3米5米6米净跨径盖板涵计算书
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盖板涵计算书参考版一、盖板计算1、设计资料盖板按两端简支的板计算,可不考虑涵台传来的水平力;×盖板涵洞整体布置图2、外力计算1永久作用1竖向土压力×H =×20×= kN/mq=K×γ22盖板自重×d=25×= kN/mg=γ12有车辆荷载引起的垂直压力可变作用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;车辆荷载顺板跨长:La=c轮+2×H×tan30°=+23/3= m 车辆荷载垂直板跨长:Lb=d轮+2×H×tan30°=+23/3= 单个车轮重:P=70=91 kN车轮重压强:p=a b =PL L91/×= kN/m2 3、内力计算及荷载组合1由永久作用引起的内力跨中弯矩:M1=q+g ×L 2/8=+× /8= kNm边墙内侧边缘处剪力:V1=q+g ×L 0/2=+× /2= kN2由车辆荷载引起的内力跨中弯矩:aa 2p -b2=4L L L M ⎛⎫ ⎪⎝⎭=4= kN边墙内侧边缘处剪力:aa 00p b -2=L L L V L ⎛⎫ ⎪⎝⎭= 2/5= kN3作用效应组合跨中弯矩:γ0Md=+=××+×= kNm边墙内侧边缘处剪力:γVd=+=×+×= kNm4、持久状况承载能力极限状态计算截面有效高度h0=h-As=++2= m1砼受压区高度x=fsd×As/fcd/b=300× = m根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范ξb的规定:HRB400钢筋的相对界限受压区高度ξb=x≤ξb×h0=×=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ρ=100×As/b/d= 100 ×= ,≥45×ftd /fsd= ,同时≥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Fcd×1000×b×xh0-x/2=×1000××× kNm≥γMd= kNm4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×10-3×fcu,×b×h0=×10-3××990×580= kN≥γVd= kN注:上公式b、 h0单位为mm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对于板式受弯构件,公式可乘以提高系数××10-3×α2×ftd×b×h0=××1××990×580= kN≥γVd= kN注:①上公式b、 h0单位为mm;②α2为预应力提高系数,对于普通钢筋混凝土受弯构件,取α2=;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5、裂缝宽度计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中关于裂缝宽度验算的规定: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.作用短期效应组合Ms=+=1×+×= kNm作用长期效应组合M1=+=1×+×= kNm受拉钢筋的应力受弯构件σss=Ms/As/h0== Mpa钢筋表面形状系数C1=作用长期效应影响系数 C2=1+Ms=1+×=受力性质系数C3=裂缝宽度W=C1×C2×C3×σss×30+d/Es/+10×ρfk=1××××30+/×105/+10×= mm≤裂缝宽度满足规范要求二、台身及基础计算1、设计资料基础为分离式基础,根据公路污工桥涵设计规范b=进行计算;台身基础验算简图2、台身验算1)水平力车辆荷载等代土层厚破坏棱体破裂面与竖直线间夹角θ的正切值tan tan θϕ=-+=-tan35°+cot35°+ tan35°×tan35°=破坏棱体长度l 0=H 2×tan45-φ/2=×= m计算宽度B= m0h=GBl γ∑= 140/ 20= m 土的侧压力系数2tan (45)2ϕλ︒=-=tan 245°-35°/2=q 1=H+h+d/2×b ×λ×γ2=++2×××20= kN/mq 2=H 2+h ×b ×λ×γ2=+×××20= kN/mA 端处弯矩1221(8-7)120A H M q q -==8××/120= kNmA 端处剪力212111211()(916)2640A A q H q q H M q q H Q H -+=--==9×+16× ×40= kN 