盖板涵通用计算书.xls

21 1-3.0m1.6m1-3.0m1.6m盖盖板板涵涵计计算算书书 一一. .盖盖板板计计算算 1.1.设设计计资资料料 适用涵洞桩号:bk1+746； 汽车荷载等级： 公路-级； 安全结构重要性系数0： 0.9 净跨径：l0= 3m；环境类别： 类环境； 计算跨径：l= 3.2m；单侧搁置长度： 0.2m； 盖板厚d= 26cm； 填土高：h= 1.992m； 盖板宽b= 0.99m；净保护层厚度c= 3cm； 砼强度等级： c30； 砼轴心抗压强度fcd= 13.8mpa； 砼轴心抗拉强度ftd= 1.39mpa； 受力主筋： 12根直径为22mm的hrb335钢筋, 钢筋间距: 8cm；钢筋总面积as= 0.0045616m； 钢筋轴心抗压强度fsd= 280mpa； 盖板容重1= 26kn/m； 路面结构层和填土平均容重2= 20kn/m 根据公路圬工桥涵设计规范(jtg d61-2005)中7.0.6关于涵洞结构的计算假定： 盖板按两端简支的板计算，可不考虑涵台传来的水平力. 1-3.0m1.6m盖板涵洞身断面 2.2.外外力力计计算算 22 1) 永久作用 (1) 竖向土压力 q=k2hb= 46.43kn/m (2) 盖板自重 g=1db/100= 6.69kn/m 2) 由车辆荷载引起的垂直压力（可变作用） 根据公路桥涵设计通用规范(jtg d60-2004)中4.3.4的规定： 计算涵洞顶上车辆荷载引起的竖向土压力时，车轮按其着地面积的边缘向下做30角分布。 当几个车轮的压力扩散线相重叠时，扩散面积以最外面的扩散线为准。 根据公路桥涵设计通用规范(jtg d60-2004)中4.3.1关于车辆荷载的规定： 车辆荷载顺板跨长 la=1.6+2htan30= 3.90m 车辆荷载垂直板跨长 lb=5+2htan30= 7.30m 车轮重 p= p= 560kn 车轮重压强l p=p/la/lb= 19.68kn/m 3.3.内内力力计计算算及及荷荷载载组组合合 1) 由永久作用引起的内力 跨中弯矩 m1=(q+g)l/8= 67.99kn.m 边墙内侧边缘处剪力 v1=(q+g)l0/2= 79.68kn 2) 由车辆荷载引起的内力 跨中弯矩 m2=plb/8= 24.94kn.m 边墙内侧边缘处剪力 v2=pl0b/2= 29.22kn 3) 作用效应组合 根据公路桥涵设计通用规范(jtg d60-2004)中4.1.6关于作用效应组合的规定： 跨中弯矩 0md=0.9(1.2m1+1.4m2) = 104.85153 kn.m 边墙内侧边缘处剪力 0vd=0.9(1.2v1+1.4v2) 23 = 122.87288 kn.m 4.4.持持久久状状况况承承载载能能力力极极限限状状态态计计算算 截面有效高度 h0= (d-c-2.2/2)/100= 0.219m 1) 砼受压区高度 x=fsdas/fcd/b= 0.093m 根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(jtg d62-2004)中5.2.1关于 相对界限受压区高度b的规定: hrb335钢筋的相对界限受压区高度b=0.56。 xbh0= 0.123m 砼受压区高度满足规范要求 2) 最小配筋率 根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(jtg d62-2004)中9.1.12关于 受弯构件最小配筋百分率的规定: =100as/b/d= 1.772,不小于45ftd/fsd= 0.223,同时不小于0.2 主筋配筋率满足规范要求 3) 正截面抗弯承载力验算 根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(jtg d62-2004)中5.2.2关于 受弯构件正截面抗弯承载力计算的规定: fcdbx(h0-x/2)= 220.013 kn.m 0md=104.85kn.m 正截面抗弯承载力满足规范要求 4) 斜截面抗剪承载力验算 根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(jtg d62-2004)中5.2.9关于 抗剪截面验算的规定: 0.5110-3fcu,k0.5bh0= 605.63kn 0vd= 122.87kn 抗剪截面满足规范要求。 根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(jtg d62-2004)中5.2.10关于 受弯构件斜截面抗剪承载力验算的规定: 对于板式受弯构件，公式可乘以1.25提高系数 1.250.510-32ftdbh0= 188.35kn 0vd= 122.87kn 可不进行斜截面抗剪承载力的验算，只需按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 (jtg d62-2004)中9.3.13构造要求配置箍筋 5.5.