现浇异形板计算

1、编号:工程名称设计阶段*码头工程施工图专业结构引桥异形板设计计算书编制钟利()校核()审核()日期2013.111、计算简图如下图所示异形板位于引桥与码头平台连接处喇叭口的异形板，其尺寸如下：2、计算原则异形板为两边支撑两边自由的连续板，按单向板计算，可通过有效分布宽度、弯矩 系数简化为简支梁进行计算。3、连续板的计算跨度3.1弯矩计算跨度：（以斜边方向计算）横梁上翼缘宽B1= 1.70m，横梁中心距l=4.50m,B= 1.7m0.1/= 0.1 x 4.5 = 0.450ml =1.1/ = 1.1 x 3.96 = 4.356m3.2剪力计算跨度：（以斜边方向计算）l=l = 3.96

2、m4、作用4.1永久作用钢筋砼容重：Y=25 kN/m34.2可变作用4.2.1 30t载货汽车：A轴2个车轮，每个车轮轮压是30kN； B、C轴每个轮轴2个车轮，每个车轮轮 压是60kN。A轴每个车轮着地宽度及长度：0.30mX 0.2m； B、C轴每个车轮着地宽 度及长度：0.6mX0.2m。轮距及轴距如下图：安徽江北区公用码头工程4.2.2 55t自卸汽车：A轴2个车轮，每个车轮轮压是15kN； B、C轴每个轮轴2个车轮，每个车轮轮 压是60kN； D、E轴每个轮轴2个车轮，每个车轮轮压是70kN。A轴每个车轮着地宽 度及长度：0.30mX 0.2m； B、C、D、E轴每个车轮着地宽度及

3、长度：0.6mX 0.2m。轮 距及轴距如下图：4.2.3集装箱拖挂车Tr-40：A轴2个车轮，每个车轮轮压是20kN； B轴每个轮轴4个车轮，每个车轮轮压是 50kN； C、D轴每个轮轴4个车轮，每个车轮轮压是40kN。A轴每个车轮着地宽度及 长度：0.28mX0.1m； B轴每个车轮着地宽度及长度：0.28mX0.2m； C、D轴每个车轮 着地宽度及长度：0.28mX0.16m。轮距及轴距如下图：Ii-lO4.2.4 人群荷载：q=3kN/m35、作用效应（按单位板宽计算）5.1自重作用产生的作用效应异形板、磨耗层厚度0.55m，其中板厚度h=0.50mq = 0.55X 1X25 = 1

4、3.75kN/m （1m 板宽）由于h / H 1/4，则M中=0.71 ql 2 = 0.7 x 1 x 13.75 x 4.3562 = 22.8kN- mM、力=-0.51 ql 2= 0.5 x 1 x 13.75 x 4.3562 = 6.3kN mV = 2 j ；xl3.75x3.96 = 27.2kN5.2可变作用产生的作用效应经分析可知集装箱拖挂车Tr-40荷载最为不利。5.2.1集装箱拖挂车Tr-40（1）弯矩计算：当4辆集装箱拖挂车Tr-40按以下布置作用在板上时，为弯矩最不利情况，如图示:P=80kN平行板跨方向的传递宽度:a1 = a +2h =0.16 + 2X0.

5、05 = 0.26m垂直板跨方向的传递宽度:平行板跨方向的计算宽度:垂直板跨方向的计算宽度：bi = b +2h =0P=80kN平行板跨方向的传递宽度:a1 = a +2h =0.16 + 2X0.05 = 0.26m垂直板跨方向的传递宽度:平行板跨方向的计算宽度:垂直板跨方向的计算宽度：bi = b +2h =056 + 2X0.05 = 066m a =ai=0.26ma）轮压B2中置荷载的弯矩计算宽度丫 B /1K =01.0 + 0.9 B /10(m)o 当 b B 时，取 b =B；b =曳+ b + h c 0.8 + 0.110 / 工1七一垂直板跨方向的弯矩计算宽度K一与板