最大弯矩位置x 0的计算211q q P H -==/= kN/m 0x ==×× /= m 最大弯矩计算=+×× /6×= kNm2)竖向力最不利截面y-y受力简图当x= m时,台身在此截面y-y上的竖向力、偏心距及弯矩3)截面验算作用效应组合γ0Md=××∑M+×Mmax=××+×= kNmγ0Nd=××∑P=××= kNγ0Vd=××QA=××= kN偏心距ee=γ0Md/γNd= = m≤=×= mS为截面或换算截面重心轴至偏心方向截面边缘的距离;满足规范要求;(1)偏心受压承载力验算根据公路污工桥涵设计规范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xi==×=yi==×=构件长细比,当砌体材料为粗料石、块石和片石砌体时,其中长细比修正系数γβ取;构件计算长度l 0,当台身计算模型为上下端铰接时,l 0=;当为上端铰接、下端固结时,取l 0=;现取l 0==×= m,3.5x y l i βγβ==×=3.5y x l i βγβ==×=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,221()11()1(3)1 1.33()m x x x x x x y y e x e e i i ϕαββ-=⨯⎡⎤++-+⎢⎥⎢⎥⎣⎦= 221()11()1(3)1 1.33()ym y yy y y x x e ye e i i ϕαββ-=⨯⎡⎤++-+⎢⎥⎣⎦= 砌体偏心受压构件承载力影响系数1111x yϕϕϕ==+- 构件截面面积A=C2×b=×= m2现根据公路污工桥涵设计规范φAf cd =××= kN≥γ0Nd= kN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=b ×C 22/6=×6= m 3现根据公路污工桥涵设计规范W ×f tmd =××106= kNm ≥γ0Md= kNm正截面受弯承载力满足要求;(3) 直接受剪承载力验算现根据公路污工桥涵设计规范其中μf 为摩擦系数,取;N k 为受剪截面垂直的压力标准值,N k =∑P+γ3×x 0×C 2 =+23××= kN11.4vd f k Af N μ+=×+×= kN ≥γ0V d = kN直接受剪承载力满足要求;3、基础验算1基底应力验算基础底面上的竖向力、偏心距及弯矩见下表,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 偏心距e 弯矩kNmP1′1P21P31P514600P61基础底面积A=b×C3=×= m2W基= b×C32/6=×6= m3max= P M A Wδ=+∑∑基+= kPa ≤300 kPa基地应力满足要求2基底强度验算α==°≤40°基底强度满足要求综上,×盖板涵验算通过。
设计说明一、设计标准与设计规范1、中华人民共和国交通部部标准《公路工程技术标准》(JTJ B01-2003)。
2、中华人民共和国交通部部标准《公路桥涵设计通用规范》(JTJ D60-2004)。
3、中华人民共和国交通部部标准《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》(JTJ022-85)。
4、中华人民共和国交通部部标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》》(JTGD62—2004)。
5、中华人民共和国交通部部标准《公路桥涵地基与基础设计规范》(JT024-85)。
6、中华人民共和国交通部部标准《公路桥涵抗震设计规范》(JTJ004-89)。
7、中华人民共和国交通部部标准《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)。
二、技术指标1、跨径:3.0米2、荷载等级:公路II级3、设计洪水频率:1/504、涵顶填土高度最大6米,地基容许承载力0.45MPa。
三、主要材料1、盖板采用C30砼及R235级及HRB335级钢筋。
2、台身及台帽采用C25砼和R235级及HRB335级钢筋。
3、涵洞铺底采用C25砼。
4、涵洞基础采用C25砼和R235级及HRB335级钢筋。
四、设计要点1、盖板采用简支板计算图式进行设计,按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行计算和验算。
2、预制盖板宽度为99cm。
3、盖板底层设受力主筋,顶层设架立钢筋,各种钢筋沿板长和板宽方向均匀布置。
