面板內(nèi)力計算書雙向板

1、碼頭面板內(nèi)力計算書1. 設(shè)計條件 11.1 構(gòu)件尺寸 11.2 荷載條件 11.2.1 永久荷載 . 11.2.2 可變荷載 . 11.3 材料 11.4 其它 12. 面板內(nèi)力計算 12.1 計算原則 22.1.1 施工期計算原則 22.1.2 使用期計算原則 . 22.2 計算跨度 22.2.1 簡支板計算跨度 22.2.2 連續(xù)板計算跨度 22.3 內(nèi)力計算 32.3.1 施工期吊運階段 32.3.2 施工期安裝階段內(nèi)力計算 42.3.3 使用期內(nèi)力計算 . 53. 正截面受彎承載力計算 . 103.1 施工期正截面受彎承載力計算 103.1.1 施工期預制板跨中正截面承載力計算 103

2、.1.2 施工期預制板支座正截面承載力計算 113.2 使用期正截面受彎承載力計算 113.2.1 使用期跨中正截面受彎承載力計算 113.2.2 使用期支座正截面受彎承載力計算 124 斜截面受剪承載力計算 . 135. 裂縫開展寬度驗算 145.1 施工期裂縫開展寬度驗算 145.1.1 施工期跨中裂縫開展寬度驗算 145.2 使用期裂縫開展寬度驗算 145.2.1 使用期跨中截面裂縫開展寬度驗算 155.2.2 使用期支座截面裂縫開展寬度驗算 166. 單個吊環(huán)鋼筋截面面積計算 . 187. 配筋方案匯總 188. 最小配筋率驗算 181. 設(shè)計條件1.1 構(gòu)件尺寸碼頭為高樁梁板式結(jié)構(gòu)，

3、 碼頭橫向排架間距為 9.0m，縱梁間距為 5.3m。；面 板采用預制疊合板， 預制板部分高 0.35m，擱置長度 0.25m；現(xiàn)澆板部分高 0.20m。1.2 荷載條件1.2.1 永久荷載（1）預制板及現(xiàn)澆板自重：25kN /m3；（ 2）面層自重：24kN/m3；1.2.2 可變荷載（ 1）碼頭聯(lián)系橋上的均布荷載 3kN/m2。（ 2）工作平臺均布荷載 10kN/m2；靠船墩、系纜墩上的均布荷載 5kN/m2。（ 3）工作平臺 16裝卸臂荷載：裝卸臂垂直荷載標準值： 320kN，側(cè)向荷載標準值： 150kN； 傾覆力矩標準值 850kNm，其中側(cè)向荷載及傾覆力矩在工作狀態(tài)下產(chǎn)生。（4）工作

4、平臺登船梯荷載：垂直荷載 100kN，最大傾覆力矩為 250 kNm。（5）工藝管線荷載。1.3 材料1.3.1 混凝土4C40：fc=19.1MPaf tk=2.39MPa ft=1.71MPa Ec=3.25 104MPa1.3.2 鋼筋等級HRB335 鋼筋： fy=fy =300MPa Es=2.0 105MPaHPB300鋼筋：fy=fy=270MPa Es=2.1 105MPa1.4 其它面板底層鋼筋的混凝土保護層厚度為 60mm，頂層鋼筋混凝土保護層厚度為50mm，設(shè)計最大裂縫寬度限值 Wmax=0.2mm。2. 面板內(nèi)力計算2.1 計算原則2.1.1 施工期計算原則 預制板安裝

5、在縱梁上， 按簡支板計算， 作用在板上的荷載為預制面板、 現(xiàn)澆 疊合層自重及施工荷載。 施工期計算跨度為簡支板計算跨度。 根據(jù)高樁碼頭設(shè) 計與施工規(guī)范中 規(guī)定施工期按單向板計算。2.1.2 使用期計算原則 面板為連續(xù)板，按四邊簡支板計算， 再按系數(shù)法對跨中彎矩及支座彎矩進行 分配，作用在板上的荷載為磨耗層自重、 均布荷載及流動機械荷載。 使用期計算 跨度為連續(xù)板計算跨度。 根據(jù)高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范 中的 規(guī)定使用 期按雙向板計算。2.2 計算跨度 面板計算跨度根據(jù) 高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范 （JTJ167-1-2010 ）規(guī)定計算2.2.1 簡支板計算跨度 （1）彎矩計算跨度預制板高度 h 0

6、.35m板擱置長度 e 0.25m 碼頭橫向板凈跨 ln 4.0ml0 ln h 4.0 0.35 4.35m l 0 ln e 4.0 0.25 4.25m 取 l0 4.25m（2）剪力計算跨度l0 ln 4.0m2.2.2 連續(xù)板計算跨度 （1）彎矩計算跨度縱跨方向：橫梁縱向中心距 l 9.0m碼頭縱向板凈跨 ln 7.5mB1 1.5m 0.1l 0.1 9.0 0.9m則 l20 1.1ln 1.1 7.5 8.25m橫跨方向：縱梁橫向中心距 l 5.3mB1 1.3m 0.1l 0.1 5.3 0.53ml10 1.1ln 1.1 4.0 4.4ml20 /l10 8.25/ 4.

