汽车坡道3侧壁计算书教案

坡道侧壁计算书汽车坡道（底标高-4.600）荷载示意如图1。

地面活荷载取10 kN/m2，其中H1=2.75m，H2=-1.25m，H3=H-H1-H2=3.8m，H=5.3m1、侧压力计算1）地面活荷载：标准值q1k＝0.5×10＝5 kN/m22）水位以上土压力：标准值q2k＝0.5×18×2.75＝24.75kN/m23）水位以下土压力：标准值q3k＝0.5×12×(5.3-2.75)＝15.3kN/m24）水压力：标准值q4k＝10×(5.3-2.75)＝25.5kN/m21 荷载示意2、弯矩计算按照单跨梁进行计算，计算简图如图2。

Pk1＝5+0.5x18x1.5＝18.5kN/m2 P1＝1.35q1k＝24.975kN/m2Pk2＝q1k + q2k +q3k+q4k＝70.55kN/m2 P2＝1.35q2k＝95.243kN/m2参照《建筑结构静力计算手册》，可以得到单位宽度外墙弯矩：M B‘k=-83.51kN.mM B=-112.75kN.mM max‘k=40.82kN.mM max =55.11kN.m2计算简图3、外侧配筋计算混凝土强度等级 C35， f cu,k＝ 35N/mm2， f c＝ 16.72N/mm2， f t＝ 1.575N/mm2钢筋材料性能： f y＝ 360N/mm2， E s＝ 200000N/mm2，弯矩设计值 M ＝ 112.75kN·m矩形截面，截面尺寸 b×h ＝ 1000×250mm， h0＝ 200mm正截面受弯配筋计算相对界限受压区高度ξb＝β1 / [1 + f y / (E s·εcu)]＝ 0.8/[1+360/(200000*0.0033)] ＝ 0.518 单筋矩形截面或翼缘位于受拉边的Ｔ形截面受弯构件受压区高度 x 按下式计算： x ＝ h0 - [h02 - 2M / (α1·f c·b)]0.5＝ 200-(2002-2*112750000/1/16.72/1000)0.5＝ 37mm ≤ξb·h0＝ 0.518*200 ＝ 104mmA s＝α1·f c·b·x / f y＝ 1*16.72*1000*37/360 ＝ 1726mm2相对受压区高度ξ ＝ x / h0＝ 37/200 ＝ 0.186 ≤ 0.518配筋率ρ＝ A s / (b·h0) ＝ 1726/(1000*200) ＝ 0.86%最小配筋率ρmin＝ Max{0.20%, 0.45f t/f y} ＝ Max{0.20%, 0.20%} ＝ 0.20%A s,min＝ b·h·ρmin＝ 500mm2取Φ18@150+(Φ14@150)（A s =2859mm2）4、外侧裂缝验算矩形截面受弯构件，构件受力特征系数αcr＝ 1.9，截面尺寸 b×h ＝ 1000×250mm 纵筋根数、直径：第 1 种：7Φ18，第 2 种：7Φ14，受拉区纵向钢筋的等效直径 d eq＝∑(n i·d i2) / ∑(n i·υ·d i) ＝ 16.3mm，带肋钢筋的相对粘结特性系数υ ＝ 1受拉纵筋面积 A s＝ 2859mm2，钢筋弹性模量 E s＝ 200000N/mm2最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离 c s＝ 30mm，纵向受拉钢筋合力点至截面近边的距离 a s＝ 39mm，h0＝ 211mm混凝土轴心抗拉强度标准值 f tk＝ 2.2N/mm2按荷载准永久组合计算的弯矩值 M q＝ 83.51kN·m设计时执行的规范：《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2010），以下简称混凝土规范最大裂缝宽度验算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率ρte，按下式计算：ρte＝ A s / A te（混凝土规范式 7.1.2－4）对矩形截面的受弯构件：A te＝ 0.5·b·h ＝ 0.5*1000*250 ＝ 125000mm2ρte＝ A s / A te＝ 2859/125000 ＝ 0.02287在荷载准永久组合下受拉区纵向钢筋的应力σsq，按下列公式计算：受弯：σsq＝ M q / (0.87·h0·A s) （混凝土规范式 7.1.4－3）σsq＝ 83510000/(0.87*211*2859) ＝ 159N/mm2裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按混凝土规范式 7.1.2－2 计算：ψ ＝ 1.1 - 0.65f tk / (ρte·σsq) ＝ 1.1-0.65*2.2/(0.02287*159) ＝ 0.706最大裂缝宽度ωmax，按混凝土规范式 7.1.2－1 计算：ωmax＝αcr·ψ·σsq·(1.9c s + 0.08d eq/ ρte ) / E s＝ 1.9*0.706*159*(1.9*30+0.08*16.3/0.02287)/200000＝ 0.122mm ≤ωlim＝ 0.2mm，满足要求。