4、当涵洞斜交时,涵身部分中板以正交预制板铺设,二端洞口部分以梯形现浇钢筋混凝土板构成,梯形板支撑端短边长度99>Ld>50cm。
钢筋构造见相应图纸。
5、路面车辆活荷载对涵顶的压力按30°角进行分布;填土内摩擦角为35°,土容重为18KN/m3。
五、施工要点1、预制盖板必须在混凝土强度达到设计强度的70%以上才能进行脱模、移动和堆放。
预制盖板堆放时应在板块端部采用两点搁支,不得将顶底面倒置。
2、盖板安装后,必须清扫冲洗,充分湿润后再在板与台背间、板与板之间的缝内用小石子填塞顶紧并填塞M10砂浆。
6米净跨径明盖板涵整体计算一.盖板计算1.设计资料汽车荷载等级:公路-I级;环境类别:I类环境;净跨径:L0=6m;单侧搁置长度:0.40m;计算跨径:L=6.4m;盖板板端厚d1=50cm;盖板板中厚d2=50cm;盖板宽b=0.99m;保护层厚度c=6cm;混凝土强度等级为C30;轴心抗压强度f cd=13.8Mpa;轴心抗拉强度f td=1.39Mpa;主拉钢筋等级为HRB335;抗拉强度设计值f sd=280Mpa;主筋直径为28mm,外径为30mm,共12根,选用钢筋总面积A s=0.007390m2涵顶铺装厚H1=10cm;涵顶表处厚H2=10cm;盖板容重γ1=25kN/m3;涵顶铺装容重γ2=25kN/m3;涵顶铺装容重γ3=23kN/m3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2.外力计算1) 永久作用(1) 涵顶铺装及涵顶表处自重q=(γ2·H1+γ3·H2)·b=(25×0.10+23×0.10)×0.99=4.75kN/m(2) 盖板自重g=γ1·(d1+d2)·b/2/100=25×(50+50)×0.99/2 /100=12.38kN/m2) 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4.3.1关于车辆荷载的规定:车辆荷载顺板跨长L a=0.2m车轮重P=70kN根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.3.2关于汽车荷载冲击力的规定:汽车荷载的局部加载,冲击系数采用1.3车轮重压强p=1.3·P/L a=1.3×70/0.20=455.00kN/m3.内力计算及荷载组合1) 由永久作用引起的内力跨中弯矩M1=(q+g)·L2/8=(4.75+12.38)×6.42/8=87.69kNm边墙内侧边缘处剪力V1=(q+g)·L0/2=(4.75+12.38)×6/2=51.38kN2) 由车辆荷载引起的内力跨中弯矩M2=p·L a·(L/2-0.7)=455.00×0.20×(6.40/2-0.7)=227.50kNm边墙内侧边缘处剪力V2=p·L a·(L0-L a/2)/L0+p·L a·(L0-1.5)/L0=455.00×0.20×(6.00-0.20/2)/6.00+455.00×0.20×(6.00-1.5)/6.00=157.73kN3) 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γ0M d=0.9(1.2M1+1.4M2)=0.9×(1.2×87.69+1.4×227.50)=381.36kNm边墙内侧边缘处剪力γ0V d=0.9(1.2V1+1.4V2)=0.9×(1.2×51.38+1.4×157.73)=254.24kN4.持久状况承载能力极限状态计算截面有效高度h0=d1-c-3/2=50-6-1.500=42.5cm=0.425m1) 砼受压区高度x=f sd·A s/f cd/b=280×0.007390/13.8/0.99=0.151m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ξb的规定:HRB335钢筋的相对界限受压区高度ξb=0.56。
盖板涵计算书(参考版)一、盖板计算1、设计资料盖板按两端简支的板计算,可不考虑涵台传来的水平力。
×盖板涵洞整体布置图2、外力计算1)永久作用(1)竖向土压力q=K×γ2×H =×20×= kN/m(2)盖板自重g=γ1×d=25×= kN/m2)有车辆荷载引起的垂直压力(可变作用)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。
