計算書輸入指南|剛性路面檢討
350不是規範一律指定,不能由MR45自動換算。強度選值與210/280比較。現表未完成板剪力/沖切及鋼傳力桿抗力檢核,不能把已列項目通過當成完整安全結論。
計算書輸入指南:每一個條件從哪裡來
先取得車輛與現場資料,再使用本案採值或查表參數。本頁分成填表順序、17欄來源、本案代入與圖解、符號、常見錯誤;交通與板厚同式,不代表所有參數及力學門控都相同。藍底欄;其他的值由參數表自動帶出。下面依填表順序,說每一欄是誰給的、依據哪一條、本案填什麼、別的案子怎麼填、最常填錯的地方。交通與板厚採同式;參數、欄位位置及力學門控以正式Excel和線上工具為準。
一、填表順序(6 步)
- ① 車 設計車種、滿載總重 W、每天台數 q、每年使用日 a、設計年限 Y
Excel 計算!B5~B9 | 網頁 區 2 交通荷重 - ② 路 道路類別(→R)
B10 | 區 2 - ③ 土 路基土壤(→k)、級配底層 有/無、板下排水(→Cd)
B11、B12、參數表 B41 | 區 3 - ④ 縫 板側邊與傳力桿型式(→J、有無傳力桿)
B13 | 區 5 - ⑤ 板 車道寬 b、縮縫間距 L、採用板厚 h
B14~B16 | 區 1 - ⑥ 看 結論列(A2)與各項判定;板厚不夠就回⑤加厚重算,傳力桿接近容許時,須重新核對重量、開口與配置
計算!A2、E28~E41 | 計算書 ⑦
車種、整車總重、台數、使用日、年限及車道。
路基、底層、路肩與排水,不能只看土壤名稱。
R、ZR、k、摩擦、J、Cd及桿件尺寸;分清原表與工具估算。
確認材料/服務目標採值,再看交通、單次、接縫、錨定及待確認項。
二、每一欄的來源
01 設計車種(分軸型式與比例)4 軸貨車:雙前軸 2/7、後雙軸 5/7
- 資料從哪來
- 業主、車籍或過磅;沒有資料時可先用本工具車種預設比例作估算,仍須核實
- 條文/參考
- TxDOT 0-6850-1 §3.3.2(PDF p46):當量要用「軸組重」與「軸數」算;比例為工程估算
- 本案採值
- 4 軸貨車:雙前軸 2/7、後雙軸 5/7
- 別的案怎麼填
- 3 軸砂石車 0.25/0.75;5 軸聯結車 0.15/0.425/0.425;自訂須合計=1
- 容易填錯
- 把 38 t 當成一個輪子的重量;比例合計不是 1
02 整車滿載總重 W(t)38
- 資料從哪來
- 本案業主指定整車滿載重量;過磅/車籍優先
- 條文/參考
- 本案設計輸入,不由未指明車種的法定限重代替。
- 本案採值
- 38
- 別的案怎麼填
- 改重量須重算;35–45t的同條件近似有固定模型門控,並非各車重保證通過。
- 容易填錯
- 填空車重;載料另外加(38 t 已是整車)
03 每天重車數 q(台/日)50
- 資料從哪來
- 業主產能、進出場紀錄
- 條文/參考
- 按實際車種、載重及通行方向累積;本案以每日50台滿載車估算。
- 本案採值
- 50
- 別的案怎麼填
- 滿載進場、空車出場時,不可把兩方向都當滿載;其他車流按實際載重另計。
- 容易填錯
- 把來回算兩倍滿載
04 每年使用日 a(日/年)300
- 資料從哪來
- 業主
- 條文/參考
- —
- 本案採值
- 300
- 別的案怎麼填
- 250(週休)/365(全年)
- 容易填錯
- —
05 設計年限 Y(年)20
- 資料從哪來
- 業主/設計目標
- 條文/參考
- 本案採20年;不是本次查得的市區§9.5強制年限。
- 本案採值
- 20
- 別的案怎麼填
- 10(臨時)/30(幹道)
- 容易填錯
- 設計年限不是保固年限
06 道路類別 → 可靠度 R、Z_R本案比照地方道路上限採R80%、ZR−0.841621。
- 資料從哪來
- 設計者依道路功能選
- 條文/參考
- NHI-05-037 表 C-2(PDF p552):地方道路 50~80%;表 C-3(p553)Z_R=−0.841(80%);S₀ 0.35(p557)
- 本案採值
- 本案比照地方道路上限採R80%、ZR−0.841621。
- 別的案怎麼填
- 表列範圍是參考;依功能、失效後果及要求選定。
- 容易填錯
- 把私人道路自動等同R80%,或把較高可靠度當成填錯。
07 路基土壤 → 地基 k(kgf/cm³)k=5kgf/cm³≈180.636pci(待現地確認)
- 資料從哪來
- 現場:土壤種類、CBR 或平板載重試驗
- 條文/參考
- NHI表5-46|PDF253:Good400–500pci等常見範圍;本案k5為未測設計假設,不是Good下限減半。
- 本案採值
- k=5kgf/cm³≈180.636pci(待現地確認)
