码头面板内力及配筋计算书

1、.码头面板单向板内力计算书目录1.设计条件 .11.1构件尺寸 . .11.2荷载条件 .11.2.1永久荷载 . .11.2.2可变荷载 . .11.3材料.11.3.1混凝土 . .11.3.2钢筋等级 . .11.4其它.22.面板内力计算 .22.1计算原则 .22.1.1施工期计算原则 .22.1.2使用期计算原则 .22.2计算跨度 .22.2.1简支板计算跨度 .22.2.2连续板计算跨度 .32.3内力计算 .32.3.1施工期吊运阶段 .32.3.2施工期安装阶段内力计算 .52.3.3使用期内力计算 . .53.正截面受弯承载力计算 . .83.1施工期正截面受弯承载力计算

2、 .8.3.1.1施工期预制板跨中正截面承载力计算 .83.1.2施工期预制板支座正截面承载力计算 .93.2 使用期正截面受弯承载力计算 . .93.2.1使用期跨中正截面受弯承载力计算 .93.2.2使用期支座正截面受弯承载力计算 .104斜截面受剪承载力计算 . .105.裂缝开展宽度验算 .105.1 施工期裂缝开展宽度验算 .105.1.1施工期跨中裂缝开展宽度验算 .115.2 使用期裂缝开展宽度验算 .115.2.1使用期跨中截面裂缝开展宽度验算 .115.2.2使用期支座截面裂缝开展宽度验算 .126.单个吊环钢筋截面面积计算 . .137.配筋方案汇总 .138.最小配筋率验

3、算 .13.1. 设计条件1.1 构件尺寸码头为高桩梁板式结构， 码头横向排架间距为 9.0m，纵梁间距为 5.3m。；面板采用预制叠合板， 预制板部分高 0.35m，搁置长度 0.25m；现浇板部分高 0.20m。1.2荷载条件1.2.1 永久荷载（ 1）预制板及现浇板自重：25kN / m3 ；（ 2）面层自重：24 kN / m3 ；1.2.2 可变荷载（ 1）码头联系桥上的均布荷载 3kN/m2。（ 2）工作平台均布荷载 10kN/m2；靠船墩、系缆墩上的均布荷载 5kN/m2。（ 3）工作平台 16装卸臂荷载：装卸臂垂直荷载标准值：320kN，侧向荷载标准值： 150kN；倾覆力矩标

4、准值 850kN·m，其中侧向荷载及倾覆力矩在工作状态下产生。（ 4）工作平台登船梯荷载：垂直荷载 100kN，最大倾覆力矩为 250 kN·m。（ 5）工艺管线荷载。1.3材料1.3.1混凝土C40混凝土fc19.5Mpa ；1.3.2钢筋等级热轧 I级钢筋f yf y,210Mpa ； Es2.1105 Mpa热轧级钢筋f yf y,310Mpa ； Es2.0105 Mpa.1.4其它面板底层钢筋的混凝土保护层厚度为60mm，顶层钢筋混凝土保护层厚度为50mm，设计最大裂缝宽度限值Wmax=0.2mm。2. 面板内力计算2.1计算原则2.1.1施工期计算原则预制板安装

5、在梁上，按简支板计算，作用在板上的荷载为预制构件的自重、预制面板及现浇叠合层的重量。施工期计算跨度为简支板计算跨度。根据高桩码头设计与施工规范中的4.2.2规定施工期按单向板计算。2.1.2使用期计算原则面板按连续板计算， 再按系数法进行分配， 作用在板上的荷载为面层自重及使用期可变荷载。使用期计算跨度为连续板计算跨度。2.2计算跨度面板计算跨度根据高桩码头设计与施工规范（JTS 167-1-2010 ）规定计算2.2.1简支板计算跨度（1）弯矩计算跨度l n4.0ml 0l nh4.00.354.35ml 0l ne4.00.254.25m取 l0 4.25m（2）剪力计算跨度l 0l n4

6、.0m.2.2.2连续板计算跨度（1）弯矩计算跨度纵跨方向：B11.5m0.1l0.110.51.05ml 201.1l n1.1 99.9ml 10.5 m ，取 l20 9.9m横跨方向：B11.3m0.1l0.15.30.53ml101.1l n1.1 4.04.4ml 20/ l10 9.9 / 4.42.25 2故可按单向板计算l 01.1ln1.14.04.4m（2）剪力计算跨度l 0l n4.0m2.3内力计算2.3.1施工期吊运阶段2.3.1.1荷载效应分析施工期吊运采用四点吊，吊点位置距板边缘0.6m，.图 1预制板吊点示意图预制板自重 :q1.30.352511.38kN