车辆荷载顺板跨长:La=c轮+2×H×tan30°=+23/3= m车辆荷载垂直板跨长:Lb=d轮+2×H×tan30°=+23/3=单个车轮重:P=70*=91 kN车轮重压强:p=a b =PL L91/(×)= kN/m23、内力计算及荷载组合1)由永久作用引起的内力 跨中弯矩:M1=(q+g )×L 2/8=(+)× /8= kN??m 边墙内侧边缘处剪力:V1=(q+g )×L 0/2=(+)× /2= kN 2)由车辆荷载引起的内力 跨中弯矩:aa 2p -b2=4L L L M ⎛⎫ ⎪⎝⎭=**()*4= kN边墙内侧边缘处剪力:aa 00p b -2=L L L V L ⎛⎫ ⎪⎝⎭= ***(2)/5= kNaa p -b 2=4L L L M ⎛⎫ ⎪⎝⎭a a 0p b -2=L L L V L ⎛⎫ ⎪⎝⎭3)作用效应组合 跨中弯矩:γ0Md=(+)=×(×+×)= kN??m 边墙内侧边缘处剪力:γ0Vd=(+)=(×+×)= kN??m 4、持久状况承载能力极限状态计算截面有效高度h0=h-As=(++2)= m1)砼受压区高度x=fsd×As/fcd/b=300× = m根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》ξb的规定:HRB400钢筋的相对界限受压区高度ξb=x≤ξb×h0=×=砼受压区高度满足规范要求。
盖板涵工程量计算式盖板涵是一种常见的排水结构,用于引导和收集地表水,以防止水流侵蚀和积水。
对于盖板涵工程,正确计算工程量是至关重要的,以确保工程进展顺利并满足设计要求。
本文将介绍盖板涵工程量计算的相关公式和方法。
一、盖板涵工程概述盖板涵工程是一种将地表水引导至下游排水系统的结构。
它通常由进水孔、涵洞、出水孔等组成。
其基本功能是通过控制涵洞截面面积和进出水孔的位置和大小,来调整地表水的流速,防止水流过快或过慢而引起的问题。
二、盖板涵工程量的计算对盖板涵工程量的计算主要包括涵洞截面面积的计算、进水孔和出水孔的计算、涵洞长度的计算等。
下面将分别介绍这些计算公式和方法。
1. 涵洞截面面积的计算涵洞截面面积的计算通常根据设计要求和实际情况来确定。
一般可以采用矩形或圆形截面。
如果采用矩形截面,截面面积的计算公式为:截面面积 = 宽度 ×高度其中,宽度是涵洞的水平跨度,高度是涵洞的垂直跨度。
如果采用圆形截面,截面面积的计算公式为:截面面积= 1/4 × π × 直径²其中,π取3.14。
2. 进水孔和出水孔的计算进水孔和出水孔的计算根据设计要求和涵洞的实际情况来确定。
一般可以采用矩形或圆形孔口。
如果采用矩形孔口,孔口面积的计算公式为:孔口面积 = 宽度 ×高度其中,宽度是孔口的水平跨度,高度是孔口的垂直跨度。
如果采用圆形孔口,孔口面积的计算公式为:孔口面积= 1/4 × π × 直径²其中,π取3.14。
3. 涵洞长度的计算涵洞长度的计算通常根据设计要求和涵洞的实际情况来确定。
涵洞长度主要受到地形、水流速度和涵洞断面形状的影响。
一般来说,涵洞长度应尽量保持水流稳定,以避免水流过快或过慢而引起的问题。
涵洞长度的计算可以参考以下公式:涵洞长度 = 坡度 ×河底净宽其中,坡度是涵洞纵向的变化率,河底净宽是涵洞的宽度减去进水孔和出水孔的宽度。
目录1 工程概况 (2)1.1 技术标准 (2)2 计算采用的技术规范及软件 (2)3.设计资料 (3)4、荷载组合说明 (3)5、盖板计算 (4)5.1 混凝土参数 (4)5.2荷载计算 (4)5.3 盖板内力计算 (4)5.4 盖板结构配筋 (5)5.5盖板持久状况承载能力极限状态计算 (5)5.6 盖板持久状况正常使用极限状态计算 (7)6、涵台计算 (8)6.1基础资料 (8)6.2涵台与基础构造 (8)6.3涵台验算 (10)7、计算结论 (13)金甲大沟涵洞计算书1 工程概况贵阳市白云区大健康产业园一号路道路工程项目位置位于贵阳市白云区麦架镇,金甲大沟涵洞为一号路主线上跨金甲大沟而设。
涵洞盖板为现浇实心板梁,盖板延跨径方向端部厚度为55cm,直线过度到中间厚度为65cm。
涵洞与道路正交,净跨径为4米。
涵洞起点桩号为JK0+103.275,终点桩号为JK0+213.275,全长110米。
1.1 技术标准汽车荷载:城-A级;设计基准期:100年地震烈度:地震动峰值加速度<0.05g,按Ⅵ设防道路等级:城市主干路设计荷载:1、结构重力:混凝土容重取 26KN/m32、填土容重20KN/M3,粘聚力c=0,内摩擦角为35度。
3、收缩徐变影响力:按04设计规范取用,天数3650天4、汽车荷载:城-A级车道荷载及车辆荷载。
自振频率及冲击系数:按规范取用按规范计算。
5、温度力:整体温差取+20℃、-20℃。
