人行道板及栏杆计算书

人行道板及栏杆计算书

目 录

一、工程概况 .................................................. 1 1. 技术标准和设计参数 ...................................... 1 1.1 技术标准 ............................................ 1 1.2 设计规范 ............................................ 1 二、恒载效应 .................................................. 1 三、荷载组合: ................................................ 2 四、配筋计算 .................................................. 2 五、截面复核 .................................................. 3 六、剪力验算 .................................................. 4 七、裂缝宽度验算 .............................................. 5 八、 结论 ..................................................... 6 九、 石栏杆计算 ............................................... 7

一、工程概况

1. 技术标准和设计参数 1.1 技术标准

1.1.1 车辆荷载等级:城—A级 1.1.2 桥面纵坡:2.476%

1.1.3 行车道横坡:1.5%(单幅单向坡)

1.1.4 单幅桥面宽度:5米(人行道)+14.5米(行车道)+0.5米(防撞护墙)=20

米。

1.1.5 人行道板铺装:2cm厚M12.5砂浆 1.1.6 人行道人群荷载:取q人群=5 kN/m2 1.1.7 人行道板结构厚度:h=8.0cm 1.2 设计规范

1.2.1 《公路工程技术标准》 (JTJ001-97)

1.2.2 《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60-2004) 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 《公路桥涵地基与基础设计规范》 (JTJ024-85)

1.2.6 《公路桥涵施工技术规范》 (JTJ041-2000)

二、恒载效应

(1)成桥以后

先计算简支板的跨中和支点剪力。根据《公预规D62-2004》第4.1.2条,简支板的计算跨径应为两只点之间的距离,L=1.36m。

1

简支板支点剪力:Qo=⨯(g1+g2+g3)⨯L

2

g1:铺装自重

g2:结构层自重

g3:人群荷载

1

Mo=(g1+g2+g3)L2

81

=(0.02⨯23+0.08⨯26+2.5)L2 8

=1.17KN∙m

1

Qo=⨯(g1+g2+g3)⨯L

2

=3.43KN 三、荷载组合:

基本组合:Mud=1.2Msg+1.4Msp 作用短期效应荷载组合:Msd=Msg+

0.7Msp1+μ0.4Msp1+μ

作用长期效应荷载组合:Msd=Msg+

表1 荷载组合表

四、配筋计算

根据《公预规D62-2004》第5.2.2条,矩形截面抗弯承载力计算公式如下:

x

γoMd=fcdbx(h0-)

2

fsdAs=fcdb x 受压区高度应符合下列要求: x≤ξbh0 式中:

γo——桥梁结构的重要系数。按“公预规”第5.1.5条取用

Md——弯矩组合设计值,这里取基本组合设计值Mud

fcd——混凝土轴心抗压强度设计值。按“公预规”表3.1.4采用

fsd——纵向普通钢筋抗拉强度设计值。按“公预规”表3.2.3-1采用 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x≤ξbh0的x值。 跨中截面有效高度:h0=0.08-0.025=0.055m

x

1.1⨯1.534=9780⨯0.5x(0.055-)

2

解得:x1=0.0067m, x2=0.1033m≥ξbh0=0.53⨯0.055=0.0292 m(舍去)

受拉区钢筋的配筋面积As: As=

fcdbx9.78⨯500⨯6.7

==99.3mm2 fsd330

实配5Ф12,As=566mm2,满足要求;

五、截面复核

实际的下缘配筋面积为As,重新计算截面抗弯强度。 x=

fsdAs

fcdb

结构所能承受的弯矩:

x

Md=fcdbx(h0-)

2

判决弯矩组合设计值Md是否满足要求。 (1)、跨中:(截面下缘每米配10Ф12) x=38.2mm

x

fcdbx(h0-)=9780⨯0.5⨯0.0382⨯(0.055-0.0191)

2

=6.71KN∙m≥1.534KN∙m 截面强度满足要求。

六、剪力验算

根据“公预规”第5.2.9条和第5.2.10条

截面有效高度ho=0.055m

(1)、矩形截面设受弯构件,其抗剪应符合下列要求;

-

γ0Vd=0.5⨯ 11kbh0 (kN)

γ0Vd=0.51⨯fcu,kbh0=0.51⨯10-325⨯500⨯55=70.1KN≥1.1⨯4.42=6.2KN

矩形截面抗剪满足要求。

(2)、矩形截面受弯构件,当符合下列条件时;

-3 γ0Vd=0.5 0⨯10α2tbfdh

可不进行斜截面抗剪承载力的验算。

=0.51⨯10-3⨯1⨯0.92⨯500⨯55=12.9KN≥6.2KN

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值 b——相应于剪力组合设计值处的矩形截面宽度(mm)

