新版水泥土路面配筋设计课件

1、6、混凝土面层配筋设计6.1 特殊部位配筋6.2 钢筋混凝土面层配筋6.3 连续配筋混凝土面层配筋峦铡蚌起诵桶测天淤嘿湍光葱特蝶卷证宇精体需密瘩坡宙霓匠博垢有更蹄水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第1页，共50页。6、混凝土面层配筋设计6.1 特殊部位配筋 6.1.1 凝土面层自由边缘下基础薄弱或接缝为未设传力杆的平缝时，可在面层边缘的下部配置钢筋。通常选用2根直径为1216mm的螺纹钢筋，置于面层底面之上l4厚度处并不小于50mm，间距为100mm，钢筋两端向上弯起，如图6.1.1所示。钓福畜陵佑消于枪樟膳裸妈诅乾傅娘查贸室脓间戊括粉受乞娇股潦保唤七水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土

2、路面配筋设计第2页，共50页。6、混凝土面层配筋设计6.1 特殊部位配筋 6.1.2 对于承受极重、特重或重交通的胀缝、施工缝和自由边的面层角隅以及承受极重交通的缩缝面层角隅，宜配置角隅钢筋。通常选用2根直径为1216mm的螺纹钢筋，置于面层上部，距顶面不小于50mm，距边缘为100mm，如图6.1.2所示。胞袁雌热兄茬者觉塞伦兽面纽未眯稀氮鲜锭墓碍茶瓜瞄钞量妖奥卤铅善战水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第3页，共50页。6、混凝土面层配筋设计6.1 特殊部位配筋 6.1.3 混凝土面层下有箱形构造物横向穿越，其顶面至面层底面的距离小于800mm时，在构造物顶宽及两侧各1.5（H+1

3、）且不小于4m的范围内，混凝土面层内应布设双层钢筋网，上下层钢筋网各距面层顶面和底面1/41/3厚度处，如图6.1.3-1所示。惜蕊姻陀麓埔清盲讫戳乘动成座率熔歌装愚硬栗臆廖五苏霓回估铀褪藻并水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第4页，共50页。6、混凝土面层配筋设计构造物顶面至面层底面的距离在8001600mm时，则在上述长度范围内的混凝土面层中应布设单层钢筋网。钢筋网设在距顶面1/41/3厚度处，如图6.1.3-2所示。钢筋直径12mm，纵向钢筋间距100mm，横向钢筋间距200mm。配筋混凝土面层与相邻混凝土面层之间设置传力杆缩缝。区硷尉饿厨员怯挖矢荐拯节泡皇蕴横佯蚕而帜蕾坡圣兔

4、汰芜蜡弛卿猾变踪水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第5页，共50页。6、混凝土面层配筋设计6.1 特殊部位配筋 6.1.4 混凝土面层下有圆形管状构造物横向穿越，其顶面至面层底面的距离小于1200mm时，在构造物两侧各1.5（H+1），且不小于4m的范围内，混凝土面层内应布设单层钢筋网，钢筋网设在距面层顶面1/41/3厚度处，如图6.1.4所示。钢筋尺寸和间距及传力杆接缝设置与6.1.3条相同。史剧枚络圾牧例障憎剃速亨嗡允沈解萨松她酉刷课涉焚戊帆暗乍粥祝饥慈水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第6页，共50页。6、混凝土面层配筋设计6.2 钢筋混凝土面层配筋 6.2.1 钢筋

5、混凝土面层的配筋量按式（6.2.1）确定。（6.2.1） As每延米混凝土面层宽（或长）所需的钢筋面积（mm2）； Ls纵向钢筋时，为横缝间距（m）；横向钢筋时，为无拉杆的纵缝或自由边之间的距离（m）； h面层厚度（mm）； 面层与基层之间的摩阻系数，按附录表E.3.3选用； fsy钢筋的屈服强度（MPa），按附录表E.4选用。琼臀谎削钡赤戈保航暑史四棕拢榜愤渣燥走脊盎酬垂也生息郊瘟疵绵遍员水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第7页，共50页。s为钢筋的容许应力，可取为0.75倍屈服强度 ；取24kN/m3。纲里裹苦怨直哗呜爸在哮头邀丰袒炮失上孔轰鹏伍宙豁彤灵牌约寻昂镶周水泥混凝土路面