7、/ m按每延米计算吊运阶段弯矩标准值吊运时的横向跨中弯矩为：M 0qxx21 qx211.384.5 4111.38 4.5213.44kNm228228横向支座弯矩为：M xqx1211.380.622.05kNm22查高桩码头设计与施工规范5.0.8 条规范可知：吊运时支座处的负弯矩为：M 支 K0.75M 00.7513.4410.08kN m吊运时跨中最大正弯矩为：M CK0.55M 00.5513.447.39 kN m.2.3.2 施工期安装阶段内力计算2.3.2.1荷载效应分析施工期叠合层混凝土未达到强度设计值前的阶段，预制板按简支板（每延米）计算，荷载包括：预制面板自重，叠合层

8、自重及施工荷载:q1GK (0.350.20) 25 13.75kNmq1GK l0211.375 4.252M1GK831.04kNm8施工荷载： q1QK 3 1 3kNmM1QKq1QK l0234.25 286.77kNm82.3.3 使用期内力计算2.3.3.1永久荷载产生的内力计算永久荷载为磨耗层（面层）自重，按平均50mm厚计算：q2 G0.05 241.2kN / mM 2GK1 q1GK l0211.24.422.9kN m88V2GK1 q2 GK l011.24.42.64 kN22跨中弯矩计算系数 m中0.65 ，支座弯矩计算系数 m支0.6横跨连续板跨中弯矩： M X

9、GKm中 M XGK0.652.91.89kNm横跨连续板支座弯矩： M XGK0m支 M XGK0.62.91.74kNm2.3.3.2 可变均布荷载产生的内力计算qQ101 10kN / m1212M QK8qQK l08 104.4 24.20kNm.VQK1qQK l0110 4.4 22.00kN22跨中弯矩计算系数 m中 0.65，支座弯矩计算系数m支0.6横跨连续板跨中弯矩： M XGKm中 M QK0.65 24.215.73kNm横跨连续板支座弯矩： M XGK0m支 M XGK0.6 24.214.52kNm2.3.3.3流动机械荷载产生的内力计算（一） 8t 汽车吊轮压：

10、（ 1）计算宽度集中荷载单向板上的传递宽度及弯矩、剪力计算跨度按 高桩码头设计与施工规范第 4.2.5 、 4.2.6 和 4.2.7条规定计算。a. 荷载传递宽度：按单个集中荷载计算a1a02hs0.220.20.6b1b02hs0.320.20.7b. 平行板跨方向的弯矩计算宽度 ac a1 0.6mc. 垂直板跨方向的弯矩计算宽度B / l 09.9 / 4.42.252.5,取 B / l02.25B / l 02.25K0.741.0 0.9B / l01.0 0.9 2.25x4.4/ 22.20bcKl 0b1h0.744.40.1l0 / x0.8 0.10.7 0.2 4.1

11、7 B 9.90.84.4 / 2.2所以取垂直板跨方向的弯矩计算宽度bc4.17me. 平行板跨方向的剪力计算宽度 acs a1 0.6m.f. 垂直板跨方向的剪力计算宽度偏置荷载在支座处的剪力最大，此时 x 0 ， bcs 最大。偏置荷载的剪力计算宽度：bcsb11.8h00.3x0.41.8(0.350.20.06)0.301.58m（ 2）内力计算图 28t汽车吊轮压作用图（弯矩最不利工况）q3Q14553.92kN / m20.64.17将此荷载转化为具有相同支座弯矩的等效均布荷载:图 11: 等效均布荷载分布图a / l0.6 / 4.110.136等效均布荷载为：q3Q '

12、;(32 ) q3Q0.136 (30.1362 ) 53.92 / 2 10.96KN / m2跨中弯矩： M 01/ 810.964.4226.53KN m最大剪力 Vmax135 / bcs 2 135 / 21.5885.34KN.2.3.3.4计算结果汇总：标准值汇总：弯矩标准值（ KNm）作用横跨跨中弯横跨支座弯矩矩永久作用安装阶段面板自重31.04/使用期磨耗层自重1.89-1.74可变作用施工荷载6.77/短暂状况吊运13.44-2.05可变作用均布荷载15.73-14.52持久状况流动机械17.24-15.92承载能力极限状态弯矩设计值：吊运阶段：横跨跨中 M1.3 13.4

