù)規(guī)”h0 截面有效高度。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xb 0的 x 值。h跨中截面有效高度：h00.080.03 0.05m，混凝土保護(hù)層s滿足c=a -5=25mm規(guī)范要求且大于鋼筋公稱直徑d=10mm。解得：x10.00592m，x2 0.094

8、1mb h00.530.0500.0265m（舍去）受拉區(qū)鋼筋的配筋面積As ：實(shí)配 610，As471.242>160.12mm2且=1.92%>min，滿足要求。mm=0.2%3.2 正截面抗彎承載力計算按截面實(shí)際配筋計算截面受壓區(qū)高度x 為：截面抗彎極限狀態(tài)承載力為正截面抗彎承載力滿足要求。3.3 斜截面抗剪承載力計算根據(jù)“公預(yù)規(guī)”（1）矩形截面設(shè)受彎構(gòu)件，其抗剪應(yīng)符合下列要求；斜截面抗剪承載力滿足要求。（2）矩形截面受彎構(gòu)件，當(dāng)符合下列條件時；可不進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗(yàn)算。因?yàn)椋核裕刹贿M(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

9、值b相應(yīng)于剪力組合設(shè)計值處的矩形截面寬度（mm）4 持久狀況正常使用極限狀態(tài)下的裂縫寬度驗(yàn)算Wtk 可按下列公式計算：WtkC1C2C3ss (30 d)Es0.28 10（ mm）式中：C1 鋼筋表面形狀系數(shù)，對光圓鋼筋，C1 1.4；C210.5C2 作用（或荷載）長期效應(yīng)影響系數(shù)，別為按作用（或荷載）長期效應(yīng)組合和短期效應(yīng)組合計算的內(nèi)力值N lN s ，其中 Nl 和 N s 分（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， 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 0.9：s

10、s 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，取0.02；當(dāng)<0.006 時，取0.006；對于軸心受拉構(gòu)件時，按全部受拉鋼筋截面面積 As 的一半計算；M s 按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合計算的彎矩值。受拉鋼筋在作用頻遇組合下的應(yīng)力為：把以上數(shù)據(jù)帶入W tk 公式：按公預(yù)規(guī)第條 ，人行道板的裂縫寬度允許值為0.2mm，則裂縫寬度滿足要求。5 持久狀況正常使用極限狀態(tài)下的撓度驗(yàn)算5.1 計算開裂截面的抗彎剛度ES2.1 105aES= EC = 3.0104 =7A co= aES

11、3;A s=7×0.0004174=0.00292m2式中， aES 為鋼筋與混凝土的彈性模量比;A CO 為鋼筋換算混凝土的面積;A s 為鋼筋的面積 ;全截面換算截面面積：全截面換算截面受壓區(qū)高度0全截面換算截面慣性矩全截面換算截面重心軸以上部分面積對重心軸面積矩全截面換算截面抗裂邊緣的彈性抵抗矩由1/2/2bx 0aESA（s h0x0）求得0/ b( (1 2bh /(Es As ) 1)= Es As03b02aES AS (h0 0)則 Icr=3=0.49 0.0192 3/3+7× 0.0004174× (0.05-0.0192)2=3.93 10

12、-6m42S0因 = W0 ，則Mcr= ftkW0=2S0ftk-43=2×4.04× 10 ×2.01× 100.95EC I 0 (B0 )( M cr) (1M cr ) 2 B0B= M sM sBcr0.953.0 104103 52.114 ×10= 1.624 21.624 2 0.95 2.114×10 5() (1)61.31.33.93 10=321.01KN· m5.2 受彎構(gòu)件跨中截面處的長期撓度值根據(jù)上述計算結(jié)果 ,荷載頻遇組合作用下跨中截面彎矩標(biāo)準(zhǔn)值 M s，結(jié)構(gòu)自重下跨中截面彎矩標(biāo)準(zhǔn)值；對 C30 混凝土，撓度長期增長系數(shù) =1.60 。受彎構(gòu)件在使用階段的跨中截面的長期撓度值為：在結(jié)構(gòu)自重下跨中截面的長期撓度值為：則按可變荷載頻遇值計算的長期撓度值為：因此，撓度滿足公預(yù)規(guī)第條要求。5.3 預(yù)拱度設(shè)置公預(yù)規(guī)第條，