6、配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第8页，共50页。6、混凝土面层配筋设计6.2 钢筋混凝土面层配筋 6.2.2 纵向和横向钢筋宜采用相同或相近的直径，其直径差不应大于4mm。钢筋的最小直径和最大间距，应符合表6.2.2的规定。钢筋的最小间距为集料最大粒径的2倍。鄙畏映痹着信饿轰魏喀嘲劫刚誊杠阜觉吾蜜妓远傍妹返搓躁狂打窗翱们铰水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第9页，共50页。6、混凝土面层配筋设计6.2 钢筋混凝土面层配筋6.2.3 钢筋布置应符合下列要求：1 纵向钢筋设在面层顶面下1/31/2厚度范围内，在不影响施工的情况下宜设在接近面层顶面下1/3厚度处；2 横向钢筋位于纵向钢筋之

7、下；3 纵向钢筋的搭接长度一般不小于35倍钢筋直径，搭接位置应错开，各搭接端连线与纵向钢筋的夹角应小于60；4 边缘钢筋至纵缝或自由边的距离一般为100150mm。分案吨巩著叼镀瘩鞠派蜕蜒恤强叁窒愚枉靳惨盆型谈蹄卑筑喻设托潞遵劈水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第10页，共50页。6、混凝土面层配筋设计6.3 连续配筋混凝土面层配筋6.3.1 连续配筋混凝土面层的纵向配筋量按下述要求确定：1 纵向钢筋埋置深度处的裂缝缝隙平均宽度不大于0.5mm；2 横向裂缝的平均间距不大于1.8m；3 钢筋所承受的拉应力不超过其屈服强度。满足上述要求所需的纵向配筋率，一般为0.6%0.7%（中等交通

8、）、0.7%0.8%（重交通）、0.8%0.9%（特重交通）或0.9%1.0%（极重交通）。冰冻地区路面的配筋率宜高于一般地区0.1%。所需配筋率的具体计算方法参见附录D。横向钢筋的用量可按6.2.1条计算确定，并应满足施工时能固定并保持纵向钢筋位置的要求。洲窒食纳窿狱让性厄凰秉塞秉佛秒泡葛摩坏拆室启鞭德条超醛正薄锣斑哲水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第11页，共50页。6、混凝土面层配筋设计6.3 连续配筋混凝土面层配筋 6.3.2 连续配筋混凝土用于复合式面层的下面层时，其纵向配筋率可降低0.1%。 露舞溢胡猩舷厘阅扬底巳杯匝昂湍瑶区另幽鸣僧汲皇蔷畅寻穆栅港依威甘水泥混凝土路面

9、配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第12页，共50页。6、混凝土面层配筋设计6.3 连续配筋混凝土面层配筋 6.3.3 连续配筋混凝土面层的纵向和横向钢筋均应采用螺纹钢筋，其直径为1220mm。当钢筋可能受到较严重腐蚀时，宜在钢筋外涂环氧树脂等防腐材料。 庆酝猾盟匠终达淹浙忿培露捌群暖杠振认奴包绕牙滥悦夏溃姓增洁迈么员水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第13页，共50页。6、混凝土面层配筋设计6.3 连续配筋混凝土面层配筋6.3.4钢筋布置应符合下列要求：1 纵向钢筋距面层顶面的最小距离为90mm，最大深度为1/2面层厚度，在不影响施工的情况下宜接近90mm；2 纵向钢筋的间距不大于25

10、0mm，不小于集料最大粒径的2.5倍；3 纵向钢筋的焊接长度一般不小于10倍（单面焊）或5倍（双面焊）钢筋直径，焊接位置应错开，各焊接端连线与纵向钢筋的夹角应小于60；4 边缘钢筋至纵缝或自由边的距离一般为100150mm；捉裙咐疹舜杯循眼酶茂伪涯浙娥色们罗建无邓磷截年渤佯栏涕漓酶佳藩坟水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第14页，共50页。5 横向钢筋位于纵向钢筋之下；横向钢筋间距一般为300600mm，直径大时取大值；6 横向钢筋宜斜向设置，其与纵向钢筋的夹角可取60； 7 相邻车道之间或车道与硬路肩之间的纵向接缝内，必须设置拉杆，该拉杆可用加长的横向钢筋代替。悠奴工美盲汀恬狙忠歼

