跨徑m明涵行車道板的計算

跨徑4m明涵行車道板的計算參考規(guī)范：《公路鋼筋混凝土及預應力橋涵設計規(guī)范》JTGD62-2004《公路橋涵設計規(guī)范》JTGD62-2004《公路圬工橋涵設計規(guī)范》JTGD61-2005《公路涵洞設計細則》JTG/T-D65-2007一.設計資料設計荷載：公路Ⅰ級;凈跨徑：L0=4m;交角：90°;計算跨徑：L1=4.29m;涵長：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級鋼，構造鋼筋采用Ⅰ級鋼。Ⅱ級鋼筋，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．外力計算1.恒載計算取1m板寬進行計算，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)計算×103=1264NS2/m2=6.3Hz說明：l-結構的計算跨徑(m)E-結構的材料彈性模量(N/m2)Ic-結構跨中截面的慣性矩(m4)mc-結構跨中處單位長度質(zhì)量(kg/m)G-結構跨中處延米結構重力(N/m)當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)計算方法:剛接板梁法------------------------------------------------------------結構描述:主梁跨徑:4.290m材料剪切模量/彎曲模量=0.430梁號 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,不計車道折減汽車等級:公路Ⅰ級掛車等級:無無掛車荷載載人群集度:00.0000KPaa橫向分布系數(shù)計計算結果:梁號 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)支點橫向向分布系數(shù)數(shù)計算方法：杠桿桿法結構描述: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,不計車道道折減汽車等級:汽汽車超-20級掛車等級:無無掛車荷載載人群集度:00.0000KPaa橫向分布系數(shù)計計算結果:梁號 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。25號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)計算1.正截面面強度計算算(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,同時不小小于0.2。滿足要求求。(3)正截面抗抗彎承載力力驗算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算γ0Md≤0.51×100-3=0.511×10--3×3550.5×11000××260=7884.477KN對于板式構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，可以以不進行斜斜截面抗剪剪承載力驗驗算，只需需要按構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)計算算1.裂縫寬度度計算環(huán)境類別為I類類環(huán)境，對對于鋼筋混混凝土構件件，最大裂裂縫寬度不不應超過00.20mmm裂縫驗算按下下列公式計計算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