6、跨比有关的系数；当B/lN2.5时，取B/l = 2.5；B 一板宽（m）；取 B=24m；x 荷载接触面积中心至支座边的距离（m）；l 一板的弯矩计算跨度（m）；场一集中荷载在垂直板跨方向的传递宽度（m）； h 板厚（m）, h=0.50m；=5.51 2.5,取一=2.5I。4.356102.5 0.77 一1.0 +0.9 x 2.5 一x = 1.528mb 0b +hc0.8 + 0.11。/x1=0.77 x 4.35?* 0.66 + 0.50 = 4.25m 8 = 24m，取 b = 4.251m4.356c0.8 + 0.1X1.528b)轮压g偏置荷载(y 0.5bc=

7、0.5 x 4.251 = 2.126 )的弯矩计算宽度：b = 0.5y= 0.5x4.251+0.33 = 2.456m cl此时BB同时作用，弯矩计算宽度及相应轮压强度为:8 x 80640bJ2 + b/2 + S = 0.66 / 2 + 4.251/ 2 +10.08 8 x 80640q = 196.3kN / m 2a xg/2 + b /2 + S)0.26x 12.54c）弯矩计算q=196.3kN/m2q=196.3kN/m2 :=96.3kN/-21398:L 1040 J13981398:L 1040 J13984356简支板跨中弯矩计算，考虑冲击系数u=13R =

8、1.3 x196.3 x 0.26 = 66.35kNM = 66.35 x 2.178 -1.3 x 196.3 x 0.26 x 0.65 = 101.4kN - mM= 0.7 x101.4 = 70.98kN - mM 支座=-0.5 x 101.4 = -50.7 kN - m（2）剪力计算当4辆集装箱拖挂车当4辆集装箱拖挂车Tr-40按以下布置作用在板上时，为剪力最不利情况，如图示:平行板跨方向的传递宽度：a1 = a +2h =0.16 + 2X0.05 = 0.26m垂直板跨方向的传递宽度：bi = bQ+2hs = 0.56 + 2X0.05 = 0.66m平行板跨方向的计算

9、宽度：ac=ai=0.26m垂直板跨方向的计算宽度：a)轮压B1偏置荷载(y 0.3 x 1.43 +1.8x 0.45 = 1.239 )的剪力计算宽度：b， +1.8气 +0.3x + y = 0.66 +1.8 X0.45 +0.3 x1.43 +0 = 1.899mb = b+3.6h +0.6工=0.66+ 3.6 X0.45+0.6 x1.43 = 3.138m此时BB2同时作用，剪力计算宽度及相应压强为：bJ2 + b 2/2 + S = 0.66/2 + 3.138/2 +10.08 = 11.979mq =8x80=640=205.5kN / m 2a x (b /2 + b

10、 /2 + S) 0.26x 11.979 c 1cs 280按单个偏置荷载R计算，相应压强为:80q = = 162.0 kN / m 2a x b 1 0.26 x 1.899b)轮压 B3( y 0.3 x 0.13 +1.8 x 0.45 = 0.849 )的剪力计算宽度b，3 = 4+1.8气+0.3 工 + 矿=0.66 + 1.8x0.45+0.3x0.13+0 = 1.509m b 4 = 4 + 3.6气 + 0.6工=0.66 + 3.6 x0.45 + 0.6 x0.13 = 2.358m此时B3、B4同时作用，剪力计算宽度及相应压强为:b1/2 + b 4/2 + S

11、= 0.66/2 + 2.358/2 +10.08 =11.589mq =竺80=640=212.4 kN / m 2a x(b /2 + b /2 + S) 0.26x 11.589 c 1cs 4按单个偏置荷载计算，相应压强为:q = 80=80=203.9kN / m 2a x b30.26 x 1.509c)剪力计算q=205.5kN/m2 q=212.4kN/m2简支板支座剪力计算，考虑冲击系数u=1.3205.5 x 0.26 x 2.53 + 212.4 x 0.26 x 3.83V= R 右=1.3 x396=113.8kN5.2.2人群荷载q = 3乂1= 3 kN / mM

12、 跨中=0.7 M 0 = 0.7 x 1 x 3 x 4.3562 = 4.98kN - mM 支座=0.5 M 0 = 0.5 x 8 x 3 x 4.3562 = 3.56kN - mV = 1 ql = 2x3x3.96 = 5.94kN 2 j 25.2.3内力计算结果汇总：作用跨中弯矩M跨中支座弯矩M支座剪力Q永久作用面板、面层及磨耗层自重22.8-16.327.2可变作用40t集装箱半 挂车70.98-50.7113.8人群荷载4.98-3.565.946、作用效应分析Y = 1.2 y = 1.4 v 0.7 v 0.66.1承载力极限状态持久状况作用效应的持久组合M 1.2+

