码头面板内力及配筋计算书13429.pdf
-码头面板单向板力计算书 目 录 1.设计条件 1 1.1 构件尺寸 1 1.2 荷载条件 1 永久荷载 1 可变荷载 1 1.3 材料 1 混凝土 1 钢筋等级 1 1.4 其它 2 2.面板力计算 2 2.1 计算原则 2 2.1.1 施工期计算原则 2 2.1.2 使用期计算原则 2 2.2 计算跨度 2 2.2.1 简支板计算跨度 2 2.2.2 连续板计算跨度 2 2.3 力计算 3 2.3.1 施工期吊运阶段 3 施工期安装阶段力计算 3 使用期力计算 3 3.正截面受弯承载力计算 5 3.1 施工期正截面受弯承载力计算 5 施工期预制板跨中正截面承载力计算 5 3.1.2 施工期预制板支座正截面承载力计算 6 3.2 使用期正截面受弯承载力计算 6 3.2.1 使用期跨中正截面受弯承载力计算 6-3.2.2 使用期支座正截面受弯承载力计算 7 4 斜截面受剪承载力计算 7 5.裂缝开展宽度验算 7 5.1 施工期裂缝开展宽度验算 7 5.1.1 施工期跨中裂缝开展宽度验算 8 5.2 使用期裂缝开展宽度验算 8 使用期跨中截面裂缝开展宽度验算 8 使用期支座截面裂缝开展宽度验算 8 6.单个吊环钢筋截面面积计算 8 7.配筋方案汇总 9 8.最小配筋率验算 9-1.设计条件 1.1 构件尺寸 码头为高桩梁板式构造，码头横向排架间距为 9.0m，纵梁间距为 5.3m。；面板采用预制叠合板，预制板局部高 0.35m，搁置长度 0.25m；现浇板局部高 0.20m。1.2 荷载条件 1.2.1 永久荷载 1预制板及现浇板自重：325/kN m；2面层自重：324/kN m；1.2.2 可变荷载 1码头联系桥上的均布荷载3kN/m2。2工作平台均布荷载10kN/m2；靠船墩、系缆墩上的均布荷载5kN/m2。3工作平台16装卸臂荷载：装卸臂垂直荷载标准值：320kN，侧向荷载标准值：150kN；倾覆力矩标准值 850kNm，其中侧向荷载及倾覆力矩在工作状态下产生。4工作平台登船梯荷载：垂直荷载100kN，最大倾覆力矩为250 kNm。5工艺管线荷载。1.3 材料 1.3.1 混凝土 C40 混凝土 19.5cfMpa；1.3.2 钢筋等级 热轧 I 级钢筋 ,210yyffMpa；52.1 10sEMpa 热轧级钢筋 ,310yyffMpa；52.0 10sEMpa-1.4 其它 面板底层钢筋的混凝土保护层厚度为 60mm，顶层钢筋混凝土保护层厚度为50mm，设计最大裂缝宽度限值Wma*=0.2mm。2.面板力计算 2.1 计算原则 2.1.1 施工期计算原则 预制板安装在梁上，按简支板计算，作用在板上的荷载为预制构件的自重、预制面板及现浇叠合层的重量。施工期计算跨度为简支板计算跨度。根据高桩码头设计与施工规中的 4.2.2 规定施工期按单向板计算。2.1.2 使用期计算原则 面板按连续板计算，再按系数法进展分配，作用在板上的荷载为面层自重及使用期可变荷载。使用期计算跨度为连续板计算跨度。2.2 计算跨度 面板计算跨度根据高桩码头设计与施工规JTS 167-1-2010规定计算 2.2.1 简支板计算跨度 1弯矩计算跨度 取04.25lm 2剪力计算跨度 2.2.2 连续板计算跨度 1弯矩计算跨度 纵跨方向：201.11.1 99.910.5nllmlm，取209.9lm 横跨方向：-故可按单向板计算 2剪力计算跨度 2.3 力计算 2.3.1 施工期吊运阶段 2.3.1.1 荷载效应分析 施工期吊运采用四点吊，吊点位置距板边缘 0.6m，图 1 预制板吊点示意图 预制板自重:按每延米计算吊运阶段弯矩标准值 吊运时的横向跨中弯矩为：横向支座弯矩为：查高桩码头设计与施工规5.0.8 条规可知：吊运时支座处的负弯矩为：吊运时跨中最大正弯矩为：2.3.2 施工期安装阶段力计算 荷载效应分析 施工期叠合层混凝土未到达强度设计值前的阶段，预制板按简支板 每延米计算，荷载包括：预制面板自重，叠合层自重及施工荷载:施工荷载：13 13QKqkNm 2.3.3 使用期力计算 永久荷载产生的力计算 永久荷载为磨耗层面层自重，按平均50mm 厚计算：-跨中弯矩计算系数0.65m中，支座弯矩计算系数0.6m 支 横跨连续板跨中弯矩：0.652.91.89XGKMm MkNmXGK中 横跨连续板支座弯矩：00.6 2.91.74XGKXGKMm MkNm 支 可变均布荷载产生的力计算 跨中弯矩计算系数0.65m中，支座弯矩计算系数0.6m 支 横跨连续板跨中弯矩：0.6524.215.73QKMm MkNmXGK中 横跨连续板支座弯矩：00.6 24.214.52XGKXGKMm MkNm 支 流动机械荷载产生的力计算 一8t 汽车吊轮压：1计算宽度 集中荷载单向板上的传递宽度及弯矩、剪力计算跨度按高桩码头设计与施工规第 4.2.5、4.2.6 和 4.2.7 条规定计算。a.荷载传递宽度：按单个集中荷载计算 b.平行板跨方向的弯矩计算宽度 c.垂直板跨方向的弯矩计算宽度 0/9.9/4.42.252.5B l,取0/2.25B l 所以取垂直板跨方向的弯矩计算宽度4.17cbm e.