5、内侧配筋计算混凝土强度等级 C35， f cu,k＝ 35N/mm2， f c＝ 16.72N/mm2， f t＝ 1.575N/mm2钢筋材料性能： f y＝ 360N/mm2， E s＝ 200000N/mm2，弯矩设计值 M ＝ 55.11kN·m矩形截面，截面尺寸 b×h ＝ 1000×250mm， h0＝ 200mm正截面受弯配筋计算相对界限受压区高度ξb＝β1 / [1 + f y / (E s·εcu)]＝ 0.8/[1+360/(200000*0.0033)] ＝ 0.518 单筋矩形截面或翼缘位于受拉边的Ｔ形截面受弯构件受压区高度 x 按下式计算： x ＝ h0 - [h02 - 2M / (α1·f c·b)]0.5＝ 200-(2002-2*55110000/1/16.72/1000)0.5＝ 17mm ≤ξb·h0＝ 0.518*200 ＝ 104mmA s＝α1·f c·b·x / f y＝ 1*16.72*1000*17/360 ＝ 800mm2相对受压区高度ξ ＝ x / h0＝ 17/200 ＝ 0.086 ≤ 0.518配筋率ρ＝ A s / (b·h0) ＝ 800/(1000*200) ＝ 0.40%最小配筋率ρmin＝ Max{0.20%, 0.45f t/f y} ＝ Max{0.20%, 0.20%} ＝ 0.20%A s,min＝ b·h·ρmin＝ 500mm2取Φ14@150（As =1078mm2）6、内侧裂缝验算矩形截面受弯构件，构件受力特征系数αcr＝ 1.9，截面尺寸 b×h ＝ 1000×250mm 纵筋根数、直径：第 1 种：7Φ14，受拉区纵向钢筋的等效直径 d eq＝∑(n i·d i2) / ∑(n i·υ·d i) ＝ 14mm，带肋钢筋的相对粘结特性系数υ ＝ 1受拉纵筋面积 A s＝ 1078mm2，钢筋弹性模量 E s＝ 200000N/mm2最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离 c s＝ 30mm，纵向受拉钢筋合力点至截面近边的距离 a s＝ 37mm，h0＝ 213mm混凝土轴心抗拉强度标准值 f tk＝ 2.2N/mm2按荷载准永久组合计算的弯矩值 M q＝ 40.82kN·m设计时执行的规范：《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2010），以下简称混凝土规范最大裂缝宽度验算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率ρte，按下式计算：ρte＝ A s / A te（混凝土规范式 7.1.2－4）对矩形截面的受弯构件：A te＝ 0.5·b·h ＝ 0.5*1000*250 ＝ 125000mm2ρte＝ A s / A te＝ 1078/125000 ＝ 0.00862在最大裂缝宽度计算中，当ρte＜ 0.01 时，取ρte＝ 0.01在荷载准永久组合下受拉区纵向钢筋的应力σsq，按下列公式计算：受弯：σsq＝ M q / (0.87·h0·A s) （混凝土规范式 7.1.4－3）σsq＝ 40820000/(0.87*213*1078) ＝ 204N/mm2裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按混凝土规范式 7.1.2－2 计算：ψ ＝ 1.1 - 0.65f tk / (ρte·σsq) ＝ 1.1-0.65*2.2/(0.01*204) ＝ 0.399最大裂缝宽度ωmax，按混凝土规范式 7.1.2－1 计算：ωmax＝αcr·ψ·σsq·(1.9c s + 0.08d eq/ ρte ) / E s＝ 1.9*0.399*204*(1.9*30+0.08*14/0.01)/200000＝ 0.131mm ≤ωlim＝ 0.2mm，满足要求。

7、配筋结果根据承载力计算和裂缝验算结果，底标高-5.100坡道以上竖向钢筋为外侧Φ18@150+(Φ14@150)，内侧Φ14@150汽车坡道（底标高-2.83）荷载示意如图1。

