示例 水泥混凝土面板厚度计算
混凝土墙板的厚度规格
混凝土墙板的厚度规格一、前言混凝土墙板是建筑工程中常见的一种建材，广泛应用于各种建筑结构中。
而混凝土墙板的厚度规格是决定其强度和稳定性的重要因素。
本文将详细介绍混凝土墙板的厚度规格，包括其定义、设计原则、计算方法、常见规格等内容，以帮助读者更好地了解和应用混凝土墙板。
二、定义混凝土墙板是指位于建筑结构中的水平平板，由混凝土材料制成，用于承受垂直荷载和水平荷载，起到支撑和分配荷载的作用。
混凝土墙板的厚度规格是指墙板的厚度，通常用单位毫米（mm）来表示。
三、设计原则混凝土墙板的厚度应根据以下原则进行设计：1. 承载能力：混凝土墙板应能承受其上的各种荷载，如人员、设备、家具等的重量，并能分配荷载到支撑墙体或柱子上。
2. 稳定性：混凝土墙板应具有足够的稳定性，能够防止其发生弯曲、挠曲、裂缝等变形。
3. 耐久性：混凝土墙板应具有足够的耐久性，能够抵御各种自然环境和外部因素的侵蚀和破坏。
4. 经济性：混凝土墙板的厚度应在满足上述要求的基础上尽可能地减少，以降低建筑成本。
四、计算方法混凝土墙板的厚度应根据以下因素进行计算：1. 荷载：根据建筑结构和使用要求，确定混凝土墙板所需承受的荷载类型和大小。
2. 跨度：根据建筑结构的跨度和支撑条件，确定混凝土墙板的跨度。
3. 材料强度：根据混凝土材料的强度等级和钢筋的强度等级，确定混凝土墙板所需的厚度。
4. 稳定性：根据混凝土墙板的几何形状和支撑条件，确定其在受荷情况下的变形和稳定性。
基于以上因素，混凝土墙板的厚度计算公式如下：h = (q x l²)/(8 x k x fck) + As x fy/(0.87 x fck x b)其中，h为混凝土墙板的厚度，单位为mm；q为荷载，单位为k N/m²；l为墙板的跨度，单位为m；k为系数，取值为1.5~2.0；fck 为混凝土的抗压强度，单位为MPa；As为钢筋的面积，单位为mm²；fy为钢筋的屈服强度，单位为MPa；b为混凝土墙板的宽度，单位为mm。
水泥路面计算案例
水泥混凝土面板厚度计算案例公路自然区划Ⅱ5区拟新修建一条一级公路，路基为粉质土，处于中湿状态。
拟修建普通水泥混凝土路面，行车道宽2×7.5m ，两侧硬路肩宽2×1.5m ，不设中间分隔带。
经交通调查和计算得知，设计车道使用初期标准轴载日作用次数为1500次/日，交通量年平均增长率为6％。
当地水泥、石灰、碎石等材料供应充足，试设计该水泥混凝土路面。
解：1.交通分析由表1-28可知，一级公路的设计基准期为30年，安全等级为二级。
查表1-32，临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.22。
设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为：()[]()[]22.006.0365106.011500 3651130⨯⨯-+⨯=⨯-+⨯=ηr t r s e g g N N 次610522.9⨯=与表1-33对照，属重交通等级。
2.初拟路面结构查表1-29，取相应于安全等级的变异水平等级为中级。
根据一级公路、重交通等级和中级变异水平等级，查表1-39，初拟普通混凝土面层厚度为0.24m 。
普通混凝土面板的平面尺寸采用宽4.5m ，长5.0m 。
纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。
根据当地材料供应情况，基层选用水泥稳定碎石（水泥剂量取5％），厚0.20m 。
垫层选用0.15m 厚的石灰土（石灰剂量取10％）。
3.路基路面材料参数确定查表1-44，路基回弹模量取25MPa 。
查表1-45，石灰土垫层回弹模量取600 MPa ，水泥稳定碎石基层回弹模量取1300MPa 。
查表1-34，普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0MPa ，由表1-43可得相应弯拉弹性模量标准值为31GPa 。
