行車道板計算及配筋指導書

./10行車道板計算考慮到主梁翼緣板配筋是連續(xù)的,故行車道板可按懸臂板〔邊梁和兩端固結的連續(xù)板〔中梁兩種情況來計算。10.1懸臂板荷載效應計算由于橫隔梁寬跨比大于2,故懸臂板可按單向板計算［6］,懸臂長度為1.15m,計算時取懸臂板寬度為1.0m。永久作用〔1主梁架設完畢時橋面板可看成80cm長的單向懸臂板,計算圖式見圖10-1b。計算懸臂根部一期永久作用效應為：彎矩：<kN·m>剪力：<kN·m>〔2成橋后橋面現(xiàn)澆部分完成后,施工二期永久作用,此橋面板可看成跨徑為0.9m的懸臂單向板,計算圖式如圖10-1c、d所示。圖中：g1＝0.12×1×25＝3.0〔kN/m,為現(xiàn)澆部分自重；P＝1.5kN,為防撞欄重力。計算二期永久作用效應如下：彎矩：=－1.643<kN·m>剪力：Vg2＝3.0×0.20+1.5=2.1<kN>〔3總永久作用效應綜上所述,懸臂根部永久作用效應為：彎矩：Mg＝－0.898－1.643＝－2.541<kN·m>剪力：Vg=3.5＋2.1＝5.6<kN>圖10-1懸臂版計算圖式〔尺寸單位：mm可變作用在邊梁懸臂版處,只作用有人群,計算圖式為10-1d彎矩：Mr＝＝－0.74<kN·m>剪力：Vr=3.5×0.65＝2.275<kN>承載能力極限狀態(tài)作用基本組合按《橋規(guī)》條：Md＝1.2Mg+1.4×0.8×Mr＝－〔1.2×2.541+1.4×0.8×0.74＝－3.878<kN·m>Vd＝1.2Vg+1.4×0.8×Vr＝1.2×5.6+1.4×0.8×2.275=9.268<kN>10.2連續(xù)板荷載效應計算對于梁肋間的行車道板,在橋面現(xiàn)澆部分完成后,行車道板實質(zhì)上是一個支承在一系列彈性支承上的多跨連續(xù)板,實際受力很復雜。目前,通常采用較簡便的近似方法進行計算。對于彎矩,先計算出一個跨度相同的簡支板在永久作用和活載作用下的跨中彎矩M0,再乘以偏安全的經(jīng)驗系數(shù)加以修正,以求得支點處和跨中截面的設計彎矩。彎矩修正系數(shù)可視板厚t與梁肋高度h的比值來選用。本設計,即主梁抗扭能力較大,取跨中彎矩：Mc＝＋0.5M0；支點彎矩Ms＝－0.7M0。對于剪力,下面分別計算連續(xù)板的跨中和支點作用效應值。永久作用〔1主梁架設完畢時橋面板可看成80cm長的懸臂單向板,計算圖式見圖10-1b,其根部一期永久作用效應為：彎矩：Mg1＝－0.898<kN·m>剪力：Vg1＝3.5<kN>〔2成橋后：先計算簡支板的跨中彎矩和支點剪力值。根據(jù)《公預規(guī)》條,梁肋間的板,其計算跨徑按下列規(guī)定取用：計算彎矩時,l＝l0＋t,但不大于l＝l0＋b；本例l＝1.8＋0.12＝1.92<m>計算剪力時,l＝l0；本例l＝1.8m。式中：l——板的計算跨徑；l0——板的凈跨徑；t——板的厚度；b——梁肋寬度。計算圖式見圖10-2。圖10-2中：g1＝3.0kN/m,為現(xiàn)澆部分橋面板的自重；g2＝〔0.02+0.113×1/2×1×25+0.05×1×23＝2.8125kN/m,是二期永久作用,包括混凝土墊層和瀝青面層。計算得到簡支板跨中二期永久作用彎矩及支點二期永久作用剪力為：Mg2＝〔0.38＋0.48×0.20×3.0＋0.5×1.92×0.48×2.8125＝1.812<kN·m>Vg2＝0.20×3.0＋0.9×2.8125＝3.13<kN>圖10-2簡支板二期永久作用計算圖式〔尺寸單位：mm〔3總永久作用效應綜上所述,支點斷面永久作用彎矩為：Msg＝－0.898－0.7×1.812＝－2.166<kN·m>；支點斷面永久作用剪力為：Vsg＝3.5＋3.13＝6.63<kN>；跨中斷面永久作用彎矩為：Mcg＝0.5×1.812＝0.906<kN·m>．可變作用根據(jù)《橋規(guī)》條,橋梁結構局部加載時,汽車荷載采用車輛荷載．