7、4 1.88m 2 按雙向板計算（2）剪力計算跨度縱跨 : l0 ln 7.5m橫跨 : l0 ln 4.0m2.3 內(nèi)力計算2.3.1 施工期吊運階段2.3.1.1 荷載效應分析施工期吊運采用四點吊，吊點位置橫跨方向距板邊緣 0.60m，縱跨方向距板邊緣 0.60m圖 1 預制板吊點示意圖其中 x1 0.60m ，x2 3.30m ， x 4.50my1 0.60m ， y2 2.45m ， y 3.65m預制板自重 :q 1.3h 1.3 25 0.35 11.375kPa （注： 1.3 為吊運系數(shù)） 按每延米計算吊運階段彎矩標準值Myqx x2 1 qx22 2 811.375 4.5

8、 3.3221 11.375 4.52813.44kNmqy y2 1qy22811.375 3.65 2.45 111.375 3.652 6.49kNm2qx1211.375 0.6222.05kNm2.05kNm22 qy12 11.375 0.62222.3.2 施工期安裝階段內(nèi)力計算2.3.2.1 荷載效應分析施工期疊合層混凝土未達到強度設(shè)計值前的階段， 預制板按簡支板（每延米）計算，荷載包括：預制面板自重，疊合層自重及施工荷載q1GK(0.35 0.20) 25 13.75kNmM1GK22q1GK l02 11.375 4.25231.04kNm施工荷載： q1QK 3 1 3k

9、NmM1QKq1QK l023 4.2526.77kNm82.3.3 使用期內(nèi)力計算2.3.3.1 永久荷載產(chǎn)生的內(nèi)力計算使用期磨耗層產(chǎn)生的內(nèi)力按四邊簡支板查建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊4.408.250.53M XGK (M x 1M y )q2 GK lx2 (0.0916 0.0198) 1.2 4.42 2.21kNm 66M YGK (M y 1M x)q2GK lx2 (0.0198 0.0916 ) 1.2 4.42 0.81kNm 66跨中彎矩計算系數(shù) m中 0.525 ，支座彎矩計算系數(shù) m支 0.75橫跨連續(xù)板跨中彎矩：M XGK m中 M XGK 0.525 2.21 1.16k

10、Nm橫跨連續(xù)板支座彎矩：M XGK m支 M XGK0.75 2.21 1.65kNm縱跨連續(xù)板跨中彎矩：M YGK m中M YGK 0.525 0.815 0.43kNm縱跨連續(xù)板支座彎矩：MY0GK m支 MYGK0.75 0.81 0.61kNm2.3.3.2 可變均布荷載產(chǎn)生的內(nèi)力計算 qQ 10 1 10 kN / m1 2 0.0198 2M XQK (M xM y)qQl x2 (0.0916 ) 10 4.42 18.38kNm661 2 0.0916 2M YQK (M yM x )qQlx2 (0.0198 ) 10 4.42 6.79kNm66跨中彎矩計算系數(shù) m中 0.

11、525 ，支座彎矩計算系數(shù) m支 0.75 橫跨連續(xù)板跨中彎矩： MXQK m中M XQK 0.525 18.38 9.65kNm 橫跨連續(xù)板支座彎矩： M X0QK m支 M XQK0.75 18.38 13.78kNm縱跨連續(xù)板跨中彎矩： M YQK m中M YQK 0.525 6.79 3.56kNm 縱跨連續(xù)板支座彎矩： MY0QK m支 MYQK 0.75 6.79 5.09kNm剪力計算， 連續(xù)板按跨中撓度相等的原則， 將均布荷載分配于兩個位于跨 中且相互正交的單位寬度的板條上l X0 4.00 ml Y 0 7.50m11VXQKqQK l X 010 4.00 20.0 kN2

12、211VYQKqQK lY010 7.50 37.5kN222.3.3.3 流動機械荷載產(chǎn)生的內(nèi)力計算(一) 8t 汽車吊輪壓：(1)計算寬度集中荷載在雙向板上的傳遞寬度及彎矩、 剪力計算跨度按 高樁碼頭設(shè)計與 施工規(guī)范第 、條規(guī)定計算。a.荷載傳遞寬度：按單個集中荷載計算a1 a0 2hs 0.2 2 0.2 0.6b1 b0 2hs 0.6 2 0.2 1.02)內(nèi)力計算2 個輪同時作用時：圖 2 8t汽車吊輪壓作用圖（ 2 個輪同時作用）q 45q3Q 0.6 1.0135q3Q 0.6 1.0 跨中彎矩按附錄 B 計算：75.0kN /m225.0kN /mb1 1.0 ， b1 1.