4.计算基层顶面当量回弹模量104815.020.015.060020.0130022222221222121=+⨯+⨯=++=h h E h E h E x （MPa ） ()1221122132231111412-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=h E h E h h h E h E D x ()123315.0600120.013001415.020.01215.060020.01300-⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯++⨯+⨯= =3.083(MN-m) 328.01048/083.312/1233=⨯==x x x E D h （m ）471.425104851.1122.651.1122.645.045.00=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=--E E a x 815.025104844.1144.1155.055.00=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=--E E b x 15625104825328.0471.43/1815.03/100=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=E E E ah E x b x t （MPa ） 普通混凝土面层的相对刚度半径为： 752.01563100024.0537.0537.03/13/1=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=t c E E h r （m ）5.计算荷载疲劳应力标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力为：=⨯⨯==--26.026.024.0752.0077.0077.0h r ps σ 1.127（MPa ）因纵缝为设拉杆平缝，接缝传荷能力的应力折减系数87.0=r k 。
面板计算
G=25*3.3 *3.3*(0.2 5+0.01)= 4 F 28
[G]= a)= 2、使用 期计算 计算跨度
165.8 kN
l=
ln=
B1=
B1> 弯矩计算 跨度
3.8 m 2.9 m 0.9 m 0.1l= 0.38
lo=1.1*ln 3.19 可变荷载 a)均载
m q= 10 kPa
M2QK=q2 *l02/8=
度a(mm)
1000 50
1000 50
1000 50
1000 50
1000 50
h0=h-a 200
200
200
350
350
fc(kPa) 10
10
10
15
15
fy(kPa) 310
310
310
Hale Waihona Puke 310310as=M/(fc* b*h02) 0.037839 gs 0.9904
0.0476 0.9880
或
受拉较大 一侧的钢 筋截面面 积.(mm2) ssl-----按 荷载长期 效应组合 计算的钢 筋砼构件 纵向受拉 钢筋的应 力(MPa),
按
第5.6.3条 规定计 算.
对受弯构 件
2、面板 受剪承载 力计算
M/0.87As ssl= h0
Vu=1/gd （0.04fc bh0) 施工期计 算
Vu= V=
b0= 0.2 m hs= 0.05 m a1= 0.6 m b1= 0.3 m h0=h-a= 0.3 m
B= 6
K=B/l0/(1. 0+0.9B/l0)
l0=
3.19
K=B/l0/(1. 0+0.9B/l0)
公路水泥混凝土路面设计新规范混凝土板厚度计算示例
公路水泥混凝土路面设计新规范混凝土板厚度计算示例公路水泥混凝土路面设计是公路工程中的一个重要环节，路面的设计合理与否直接关系到道路使用寿命和交通安全。
在公路水泥混凝土路面设计新规范中，混凝土板厚度的计算是一个关键步骤。
下面将通过一个示例来详细介绍混凝土板厚度的计算方法。
假设其中一道路路段要新建一条公路水泥混凝土路面，基础土质为II类路基，交通量为1000辆/日，设计寿命为20年。
现在需要计算该路段的混凝土板厚度。
首先，根据新规范的要求，需要计算设计车辆组合的轴重、作用系数和总轴重。
1.设计车辆组合的轴重计算根据交通量和设计寿命，需要确定设计车辆组合。
假设设计车辆组合为：轿车（设计重量2t）、货车（设计重量8t）和重型卡车（设计重量10t）。
