m人行道板计算书

1、胡家中桥人行道板计算1 技术标准和设计参数1.1 技术标准桥梁设计安全等级：一级车辆荷载等级：城 A 级桥面纵坡： 0.7%行车道横坡： 1.5%（单幅单向坡）单幅桥面宽度： 3.75 米（人行道含护栏） +2 米（绿化带） +11.75（行车道） +0.5米（防撞护栏） =18 米。人行道板铺装： 60mm 透水砖 +30mmM15 砂浆人行道人群荷载：取q 人群 =5 kN / m2 或 1.5KN 的竖向集中力作用在一块构件上，分别计算，取其不利者。人行道板结构厚度： h=8.0cm单块人行道板尺寸1630×490×80mm，采用C30 混凝土，轴心抗压设计强度f c

2、d=13.8MPa，轴心抗拉设计强度 f td=1.39MPa，弹性模量 Ec=3.0× 104MPa；钢筋采用 HPB300 钢筋，抗拉设计强度 fsd=250Mpa,弹性模量 Es=2.1× 105MPa。图 1.1 人行道立面图1.2 设计规范1.2.1公路工程技术标准（ JTG B01-2014）1.2.2公路桥涵设计通用规范（ JTG D60-2015）1.2.3城市桥梁设计规范(CJJ11-2011)1.2.4公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（ JTG D62-2004）1.2.5 公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）2 内力计算2.1

3、永久作用效应计算（ 1）人行道板自重G1G1=0.04×25=1KN/m（ 2）人行道板铺装G2人行道板铺装上层采用 6cm 透水砖，下层为 3cmM15 砂浆，则单块人行道板上每延米铺装重为G2=（0.06×0.5×18+0.03×0.5×20） =0.84KN/m由上述得人行道板每延米总重力为G=G1+G2=1.84KN/m表 2-1 人行道板永久作用效应计算表作用种类作用 (KN/m)计算跨径（ m） 跨中弯矩（ KN.m）支点剪力（ KN）G111.550.300.78G20.841.550.250.65G1.841.550.551.4

4、32.2 可变作用效应计算根据城市桥梁设计规范CJJ11-20115kpa 的人群荷载作用在人行道板上，计算跨径取1.55m（净跨径1.45+半个支撑宽度 0.05×2），算得简支板跨中弯矩为，支点剪力为 1.94KN，为两种工况中的最不利者。2.3 作用效应组合根据作用效应组合，选取三种组合进行计算。（ 1）基本组合（用于结构承载能力极限状态设计）mno SudoGiSGikQ1SQ1kcLj QjSQjki 1j 2通规 4.1.51式其中各分项系数的取值如下0 结构重要性系数，0 =1.1；G 结构自重分项系数，G 1.2或 G1.0；Q1汽车荷载（含冲击力）的分项系数，取Q1

5、 1.4；Q2人群荷载的分项系数，取Q2 1.4；L2Lj 可变作用的结构设计使用年限荷载调整系数，取L2 1；c 人群荷载的组合值系数，取c 0.75。（ 2）作用频遇组合 (用于正常使用极限状态设计 )永久作用为标准值与汽车荷载频遇值、其他可变作用准永久值相结合 ,其效应组合表达式为mn（G ik，qj Q jk）Sfd Sf1 Q1 ki 1j1通规 4.1.6-1式式中f1 -汽车荷载（不计汽车冲击力）频遇值系数，取0.7；qj -第 j 个可变作用的准永久值系数，人群荷载取1.0。（ 3） 作用准永久组合（用于正常使用极限状态设计）永久作用标准值与可变作用准永久值相组合，其效应组合表

6、达式为：2nSq d S（ G ikqjSQ jk）i 1j 1通规 4.1.6-2式式中qj 汽车荷载（不计汽车冲击力）的准永久值系数，取0.4，；Sqd 作用准永久组合的效应设计值 ,结构抗裂验算时 ,其中可变作用仅考虑汽车等直接作用于构件的荷载效应。表 2-2 作用效应组合表跨中截面支点截面序号荷载类型Mmax （ KN.m）Vmax （KN）Mmax （ KN.m）Vmax （ KN）永久作用（自重）0.55001.43可变作用（人群）0.75001.94基本组合1.2 ×+1.4 ×1.71004.42频遇组合 +× 01.01.30003.36准永久组