6、地震动峰值加速度: 0.05g2 计算采用的技术规范及软件1、《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)2、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)3、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)4、《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)5、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)6、《城市桥梁设计规范》(CJJ 11-2011)7《公路桥涵施工技术规范》(JTG TF50-2011)采用桥梁博士3.0进行混凝土梁验算。
计算条件涵洞设计安全结构重要性系数:0.9 涵洞桩号:K0+150.00设计荷载等级=城-A验算荷载等级(兼容老规范)=城-A 布载宽度=13(m)板顶填土高度=4.1015(m)土容重=18千牛/立方米土的内摩擦角=30度盖板单侧搁置长度=20cm净跨径=300(cm)计算跨径=320cm涵洞斜交角度=0度正标准跨径=340cm板间接缝长度=2cm横向钢筋等级=II级钢筋单侧基础襟边总宽=30cm洞身长度29(m)盖板厚度30cm盖板宽度=100cm盖板容重=25千牛/立方米盖板抗压强度=13.8MPa盖板抗拉强度=1.39MPa涵台顶宽度=60cm涵台底宽度=107.5cm涵台高度=190cm涵台容重=23千牛/立方米台身抗压强度=7.82MPa整体式基础=False基础级数=1每级基础高度=60cm基础容重=23千牛/立方米铺底厚度=40铺底容重=23千牛/立方米基底容许应力=250每延米铺底宽度=40cm单侧基础襟边总宽=30cm盖板计算1.恒载内力计算系数K = 1.372864q土= K * 土容重* 填土高度= 101.3544kNq自= 盖板容重* 盖板厚度= 7.5kN恒载产生的支座剪力V恒=(q土+ q自) * 净跨径/ 2=163.2816kN恒载产生的跨中弯矩M恒=1 / 8 * (q土+ q自) * 计算跨径^ 2 = 139.3336kN·M2.活载计算设计荷载等级:城-A布载宽度=13米用动态规划法求得设计荷载作用下盖板上产生的最大弯矩和剪力冲击力系数U = 0最大弯矩M设= M设* (1 + U)=17.50052* (1 + 0)=17.50052kN·M最大剪力V设= V设* (1 + U)=20.50843* (1 + 0)=20.50843kN.3.荷载组合(1)承载能力极限状态效应组合Md = 1.2 * M恒+ 1.4 * M设= 191.7011kN*mV支= 1.2 * V恒+ 1.4 * V设=224.6497kN(2)正常使用极限状态效应组合正常使用极限状态效应组合短期组合Msd = M恒+ 0.7 * M设= 151.584kN*m正常使用极限状态效应组合长期组合Mld = M恒+ 0.4 * M设= 146.3339kN*m4.构件计算(1) 正截面强度计算截面有效高度h0 = 260mm盖板宽度b = 1000mm盖板抗压强度fcd = 13.8MPa钢筋抗拉设计强度fsd = 340MPa按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第5.2.2-1和5.2.2-2公式,计算最小钢筋截面积As由r0 * Md <= fcd * b * x * (h0 - x/2) ,可得x由fsd * As = fcd * b * x ,可得Asx = 53.6132 <= ξb*h0 = 143,截面受压高度符合要求!根据计算需要受拉钢筋的最小截面积As = 2176.065mm^2在涵洞中设计的受拉钢筋的截面积Ar = 4084.071mm^2实际钢筋截面积Ar = 4084.071mm^2 >= 最小钢筋截面积As =2176.065mm^2 , 正截面强度满足要求。
