1[1].5m蓋板涵結(jié)構(gòu)計(jì)算書

1、剛果（金）RN2-BUTEMB0市政道路工程橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算書1.5米凈跨徑蓋板涵結(jié)構(gòu)計(jì)算1蓋板計(jì)算1.1設(shè)計(jì)資料汽車荷載等級(jí)：公路-n級(jí)；環(huán)境類別：n類環(huán)境;凈跨徑：L0=1.5m;單側(cè)擱置長(zhǎng)度：0.20m;計(jì)算跨徑：L=1.7m;填土高：H=0.8m;蓋板板端厚di=20cm;蓋板板中厚d2=20cm;蓋板寬b=0.50m;保 護(hù)層厚度c=3cm；混凝土強(qiáng)度等級(jí)為B350；軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)cd=13.8Mpa;軸心抗拉 強(qiáng)度 ftd=1.39Mpa;主拉鋼筋等級(jí)為HRB335;抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fsd=280Mpa;主筋直徑為18mm，外徑為18mm，共5根，選用鋼筋總面積As=3.14x0.009

2、2x5=0.001272m2蓋板容重Y=0.2x0.5x1.9x2.62x9.8=4.88kN/m3 ; 土容重Y=3.60kN/m3根據(jù)公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D61-2005)中7.0.6關(guān)于涵洞結(jié)構(gòu)的計(jì)算假定：蓋板按兩端簡(jiǎn)支的板計(jì)算，可不考慮涵臺(tái)傳來(lái)的水 平力立面圖側(cè)面國(guó)1.2外力計(jì)算受拉鋼筋1）永久作用（1）豎向土壓力q= Y H b=3.6 >0.8 X0.5O=1.44kN/m（2）蓋板自重g= Y (di+d2)b/2/100=4.88 >20+20) ».5/2 /100=0.5kN/m2）由車輛荷載引起的垂直壓力（可變作用）根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范

3、（JTG D60-2004）中434的規(guī)定:計(jì)算涵洞頂上車輛荷載引起的豎向土壓力時(shí)， 車輪按其著地面積的擴(kuò)散面關(guān)于車輛邊緣向下做30 °角分布。當(dāng)幾個(gè)車輪的壓力擴(kuò)散線相重疊時(shí), 積以最外面的擴(kuò)散線為準(zhǔn)根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTG D60-2004）中431荷載的規(guī)定:車輛荷載順板跨長(zhǎng)La=1.6+2 H tan30=1.6+2 >0.8 ».577=2.52m車輛荷載垂直板跨長(zhǎng)Lb=5.5+2 Htan30=5.5+2 >0.8 X0.577=6.42m車輪重P=588kN車輪重壓強(qiáng)Lp二P/L a/Lb=560/2.52/6.42=36.34kN/m 21.

4、3內(nèi)力計(jì)算及荷載組合 1）由永久作用引起的內(nèi)力跨中彎矩M1=(q+g) L2/8=(1.44+0.5) X1.72/8=0.70kNm邊墻內(nèi)側(cè)邊緣處剪力V1=(q+g) Lo/2=(1.44+0.5) X1.5/2=1.46kN2）由車輛荷載引起的內(nèi)力I【??；HlP跨中彎矩M2= P- La-(L-La/2)- b/4=36.34> 2.52 > (1.7-2.52/2)>0.50/4=5.04kNm:丨l；】dP7邊墻內(nèi)側(cè)邊緣處剪力V2二P- La - b - (Lo-La/2)/L 0)=36.34X 2.52 X 0.50 X(1.5-2.52/2)/1.5=7.33k

5、N 3）作用效應(yīng)組合根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）中4.1.6關(guān)于作用效應(yīng)組合的規(guī)定:跨中彎矩YMd=0.9(1.2M 1 + I.4M2)=0.9 X(1.2 X0.7+1.4 X5.04)=7.11kNm邊墻內(nèi)側(cè)邊緣處剪力YVd=0.9(1.2V 1+1.4V2)=0.9 X(1.2 X1.46+1.4 X7.33)=10.81kN1.4持久狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)算截面有效高度 h0=d1-c-2.2/2=20-3-1.100=0.159m 1）砼受壓區(qū)高度x=fsd As/fcd/b=280 X0.001272/13.8/0.50=0.052m根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)