平行板跨方向的剪力计算宽度 f.垂直板跨方向的剪力计算宽度 偏置荷载在支座处的剪力最大，此时0 x，bcs最大。偏置荷载的剪力计算宽度：2力计算 图 2 8t 汽车吊轮压作用图弯矩最不利工况 将此荷载转化为具有一样支座弯矩的等效均布荷载:图 11:等效均布荷载分布图-等效均布荷载为：跨中弯矩：201/8 10.96 4.426.53MKN m 最大剪力 max135/2135/2 1.5885.34csVbKN 2.3.3.4 计算结果汇总：标准值汇总：作用 弯矩标准值KNm 横跨跨中弯矩 横跨支座弯矩 永久作用 安装阶段面板自重 31.04 /使用期磨耗层自重 1.89-1.74 可变作用 短暂状况 施工荷载 6.77 /吊运 13.44 -2.05 可变作用 持久状况 均布荷载 15.73-14.52 流动机械 17.24-15.92 承载能力极限状态弯矩设计值：吊运阶段：横跨跨中1.3 13.4417.47MkNm 安装阶段：横跨跨中1.2MkNm 使用期：横跨跨中1.2MkNm 横跨支座1.2MkNm 正常使用极限状态设计值：安装阶段：横跨跨中31.040.8MkNm 使用期：横跨跨中1.890.6 17.2412.23MkNm 横跨支座1.740.6 15.92MkNm 3.正截面受弯承载力计算 正截面受弯承载力根据港口工程混凝土构造设计规JTJ267-98第5.1.5 条规定计算。3.1 施工期正截面受弯承载力计算 3.1.1 施工期预制板跨中正截面承载力计算-施工期有效断面为预制板断面，底层钢筋根据吊运阶段与安装阶段的最大弯矩计算。3.1.1.1 横跨方向 吊运阶段与安装阶段相比，安装阶段弯矩起控制作用。60cmm；1860 692amm；6s22046.74 100.03019.5 1000281cMf bh；11 211 2 0.030.0310.544s ；2019.5 0.031 1000281545310csyfbhAmmf；施工期预制板下层横向受力钢筋 318，22763545sAmmmm。3.1.2 施工期预制板支座正截面承载力计算 仅吊运阶段产生负弯矩，弯矩较小，按构造配筋均选配512，2565Amm 3.2 使用期正截面受弯承载力计算 3.2.1 使用期跨中正截面受弯承载力计算 使用期有效断面为叠合断面。3.2.1.1 横跨方向 60cmm；1860 692amm；055069481hmm；-6s22026.33 100.00619.5 1000481cMf bh；11 211 2 0.0060.0060.544s ；2019.5 0.006 1000481177310csyfbhAmmf；使用期预制板下层横向受力钢筋 518，21272sAmm。3.2.2 使用期支座正截面受弯承载力计算 使用期有效断面为叠合断面。3.2.2.1 横跨方向 50cmm；1450 572amm；055057491hmm；6s22028.12 100.00619.5 1000491cMf bh；2019.5 0.006 1000493173310csyfbhAmmf；使用期预制板下层横向受力钢筋 514，2770sAmm。4 斜截面受剪承载力计算 局部荷载设计值 1.5 135202.5tFKN 受冲剪承载力设计值：满足受冲剪承载力。5.裂缝开展宽度验算 5.1 施工期裂缝开展宽度验算-根据港口工程混凝土构造设计规JTJ267-98第 5.6.2 条规定，施工期面板的最大裂缝开展宽度按以下公式计算：5.1.1 施工期跨中裂缝开展宽度验算 5.1.1.1 横跨方向 横跨方向为叠合板，裂缝开展宽度验算按叠合板相关要求在使用期阶段一并验算。5.2 使用期裂缝开展宽度验算 根据港口工程混凝土构造设计规JTJ267-98第 8.3.8 条规定，钢筋混凝土叠合式受弯构件在荷载的长期效应组合下，纵向受拉钢筋应力按以下公式计算：其纵向受拉钢筋的应力应符合以下规定的要求：5.2.1 使用期跨中截面裂缝开展宽度验算 5.2.1.1 横跨方向 1273.923.096.90.8 310248lsl sl sMpaMpa，满足规要求。满足规要求。即选配 818，22036sAmm 5.2.2 使用期支座截面裂缝开展宽度验算 5.2.2.1 横跨方向 ls124.034.238.20.8 310248l sl sMpaMpa，满足规要求。取0.01te 满足规要求。即选配 514，2770sAmm 6.单个吊环钢筋截面面积计算-根据港口工程混凝土构造设计规(JTJ267-98)第条规定，单个吊环钢筋截面面积 A 按下式计算：预制构件吊运时取动力系数1.3，设置四个吊环，预制板总重力设计值：选用 I 级28(2s615.75Amm)，满足吊力要求。7.配筋方案汇总 预制板底层横向：级钢筋 818150，2036sA 现浇叠合板横向：级钢筋516200，1005sA 吊环：级钢筋 128，615.75sA 8.最小配筋率验算 最小配筋率根据港口工程混凝土构造设计规JTJ267-98第 7.1.9 条规定计算。预制板底层横向配筋率：现浇叠合板横向配筋率：配筋率满足规要求。