5米净跨径明盖板涵整体计算一.盖板计算1.设计资料汽车荷载等级:公路-I级;环境类别:I类环境;净跨径:L0=5m;单侧搁置长度:0.30m;计算跨径:L=5.3m;盖板板端厚d1=35cm;盖板板中厚d2=35cm;盖板宽b=0.99m;保护层厚度c=5cm;混凝土强度等级为C30;轴心抗压强度f cd=13.8Mpa;轴心抗拉强度f td=1.39Mpa;主拉钢筋等级为HRB335;抗拉强度设计值f sd=280Mpa;主筋直径为28mm,外径为30mm,共10根,选用钢筋总面积A s=0.006158m2涵顶铺装厚H1=10cm;涵顶表处厚H2=100cm;盖板容重γ1=25kN/m3;涵顶铺装容重γ2=25kN/m3;涵顶铺装容重γ3=18kN/m3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2.外力计算1) 永久作用(1) 涵顶铺装及涵顶表处自重q=(γ2·H1+γ3·H2)·b=(25×0.10+18×1.00)×0.99=20.30kN/m(2) 盖板自重g=γ1·(d1+d2)·b/2/100=25×(35+35)×0.99/2 /100=8.66kN/m2) 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4.3.1关于车辆荷载的规定:车辆荷载顺板跨长L a=0.2m车轮重P=70kN根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.3.2关于汽车荷载冲击力的规定:汽车荷载的局部加载,冲击系数采用1.3车轮重压强p=1.3·P/L a=1.3×70/0.20=455.00kN/m3.内力计算及荷载组合1) 由永久作用引起的内力跨中弯矩M1=(q+g)·L2/8=(20.30+8.66)×5.32/8=101.68kNm边墙内侧边缘处剪力V1=(q+g)·L0/2=(20.30+8.66)×5/2=72.39kN2) 由车辆荷载引起的内力跨中弯矩M2=p·L a·(L/2-0.7)=455.00×0.20×(5.30/2-0.7)=177.45kNm边墙内侧边缘处剪力V2=p·L a·(L0-L a/2)/L0+p·L a·(L0-1.5)/L0=455.00×0.20×(5.00-0.20/2)/5.00+455.00×0.20×(5.00-1.5)/5.00=152.88kN3) 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γ0M d=0.9(1.2M1+1.4M2)=0.9×(1.2×101.68+1.4×177.45)=333.40kNm边墙内侧边缘处剪力γ0V d=0.9(1.2V1+1.4V2)=0.9×(1.2×72.39+1.4×152.88)=270.81kN4.持久状况承载能力极限状态计算截面有效高度h0=d1-c-3/2=35-5-1.500=28.5cm=0.285m1) 砼受压区高度x=f sd·A s/f cd/b=280×0.006158/13.8/0.99=0.126m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ξb的规定:HRB335钢筋的相对界限受压区高度ξb=0.56。
3米跨钢筋混凝土盖板涵设计说明.docx 范本1:【文档标题】:3米跨钢筋混凝土盖板涵设计说明【设计说明】一、设计依据1.1 相关规范及标准1.2 基本设计要求1.3 工程背景及需求描述二、设计内容2.1 盖板涵的选型及材料要求2.2 结构布置及尺寸设计要点2.3 加固措施及设计要求2.4 涵底通道及出口设计2.5 地基处理及防水措施三、结构设计计算说明3.1 盖板涵的自重计算3.2 涵内水压力计算3.3 断面抗弯、剪力及承载力计算3.4 钢筋配筋计算3.5 基础承载力计算四、施工安装要求4.1 盖板涵的施工工序及流程4.2 盖板涵的预制与安装要求4.3 施工质量控制要点4.4 施工安全注意事项五、验收及维护要求5.1 盖板涵的验收规范及要求5.2 盖板涵的维护及保养指南5.3 定期检查与维修要求【附件】1. 设计图纸2. 结构计算书3. 施工工序流程图4. 施工验收记录表5. 盖板涵维护记录表【法律名词及注释】1. 盖板涵:指用于排水或输水的混凝土结构,一般由盖板、侧墙和底板构成。
2. 施工安全注意事项:指在施工过程中需要特别注意遵守的安全规范,如穿戴安全防护用品、防止坍塌等。
范本2:【文档标题】:3米跨钢筋混凝土盖板涵设计说明【设计说明】一、设计依据1.1 相关规范及标准1.2 基本设计要求1.3 工程背景及需求描述二、设计内容2.1 盖板涵的选型及材料要求2.2 结构布置及尺寸设计要点2.3 加固措施及设计要求2.4 涵底通道及出口设计2.5 地基处理及防水措施三、结构设计计算说明3.1 盖板涵的自重计算3.2 涵内水压力计算3.3 断面抗弯、剪力及承载力计算3.4 钢筋配筋计算3.5 基础承载力计算四、施工安装要求4.1 盖板涵的施工工序及流程4.2 盖板涵的预制与安装要求4.3 施工质量控制要点4.4 施工安全注意事项五、验收及维护要求5.1 盖板涵的验收规范及要求5.2 盖板涵的维护及保养指南5.3 定期检查与维修要求【附件】1. 设计图纸2. 结构计算书3. 施工工序流程图4. 施工验收记录表5. 盖板涵维护记录表【法律名词及注释】1. 盖板涵:指用于排水或输水的混凝土结构,一般由盖板、侧墙和底板构成。