6、應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD62-2004）中5.2.1關(guān)于相對(duì)界限受壓區(qū)高度E b的規(guī)定:HRB335鋼筋的相對(duì)界限受壓區(qū)高度E b=0.56。x< 氏ho=0.56 X).159=0.089m砼受壓區(qū)高度滿足規(guī)范要求2）最小配筋率根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD62-2004）中9.1.12關(guān)于受彎構(gòu)件最小配筋百分率的規(guī)定：0.2P=100 As/b/ho=1.6，不小于 45ftd/fsd=0.22,同時(shí)不小于主筋配筋率滿足規(guī)范要求3）正截面抗彎承載力驗(yàn)算根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGRN2-Butembo項(xiàng)目技術(shù)部9D62-2004

7、）中5.2.2關(guān)于受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力計(jì)算的規(guī)定fcd bx(ho-x/2)=13.8 X1000 >0.50 >0.052(0.159-0.052/2)=47.72kNm >0Md=7.11kNm正截面抗彎承載力滿足規(guī)范要求4）斜截面抗剪承載力驗(yàn)算根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD62-2004）中5.2.9關(guān)于抗剪截面驗(yàn)算的規(guī)定：0.51 X10-3 fcu,k0.5 b h0=0.51 X10-3 X300.5 X500 >59=222.074kN >(0Vd=10.81kN抗剪截面滿足規(guī)范要求。根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)

8、計(jì)規(guī)范(JTGD62-2004）中5.2.10關(guān)于受彎構(gòu)件斜截面抗剪承載力驗(yàn)算的規(guī)定對(duì)于板式受彎構(gòu)件，公式可乘以1.25提高系數(shù)1.25 ».5 >10-3 - aftd b h0=1.25 >0.0005 > >1.39 >0.50 >000 >0.159 >1000=69.07kN >0Vd=10.81kN可不進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗(yàn)算， 只需按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62-2004）中9313構(gòu)造要求配置箍筋 箍筋間距為20cm，滿足規(guī)范要求。1.5裂縫寬度計(jì)算根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋

9、涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD62-2004）中6.4關(guān)于裂縫寬度驗(yàn)算的規(guī)定：環(huán)境類別為n類環(huán)境，對(duì)于鋼筋混凝土構(gòu)件，最大裂縫寬度不應(yīng)超 過(guò) 0.20mm作用短期效應(yīng)組合Ms=1.0M 什0.7M2=1.0 X0.7+0.7 >.04=4.23kNm作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合Mi=1.0M 1+0.4M 2=1.0 X0.7+0.4 X5.04=2.72kNm受拉鋼筋的應(yīng)力oss二Ms/0.87/As/ho=4.23/0.87/0.001272/0.159=24.04Mpa作用長(zhǎng)期效應(yīng)影響系數(shù)C2=1+0.5M i/Ms=1+0.5 X2.72/4.23=1.32裂縫寬度Wfk=C1 C2 C3 ssr (

10、20+d)/E s/(0.28+10 )p=1 >1.32 >1.15 >24.04 >(20+13)/2.00 >105/(0.28+10 >0.016)=0.025mm O.20mm裂縫寬度滿足規(guī)范要求2.臺(tái)身及基礎(chǔ)計(jì)算2.1設(shè)計(jì)資料基礎(chǔ)為整體式，基礎(chǔ)襟邊 C1=0.05m，臺(tái)身寬C2=0.40m，基礎(chǔ)寬C3=2.40m背墻寬C4=0.20m，搭接寬度C5=0.20m，基礎(chǔ)高度為0.20m涵洞凈高H0=1.50m，計(jì)算高度H1=1.60m，基礎(chǔ)頂深H2=2.50m臺(tái)身容重=21.5kN/m3，基礎(chǔ)容重為21.5kN/m3，臺(tái)身軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)cd=4.23