根据交通量和车辆类型，计算重型卡车的设计车辆比例：重型卡车设计车辆比例=重型卡车日交通量/总交通量=100辆/日/1000辆/日=0.1轿车和货车的设计车辆比例为：(1-0.1)/2=0.45根据设计车辆组合，计算设计车辆组合的轴重：轴重=轿车轴重系数*轿车设计重量+货车轴重系数*货车设计重量+重型卡车轴重系数*重型卡车设计重量假设轿车轴重系数为0.2，货车轴重系数为0.4，重型卡车轴重系数为0.6轴重=0.2*2+0.4*8+0.6*10=11.6t2.作用系数的计算作用系数是根据路面结构、排水状况等因素来确定的，不同的路段有不同的作用系数。
假设该路段的作用系数为1.23.总轴重的计算总轴重=轴重*作用系数=11.6*1.2=13.92t4.混凝土板厚度的计算根据总轴重和基础土质等因素，可以使用新规范提供的表格来查找混凝土板厚度。
假设基础土质为II类路基，根据表格查找到的混凝土板厚度为35cm。
通过以上计算，可以得到该路段的混凝土板厚度为35cm。
需要注意的是，混凝土板厚度的计算还需要考虑其他因素，如气候条件、路面结构等。
在实际设计中，还需要结合实际情况进行调整和优化，以确保道路的使用寿命和安全性。
混凝土面板计算例题精选.docx
水泥混凝土路面设计1交通量计算某高速公路，在自然区划上属于IV6区,气候温和，雨量充沛，湿度较大。
现在拟新建一条高速公路，双向四车道，交通量年平均增长率为 6.0%，路基填土为亚粘土。
水泥混凝土路面结构设计以100KN的单轴-双轮组荷载作为标准荷载。
不同轴-轮型和轴载的作用次数，在表1-1中换算为标准轴载的作用次数。
计算设计年通过的标准轴载作用次数表1-1小于40KN的单轴和小于80KN的双轴略去不计；方向分配系数为0.5，车道分配系数为0.8。
贝N s =2838.189536 0.5 0.8=1136次)2. 交通参数分析由<<公路水泥混凝土路面设计规范>>(JTG D40-2002)中表3.0.1 ,高速公路的设计基准期为30年，安全等级为一级。
由表A.2.2,临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.2。
交通年平均增长率为6.0%。
计算设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为N s「(1+6 $-1^365N e 二-g r1136 1 0.0630 -1 3650.20.06-655.6137 104(次)由表 3.0.5 可知655.6137 104 (100 104,2000 104)属重交通等级。
3. 方案设计及比选现在按设计要求，设计多种方案，并进行方案比选如下：3.1假定路基为中湿状：3.1.1 方案一：3.1.1.1初拟路面结构由表3.0.1 ，相应于安全等级一级的变异水平等级为低级。
根据高速公路、重交通等级和低级变异水平等级，查表 4.4.6，初拟普通混凝土面层厚度为h=0.24m。
基层选用水泥稳定碎石，厚hi=0.15m，底基层为= 0.20m的水泥稳定砂粒。
普通混凝土板的平面尺寸为宽 3.75m ，长5.0m 。
纵缝为设拉杆平缝， 横缝为设传力杆的假缝。
3.1.1.2路面材料参数的确定（1） 混凝土的设计弯拉强度与弯拉弹性模量按表3.0.6，取普通混凝土面层的弯拉强度标准值 f r 二5.0MPa ,相应 弯拉弹性模量标准值为 巳=31 103MPa （2） 土基的回弹模量参照《公路水泥混凝土路面设计规范》附录，查附录F.1,路基回弹 模量取&=35MPa 。
2 水泥混凝土路面板厚计算
式中： ρf——钢纤维的体积率(％)； fl——钢纤维的长度(mm)； fd——钢纤维的直径(mm)。
5.新建公路的基层顶面当量回弹模量的计算
6.在旧柔性路面上铺筑水泥混凝土面层时，原柔性路面顶 面的当量回弹模量的计算
式中： W0——以后轴重100kN 的车辆进行弯沉测定，经统计整 理后得到的原路面计算回弹弯沉值(O.01mm)。
四.荷载应力分析
1.临界荷位 选取混凝土板的纵向边缘中部作为产生最大荷载和温 度梯度综合疲劳损坏的临界荷位。
2.标准轴载PS 在临界荷位处产生的荷载疲劳应力的确定