地面活荷载取10 kN/m2，其中H1=1.2m，H2=2.75m，H3 =H-H1-H2=0.78m，H=4.73m1、侧压力计算1）地面活荷载：标准值q1k＝0.5×10＝5 kN/m22）水位以上土压力：标准值q2k＝0.5×18×2.75＝24.75kN/m23）水位以下土压力：标准值q3k＝0.5×12×0.78＝4.68kN/m24）水压力：标准值q4k＝10×0.78＝7.8kN/m21 荷载示意2、弯矩计算按照单跨梁进行计算，计算简图如图2。

Pk1＝q1k＝5kN/m2 P1＝1.35q1k＝6.75kN/m2Pk2＝q1k + q2k +q3k+q4k＝42.23kN/m2 P2＝1.35q2k＝57.01kN/m2参照《建筑结构静力计算手册》，可以得到单位宽度外墙弯矩：Mx‘k＝-108.47kN.mMx‘＝-146.44kN.m2计算简图3、外侧配筋计算混凝土强度等级 C35， f cu,k＝ 35N/mm2， f c＝ 16.72N/mm2， f t＝ 1.575N/mm2钢筋材料性能： f y＝ 360N/mm2， E s＝ 200000N/mm2，弯矩设计值 M ＝ 146.44kN·m矩形截面，截面尺寸 b×h ＝ 1000×250mm， h0＝ 200mm正截面受弯配筋计算相对界限受压区高度ξb＝β1 / [1 + f y / (E s·εcu)]＝ 0.8/[1+360/(200000*0.0033)] ＝ 0.518 单筋矩形截面或翼缘位于受拉边的Ｔ形截面受弯构件受压区高度 x 按下式计算：x ＝ h0 - [h02 - 2M / (α1·f c·b)]0.5＝ 200-(2002-2*146440000/1/16.72/1000)0.5＝ 50mm ≤ξb·h0＝ 0.518*200 ＝ 104mmA s＝α1·f c·b·x / f y＝ 1*16.72*1000*50/360 ＝ 2325mm2相对受压区高度ξ ＝ x / h0＝ 50/200 ＝ 0.25 ≤ 0.518配筋率ρ＝ A s / (b·h0) ＝ 2325/(1000*200) ＝ 1.16%最小配筋率ρmin＝ Max{0.20%, 0.45f t/f y} ＝ Max{0.20%, 0.20%} ＝ 0.20%A s,min＝ b·h·ρmin＝ 500mm2取Φ18@150(+Φ18@150)（As =3563mm2）4、裂缝验算矩形截面受弯构件，构件受力特征系数αcr＝ 1.9，截面尺寸 b×h ＝ 1000×250mm 纵筋根数、直径：第 1 种：7Φ18，第 2 种：7Φ18，受拉区纵向钢筋的等效直径 d eq＝∑(n i·d i2) / ∑(n i·υ·d i) ＝ 18mm，带肋钢筋的相对粘结特性系数υ ＝ 1受拉纵筋面积 A s＝ 3563mm2，钢筋弹性模量 E s＝ 200000N/mm2最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离 c s＝ 30mm，纵向受拉钢筋合力点至截面近边的距离 a s＝ 39mm，h0＝ 211mm混凝土轴心抗拉强度标准值 f tk＝ 2.2N/mm2按荷载准永久组合计算的弯矩值 M q＝ 108.47kN·m设计时执行的规范：《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2010），以下简称混凝土规范最大裂缝宽度验算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率ρte，按下式计算：ρte＝ A s / A te（混凝土规范式 7.1.2－4）对矩形截面的受弯构件：A te＝ 0.5·b·h ＝ 0.5*1000*250 ＝ 125000mm2ρte＝ A s / A te＝ 3563/125000 ＝ 0.0285在荷载准永久组合下受拉区纵向钢筋的应力σsq，按下列公式计算：受弯：σsq＝ M q / (0.87·h0·A s) （混凝土规范式 7.1.4－3）σsq＝ 108470000/(0.87*211*3563) ＝ 166N/mm2裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按混凝土规范式 7.1.2－2 计算：ψ ＝ 1.1 - 0.65f tk / (ρte·σsq) ＝ 1.1-0.65*2.2/(0.0285*166) ＝ 0.797最大裂缝宽度ωmax，按混凝土规范式 7.1.2－1 计算：ωmax＝αcr·ψ·σsq·(1.9c s + 0.08d eq/ ρte ) / E s＝ 1.9*0.797*166*(1.9*30+0.08*18/0.0285)/200000＝ 0.135mm ≤ωlim＝ 0.2mm，满足要求。