13、2 ， a 0.6 ，b 2(b1 b1)2 (1.0 1.2) 4.4按 表 B.0.1 規(guī) 則 ，令 a1a,b1 b ，則 ala10 . 6 0 .14.43，6b1la4.4 1.0 ，4.4lbla8.25 1.88 查得4.40.154 , 1 0.064b 2b1 2 1.2 2.4 ，按表B.0.1 規(guī)則，令 a1a,b1 b ，則laa10.6 0.136 ，4.4b1la8.252.4 0.545 ， lb4.4 la 4.41.88查得0.193 , 2 0.1011 b1 b11 b12 b1 0.154 1.0 1.2 0.193 1.2 0.0512 b11.2

14、1.0b1 b11 1b1 1b 1.0 1.2 1.22 bb11 0.064 1.01.21.2 0.101 11.02 0.004225 75 Ma0P0a1b1q 0.051 0.6 1.0 4.57kNm225 75Mb0P 0a1b1q0.004 0.6 1.0 0.35kNm橫跨連續(xù)板跨中彎矩：M X m中 M a 0.525 4.57 2.40kNm橫跨連續(xù)板支座彎矩：M X0 m支Ma0.75 4.57 3.42kNm縱跨連續(xù)板跨中彎矩：M Y m中 M b 0.525 0.35 0.18kNm跨中彎矩計算系數(shù) m中0.525 ，支座彎矩計算系數(shù) m支 0.75縱跨連續(xù)板支座

15、彎矩：MY0 m支 Mb0.75 0.35 0.26kNm1 個輪作用時：圖 3 8t 汽車吊輪壓作用圖（ 1個輪同時作用） 跨中彎矩按附錄 B 計算：a1 0.6b1 1.0lb 8.2510.136 ， 10.227 ， b 1.88 查表 la 4.4la 4.4la 4.40 0.2590 0.187M a0P 0.259 135 34.97 kNmM b 0P 0.187 135 25.25kNm跨中彎矩計算系數(shù) m中 0.525 ，支座彎矩計算系數(shù) m支 0.75橫跨連續(xù)板支座彎矩：M X0 m支Ma 0.75 34.97 26.22kNm縱跨連續(xù)板跨中彎矩：M Y m中M b 0

16、.525 25.25 13.25kNm縱跨連續(xù)板支座彎矩：MY0 m支 M b0.75 25.25 18.93kNm橫跨連續(xù)板跨中彎矩： MX m中M a0.525 34.97 18.36kNm所以 1 個輪子作用時為控制作用2.3.3.4 計算結(jié)果匯總：標準值匯總：內(nèi)力計算作用彎矩標準值（ kN m ）剪力標準值（ kN ）縱跨跨中 彎矩M縱跨支座彎矩M橫跨跨 中彎矩M橫跨支座彎矩M縱跨 V橫跨 V永 久 作 用安裝階段面板自重/31.04/使用期磨耗層自重0.43-0.611.16-1.65可 變 作 用短暫 狀況施工荷載/6.77/吊運內(nèi)力6.49-2.0513.44-2.05持久 狀況

17、均布荷載3.56-5.099.65-13.7837.5020.0流動機械13.25-18.9318.36-26.22承載能力極限狀態(tài)彎矩設(shè)計值：吊運階段：縱跨跨中 M1.36.498.43kNm橫跨跨中 M1.313.4417.47kNm安裝階段：橫跨跨中 M1.2kNm使用期： 縱跨跨中 M1.2kNm縱跨支座 M 1.2kNm橫跨跨中 M1.2kNm橫跨支座 M 1.2kNm正常使用極限狀態(tài)設(shè)計值： 安裝階段：橫跨跨中 M 31.04 0.8 6.77 kNm 使用期：縱跨跨中 M 0.43 0.6 13.25 8.38kNm 縱跨支座 M 0.61 18.93 0.6 kNm 橫跨跨中

18、M 1.158 0.6 18.36 12.17kNm 橫跨支座 M 1.65 0.6 26.22 kNm3. 正截面受彎承載力計算正截面受彎承載力根據(jù) 港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 (JTJ267-98 )第 條規(guī)定計算。3.1 施工期正截面受彎承載力計算3.1.1 施工期預制板跨中正截面承載力計算施工期有效斷面為預制板斷面， 底層鋼筋根據(jù)吊運階段與安裝階段的最大 彎矩計算。3.1.1.1 橫跨方向吊運階段與安裝階段相比，安裝階段彎矩起控制作用c 60mm ；a 60 18269mm ；h0 350 69 281mm46.74 106Asc bh0 19.5 0.031 1000 281 545