- 別的案怎麼填
- 由現地試驗/合理換算評估有效k;工具土壤選單數值為預設估算,不是原表直接給值。
- 容易填錯
- k 不是容許承載力 qa;不能用 k 說地盤驗收通過
08 級配底層(有/無)無(卵礫石整平壓實)
- 資料從哪來
- 設計決定+現場確認
- 條文/參考
- NHI§1.3.4|PDF34:高品質粗粒料且勁度相當底層等條件。約600萬ESAL不能走<100萬低交通例外。
- 本案採值
- 無(卵礫石整平壓實)
- 別的案怎麼填
- 有底層須依厚度、模數、季節及支承流失評估有效k;工具升級映射只是估算。
- 容易填錯
- 以為「卵礫石」三個字就等於可以省略
09 板側邊與傳力桿 → J無路肩+有傳力桿 J=3.2
- 資料從哪來
- 設計決定(路肩型式、有無傳力桿)
- 條文/參考
- NHI-05-037 表 C-4(PDF p558):JPCP 無路肩/瀝青路肩 有傳力桿 3.2、無 3.8~4.4;繫筋混凝土路肩 有 2.5~3.1
- 本案採值
- 無路肩+有傳力桿 J=3.2
- 別的案怎麼填
- 變更構造時重選J再算;例無傳力桿工具採4.1是表範圍內預設,非通用輕交通禁限條文。
- 容易填錯
- 選了無傳力桿卻又畫傳力桿
10 板下排水 → CdCd=1.0(現地排水及曝露時間待確認)
- 資料從哪來
- 現場排水條件
- 條文/參考
- NHI表5-50|PDF265:依排水排除時間與近飽和時間交叉讀。Fair/1週、1–5%欄=1.10–1.00。
- 本案採值
- Cd=1.0(現地排水及曝露時間待確認)
- 別的案怎麼填
- 依實際排水與濕潤時間交叉選;單靠「良好/普通/不良」不足。
- 容易填錯
- 沒有排水設施卻選良好
11 車道寬 b、縮縫間距 L、板厚 h3 m、4 m、25 cm
- 資料從哪來
- 設計決定
- 條文/參考
- 縫距 ≤24h(市區道路 9.5.5);L/b ≤1.5(FHWA T 5040.30 p.7);板厚由②交通法下限往上取
- 本案採值
- 3 m、4 m、25 cm
- 別的案怎麼填
- 20cm板的24h上限4.8m;30cm為7.2m,但仍受幾何、收縮翹曲、摩擦與接縫設計控制。
- 容易填錯
- 只看24h而忽略版塊形狀、切縫窗口及傳力構造。
12 混凝土抗彎 MR(kgf/cm²)45
- 資料從哪來
- 規範下限/配比試驗
- 條文/參考
- 市區道路 9.5.2:28 天抗彎 ≥45(CNS 1233 三分點)
- 本案採值
- 45
- 別的案怎麼填
- 試驗值更高時可改,但要有試驗報告
- 容易填錯
- 用 f′c 推 MR(本表不接受)
13 f′c、Ec、fyf′c=350kgf/cm²(暫採)、Ec=300,000kgf/cm²、fy=4,200kgf/cm²
- 資料從哪來
- 配比、材料規格
- 條文/參考
- f′c 只用於傳力桿承壓(式 24)與拉桿錨定;Ec 用於 AASHTO 式與 ℓ;fy 專指竹節鋼筋 SD420W 拉結筋;不是光面傳力桿的指定等級
- 本案採值
- f′c=350kgf/cm²(暫採)、Ec=300,000kgf/cm²、fy=4,200kgf/cm²
- 別的案怎麼填
- —
- 容易填錯
- 把 f′c 當 MR
14 S₀、p₀、pₜ(進階,一般不改)0.35、4.4、2.5
- 資料從哪來
- 本案採值,別案依不確定性及服務目標確認
- 條文/參考
- NHI-05-037 附錄 C(PDF p557):剛性鋪面 S₀ 0.3~0.45 常用 0.35;p₀ 典型 4.4;pₜ 主要道路 ≥2.5
- 本案採值
- 0.35、4.4、2.5
- 別的案怎麼填
- 不能只為增加容量而任意改終期服務要求。
- 容易填錯
- 把軸當量式裡的 4.5 當成 p₀ 去改(4.5 是 AASHO 試驗路的常數)
15 光面傳力桿 Ø/長/間距光面鋼筋 Ø32×45 cm @30 cm(首末距邊 15 cm)
- 資料從哪來
- 依板厚查表(自動)
- 條文/參考
- FDOT FY2017–18 Index305 sheet1與T5040.30(2019)印11作國外初選對照;18in=45.72cm,本案採45cm。
- 本案採值
- 光面鋼筋 Ø32×45 cm @30 cm(首末距邊 15 cm)
- 別的案怎麼填
- 工具按厚度映射桿徑只是初選,仍須檢核載重、開口、埋長、材性及配置。
- 容易填錯
- 拿縮縫的開口 0.3 cm 去算伸縫
16 K₀(進階,一般不改)41,520
- 資料從哪來
- 本案桿周支承假設
- 條文/參考