式中： σpr——标准轴载PS 在临界荷位处产生的荷载疲劳应 力(MPa)； σps——标准轴载PS 在四边自由板的临界荷位处产生 的荷载应力(MPa) ； kr ——考虑接缝传荷能力的应力折减系数，纵缝为设 拉杆的平缝时，kr =O.87～O.92(刚性和半刚性基层取低值， 柔性基层取高值)；纵缝为不设拉杆的平缝或自由边时，kr =1.O；纵缝为设拉杆的企口缝时，kr=0.76～O.84； kf ——考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的疲 劳应力系数计算确定； kc——考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综 合系数，按公路等级查表确定。
r ( p r tr ) f r
一.术语
设计基准期限：计算路面结构可靠度时，考虑各项基 本度量与时间关系所取用的基准时间。 安全等级：根据路面结构的重要性和破坏可能产生后 果的严重程度而划分的设计等级。 可靠度：路面结构在规定的时间内和规定的条件下完 成预定功能的概率。 目标可靠度：作为设计依据的可靠度。 可靠指标：度量路面结构可靠性的一种数量指标。 目标可靠指标：作为设计依据的可靠指标。 可靠度系数：为保证所设计的结构具有规定的可靠度， 而在极限状态设计表达式中采用的单一综合系数
示例 水泥混凝土面板厚度计算
示例水泥混凝土面板厚度计算公路自然区划Ⅳ区新建一条一级公路，路基土为低液限粉土，路床顶距地下水位1．0m，当地粗集料以砾石为主。
拟采用普通混凝土面层，基层采用水泥稳定砂砾。
经交通调查分析得知，设计轴载为P s＝100kN，最重轴载P m＝180kN，设计车道使用初期标准轴载日作用次数为3200，交通量年平均增长率为5％。
(1)交通分析由表3．0．1，一级公路的设计基准期为30年，安全等级为一级。
由附录表A．2．4，临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0．22。
按式(A．2．4)计算得到设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数：由表3．0．7可知，属重交通荷载等级。
(2)初拟路面结构施工变异水平取低等级。
根据一级公路重交通荷载等级和低变异水平等级，查表4-3，初拟普通混凝土面层厚度为0．26m，水泥稳定砂砾基层0．20m，底基层选用级配砾石，厚0．18m。
单向路幅宽度为2×3．75m(行车道)＋2．75m(硬路肩)，行车道水泥混凝土面层板平面尺寸取5．0m×3．75m，纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。
硬路肩面层采用与行车道面层等厚的混凝土，并设拉杆与行车道板相连。
(3)路面材料参数确定按表3．0．8和附录E．0．3，取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5．0MPa，相应的弯拉弹性模量与泊松比为31GPa、0．15。
砾石粗集料混凝土的线膨胀系数αc＝11×10-6/℃。
查表E．0．1-1，取低液限粉土的回弹模量为100MPa。
查表E．0．1-2，取距地下水位1．0m时的湿度调整系数为0．80。
由此，路床顶综合回弹模量取为100×0．80＝80MPa。
查附录E．0．2，水泥稳定砂砾基层的弹性模量取2000MPa，泊松比取0．20，级配砾石底基层回弹模量取250MPa，泊松比取0．35。
按式(B．2．4-1)～式(B．2．4-4)计算板底地基综合回弹模量如下：按式(B．3．1)计算温度疲劳应力：σtr＝k tσt,max＝0．442×1．79＝0．79MPa(6)结构极限状态校核查表3．0．4，一级安全等级，低变异水平条件下，可靠度系数γr取1．14。
水泥混凝土路面结构厚度计算
水泥混凝土路面结构厚度计算设计内容：新建单层水泥混凝土路面设计公路等级：一级公路变异水平的等级：低级可靠度系数：1.16面层类型：普通混凝土面层1.交通荷载分析序号路面行驶前轴数前轴重后轴数后轴重拖挂部分拖挂部分交通量车辆名称(kN)(kN)的轴数轴重(kN)1标准轴载001100007602序号分段时间(年)交通量年增长率15 4.92106.6 6354.0 2410 3.5行驶方向分配系数.5轮迹横向分布系数.22设计轴载100kN最重轴载180kN路面的设计基准期：30年设计基准期内设计车道上设计轴载累计作用次数路面承受的交通荷载等级：重交通荷载等级混凝土弯拉强度5MPa31000MPa混凝土面层板长度5m面层最大温度梯度88C/m数.87混凝土线膨胀系数710-6/C 车道分配系数.51.071584E+07混凝土弹性模量地区公路自然区划IV接缝应力折减系基（垫）层类型----新建公路路基上修筑的基（垫）层2.路面结构参数普通混凝土面层，0.26m,31000MPa水泥稳定碎石上基层,0.18m,1500MPa水泥稳定碎石下基层,0.18m,1300MPa级配碎石底基层,~~0.2m,300MPa土基,60MPa图1路面结构层示意图一级公路的安全等级为一级，根据实际的施工水平，变异水平取低。