11、Mpa，臺(tái)身彎曲抗拉強(qiáng)度f(wàn)tmd=0.45Mpa， 臺(tái)身直接抗剪強(qiáng)度f(wàn)vd=1.08Mpa地基承載力容許值為250kPa，回填土的內(nèi)摩擦角為30 °將臺(tái)身簡(jiǎn)化為上端鉸支、下端固結(jié)模型，取臺(tái)寬b=0.49m進(jìn)行計(jì)車輛荷載等代土層厚破壞棱體長(zhǎng)度 lo=(H1+di/2+H)*tan(45 °-30 72)=1.50m計(jì)算長(zhǎng)度B=14m板總自重 aG=21.5KN/m 3X5.32m3=114.38KN= 114.38/14/1.5/3.6=1.51m土的側(cè)壓力系數(shù)兄=tan 2（4尸號(hào)）=tan2(45 °-30 72)=0.3333qi=(H+h+d 1/2)b 入

12、丫=(1.7+1.51+0.10) >0.49 >0.3333 X3.6=1.94kN/mq2=(H+h+H o+d1/2) b 入丫=(0.8+1.51 + 1.5+0.10) >0.49 >0.3333 X3.6=2.30kN/mA端處彎矩M廠當(dāng)（陸-九）=-0.12kNmA端處剪力5亠6 耳40=2.31kN最大彎矩位置X0的計(jì)算=0.212kN/m剛果(金)RN2-BUTEMB0市政道路工程橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算書=1.06m最大彎矩計(jì)算胚礙=M上+Q川-號(hào)卅+ 8；/" X；=1.08kNm2)豎向力當(dāng)xo=1.O6m時(shí)，臺(tái)身y-y截面上的豎向力、偏心矩及彎矩

13、名稱豎向力(kN)偏心矩e(m)彎矩(kNm)P190.28-0.10-9.03P221.340.102.13P30.620.100.06P42.640.000.00EP114.88EM=-6.843)截面驗(yàn)算作用效應(yīng)組合YMd=0.9 >(1.2 X3M+1.4 XMmax)=-6.03kNmYNd=0.9 X1.2 x3P=124.07kNYVd=0.9 X1.4 ><QA=2.92kN偏心矩ee= YMd/Y)Nd=-0.05m(1) 偏心受壓承載力驗(yàn)算現(xiàn)根據(jù)公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D61-2005)中條文4.0.6、 4.0.7計(jì)算偏心受壓構(gòu)件承載力影響系數(shù)fr

14、2彎曲平面內(nèi)的截面回旋半徑ix=0.289 >)=0.2861RN2-Butembo項(xiàng)目技術(shù)部14iy=0.289 >02=0.1156構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比，其中長(zhǎng)細(xì)比修正系數(shù)丫B取1.3 ,構(gòu)件計(jì)算長(zhǎng)度10取0.7H1 = 1.12m=3.60=0.12x方向和y方向偏心受壓構(gòu)件承載力影響系數(shù),其中 m取8.0, a取 0.0021-宀 1叭=7i + D，1+茂處病-珈+1迢宀勺=0.9161= 1.0037砌體偏心受壓構(gòu)件承載力影響系數(shù)=0.9192構(gòu)件截面面積中條文4.0.9中關(guān)于A=C2*b=0.396m 2由公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D61-2005)偏心矩 e的規(guī)定，現(xiàn)偏心

15、矩e=-0.071m，小于等于 0.6 X0.5 XC2=0.24m，所以現(xiàn)根據(jù)公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D61-2005)中條文4.0.5驗(yàn)算偏心受壓承載力= 1539.73kNoNd = 124.O7kN偏心受壓承載力滿足要求(2) 正截面受彎承載力驗(yàn)算構(gòu)件受拉邊緣的彈性抵抗矩W=b C22/6=O.O264現(xiàn)根據(jù)公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D61-2005)中條文4.0.12計(jì)算正截面受彎承載力W ftmd =11.88kNm > 0Md=-6.03kNm正截面受彎承載力滿足要求(3) 直接受剪承載力驗(yàn)算現(xiàn)根據(jù)公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 JTG D61-2005)中條文4.0.13計(jì)算直接受剪承載力，其中卩f=0.7 , Nk=225.56kN=113.21kN > 0Vd=2.92kN直接受剪承載力滿足要求2.3基底應(yīng)力驗(yàn)算剛果（金）RN2-BUTEMB0市政道路工程橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算書荷載所產(chǎn)生的蓋板支點(diǎn)反力，豎向力及彎矩進(jìn)行作用短期效應(yīng)組合基礎(chǔ)底面上的豎向力、偏心矩及彎矩見下表，其中P9汽是由車輛各稱分項(xiàng)系數(shù)豎向力