七、裂缝宽度验算

人行道板的裂缝宽度允许值为0.2mm

按《公预规》第6.4.3条和第6.4.4条,矩形截面混凝土受弯构件,其最大裂缝宽度Wtk可按下列公式计算: Wtk=C1C2C

σss

Es

(

30+d

) (mm)

0.28+10ρAs

bh0

Ms

0.8A7sh0

ρ=

σss=式中:

C1——钢筋表面形状系数,对光面钢筋,C1=1.4;对带肋钢筋,C1=1.0;这里取C1=1.0

C2——作用(或荷载)长期效应影响系数,C2=1+0.5

Nl

,其中Nl和Ns分别为Ns

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(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,这里去C3=1.15

σss——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。 ρ—— 纵向受拉钢筋的配筋率,对钢筋混凝土构件,当ρ>0.02时,取ρ=0.02;

当ρ

Ms——按作用(或荷载)短期效应组合计算的弯矩值。 (1)、跨中截面:((截面下缘每米配10Ф12))

Ms0.91⨯106 σss= ==33.6MPa

0.87Ash00.87⨯566⨯55 ρ=

As566==0.021大于0.02,取0.02 bh0500⨯55

Nl0.77=1+0.5⨯=1.423 Ns0.91

C2=1+0.5

Wtk=C1C2C

σss

Es

(

30+d

)

0.28+10ρ

33.630+12

()=0.024mm≤0.2mm 5

2⨯100.28+10⨯0.02

=1.0⨯1.423⨯1.15⨯ 裂缝验算满足要求。

八、结论

配筋结果:5Ф12钢筋,间距为10cm,满足规范要求。

九、石栏杆计算

《根据城市桥梁设计规范》10.0.7 栏杆扶手上竖向荷载应为1.2KN/m,水平向外荷载应为2.5KN/m。 抗弯验算

根据《公路圬工桥涵设计规范》4.0.12

⑴竖向 r0Md≤Wftmd

1.1×1.2×1.82/8=0.535KN·m≤0.13×0.12/6×5×103=1.08 KN·m

截面抗弯满足要求; ⑵水平向 r0Md≤Wftmd

1.1×2.5×1.82/8=1.14KN·m≤0.1×0.132/6×5×103=1.41 KN·m 截面抗弯亦满足要求; 抗剪验算

γ0Vd≤Afvd+1/1.4μfNk

1.1×2.5×1.8/2=2.5KN<0.1×0.13×1600=20.8KN 截面抗剪满足要求;

人行道板及栏杆计算书

目 录

一、工程概况 .................................................. 1 1. 技术标准和设计参数 ...................................... 1 1.1 技术标准 ............................................ 1 1.2 设计规范 ............................................ 1 二、恒载效应 .................................................. 1 三、荷载组合: ................................................ 2 四、配筋计算 .................................................. 2 五、截面复核 .................................................. 3 六、剪力验算 .................................................. 4 七、裂缝宽度验算 .............................................. 5 八、 结论 ..................................................... 6 九、 石栏杆计算 ............................................... 7

一、工程概况

1. 技术标准和设计参数 1.1 技术标准

1.1.1 车辆荷载等级:城—A级 1.1.2 桥面纵坡:2.476%

1.1.3 行车道横坡:1.5%(单幅单向坡)

1.1.4 单幅桥面宽度:5米(人行道)+14.5米(行车道)+0.5米(防撞护墙)=20

米。

1.1.5 人行道板铺装:2cm厚M12.5砂浆 1.1.6 人行道人群荷载:取q人群=5 kN/m2 1.1.7 人行道板结构厚度:h=8.0cm 1.2 设计规范

1.2.1 《公路工程技术标准》 (JTJ001-97)

1.2.2 《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60-2004) 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 《公路桥涵地基与基础设计规范》 (JTJ024-85)

1.2.6 《公路桥涵施工技术规范》 (JTJ041-2000)

二、恒载效应

(1)成桥以后

先计算简支板的跨中和支点剪力。根据《公预规D62-2004》第4.1.2条,简支板的计算跨径应为两只点之间的距离,L=1.36m。

1

简支板支点剪力:Qo=⨯(g1+g2+g3)⨯L

2

g1:铺装自重

g2:结构层自重

g3:人群荷载

1

Mo=(g1+g2+g3)L2

81

=(0.02⨯23+0.08⨯26+2.5)L2 8

=1.17KN∙m

1

Qo=⨯(g1+g2+g3)⨯L

2

=3.43KN 三、荷载组合:

基本组合:Mud=1.2Msg+1.4Msp 作用短期效应荷载组合:Msd=Msg+

0.7Msp1+μ0.4Msp1+μ

作用长期效应荷载组合:Msd=Msg+

表1 荷载组合表

四、配筋计算

根据《公预规D62-2004》第5.2.2条,矩形截面抗弯承载力计算公式如下:

x

γoMd=fcdbx(h0-)

