6、7 第六章 行车道板计算
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1、 行车道板截面强度及配筋计算0000拟采用混凝土的强度等级为C50,受力钢筋采用HRB335,查《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62—2004 (以下简称《公预规》)第25页表5.2.1可知混凝土强度等级为C50、钢筋种类为HRB335时相对极限受压区高度0.56b ξ=。
0000查《公预规》表3.1.4和表3.2.3-1得000'22.4280280cd sd sd f MPaf MPa f MPa===查《公预规》第5.1.5条得0000 1.0γ=拟采用単筋矩形截面形式。
0000假设38s a mm =,则有效受压区高度01253887h mm =-=,根据《公预规》第25页5.2.2公式5.2.2-1000002d cd x M f bx h γ⎛⎫≤- ⎪⎝⎭31.025.4281022.41872x x ⎛⎫⨯⨯≤⨯⨯- ⎪⎝⎭求得15x mm=000根据《公预规》第25页5.2.2公式5.2.2-2000sd s cd f A f bx =222.41000151200280cd s sd f bx A mm f ⨯⨯===选用HRB335φ14间距100mm ,2153.9101539s A mm =⨯=,取保护层厚度为30mm ,014125(30)882h mm =-+=000配筋验算如下:0000根据《公预规》第25页5.2.2公式5.2.2-2000sd s cd f A f bx =28015391922.41000sd s cd f A x mm f b ⨯===⨯02cd x f bx h ⎛⎫- ⎪⎝⎭=61922.4100019881033.4102MPa-⎛⎫⨯⨯⨯-⨯= ⎪⎝⎭000>0dM γ000=25.428MPa00000.56884919b h mm x mm ξ=⨯=>=满足《公预规》25页5.2.2条要求。
行车道板(悬臂板)计算书计算复核2005年3月目录概况---------------------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――――――――――――――――――10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JTG D62—2004》、《公路桥涵设计通用规范JTG D60—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)2g g g L g L ⨯++⨯+⨯-悬臂板支点剪力:Qo =1234()g g g L g ++⨯+ 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)2g g g L g L ⨯++⨯+⨯-=212341()(0.25)2g g g L g L ⨯++⨯+⨯-=21(0.150.3)25(0.091240.08125)17.6(10.25)221+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯+⨯-⨯ =10.59KN*mQo =1234()g g g L g ++⨯+=(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*sg M M KN m ==支点断面恒载剪力为:017.39sg Q Q KN ==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: 20.2a m = 20.6b m =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。
行车道板的计算1、荷载分布宽度的计算根据《桥规》4.1.3条的规定1、1 平行于板的跨径方向的荷载分布宽度b=b1+2h=0.6+2×0.2=1m1、2 垂直于板的跨径方向的荷载分布宽度1)单个车轮在板的跨径中部时a=(a1+2h)+L/3=(0.2+2×0.2)+2/3=1.27m<2L/3=1.33m2)两个相同车轮在板的跨径中部时a=(a1+2h)+d+L/3=(0.2+2×0.2)+1.4+2/3=2.67m<2L/3+d=2.73m3)车轮在板的支承处时a=(a1+2h)+t=(0.2+2×0.2)+0.22=0.82m4)车轮在板的支承处时a=(a1+2h)+t+2x=(0.2+2×0.2)+0.22+2×x一、内力计算采用近似方法计算(参考《桥梁设计与计算邵旭东》),即先按相同跨径的简支板进行计算。
1、恒载内力(1)、每延米板上的恒载g混凝土桥面铺装 g1=0.2×2×24=9.6KN/mT梁翼缘板 g2=[0.3×0.16+(0.25+0.16)×0.6/0.2]×2×25=8.55 KN/m 每延米板宽恒载合计 g=g1+g2=18.15 KN/m(2)、恒载产生的内力弯矩Mg=1/8×g×Ll2=18.15×2×2/8=9.075KN.m剪力Qg=0.5×g×L=0.5×18.15×2=18.15KN2、活载产生的内力经过分析,汽车荷载作用在两翼板中间时为最不利位置根据《桥规》4.1.3条的规定2、1平行于板的跨径方向的荷载分布宽度b=b1+2h=0.6+2×0.2=1m2、2垂直于板的跨径方向的荷载分布宽度单个车轮在板的跨径中部时a=(a1+2h)+L/3=(0.2+2×0.2)+2/3=1.27m<2L/3=1.33mMop=(1+u) ×P/4a×(L-b/4)=1.3×140/4/1.33×(1-1/4)=25.7KNmQop=(1+u) ×P/4a=1.3*140*2/4/1.33=68KN3、最不利荷载组合:承载能力极限状态下的基本组合M1=1.2Mg+1.4Mop=1.2×9.075+1.4*25.75=46.94KNmQ1=1.2Qg+1.4Qop=1.2×18.15+1.4*68=116.98KN此T梁板厚取25cm,梁高为170cm,25/175<1/4,所以跨中弯矩修正系数为0.5。
行车道板的计算一、概述行车道板是直接承受桥梁活载的钢筋混凝土板,它在构造上又与主梁梁肋和横隔板联接在一起(见图1),即保证了桥梁的整体作用,又可将活荷载传递给主梁。
从结构形式上看。
行车道板实际上是周边支承的板。
根据理论研究可知,对于周边支承的板如果其长边与短边之比l a /l b ≥2时,沿长边为跨度方向所传递的荷载不足6%,荷载的绝大部分从短边方向传递。
因此,可视为短边受荷的单向受力板来设计。
在实际工程中,最常遇到的行车道板受力图示为:单向板、悬臂板和铰接悬臂板三种。
图1梁格构造和行车道板支承方式二、板的有效工作宽度(一)单向板跨径为l 、宽度较大的行车道板的受力状态如图(2)。
当荷载以a 1×b 1的分布面积作用在板上时,板除了在计算跨径x方向产生挠曲变形w x 外,在沿垂直于计算跨径的y 方向同时发生挠曲变形w y (图2b )。
这说明在荷载作用下不仅直接承压的宽度为a 1的板条受力,其邻近其邻近的板也参与工作,共同图2 行车道板的受力状态承担车轮荷载所产生的弯矩,其沿y 方向的分布情况如图2a 中m x 所示。
可见,跨中弯矩m x 的实际图形是呈曲线形分布的。
假设,以a ×mx 的矩形来代替此曲线图形,即使得则:得到板的换算宽度为:Mdy m m a x x ==⨯⎰max maxx m M a =式中M ——车轮荷载沿跨径l 产生的总弯矩。
m xmam ——荷载中心处的最大单宽弯矩值,可按弹性板的理论计算。
上式中a 就是我们定义的板的有效工作宽度(或称有效分布宽度),以此板宽来承受车轮荷载产生的总弯矩,既满足了弯矩最大值的要求,计算起来也较方便。
为设计方便,《桥规》对于单向板的有效工作宽度偏安全地作了如下规定:(1)图3板桥的计算跨度为l,当一个集中车轮荷载作用在板中时,其折算为车轮荷载的有效分布宽度b为:a= a1+l / 3 (1)整体式简支板桥,当跨径l>3m时,车轮上两端轮子的有效分布宽度会出现重叠现象(图3),此时的有效分布宽度a为(见图4)a = a2+ 2H+d+l / 3 = a1+ d+l /3 (2)图3 板的有效分布宽度(2)当计算支点剪力时,以荷载位于支承处最为不利。