面板内力计算书双向板

1、码头面板内力计算书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 11.4 其它 12. 面板内力计算 12.1 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 22.3 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 42.3.3 使用期内力计算 . 53. 正截面受弯承载力计算 . 103.1 施工期正截面受弯承载力计算 103.1.1 施工期预制板跨中正截面承载力计算 103

2、.1.2 施工期预制板支座正截面承载力计算 113.2 使用期正截面受弯承载力计算 113.2.1 使用期跨中正截面受弯承载力计算 113.2.2 使用期支座正截面受弯承载力计算 124 斜截面受剪承载力计算 . 135. 裂缝开展宽度验算 145.1 施工期裂缝开展宽度验算 145.1.1 施工期跨中裂缝开展宽度验算 145.2 使用期裂缝开展宽度验算 145.2.1 使用期跨中截面裂缝开展宽度验算 155.2.2 使用期支座截面裂缝开展宽度验算 166. 单个吊环钢筋截面面积计算 . 187. 配筋方案汇总 188. 最小配筋率验算 181. 设计条件1.1 构件尺寸码头为高桩梁板式结构，

3、 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：24kN/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； 倾覆力矩标准值 850kNm，其中侧向荷载及倾覆力矩在工作状态下产生。（4）工作

4、平台登船梯荷载：垂直荷载 100kN，最大倾覆力矩为 250 kNm。（5）工艺管线荷载。1.3 材料1.3.1 混凝土4C40：fc=19.1MPaf tk=2.39MPa ft=1.71MPa Ec=3.25 104MPa1.3.2 钢筋等级HRB335 钢筋： fy=fy =300MPa Es=2.0 105MPaHPB300钢筋：fy=fy=270MPa Es=2.1 105MPa1.4 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、在纵梁上， 按简支板计算， 作用在板上的荷载为预制面板、 现浇 叠合层自重及施工荷载。 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 规定施工期按单向板计算。2.1.2 使用期计算原则 面板为连续板，按四边简支板计算， 再按系数法对跨中弯矩及支座弯矩进行 分配，作用在板上的荷载为磨耗层自重、 均布荷载及流动机械荷载。 使用期计算 跨度为连续板计算跨度。 根据高桩码头设计与施工规范 中的 规定使用 期按双向板计算。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 （JTJ167-1-2010 ）规定计算2.2.1 简支板计算跨度 （1）弯矩计算跨度预制板高度 h 0

6、.35m板搁置长度 e 0.25m 码头横向板净跨 ln 4.0ml0 ln h 4.0 0.35 4.35m l 0 ln e 4.0 0.25 4.25m 取 l0 4.25m（2）剪力计算跨度l0 ln 4.0m2.2.2 连续板计算跨度 （1）弯矩计算跨度纵跨方向：横梁纵向中心距 l 9.0m码头纵向板净跨 ln 7.5mB1 1.5m 0.1l 0.1 9.0 0.9m则 l20 1.1ln 1.1 7.5 8.25m横跨方向：纵梁横向中心距 l 5.3mB1 1.3m 0.1l 0.1 5.3 0.53ml10 1.1ln 1.1 4.0 4.4ml20 /l10 8.25/ 4.

7、4 1.88m 2 按双向板计算（2）剪力计算跨度纵跨 : l0 ln 7.5m横跨 : l0 ln 4.0m2.3 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，吊点位置横跨方向距板边缘 0.60m，纵跨方向距板边缘 0.60m图 1 预制板吊点示意图其中 x1 0.60m ，x2 3.30m ， x 4.50my1 0.60m ， y2 2.45m ， y 3.65m预制板自重 :q 1.3h 1.3 25 0.35 11.375kPa （注： 1.3 为吊运系数） 按每延米计算吊运阶段弯矩标准值Myqx x2 1 qx22 2 811.375 4.5

8、 3.3221 11.375 4.52813.44kNmqy y2 1qy22811.375 3.65 2.45 111.375 3.652 6.49kNm2qx1211.375 0.6222.05kNm2.05kNm22 qy12 11.375 0.62222.3.2 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，叠合层自重及施工荷载q1GK(0.35 0.20) 25 13.75kNmM1GK22q1GK l02 11.375 4.25231.04kNm施工荷载： q1QK 3 1 3k

9、NmM1QKq1QK l023 4.2526.77kNm82.3.3 使用期内力计算2.3.3.1 永久荷载产生的内力计算使用期磨耗层产生的内力按四边简支板查建筑结构静力计算手册4.408.250.53M XGK (M x 1M y )q2 GK lx2 (0.0916 0.0198) 1.2 4.42 2.21kNm 66M YGK (M y 1M x)q2GK lx2 (0.0198 0.0916 ) 1.2 4.42 0.81kNm 66跨中弯矩计算系数 m中 0.525 ，支座弯矩计算系数 m支 0.75横跨连续板跨中弯矩：M XGK m中 M XGK 0.525 2.21 1.16k

10、Nm横跨连续板支座弯矩：M XGK m支 M XGK0.75 2.21 1.65kNm纵跨连续板跨中弯矩：M YGK m中M YGK 0.525 0.815 0.43kNm纵跨连续板支座弯矩：MY0GK m支 MYGK0.75 0.81 0.61kNm2.3.3.2 可变均布荷载产生的内力计算 qQ 10 1 10 kN / m1 2 0.0198 2M XQK (M xM y)qQl x2 (0.0916 ) 10 4.42 18.38kNm661 2 0.0916 2M YQK (M yM x )qQlx2 (0.0198 ) 10 4.42 6.79kNm66跨中弯矩计算系数 m中 0.