2

fsdAs=fcdb x 受压区高度应符合下列要求: x≤ξbh0 式中:

γo——桥梁结构的重要系数。按“公预规”第5.1.5条取用

Md——弯矩组合设计值,这里取基本组合设计值Mud

fcd——混凝土轴心抗压强度设计值。按“公预规”表3.1.4采用

fsd——纵向普通钢筋抗拉强度设计值。按“公预规”表3.2.3-1采用 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x≤ξbh0的x值。 跨中截面有效高度:h0=0.08-0.025=0.055m

x

1.1⨯1.534=9780⨯0.5x(0.055-)

2

解得:x1=0.0067m, x2=0.1033m≥ξbh0=0.53⨯0.055=0.0292 m(舍去)

受拉区钢筋的配筋面积As: As=

fcdbx9.78⨯500⨯6.7

==99.3mm2 fsd330

实配5Ф12,As=566mm2,满足要求;

五、截面复核

实际的下缘配筋面积为As,重新计算截面抗弯强度。 x=

fsdAs

fcdb

结构所能承受的弯矩:

x

Md=fcdbx(h0-)

2

判决弯矩组合设计值Md是否满足要求。 (1)、跨中:(截面下缘每米配10Ф12) x=38.2mm

x

fcdbx(h0-)=9780⨯0.5⨯0.0382⨯(0.055-0.0191)

2

=6.71KN∙m≥1.534KN∙m 截面强度满足要求。

六、剪力验算

根据“公预规”第5.2.9条和第5.2.10条

截面有效高度ho=0.055m

(1)、矩形截面设受弯构件,其抗剪应符合下列要求;

-

γ0Vd=0.5⨯ 11kbh0 (kN)

γ0Vd=0.51⨯fcu,kbh0=0.51⨯10-325⨯500⨯55=70.1KN≥1.1⨯4.42=6.2KN

矩形截面抗剪满足要求。

(2)、矩形截面受弯构件,当符合下列条件时;

-3 γ0Vd=0.5 0⨯10α2tbfdh

可不进行斜截面抗剪承载力的验算。

=0.51⨯10-3⨯1⨯0.92⨯500⨯55=12.9KN≥6.2KN

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值 b——相应于剪力组合设计值处的矩形截面宽度(mm)

七、裂缝宽度验算

人行道板的裂缝宽度允许值为0.2mm

按《公预规》第6.4.3条和第6.4.4条,矩形截面混凝土受弯构件,其最大裂缝宽度Wtk可按下列公式计算: Wtk=C1C2C

σss

Es

(

30+d

) (mm)

0.28+10ρAs

bh0

Ms

0.8A7sh0

ρ=

σss=式中:

C1——钢筋表面形状系数,对光面钢筋,C1=1.4;对带肋钢筋,C1=1.0;这里取C1=1.0

C2——作用(或荷载)长期效应影响系数,C2=1+0.5

Nl

,其中Nl和Ns分别为Ns

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(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,这里去C3=1.15

σss——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。 ρ—— 纵向受拉钢筋的配筋率,对钢筋混凝土构件,当ρ>0.02时,取ρ=0.02;

当ρ

Ms——按作用(或荷载)短期效应组合计算的弯矩值。 (1)、跨中截面:((截面下缘每米配10Ф12))

Ms0.91⨯106 σss= ==33.6MPa

0.87Ash00.87⨯566⨯55 ρ=

As566==0.021大于0.02,取0.02 bh0500⨯55

Nl0.77=1+0.5⨯=1.423 Ns0.91

C2=1+0.5

Wtk=C1C2C

σss

Es

(

30+d

)

0.28+10ρ

33.630+12

()=0.024mm≤0.2mm 5

2⨯100.28+10⨯0.02

=1.0⨯1.423⨯1.15⨯ 裂缝验算满足要求。

八、结论

配筋结果:5Ф12钢筋,间距为10cm,满足规范要求。

九、石栏杆计算

《根据城市桥梁设计规范》10.0.7 栏杆扶手上竖向荷载应为1.2KN/m,水平向外荷载应为2.5KN/m。 抗弯验算

根据《公路圬工桥涵设计规范》4.0.12

⑴竖向 r0Md≤Wftmd

1.1×1.2×1.82/8=0.535KN·m≤0.13×0.12/6×5×103=1.08 KN·m

截面抗弯满足要求; ⑵水平向 r0Md≤Wftmd

1.1×2.5×1.82/8=1.14KN·m≤0.1×0.132/6×5×103=1.41 KN·m 截面抗弯亦满足要求; 抗剪验算

γ0Vd≤Afvd+1/1.4μfNk

1.1×2.5×1.8/2=2.5KN<0.1×0.13×1600=20.8KN 截面抗剪满足要求;


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