13、1.4 M 密1.2 x 22.8 +1.4 x 70.98 126.7kN - mM . 1.2M +1.4Mqk1.2 x 16.3 -1.4 x 50.7 90.54kN - mLTk + 气1.2 x 27.2 +1.4 x 113.8 192.0kN6.2正常使用极限状态持久状况作用的准永久组合M 中M +v M22.8 + 0.6 x 70.98 65.4kN - mM = M +v M-16.3-0.6 x 50.7 -46.7kN - m7、配筋计算7.1正截面承载力计算M 中200.1kNm砼 C30fc = 15 N/mm2a=40mmII 级钢筋，fy =310 N/mm

14、2bXh = 1000 x500mmh0 = 500-40=460mm虹-200.1x106 - 0.063 s fbh; 15 x1000 x 4602g -1 、：1-2xas = 1 - .1-2x0.063 0.0651A =心=A =心=0.0651115 乂1000 乂 460 =1449 mm 2 sMmax边cfy=143.0 kNm310M143.0 x 106以 s f 节2一 15 X1000 x 4602 .c 0& = 1 （1 2 xa = 1 0 2 x 0.0451 = 0.0462 s310A =Q = 0.0462 x 15 x 1000 x460 = 10

15、28mm 2 s f y310（1）梯形板底层配筋如下：短边方向：选配钢筋少25200 (II级)(A = 2454mm2 )s配筋率：p =2454= 0.49% p = 0.15%，满足要求。1000 x 500min长边方向：按照高桩码头设计与施工规范(JTJ291-98) 4.1.12.2,选配钢筋少12200 (I 级)(A = 565mm2 )s面层配筋短边方向：选配钢筋少20200 (II级)(A = 1570mm2 )s配筋率：p=769 = 0.16% p= 0.15%，满足要求。1000 x 500m】n长边方向：按照高桩码头设计与施工规范(JTJ291-98) 4.1.1

16、2.2,选配钢筋少12200 （I 级）（A = 565mm2 ）s7.2斜截面承载力计算7.2.1截面尺寸验算V = 202.7 kNh0=坐 = 0.46 Y d V =222.97 kN 故截面尺寸满足要求。7.2.2抗剪验算Vc = 0.07fcbh0 = 0.07X 15X1000 x 460 X 10-3= 483kN Y d V = 222.97 kN故板抗剪满足要求。7.2.3冲切验算F = 0.70fu h lu yt m 0=11 x 0.7 x 1.5 x （700 + 400） x 2 + 460 x 3 x 460 x103= 1572kNF = 202.7 x 1.

17、3 = 263.5kN tFE t lu故受冲切承载力满足要求。7.3裂缝验算M冲=110.7 kNmA = 2454mm 2sb =-M =110.7x 106= 112.7MPasi 0.87h0 A0.87 x 460 x 2454Ate=2asb = 2X（40+25/2）X1000=105000mm2Pte = 2454/105000 = 0.0234a = 1.0 a = 1.0 a = 1.5c = 40mm, d=25mm, E = 2x 105MPaWmax 中=罕2气0.3 + 1.4 P Jte =1.0 x 1.5 x 冬 x2 x 105（40 + 250.3 +1.

18、4 x 0.0234=0.17 mm W = 0.25mmM 力=96.0kNmA = 1570mm2sb = M = 96.0 x106 = 152.8MPa si 0.87h0 A0.87 x 460 x1570Ate=2asb = 2X（40+20/2）X1000=100000mm2Pte = 1570/100000 = 0.0157a. = 1.0 a = 1.0 a = 1.5c=40mm, d=14mm, E = 2x 105MPaeb r c+dWmax广叩2气 E 0.3 + 1.4P ste-152.8 ，40 + 20)rwi ecu=1.0 x 1.5 xx = 0.21mm W = 0.25mm2 x105 0.3 +1.4 x 0.0157 )满足要求7.5配筋方案7.5.1梯形板底层配筋如下：短边方向：选配钢筋25200 （II级）长边方向：选配钢筋12200 （I级）7