施工时水泥混凝土弯拉强度、弯拉弹性模量的施工控制上限为0.1；基层顶面当量回弹模量的施工控制上限为0.25;水泥混凝土面层厚度的施工控制上限为0.04。
按表3.0.8和附录E.0.3-1,面层普通混凝土的弯拉强度标准值为5MPa相应的弯拉弹性模量标准值为31000Mpa泊松比为0.15。
查表E.0.3-2石灰岩粗集料混凝土的系膨胀系数%c=7x10-6/C o查附录 E.0.2-2,水泥稳定碎石上基层的弹性模量取1700Mpa水泥稳定碎石下基层的弹性模量取1300Mpa泊松比取0.2,查表E.0.2-1级配碎石底基层回弹模量取300Mpa泊松比取0.35。
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示例水泥混凝土面板厚度计算
公路自然区划Ⅳ区新建一条一级公路，路基土为低液限粉土，路床顶距地下
水位1．0m，当地粗集料以砾石为主。
拟采用普通混凝土面层，基层采用水泥稳定砂砾。
经交通调查分析得知，设计轴载为P s＝100kN，最重轴载P m＝180kN，设计车道使用初
期标准轴载日作用次数为3200，交通量年平均增长率为5％。
(1)交通分析
由表3．0．1，一级公路的设计基准期为30年，安全等级为一级。
由附录表A．2．4，临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0．22。
按式(A．2．4)计算得到设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数：
由表3．0．7可知，属重交通荷载等级。
(2)初拟路面结构
施工变异水平取低等级。
根据一级公路重交通荷载等级和低变异水平等级，
查表4-3，初拟普通混凝土面层厚度为0．26m，水泥稳定砂砾基层0．20m，底基层选
用级配砾石，厚0．18m。
单向路幅宽度为2×3．75m(行车道)＋2．75m(硬路肩)，行
车道水泥混凝土面层板平面尺寸取5．0m×3．75m，纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。
硬路肩面层采用与行车道面层等厚的混凝土，并设拉杆与行车道板相连。
(3)路面材料参数确定
按表3．0．8和附录E．0．3，取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为
5．0MPa，相应的弯拉弹性模量与泊松比为31GPa、0．15。
砾石粗集料混凝土的线膨胀系数αc＝11×10-6/℃。
查表E．0．1-1，取低液限粉土的回弹模量为100MPa。
查表E．0．1-2，取距地下水位1．0m时的湿度调整系数为0．80。
由此，路床顶综合回弹模量取为
100×0．80＝80MPa。
查附录E．0．2，水泥稳定砂砾基层的弹性模量取2000MPa，泊
松比取0．20，级配砾石底基层回弹模量取250MPa，泊松比取0．35。
按式(B．2．4-1)～式(B．2．4-4)计算板底地基综合回弹模量如下：
按式(B．3．1)计算温度疲劳应力：
σtr＝k tσt,max＝0．442×1．79＝0．79MPa
(6)结构极限状态校核
查表3．0．4，一级安全等级，低变异水平条件下，可靠度系数γr取1．14。
按式(3．0．4-1)和式(3．0．4-2)校核路面结构极限状态是否满足要求：
γr(σpr＋σtr)＝1．14×(3．59＋0．79)＝4．99≤ƒr＝5．0MPa
γr(σp,max＋σt,max)＝1．14×(2．41＋1．79)＝4．79≤ƒr＝5．0MPa
拟定的由计算厚度0．26m的普通混凝土面层和厚度0．18m的水泥稳定粒料
基层组成的路面结构满足要求，可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲
劳作用，以及最重轴载在最大温度梯度时的一次作用。
取混凝土面层设计厚度为
0．27m。