13、417.47kNm安装阶段：横跨跨中 M1.2kNm使用期： 横跨跨中 M1.2kNm横跨支座 M1.2kNm正常使用极限状态设计值：安装阶段：横跨跨中 M31.040.8kNm使用期：横跨跨中 M1.890.617.2412.23kNm横跨支座 M1.740.615.92kNm3. 正截面受弯承载力计算正截面受弯承载力根据 港口工程混凝土结构设计规范 （JTJ267-98 ）第5.1.5 条规定计算。3.1施工期正截面受弯承载力计算3.1.1 施工期预制板跨中正截面承载力计算施工期有效断面为预制板断面， 底层钢筋根据吊运阶段与安装阶段的最大弯矩计算。3.1.1.1横跨方向吊运阶段与安装阶段相

14、比，安装阶段弯矩起控制作用。.c60mm ；a601869mm ；2h035069281mmsM46.741060.030 ；f cbh0219.51000 281211 2s1120.030.031<0.544；Asfcbh019.50.0311000281545mm2 ；f y310施工期预制板下层横向受力钢筋318， As 763mm2545mm2 。3.1.2施工期预制板支座正截面承载力计算仅吊运阶段产生负弯矩， 弯矩较小，按构造配筋均选配512，A565mm23.2使用期正截面受弯承载力计算3.2.1使用期跨中正截面受弯承载力计算使用期有效断面为叠合断面。3.2.1.1 横跨方

15、向c60mm ；a601869mm ；2h055069481mm ；sM26.33 1060.006 ；f cbh0219.51000481211 2s112 0.006 0.006<0.544；.Asfc bh019.5 0.006 1000481177mm2 ；f y310使用期预制板下层横向受力钢筋518， As 1272mm2 。3.2.2使用期支座正截面受弯承载力计算使用期有效断面为叠合断面。3.2.2.1横跨方向c50 mm ；a501457mm ；2h055057491mm ；sM28.12 1060.006 ；f cbh0219.51000491211 2s 1 120.

16、006 0.006<0.544Asfcbh019.50.00610004932f y310173mm ；使用期预制板下层横向受力钢筋5 14， As770mm2 。4 斜截面受剪承载力计算局部荷载设计值Ft 1.5135202.5KN受冲剪承载力设计值：Flu1ftm h012 202.5 0.492843.8kN0.7d1.1满足受冲剪承载力。5. 裂缝开展宽度验算5.1施工期裂缝开展宽度验算.根据港口工程混凝土结构设计规范 （ JTJ267-98）第 5.6.2 条规定，施工期面板的最大裂缝开展宽度按下列公式计算：Wmax1 2 3s1 (cd)Es0.301.4te5.1.1施工期

17、跨中裂缝开展宽度验算5.1.1.1横跨方向横跨方向为叠合板， 裂缝开展宽度验算按叠合板相关要求在使用期阶段一并验算。5.2 使用期裂缝开展宽度验算根据港口工程混凝土结构设计规范 （JTJ267-98 ）第 8.3.8 条规定，钢筋混凝土叠合式受弯构件在荷载的长期效应组合下，纵向受拉钢筋应力按下列公式计算：1 1.5(1h01 )2 M 1GKsl1h00.87 Ash01M 2GK2M 2QKl2 s0.87 As h0其纵向受拉钢筋的应力应符合下列规定的要求：lsl1sl 2 s0.8 f y5.2.1 使用期跨中截面裂缝开展宽度验算5.2.1.1横跨方向h350 - (6018) 281.

18、0mm0121 1.5(1h01 )2 M 1GK 1 1.5(1281)2 31.04 106l1 sh048173.9Mpa0.87 Ash010.871272281.M 2GK2M 2QK12.23 106l 2 s0.87 Ash00.8723.0 Mpa1272 481lsl 1sl 2s 73.923.096.9Mpa 0.8 310 248Mpa ，满足规范要求。teAsAs20360.0148 >0.01Ate2asb2(6018)1000Wmax12 3s1 (cd)Es0.301.4 te1.0 1.01.596.9(60182.01050.301.4)0.01480.18mmW0.2mm满足规范要求。即选配 818， As2036mm25.2.2 使用期支座截面裂缝开展宽度验算5.2.2.1横跨方向h01 350(507)293mm11.5(1h01 )2 M 1GKsl1h04.0Mpa0.87 Ash01M 2GK2M2QK11.29 106l2 s0.87 Ash00.8734.2M pa770 493ls