根據(jù)《橋規(guī)》4.3.1-2,后輪著地寬度b1及長度a1為：a1＝0.25m,b1＝0.6m平行于板的跨徑方向的荷載分布寬度：b＝b1＋2h＝0.6＋2×0.13＝0.86<m>〔1車輪在板的跨徑中部時垂直于板的跨徑方向的荷載分布寬度：,取a＝1.28m,此時兩個后輪的有效分布寬度發(fā)生重疊,應求兩個車輪荷載的有效分布寬度a＝1.28＋1.2＝2.48<m>,折合成一個荷載的有效分布寬度a＝2.48/2＝1.24<m>?！?車輪在板的跨徑方向荷載的有效分布寬度：a＝a1＋2h＋t＝0.25＋2×0.13＋0.12＝0.63m車輪在板的支承附近,距支點距離為x時垂直于板的跨徑方向荷載的有效分布寬度：a＝a1＋2h＋t＋2x＝0.63＋2x<m>a的分布見圖10-3。圖10-3簡支板可變作用〔汽車計算圖式〔尺寸單位：mm將加重車后輪作用于板的中央,求得簡支板跨中最大可變作用〔汽車的彎矩為：<kN·m>計算支點剪力時,可變作用必須盡量靠近梁肋邊緣布置?？紤]了相應的有效工作寬度后,每米板寬承受的分布荷載如圖10-3所示,支點剪力Vsp的計算公式為：Vsp＝〔1＋μ〔A1y1＋A2y2＋A3y3＋A4y4其中：代入上式,得到Vsp＝1.3×<56.45×0.7611＋9.69×0.9435＋48.57×0.2056＋9.69×0.0565>=62.64<kN>綜上所述,可得到連續(xù)板可變作用〔汽車效應如下：支點斷面彎矩：Msp＝－0.7×27.34＝－19.14<kN·m>支點斷面剪力：Vsp＝62.64<kN>；跨中斷面彎矩：Mcp＝0.5×27.34＝13.67<kN·m>。作用效應組合按《橋規(guī)》條進行承載能力極限狀態(tài)作用效應基本組合。支點斷面彎矩：1.2Msp＋1.4Msg＝－1.2×2.166－1.4×19.14=－29.4<kN·m>支點斷面剪力：1.2Vsg＋1.4Vsp＝－1.2×6.63＋1.4×62.64＝95.65<kN>；跨中斷面彎：1.2Mcg＋1.4Mcp＝1.2×0.906＋1.4×13.67＝20.23<kN·m>。10.3截面設計、配筋與承載力驗算懸臂板及連續(xù)板支點采用相同的抗彎鋼筋,故只需要按其最不利荷載效應配筋,即Md＝－29.4kN·m。其高度為h＝20cm,凈保護層a＝3cm。若選用φ12鋼筋,則有效高度為：按《公橋規(guī)》條：1.0×29.4≤22.4×103·x·<0.163－x/2>x＝0.0083<m>驗算：ξbh0＝0.40×0.163＝0.0652<m>＞x＝0.0083<m>按《公橋規(guī)》條：查有關板寬1m鋼筋截面與距離表,當選用φ12鋼筋時,需要鋼筋間距為17㎝,此時所提供的鋼筋面積為：As＝6.65cm2＞6.64cm2。由于此處鋼筋保護層與試算值相同,實際配筋面積又大于計算面積,則其承載力肯定大于作用效應,故承載力驗算可從略。kN·m,解得：x=0.0056∴As=所以,連續(xù)板跨中截面處需在板的下緣配置鋼筋間距為24cm的φ12鋼筋。為使施工簡便,取板上下緣配筋相同,均為φ12170mm。配筋布置如圖10-4。按《公橋規(guī)》條規(guī)定,矩形截面受彎構件的截面尺寸要符合下列要求。即：滿足抗截最小尺寸要求。按《公橋規(guī)》條,,即：≤0.50×10-3×1.25×1.83×1000×163=186.43kN時,不需要進行斜截面抗剪強度計算,僅按構造要求配置鋼筋。圖10-4行車道板受力鋼筋布置圖式〔尺寸單位：mm根據(jù)《公橋規(guī)》條,板應設置垂直于主鋼筋的分布鋼筋,直徑不應小于8mm,間距不應大于200mm,因此本例中板分布鋼筋用φ8150mm。參考文獻［1］．公路工程技術標準〔JTGB01-2003．：人民交通,2003．［2］．公路橋涵設計通用規(guī)〔JTGD60-2004．：人民交通,2005．［3］．公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)〔JTGD62-2004．：人民交通,2004．［4］．城市橋梁設計荷載標準〔CJJ77-98．：人民交通,1998．［5］．公路橋涵地基與基礎設計規(guī)〔JTJ063-2007．：人民交通,2007．［6］．橋梁工程．主編：邵旭東．：人民交通,2007．［7］．結構設計原理．主編：葉見曙．：人民交通