- FHWA-HRT-06-106:承壓模數範圍 300,000~1,500,000 pci,取上限 1.5×10⁶ pci=41,520 kgf/cm³(偏保守)
- 本案採值
- 41,520
- 別的案怎麼填
- 依桿周混凝土與支承條件確認,不可與路基k混用。
- 容易填錯
- —
17 中央竹節拉結筋 SD420W D16 長度/間距80 cm/80 cm,首支距橫縫 40 cm
- 資料從哪來
- 設計決定
- 條文/參考
- HIF印41/PDF52:間距建議≤48in,fs=0.75fy;本案長度採RC112§25.4.2.1/.4/.5的全fy直線錨定。
- 本案採值
- 80 cm/80 cm,首支距橫縫 40 cm
- 別的案怎麼填
- 本案μ2.5/通用版F1.5有不同參考脈絡;先確認界面與採用理由,錨定再另算。
- 容易填錯
- 總長 80 當每側 80;拉桿塗油
頁碼以Wiki收錄原件定位;國外參考文件不等於本案契約強制適用版本。查看框選原文與本案比較 →
三、數字是怎麼算出來的:本案代入
中間值顯示已四捨五入;最終結果使用未捨入值計算。
① 後雙軸的當量 E=19.56
② 25 cm 的容量 W允=11,827,192
③ 車重改變時哪一項先不過
改車重須重新檢核;伸縫約41.05t、窄縫約41.65t附近先接近容許。這是近似控制點,不是法定或通用限重。
四、符號與單位(英制換算是表內自動做的)
| 符號 | 意思 | 單位/換算 |
|---|---|---|
| W、q、a、Y | 整車總重 t;台/日;日/年;年 | N=q·a·Y 台 |
| E、ΣE、W18 | 軸組當量;每車當量;設計年限總當量軸次(ESAL) | 18 kip=8.16 t 單軸=1.0 |
| D | 板厚(in) | D=h/2.54 |
| L_k、m | 軸組重(kip)、軸數 | L_k=t×2.2046 |
| R、Z_R、S₀ | 可靠度、標準常態偏差、整體標準差 | Z_R=NORM.S.INV(1−R) |
| p₀、pₜ | 初始、終期服務指數 | ΔPSI=p₀−pₜ |
| MR(S′c) | 混凝土抗彎強度 | kgf/cm²×14.2233=psi |
| Ec | 混凝土彈性模數 | ×14.2233=psi |
| k | 地基反力模數 | kgf/cm³×36.1273=pci |
| J、Cd | 荷重傳遞係數、排水係數 | 無因次 |
| ℓ | 相對勁度半徑 [Ech³/(12(1−ν²)k)]^¼ | cm,本案 94.6 |
| σ | 板底/板頂拉應力 6M/h² | kgf/cm² |
| P_c | 單支傳力桿分擔力 | kgf |
| β、K₀、z | 桿相對勁度、承壓模數、縫開口 | 1/cm、kgf/cm³、cm |
| y₀、σ_b、f_b | 桿縫面位移、桿周承壓需求、容許 (4−d[in])f′c/3 | cm、kgf/cm² |
| A_s、f_s、F、γ | 拉桿面積 1.986、工作應力 0.75fy、板底摩擦係數、混凝土單位重 | cm²、kgf/cm²、—、kgf/cm³ |
| l_d | RC 錨定長度 | cm |
五、最常犯的 8 個錯
- 把整車總重當輪重,或把載料重再加到 38 t 上。
- 軸重比例合計不是 1,或車種選錯(雙前軸要用「兩單軸 vs 一雙軸取大」)。
- 用 f′c 推 MR;MR 45 要抗彎試驗,f′c=350kgf/cm²為設計暫採,只用在現表的承壓與錨定。
- 把 k 當容許承載力,或因為「卵礫石」三個字就省略底層而不做現場確認。
- 未依道路功能、失效後果及業主要求選可靠度,誤把本案R80%當成所有廠區的規定。
- 把軸當量式裡的 4.5 當成 p₀ 改掉;4.5 是 AASHO 試驗路常數。
- 拉桿總長 80 cm 當成每側 80 cm;或把拉桿塗油(拉桿要握住,傳力桿才塗油)。
- 把交通比 1.97 或 MR/σ 1.79 當安全係數去放大車重;車重 約41t附近,傳力桿開始接近容許,改重須重算。
依據:TxDOT 0-6850-1(2017)§3.3.2;SHRP-P-394式6.2(本站採用的AASHTO法公開式);FHWA NHI-05-037(2006)表 C-2、C-3、C-4、5-46、5-47、5-50、附錄 C、§1.3.4;FHWA-HRT-06-106(2009)式 12~24;FHWA-HIF-16-026(2016)p.41;FHWA T 5040.30(2019)p.7、11、34;FDOT Index 305(FY2017-18);市區道路及附屬工程設計規範 9.5.2、9.5.5;混凝土結構設計規範 112 年版 §25.4.2.4。