7、合 +0.4 ×0.85002.203 持久状况承载能力极限状态下的截面配筋及验算3.1 配筋计算受压区高度应符合下列要求：式中：o 桥梁结构的重要系数。按“公预规”M d 弯矩组合设计值，这里取基本组合设计值M udfcd 混凝土轴心抗压强度设计值。按“公预规”f sd 纵向普通钢筋抗拉强度设计值。按“公预规”h0 截面有效高度。x 截面受压区高度。由以上公式解二次方程得到x 值。并且取xb 0的 x 值。h跨中截面有效高度：h00.080.03 0.05m，混凝土保护层s满足c=a -5=25mm规范要求且大于钢筋公称直径d=10mm。解得：x10.00592m，x2 0.094

8、1mb h00.530.0500.0265m（舍去）受拉区钢筋的配筋面积As ：实配 610，As471.242>160.12mm2且=1.92%>min，满足要求。mm=0.2%3.2 正截面抗弯承载力计算按截面实际配筋计算截面受压区高度x 为：截面抗弯极限状态承载力为正截面抗弯承载力满足要求。3.3 斜截面抗剪承载力计算根据“公预规”（1）矩形截面设受弯构件，其抗剪应符合下列要求；斜截面抗剪承载力满足要求。（2）矩形截面受弯构件，当符合下列条件时；可不进行斜截面抗剪承载力的验算。因为：所以，可不进行斜截面抗剪承载力的验算。式中：Vd 验算截面处由作用（或荷载）产生的剪力组合设计

9、值b相应于剪力组合设计值处的矩形截面宽度（mm）4 持久状况正常使用极限状态下的裂缝宽度验算Wtk 可按下列公式计算：WtkC1C2C3ss (30 d)Es0.28 10（ mm）式中：C1 钢筋表面形状系数，对光圆钢筋，C1 1.4；C210.5C2 作用（或荷载）长期效应影响系数，别为按作用（或荷载）长期效应组合和短期效应组合计算的内力值N lN s ，其中 Nl 和 N s 分（弯矩或轴向力） ；C3 与构件性质有关的系数， 当为钢筋混凝土板式受弯构件时， C3 1.15，其他受弯构件 C3 1.0，轴心受拉构件 C3 1.2，偏心受拉构件 C3 1.1，偏心受压构件 C3 0.9：s

10、s 钢筋应力；d 纵向受拉钢筋直径（ mm），当有不同直径的钢筋，采用等代直径。 纵向受拉钢筋的配筋率，对钢筋混凝土构件，当>0.02 时，取0.02；当<0.006 时，取0.006；对于轴心受拉构件时，按全部受拉钢筋截面面积 As 的一半计算；M s 按作用（或荷载）短期效应组合计算的弯矩值。受拉钢筋在作用频遇组合下的应力为：把以上数据带入W tk 公式：按公预规第条 ，人行道板的裂缝宽度允许值为0.2mm，则裂缝宽度满足要求。5 持久状况正常使用极限状态下的挠度验算5.1 计算开裂截面的抗弯刚度ES2.1 105aES= EC = 3.0104 =7A co= aES

11、3;A s=7×0.0004174=0.00292m2式中， aES 为钢筋与混凝土的弹性模量比;A CO 为钢筋换算混凝土的面积;A s 为钢筋的面积 ;全截面换算截面面积：全截面换算截面受压区高度0全截面换算截面惯性矩全截面换算截面重心轴以上部分面积对重心轴面积矩全截面换算截面抗裂边缘的弹性抵抗矩由1/2/2bx 0aESA（s h0x0）求得0/ b( (1 2bh /(Es As ) 1)= Es As03b02aES AS (h0 0)则 Icr=3=0.49 0.0192 3/3+7× 0.0004174× (0.05-0.0192)2=3.93 10

12、-6m42S0因 = W0 ，则Mcr= ftkW0=2S0ftk-43=2×4.04× 10 ×2.01× 100.95EC I 0 (B0 )( M cr) (1M cr ) 2 B0B= M sM sBcr0.953.0 104103 52.114 ×10= 1.624 21.624 2 0.95 2.114×10 5() (1)61.31.33.93 10=321.01KN· m5.2 受弯构件跨中截面处的长期挠度值根据上述计算结果 ,荷载频遇组合作用下跨中截面弯矩标准值 M s，结构自重下跨中截面弯矩标准值；对 C30 混凝土，挠度长期增长系数 =1.60 。受弯构件在使用阶段的跨中截面的长期挠度值为：在结构自重下跨中截面的长期挠度值为：则按可变荷载频遇值计算的长期挠度值为：因此，挠度满足公预规第条要求。5.3 预拱度设置公预规第条，