11、525 ，支座弯矩计算系数 m支 0.75 横跨连续板跨中弯矩： MXQK m中M XQK 0.525 18.38 9.65kNm 横跨连续板支座弯矩： M X0QK m支 M XQK0.75 18.38 13.78kNm纵跨连续板跨中弯矩： M YQK m中M YQK 0.525 6.79 3.56kNm 纵跨连续板支座弯矩： MY0QK m支 MYQK 0.75 6.79 5.09kNm剪力计算， 连续板按跨中挠度相等的原则， 将均布荷载分配于两个位于跨 中且相互正交的单位宽度的板条上l X0 4.00 ml Y 0 7.50m11VXQKqQK l X 010 4.00 20.0 kN2

12、211VYQKqQK lY010 7.50 37.5kN222.3.3.3 流动机械荷载产生的内力计算(一) 8t 汽车吊轮压：(1)计算宽度集中荷载在双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 、条规定计算。a.荷载传递宽度：按单个集中荷载计算a1 a0 2hs 0.2 2 0.2 0.6b1 b0 2hs 0.6 2 0.2 1.02)内力计算2 个轮同时作用时：图 2 8t汽车吊轮压作用图（ 2 个轮同时作用）q 45q3Q 0.6 1.0135q3Q 0.6 1.0 跨中弯矩按附录 B 计算：75.0kN /m225.0kN /mb1 1.0 ， b1 1.

13、2 ， a 0.6 ，b 2(b1 b1)2 (1.0 1.2) 4.4按 表 B.0.1 规 则 ，令 a1a,b1 b ，则 ala10 . 6 0 .14.43，6b1la4.4 1.0 ，4.4lbla8.25 1.88 查得4.40.154 , 1 0.064b 2b1 2 1.2 2.4 ，按表B.0.1 规则，令 a1a,b1 b ，则laa10.6 0.136 ，4.4b1la8.252.4 0.545 ， lb4.4 la 4.41.88查得0.193 , 2 0.1011 b1 b11 b12 b1 0.154 1.0 1.2 0.193 1.2 0.0512 b11.2

14、1.0b1 b11 1b1 1b 1.0 1.2 1.22 bb11 0.064 1.01.21.2 0.101 11.02 0.004225 75 Ma0P0a1b1q 0.051 0.6 1.0 4.57kNm225 75Mb0P 0a1b1q0.004 0.6 1.0 0.35kNm横跨连续板跨中弯矩：M X m中 M a 0.525 4.57 2.40kNm横跨连续板支座弯矩：M X0 m支Ma0.75 4.57 3.42kNm纵跨连续板跨中弯矩：M Y m中 M b 0.525 0.35 0.18kNm跨中弯矩计算系数 m中0.525 ，支座弯矩计算系数 m支 0.75纵跨连续板支座

15、弯矩：MY0 m支 Mb0.75 0.35 0.26kNm1 个轮作用时：图 3 8t 汽车吊轮压作用图（ 1个轮同时作用） 跨中弯矩按附录 B 计算：a1 0.6b1 1.0lb 8.2510.136 ， 10.227 ， b 1.88 查表 la 4.4la 4.4la 4.40 0.2590 0.187M a0P 0.259 135 34.97 kNmM b 0P 0.187 135 25.25kNm跨中弯矩计算系数 m中 0.525 ，支座弯矩计算系数 m支 0.75横跨连续板支座弯矩：M X0 m支Ma 0.75 34.97 26.22kNm纵跨连续板跨中弯矩：M Y m中M b 0

16、.525 25.25 13.25kNm纵跨连续板支座弯矩：MY0 m支 M b0.75 25.25 18.93kNm横跨连续板跨中弯矩： MX m中M a0.525 34.97 18.36kNm所以 1 个轮子作用时为控制作用2.3.3.4 计算结果汇总：标准值汇总：内力计算作用弯矩标准值（ kN m ）剪力标准值（ kN ）纵跨跨中 弯矩M纵跨支座弯矩M横跨跨 中弯矩M横跨支座弯矩M纵跨 V横跨 V永 久 作 用安装阶段面板自重/31.04/使用期磨耗层自重0.43-0.611.16-1.65可 变 作 用短暂 状况施工荷载/6.77/吊运内力6.49-2.0513.44-2.05持久 状况