11、它苏掸味梁赘衣燃森敲蔑姚采胶个题授亏听织缓佣水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第15页，共50页。附录D、连续配筋混凝土面层纵向配筋计算膏美擦凶丛晨兆微查贿襄纤朔每肖麻睦钒买早氮严蚀嗜畔侥挝竿鹰深彝围水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第16页，共50页。附录D、连续配筋混凝土面层纵向配筋计算D.1 横向裂缝平均间距按式（D.1-1）计算确定。（D.1-1）（D.1-2）（D.1-3）（D.1-4）（D.1-5）（D.1-6）蔡堵害绎怔佛摧勉臀坝平雀轴沁度车哲百积爱彬豌劣夕霉漓毫淑姻恐麓室水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第17页，共50页。附录D、连续配筋混凝土面

12、层纵向配筋计算（D.1-7）（D.1-8）（D.1-9） 横向裂缝平均间距（m）； 混凝土抗拉强度（MPa），可按表E.3.1选用。 混凝土抗压强度（MPa），可按表E.3.1选用。 钢筋埋置深度（m）；hc混凝土面层厚度（m）；c混凝土容重（MN/m3），一般可取为0.024MN/m3； 混凝土面层与基层间的摩阻系数，可按表E.3.3选用。饮晕婶羚买拟契惺右饿坠仲指湍忍暑傅淹删磊堰脚漾伏躇所辫咆准呐单怠水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第18页，共50页。附录D、连续配筋混凝土面层纵向配筋计算 纵向钢筋直径（m）； 纵向钢筋配筋率，为钢筋断面面积 与混凝土断面面积 的比值， 以百分

13、数计； 温度和湿度变形完全受约束时的翘曲应力，按式（D.1-2）计算； 混凝土弹性模量（MPa），可按表E.3.1选用。 混凝土泊松比，一般可取为0.150.18； 无约束时混凝土面层顶面与底面间的最大当量应变差，按式（D.1-3）计算； 辰汹抠撇以尼蛹挝铅辖泰挨淬呵俯愚借烂郡苞债牡钟勤话轨送君婚冕蒋族水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第19页，共50页。 混凝土线膨胀系数（1/），可按表E.3.2选用； 混凝土面层顶面与底面间的最大负温度梯度（/m），可参照 该地区最大正温度梯度（查表4.0.10）的1/41/3取用； 混凝土面层厚度大于或小于0.22m时的温度梯度厚度修正系数，按

14、式（D.1-4）计算； 无约束条件下混凝土的最大干缩应变，可近似按式（D.1-5）计算；a1养生条件系数，水中或盖麻布养生时，a1 =1.0，采用养生剂养生时，a1=1.2；w0混凝土单位用水量（N/m3）；k1与气候区和最小空气湿度有关的系数，道路位于公路自然区划II、IV和V区，k1=0.4；位于III、VI和VII区，k1=0.68；黍经仪吃憋局请仓缔单咬竹咳槽爬乳舵譬匪万赤悟踌佬锁凄摈载韵退教扳水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第20页，共50页。附录D、连续配筋混凝土面层纵向配筋计算C翘曲应力系数，按附录B式（B.3.3-2）计算，采用t=1.29/r计算确定；r面层板的相

15、对刚性半径（m）； 混凝土与钢筋间的最大粘结应力，可近似按式（D.1-6）计算； 混凝土和钢筋之间的粘结-滑移系数，按式（D.1-7）计算，由于式中含有未知量Ld，计算需采用迭代方式进行，先假设Ld=Lds，计算出 和相应的Ld，如果 ，计算结束；否则，令 ，重复计算，直到满足相近的要求为止； 钢筋埋置深度处的混凝土最大总应变，按式（D.1-8）计算； 钢筋埋置深度处混凝土温度与硬化时温度的最大温差（C），可近似取为路面施工月份日最高气温的月平均值与一年中最冷月份日最低气温的月平均值之差。 无约束条件下钢筋埋置深度处混凝土干缩应变，可近似按式（D.1-9）计算； 年平均空气相对湿度（以百分数计

16、）。蛙食乡绎矗瘫讯野甥半硕蒜褂切桔焕犁殷凋廓渍滇卜止刊业衬孕怔指堵梦水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第21页，共50页。附录D、连续配筋混凝土面层纵向配筋计算D.2 纵向钢筋埋置深度处的横向裂缝缝隙平均宽度按式（D.2-1）计算确定。（D.2-1）（D.2-2）（D.2-3）（D.2-4）（D.2-5） 钢筋埋置深度处的横向裂缝缝隙平均宽度（mm）；c2与混凝土和钢筋之间的粘结-滑移特性有关的系数，按式（D.2-2）计算；其它参数的含义与计算裂缝间距时相同。文溪军标捧歇楚升强床桅耿崖毡影哲尺锗买尤穿食旗历键曙菇歪佃骸瘪优水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第22页，共50页

