预应力空心板配筋计算

第6章预应力空心板配筋计算

6.1基本数据

门机轨道之间棉板采用先张法预应力钢筋混凝土空心板。净跨度6100mm。

(1)、构件尺寸

板长6500mm，板宽2400mm，圆形开孔直径300mm，共5个孔。

图6—1 板断面

简支板计算跨度

①弯矩计算

取L=L

+h=6100+500=6600(mm)

L<(L

+e)=6100+200=6300(mm)

故取L=6300mm

②剪力计算

取L=L

=6100(mm)

(2)、材料

混凝土强度等级C40，混凝土重度γ=24KN/m3,钢筋混凝土重度γ=25KN/m3；

混凝土抗压强度设计值f

c =19.5MPa，标准值f

kc

=27MPa；混凝土抗拉强度设计值

f t =1.80 MPa，标准值f

kc

=2.45MPa。预应力钢筋采用冷拉Ⅲ级钢筋，强度设计值

f py =420 MPa，标准值f

pyk

=500 MPa。箍筋、吊环采用Ⅰ级钢筋，强度设计值f

y

=210

MPa。

(3)、施工条件

先张法，放松预应力钢筋时的混凝土强度按规范⑸第6.1.3条取C40的0.75

倍，为30MPa。

(4)、作用

①永久作用G标准值(忽略齿缝时的每米宽度板重)

1

q=(2.4⨯0.5-4⨯3.14⨯0.32/4)⨯25/2.4=0.00955(MPa)

2

q(面层)=0.1×2.4×25÷2.4=0.0025MPa

②可变作用标准值

a、堆货荷载：

3

q=30KN/m2

b、15t汽车荷载

汽车资料由《港口工程荷载规范》⑷查得(图9-2)：

汽车总重力150KN；

后轴重力标准值100KN，前轴重力标准值50KN；

轴距4.0m，轮距1.8 m；

车辆外型尺寸7m⨯2.5m；

按规范⑷，相邻两辆车(<30t)横向间距不应小于0.1m，纵向前后两辆车的轴距不应小于4.0m。

前轴

后

轴

A

B

C

D

V

700

400

1

8

2

5

a0

b0

a1

b1

a1

h

s

b

b

1

h s

a0

图6-2 图6-3

荷载传递宽度计算(图6-3)：单轮，平行板跨方向

a

0=200mm，h

S

=100mm a

1

=a

+2h

S

=200+2⨯100=400mm

单轮，垂直板跨方向

b

0=500mm，h

S

=100mm b

1

=b

+2h

S

=500+2⨯100=700mm

由上知，各轮之间荷载传递没有重叠部分。

剪力计算：(按两辆车垂直板跨方向并行时算，布置见图6-4)

a

0P A

P B P B P A

a

a

0a

a

1

a

1

a

1

a

1

图6-4

平行板跨方向，a s =a 0=400mm

垂直板跨方向，(荷载于支座附近x=200/2=100mm) B 1=700mm ，h 0=100+500=600mm

b s

c = b 1+1.8h 0+0.3x=700+1.8⨯600+0.3⨯100=1810mm 当轮B 在支座附近时荷载强度标准值： q B =(100000/2)/(400⨯1810)=0.06906 MPa 对应的其它轮子的荷载强度标准值 ： ｑA = q B ⋅= q A ⋅

=0.06906 MPa (5)、承载能力极限状态作用效应持久组合

自重作用的分项系数γG =1.2,堆货作用的分项系数γQ1 =1.4,汽车荷载作用的分项系数γQ2=1.4，运输机械荷载作用分项系数γQ3 =1.4，结构重要性系数γ

=1.0。

①取自重作用效应与堆货作用效应组合设计值

11G G Q Q M M M γγ=+

=(1.2⨯

81⨯0.01205⨯63002+1.4⨯8

1⨯0.030⨯63002

)⨯2400 = 672269220(N ⋅mm)

=672269.220(KN ⋅mm)

11c c Q Q V V V γγ=+

=(1.2⨯21q n +1.4⨯21

q 1 n )⨯3240 =(1.2⨯21⨯0.01205⨯6300+1.4⨯21

⨯0.030⨯6300)⨯2400

=426837.6(N) =426.8376(KN)

②取自重作用与板端汽车轮压力作用效应的剪力组合设计值 V=1.2⨯2

1

⨯0.01205⨯6300+1.5⨯0.06906⨯400⨯((6100-400/2)