裂裂缝缝宽宽度度计计算算 根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(jtg d62-2004) 中6.4关于裂缝宽度验算的规定: 24 环境类别为ii类环境，对于钢筋混凝土构件，最大裂缝宽度不应超过0.20mm 作用短期效应组合 ms=1.0m1+0.7m2= 85.45kn.m 作用长期效应组合 ml=1.0m1+0.4m2= 77.97kn.m 受拉钢筋的应力(受弯构件) ss=ms/0.87/as/h0= 98.31mpa 钢筋表面形状系数c1= 1.00 作用长期效应影响系数c2=1+0.5ml/ms= 1.46 受力性质系数c3= 1.15 裂缝宽度 wfk=c1c2c3ss(30+d)/es/(0.28+10) = 0.936mm0.20mm 裂缝宽度满足规范要求 二二. .台台身身及及基基础础计计算算 1.1.设设计计资资料料 基础为分离式基础，根据公路圬工桥涵设计规范(jtg d61-2005)中7.0.6关于涵洞结构的 计算假定：将台身简化为上端铰支、下端固结模型，取台宽b=0.99m进行计算。 台身顶宽c1: 0.53m；台身底宽c2: 0.75m； 涵洞净高h0: 1.6m；台身计算高度h1: 1.73m； 基础埋深h2: 3.852cm；基础底宽h基: 1.75m； 35度；铺底厚度: 0.4m； 地基承载力容许值: 300kpa；计算台宽b: 0.99m； 基础层数: 2层； 基础襟边: 0.25m；单层基础厚:0.6m； 台身材料： c25片石砼 ； 台身轴心抗压强度fcd= 2.77mpa； 台身弯曲抗拉强度ftmd= 0.387mpa；台身直接抗剪强度fvd= 0.336mpa； 基础材料： c20片石砼 ； 铺底材料： m7.5浆砌片石； 台身基础容重:24kn/m；铺底容重： 23kn/m； =j:回填土的内摩擦角 25 台身基础验算简图 2.2.台台身身验验算算 1) 水平力 车辆荷载等代土层厚 = 0.521 2.005 计算长度b=7.30m =1.913m 土的侧压力系数 =tan(45-35/2)=0.271 q1=(h+h+d/2)b2 =21.65kn/m q2=(h2+h)b2 =30.93kn/m a端处弯矩 =qtanh=l 20 破 坏 棱 体 长 度 jjjjqqtantancottantan）（的正切值线间夹角破坏棱体破裂面与竖直+-= )877( 120 21 2 1 qq h m a + - = 26 = -9.95kn.m a端处剪力 =29.83kn 最大弯矩位置x0的计算 = 5.366kn/m = 1.062m 最大弯矩计算 = 5.36kn.m 2) 竖向力 最不利截面y-y受力简图 当x0=1.062m时，台身在此截面y-y上的竖向力、偏心矩及弯矩 名 称 竖向力 (kn) 偏心矩e (m) 弯 矩 (kn.m) p1123.4-0.275-33.94 27 p234.90.113.84 p33.30.110.36 p49.5800 p171.21m=-29.7 3) 截面验算 作用效应组合 0md=0.9(1.2m+1.4mmax)= -25.37kn.m 0nd=0.91.2p= 184.9kn 0vd=0.91.4qa= 37.6kn 偏心矩e e=0md/0nd= 0.137m 0.6s=0.225m，满足要求； (1) 偏心受压承载力验算 现根据公路圬工桥涵设计规范(jtg d61-2005)中条文4.0.6、4.0.7 计算偏心受压构件承载力影响系数 构件承载力影响系数计算简图 弯曲平面内的截面回旋半径 0.286 0.217 构件长细比，其中长细比修正系数取 1.3, 构件计算长度l0取0.7h1= 1.211m, =12b/=ix =12c 2/=iy 28 = 2.078 = 1.574 x方向和y方向偏心受压构件承载力影响系数，其中m取 8，a取0.002 = 0.716 = 1.000 砌体偏心受压构件承载力影响系数 = 0.716 构件截面面积 a=c2*b= 0.7425m 现根据公路圬工桥涵设计规范(jtg d61-2005)中条文4.0.5验算偏心受压承载力 = 1472.1739 kn 0nd= 184.9kn 偏心受压承载力满足要求 (2) 正截面受弯承载力验算 构件受拉边缘的弹性抵抗矩 w=bc2/6= 0.093m 现根据公路圬工桥涵设计规范(jtg d61-2005)中条文4.0.12计算正截面受弯承载力 wftmd=35.918kn.m 0md=25.37kn.m 正截面受弯承载力满足要求 +-+ + - = 2 2 )(33. 11) 3(1 1 )(1 )(1 y x xx y x mx x i e i e x e bab j +-+ + - = 2 2 )(33. 11) 3(1 1 )(1 )(1 x y yy x y m y y i e i e y e bab j 29 (3) 直接受剪承载力验算 现根据公路圬工桥涵设计规范(jtg d61-2005)中条文4.0.13计算直接受剪承载力， 其中f= 0.7， nk= 190.1kn = 344.549 kn 0vd=37.6kn 直接受剪承载力满足要求 3.3.基基底底应应力力验验算算 基础底面上的竖向力、偏心矩及弯矩见下表，其中p11汽是由车辆荷载所产生的盖板支点反力， 竖向力及弯矩进行作用短期效应组合 基底应力计算简图 名 称分项系数 竖向力 (kn) 偏心矩e (m) 弯 矩 (kn.m) p1190.30-0.275-24.83 p2134.90.113.84 p313.30.110.36 p5128.5100 p6128.50.51