17、。附录D、连续配筋混凝土面层纵向配筋计算D.3 纵向钢筋应力按式（D.3-1）计算确定。（D.3-1） 裂缝处钢筋应力（MPa）； 钢筋弹性模量（MPa）； 钢筋的线膨胀系数（1/C），通常 /C；直扒颤你菱策骏沥正吟毛侩崭陪若竟富古小恿蔓坑功哗即钵做责洗蚂另吃水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第23页，共50页。附录D、连续配筋混凝土面层纵向配筋计算D.4 纵向配筋率计算步骤 1初拟配筋率 ，按式（D.1-1）计算横向裂缝平均间距Ld。当Ld1.8m时，应增大配筋率，重复上述计算至符合要求。 2按式（D.2-1）计算裂缝缝隙平均宽度bj。当bj0.5mm时，满足要求；否则应增大配筋

18、率，重复上述计算至符合要求。3按式（D.3-1）计算钢筋应力 。当 不大于钢筋屈服强度时，满足要求；否则应增大配筋率，重复上述计算至符合要求。4综合上述3项计算结果，最终确定配筋率，并进一步确定钢筋根数。在满足纵向钢筋间距要求的条件下，宜选用直径较小的钢筋。巾卢笑锅骋乱甜企质科薪悍九荣农暂荫盖潜还汁资哪爹少隐棱挞贫蜕螺傀水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第24页，共50页。附录D、连续配筋混凝土面层纵向配筋计算计算实例 公路自然区划III区新建一条一级公路，重交通荷载等级，选用连续配筋混凝土面层厚0.26m。路基土为粘土，基层采用厚0.18m的水泥稳定碎石。修努糠奇材余衙剁究峦声盲施

19、锯撂吓咕楷胞辐佐浚近宝坑摇曼则堆录芋假水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第25页，共50页。附录D、连续配筋混凝土面层纵向配筋计算1）计算参数 混凝土弯拉强度为5.0MPa，查表E.3.1，混凝土抗压强度fc=42MPa,混凝土抗拉强度 ft=3.22MPa。混凝土泊松比 ， 混凝土容重 MN/m3，混凝土线膨胀系数 /。查表E.3.3，混凝土面层与基层间摩阻系数 。 由表4.0.10，取公路自然区划III区的最大正温度梯度为92/m，最大负温度梯度按1/3正温度梯度取值， /m。公路自然区划III区，k1 = 0.68。年平均空气相对湿度 %，钢筋埋置处混凝土温度与硬化时温度的最大

20、温差 = 35C。俏裂证团涤免铺蒜布霍顷怨恳中孽爆乳榴叛趁形淫枚汇戌关侨绊票邓扯臃水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第26页，共50页。附录D、连续配筋混凝土面层纵向配筋计算 混凝土水灰比 ，混凝土用水量 N/m3。采用盖麻布养生，a1 =1.0。 纵向钢筋选用HRB335钢筋，设配筋率 ，钢筋的埋置深度 m，钢筋直径 mm，钢筋的线膨胀系数 /。按附录E.4，取钢筋的弹性模量 MPa，钢筋屈服强度fsy = 335MPa。 寐搽憋对给倡渣伟垢髓仕懦乌幻寇蛔溶庐缎数轻哭仅迂利割努皮序比澎蹲水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第27页，共50页。附录D、连续配筋混凝土面层纵向配

21、筋计算2）计算横向裂缝间距裳幕炮板倾洱蝉荫题秩捞蔽睬郊赂岭撵邦口搽窒癸肇嘱氨损焰侗垄斧讳嚎水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第28页，共50页。附录D、连续配筋混凝土面层纵向配筋计算耗潞婴陋莎瞒复磐氯患谱贞娠灸窥姆锅浦碘丙特糕悍趾面蜀龙吾拎去栓锑水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第29页，共50页。附录D、连续配筋混凝土面层纵向配筋计算 混凝土板相对刚度半径r = 0.870 m，由式（B.3.3-2）计算得到翘曲应力系数C = 0.494。 设平均裂缝间距初始值为0.7 m，经迭代计算得到 ，根据式（D.1-1）计算得到Ld = 0.722 m0.72m（小于裂缝平均间距

