米凈跨徑1米填土暗涵蓋板計(jì)算

1、 4米凈跨徑1米填土暗涵蓋板計(jì)算1.設(shè)計(jì)資料 汽車荷載等級：公路-II級； 環(huán)境類別：I類環(huán)境； 凈跨徑：L0=4m； 單側(cè)擱置長度：0.25m； 計(jì)算跨徑：L=4.25m； 填土高：H=1m； 蓋板板端厚d1=30cm；蓋板板中厚d2=40cm；蓋板寬b=0.99m；保護(hù)層厚度c=3cm； 混凝土強(qiáng)度等級為C30； 軸心抗壓強(qiáng)度fcd=13.8Mpa； 軸心抗拉強(qiáng)度ftd=1.39Mpa； 主拉鋼筋等級為HRB335； 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fsd=280Mpa； 主筋直徑為20mm，外徑為22mm，共11根，選用鋼筋總面積As=0.003456m2 蓋板容重1=25kN/m3； 土容重2=18kN

2、/m3 根據(jù)公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D61-2005)中關(guān)于涵洞結(jié)構(gòu)的計(jì)算假定：蓋板按兩端簡支的板計(jì)算，可不考慮涵臺(tái)傳來的水平力2.外力計(jì)算1) 永久作用 (1) 豎向土壓力 q=2Hb=1810.99=17.82kN/m (2) 蓋板自重 g=1(d1+d2)b/2/100=25(30+40)0.99/2 /100=8.66kN/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(JTG D60-2004)中的規(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)，擴(kuò)散面積以最外面的擴(kuò)散線為準(zhǔn) 根據(jù)公路

3、橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004)中關(guān)于車輛荷載的規(guī)定： 車輛荷載順板跨長 La=0.2+2Htan30=0.2+210.577=1.35m 車輛荷載垂直板跨長 Lb=1.9+2Htan30=1.9+210.577=3.05m 車輪重 P=280kN 車輪重壓強(qiáng)L p=P/La/Lb=280/1.35/3.05=67.66kN/m23.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=(17.82+8.66)4.252/8=59.79kNm 邊墻內(nèi)側(cè)邊緣處剪力 V1=(q+g)L0/2=(17.82+8.66)4/2=52.97kN2) 由車輛荷載引起

4、的內(nèi)力 跨中彎矩 M2=pLa(L-La/2)b/4=67.661.35(4.25-1.35/2)0.99/4=81.05kNm 邊墻內(nèi)側(cè)邊緣處剪力 V2=pLab(L0-La/2)/L0)=67.661.350.99(4.00-1.35/2)/4.00=75.38kN3) 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)中關(guān)于作用效應(yīng)組合的規(guī)定： 跨中彎矩 0Md=0.9(1.2M1+1.4M2) =0.9(1.259.79+1.481.05)=166.70kNm 邊墻內(nèi)側(cè)邊緣處剪力 0Vd=0.9(1.2V1+1.4V2) =0.9(1.252.97+1.475.38)=

5、152.18kN4.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=30-3-1.100=25.9cm=0.259m1) 砼受壓區(qū)高度 x=fsdAs/fcd/b=2800.003456/13.8/0.99=0.071m 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(JTG D62-2004)中關(guān)于相對界限受壓區(qū)高度b的規(guī)定: HRB335鋼筋的相對界限受壓區(qū)高度b=0.56。 xbh0=0.560.259=0.145m 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(JTG D62-2004)中關(guān)于受彎構(gòu)件最小配筋百分率的規(guī)定:

6、 P=100As/b/h0=1.35，不小于45ftd/fsd=0.22,同時(shí)不小于0.2 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(JTG D62-2004)中關(guān)于受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力計(jì)算的規(guī)定: fcdbx(h0-x/2)=13.810000.990.071(0.259-0.071/2) =216.37kNm0Md=166.70kNm 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(JTG D62-2004)中關(guān)于抗剪截面驗(yàn)算的規(guī)定: 0.5110-3fcu,k0.5bh0=0.

7、5110-3300.5990259 =716.25kN0Vd=152.18kN 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)計(jì)規(guī)范(JTG D62-2004)中關(guān)于受彎構(gòu)件斜截面抗剪承載力驗(yàn)算的規(guī)定: 對于板式受彎構(gòu)件，公式可乘以1.25提高系數(shù) 1.250.510-32ftdbh0=1.250.000511.390.9910000.2591000 =222.76kN0Vd=152.18kN 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)中構(gòu)造要求配置箍筋5.裂縫寬度計(jì)算 根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D62-2004)中6.4關(guān)于裂縫寬度驗(yàn)算的規(guī)定: 環(huán)境類別為I類環(huán)境，對于鋼筋混凝土構(gòu)件，最大裂縫寬度不應(yīng)超過0.20mm 作用短期效應(yīng)組合 Ms=1.0M1+0.7M2 =1.059.79+0.781.05=116.53kNm 作用長期效應(yīng)組合 Ml=1.0M1+0.4M2 =1.059.79+0.481.05=92.21kNm 受拉鋼筋的應(yīng)力 ss=Ms/0.87/As/h0=116.53/0.87/0.003456/0.259=149.63Mpa 作用長期效應(yīng)影響系數(shù) C2=1+0.5Ml/Ms=1+0.592.