17、均布荷载3.56-5.099.65-13.7837.5020.0流动机械13.25-18.9318.36-26.22承载能力极限状态弯矩设计值：吊运阶段：纵跨跨中 M1.36.498.43kNm横跨跨中 M1.313.4417.47kNm安装阶段：横跨跨中 M1.2kNm使用期： 纵跨跨中 M1.2kNm纵跨支座 M 1.2kNm横跨跨中 M1.2kNm横跨支座 M 1.2kNm正常使用极限状态设计值： 安装阶段：横跨跨中 M 31.04 0.8 6.77 kNm 使用期：纵跨跨中 M 0.43 0.6 13.25 8.38kNm 纵跨支座 M 0.61 18.93 0.6 kNm 横跨跨中

18、M 1.158 0.6 18.36 12.17kNm 横跨支座 M 1.65 0.6 26.22 kNm3. 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 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比，安装阶段弯矩起控制作用c 60mm ；a 60 18269mm ；h0 350 69 281mm46.74 106Asc bh0 19.5 0.031 1000 281 545

19、mm2 ；310fcbh02 19.5 1000 2812 0.0301 1 2 s 1 1 2 0.03 0.0310.544；施工期预制板下层横向受力钢筋 4 18， As 1018mm2 545mm2 。3.1.1.2 纵跨方向安装阶段板的纵向不受力，吊运阶段弯矩起控制作用。c 60mm ；a 60 16 68mm ；2h0350 68 282mm8.43 106Asc bh0 19.5 0.005 1000 282 97mm2 ；310fcbh02 19.5 1000 2822 0.005；1 1 2 s 1 1 2 0.005 0.0050.544；施工期预制板下层横向受力钢筋 1

20、16， As1 1 201mm2 91mm2 。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 5 12，A 565mm23.2 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 横跨方向c 60mm ；18a 6069mm ；2h0 550 69 481mm ；fcbh0231.30 10619.5 1000 48120.0071 1 2 s 1 1 2 0.007 0.0070.544；19.5 0.007 1000 481310211mm2 ；使用期预制板下层横向受力钢筋 3 1

21、8， As 763mm23.2.1.2 纵跨方向c 60mm ；16a 6068mm ；2h0 550 68 482mm ；0.007；M 29.67 106 ss fcbh02 19.5 1000 48221 1 2 s 1 1 2 0.007 0.007；19.5 0.007 1000 482310199mm2 ；使用期预制板下层横向受力钢筋 3 16， As 603mm23.2.2 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c 50 mm ；16a 50 58mm ；2h0 550 58 492 mm ；fcbh0244.70 10619.5 10

22、00 49220.0091 1 2 s 1 1 2 0.009 0.0100.544；19.5 0.010 1000 492310294mm2使用期预制板下层横向受力钢筋 5 16， As 1005mm23.2.2.2 纵跨方向c 50mm ；16a 5058mm ；2h0 550 58 492 mm ；0.009；M 42.38 106 ss fcbh02 19.5 1000 49221 1 2 s 1 1 2 0.009 0.0090.01s1 c dWmax1 2 3 EEs(0.30 1.4 te )1.0 1.0 1.5 52.0 10560 1869.1(0.30 1.4 0.01

23、29 )0.13mm W 0.2mm满足规范要求。即选配 7 18， As 1781mm25.2.1.2 纵跨方向h01 350 - (60 8) 282mmh01 h0 0.87 Ash01l1s 1 1.5(1 hh001)2M1GK 1 1.5 (1 428822)2 0.43 106 1.6Mpa0.87 804 282l2slsM 2GK2M 2QK0.87 Ash08.38 10624.8Mpa0.87 804 482l1s l2s 1.6 24.8 26.5Mpa 0.8 310 248Mpa ，满足规范要求。AsAs804Ate 2asb2 (60 8) 1000 0.0059

24、te0.01 ，取 0.01Wmax1 2 3s1Escd(0.30 1.4 te )60 161.0 1.0 1.526.5 5 ( )2.0 105 0.30 1.4 0.010.05mm W 0.2mm满足规范要求。即选配 4 16， As 804mm25.2.2 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 (50 8) 292mm1 1.5(1 hh01 )2M1GKsl1h02.9Mpa0.87 Ash01M 2GK 2M 2QK18.70 106l2s40.4Mpa0.87 Ash00.87 1005 492ls l1s l 2s 2.9 40.4 43.

25、3Mpa 0.8 310 248Mpa ，满足规范要求。AsAs1005te s s 0.00870.01te Ate 2asb 2 (50 8) 1000取 te 0.01s1Wmax1 2 3Escd(0.30 1.4 te )1.0 1.0 1.550 1643.3 5 ( )2.0 105 0.30 1.4 0.010.07mm Wmax0.20mm满足规范要求。即选配 5 16， As 1005mm25.2.2.2 纵跨方向h01 350 (50 8) 292mm1 1.5(1 h01)2 M1GKsl1h00.87 Ash011.8Mpal2sM 2GK2 M 2QK11.97 106lsl1steAs0.87 Ash00.87 1005 49227.8M pal 2s 1.8 2