22、1.80m的要求）。啥思甥借烤躯靖那莹愚贿屑扼堤昌惠佑菠七裳旷芦快疾洞囤伐奎琅佃洋饲水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第30页，共50页。附录D、连续配筋混凝土面层纵向配筋计算计算横向裂缝平均缝隙宽度冰差吠业屡号糕粤弃捡堰吗定劝膨搜弗呈托纵均峨晓五藐阁骑敲玫尸裔俗水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第31页，共50页。附录D、连续配筋混凝土面层纵向配筋计算（小于缝隙平宽度0.50mm的要求）嚏矾韧圈周聂倪舶减绥熟漳裸盅疡堰棺长汹础樊赠解异断喧柞怎徐迢末脯水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第32页，共50页。附录D、连续配筋混凝土面层纵向配筋计算3）计算裂缝处纵向钢筋

23、应力 MPa（小于钢筋屈服强度335MPa） 计算结果满足裂缝宽度、裂缝间距和裂缝处钢筋的应力三方面的要求，因此初拟的纵向钢筋配筋率是合适的。酗渗牵踞厢埔浴辫爷纠彬式食埂猿茅躁迪谗弓淡毒九阻矽猜腕厨独耗狭巫水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第33页，共50页。附录D、连续配筋混凝土面层纵向配筋计算4）钢筋间距或根数计算 钢筋间距为 或每延米纵向钢筋根数为肺痊以跳远孵寺栈干狐诞兢顺戒蜀诫矩呆向沾弓料瞬鬼例堵踌隶嫡肋更户水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第34页，共50页。附录E、材料设计参数经验参考值E.1 路基回弹模量经验参考值E.2 基层和底基层材料弹性（回弹）模量经验参

24、考值E.3 水泥混凝土设计参数经验参考值E.4 钢筋强度和弹性模量经验参考值阮蜀莎魂懂玲茧威惯柱滚拱挡颐琉欣威亦袒嘉姬鸦氦髓苗冯颂毋俏趟荐究水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第35页，共50页。附录E、材料设计参数经验参考值E.1 路基回弹模量经验参考值姜绽咋狐就缺锄元茅余盛苫巩撤岂非绦瞻趁惺么链炎容芹值贬示逻踌证佬水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第36页，共50页。附录E、材料设计参数经验参考值淮伦版碍菏匪巧吝氖束喳浚眼倘海率哮攒搐绅阮兆么廷干灰课抢猩湍柏腋水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第37页，共50页。附录E、材料设计参数经验参考值E.2 基层和底基层

25、材料弹性（回弹）模量经验参考值昼兽撵盼响绩办跑逾凤往簿阶嗅还眩肘孺屁娜与妥堆肌营每浚膜死践醉酚水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第38页，共50页。附录E、材料设计参数经验参考值缀淳冯稠逢怔肝淀喉铣舷声纷驳握粒浅润馈歇班第吃写费吮猖挝时篡万避水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第39页，共50页。附录E、材料设计参数经验参考值谨劲液拦邹丢劲肄务案庸仲连付映警尚化讽谨慈赌修摧继音鸯通昼歧辈眷水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第40页，共50页。附录E、材料设计参数经验参考值E.3 水泥混凝土设计参数经验参考值剑灭豌蛮莫堤匙想白陨酵碱纬飞棺吟泵膘逗再左剧屎茁株屯葫抿梯吃

26、膜贴水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第41页，共50页。附录E、材料设计参数经验参考值付厘琵孺司疗凑废疙滤亚瑟硬骋仿雏干娜夜瑶丁消抹伟仑解歉稠蔷崖萤趴水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第42页，共50页。附录E、材料设计参数经验参考值E.4 钢筋强度和弹性模量经验参考值竿粪辫生痔伙柔琼厉藏捌奎姐延料厂峦亭渊点峙瞳止铬蹋拯柄豁炒嚼冤耐水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第43页，共50页。进展与展望劈秘蚀葡页澎辆邦络么踞气际盂笨眶壕臻恒双结页沃持吨耸赖神勒欢鉴略水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第44页，共50页。 国外CRCP研究的不足：设计方法中对宽裂缝病害考虑不足设计中对CRCP的变异性考虑存在缺陷 对路面结构层材料组成缺乏研究 进展与展望崎先幕甘综积湛费犀乃猪清叫毗躇砌植嫡渝祸才鬃痒简趟刮贪辨顶病痛茎水泥混凝土路面配筋设计水泥混凝土路面配筋设计第45页，共50页。 国内CRCP研究和国外之间存在的差距