19、mm2 ；310fcbh02 19.5 1000 2812 0.0301 1 2 s 1 1 2 0.03 0.0310.544；施工期預制板下層橫向受力鋼筋 4 18， As 1018mm2 545mm2 。3.1.1.2 縱跨方向安裝階段板的縱向不受力，吊運階段彎矩起控制作用。c 60mm ；a 60 16 68mm ；2h0350 68 282mm8.43 106Asc bh0 19.5 0.005 1000 282 97mm2 ；310fcbh02 19.5 1000 2822 0.005；1 1 2 s 1 1 2 0.005 0.0050.544；施工期預制板下層橫向受力鋼筋 1

20、16， As1 1 201mm2 91mm2 。3.1.2 施工期預制板支座正截面承載力計算 僅吊運階段產(chǎn)生負彎矩， 彎矩較小，按構(gòu)造配筋均選配 5 12，A 565mm23.2 使用期正截面受彎承載力計算3.2.1 使用期跨中正截面受彎承載力計算使用期有效斷面為疊合斷面。3.2.1.1 橫跨方向c 60mm ；18a 6069mm ；2h0 550 69 481mm ；fcbh0231.30 10619.5 1000 48120.0071 1 2 s 1 1 2 0.007 0.0070.544；19.5 0.007 1000 481310211mm2 ；使用期預制板下層橫向受力鋼筋 3 1

21、8， As 763mm23.2.1.2 縱跨方向c 60mm ；16a 6068mm ；2h0 550 68 482mm ；0.007；M 29.67 106 ss fcbh02 19.5 1000 48221 1 2 s 1 1 2 0.007 0.007；19.5 0.007 1000 482310199mm2 ；使用期預制板下層橫向受力鋼筋 3 16， As 603mm23.2.2 使用期支座正截面受彎承載力計算 使用期有效斷面為疊合斷面。3.2.2.1 橫跨方向c 50 mm ；16a 50 58mm ；2h0 550 58 492 mm ；fcbh0244.70 10619.5 10

22、00 49220.0091 1 2 s 1 1 2 0.009 0.0100.544；19.5 0.010 1000 492310294mm2使用期預制板下層橫向受力鋼筋 5 16， As 1005mm23.2.2.2 縱跨方向c 50mm ；16a 5058mm ；2h0 550 58 492 mm ；0.009；M 42.38 106 ss fcbh02 19.5 1000 49221 1 2 s 1 1 2 0.009 0.0090.01s1 c dWmax1 2 3 EEs(0.30 1.4 te )1.0 1.0 1.5 52.0 10560 1869.1(0.30 1.4 0.01

23、29 )0.13mm W 0.2mm滿足規(guī)范要求。即選配 7 18， As 1781mm25.2.1.2 縱跨方向h01 350 - (60 8) 282mmh01 h0 0.87 Ash01l1s 1 1.5(1 hh001)2M1GK 1 1.5 (1 428822)2 0.43 106 1.6Mpa0.87 804 282l2slsM 2GK2M 2QK0.87 Ash08.38 10624.8Mpa0.87 804 482l1s l2s 1.6 24.8 26.5Mpa 0.8 310 248Mpa ，滿足規(guī)范要求。AsAs804Ate 2asb2 (60 8) 1000 0.0059

24、te0.01 ，取 0.01Wmax1 2 3s1Escd(0.30 1.4 te )60 161.0 1.0 1.526.5 5 ( )2.0 105 0.30 1.4 0.010.05mm W 0.2mm滿足規(guī)范要求。即選配 4 16， As 804mm25.2.2 使用期支座截面裂縫開展寬度驗算5.2.2.1 橫跨方向h01 350 (50 8) 292mm1 1.5(1 hh01 )2M1GKsl1h02.9Mpa0.87 Ash01M 2GK 2M 2QK18.70 106l2s40.4Mpa0.87 Ash00.87 1005 492ls l1s l 2s 2.9 40.4 43.

25、3Mpa 0.8 310 248Mpa ，滿足規(guī)范要求。AsAs1005te s s 0.00870.01te Ate 2asb 2 (50 8) 1000取 te 0.01s1Wmax1 2 3Escd(0.30 1.4 te )1.0 1.0 1.550 1643.3 5 ( )2.0 105 0.30 1.4 0.010.07mm Wmax0.20mm滿足規(guī)范要求。即選配 5 16， As 1005mm25.2.2.2 縱跨方向h01 350 (50 8) 292mm1 1.5(1 h01)2 M1GKsl1h00.87 Ash011.8Mpal2sM 2GK2 M 2QK11.97 106lsl1steAs0.87 Ash00.87 1005 49227.8M pal 2s 1.8 2