盖板涵计算书(参考版)一、盖板计算1、设计资料其中:①汽车荷载等级通过《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中 4.3.1所得:砼轴心抗压强度、抗拉强度通过《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中3.1.4所得:②安全结构重要性系数通过《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中1.0.9和4.1.6所得:③环境类别通过《混凝土结构设计规范》(JTG D60-2004)中3.5.2所得:④混凝土轴心抗压、抗拉强度通过《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中3.1.4所得:⑤各结构层容重通过《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中 4.2.1所得:根据《公路污工桥涵设计规范》(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。
5.0m×2.5m盖板涵洞整体布置图2、外力计算1)永久作用(1)竖向土压力×H =1.067965×20×0.5=10.68 kN/mq=K×γ2(2)盖板自重×d=25×0.65=16.25 kN/mg=γ12)有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:c轮为汽车轮胎在行车方向的着地长度 (m),d轮为汽车轮胎宽度 (m)。
车辆荷载顺板跨长:La=c轮+2×H×tan30°=0.2+2×0.53 m 车辆荷载垂直板跨长:Lb=d轮+2×H×tan30°=0.6+2×0.53m 单个车轮重:P=70*1.3=91 kN车轮重压强:p=a b =PL L91/(0.77735×1.17735)= 99.43 kN/m2填料厚度大于等于0.5m时的涵洞不计冲击力。
已知计算条件:涵洞的设计安全等级为三级,取其结构重要性系数:.9涵洞桩号= K1+559.00设计荷载等级=城-A验算荷载等级(兼容老规范)=城-A箱涵净跨径= 6米箱涵净高= 4米箱涵顶板厚= .75米箱涵侧板厚= .75米板顶填土高= 4.12米填土容重= 18千牛/立方米钢筋砼容重= 25千牛/立方米混凝土容重= 22千牛/立方米水平角点加厚= .05米竖直角点加厚= .05米涵身混凝土强度等级= C30钢筋等级= III级钢筋填土内摩擦角= 30度基底允许应力= 200千牛/立方米顶板拟定钢筋直径= 25毫米每米涵身顶板采用钢筋根数= 9根底板拟定钢筋直径= 25毫米每米涵身底板采用钢筋根数= 9根侧板拟定钢筋直径= 25毫米每米涵身侧板采用钢筋根数= 5根荷载基本资料:土系数 K = 1.219647恒载产生竖直荷载p恒=109.16千牛/平方米恒载产生水平荷载ep1=24.71千牛/平方米恒载产生水平荷载ep2=57.71千牛/平方米汽车产生竖直荷载q汽=9.54千牛/平方米挂车产生竖直荷载q挂=9.54千牛/平方米挂车产生竖直荷载eq挂=3.18千牛/平方米汽车产生水平荷载eq汽=3.18千牛/平方米计算过程重要说明:角点(1)为箱涵左下角,角点(2)为箱涵左上角,角点(3)为箱涵右上角,角点(4)为箱涵右下角构件(1)为箱涵顶板,构件(2)为箱涵底板,构件(3)为箱涵左侧板,构件(4)为箱涵右侧板1>经过箱涵框架内力计算并汇总,结果如下(单位为:千牛.米):a种荷载(涵顶填土及自重)作用下:涵洞四角节点弯矩和构件轴力:MaA = MaB = MaC = MaD = -1 / (K + 1) * P * Lp^2 / 12 = -243.2823kN.m Na1 = Na2 = 0kNNa3 = Na4 = P * Lp / 2 = 368.4275kNa种荷载(汽车荷载)作用下:MaA = MaB = MaC = MaD = -1 / (K + 1) * P * Lp^2 / 12 = -21.2509kN.m Na1 = Na2 = 0kNNa3 = Na4 = P * Lp / 2 = 32.18244kNb种荷载(侧向均布土压力)作用下:涵洞四角节点弯矩和构件轴力:MbA = MbB = MbC = MbD = -K / (K + 1) * P * hp^2 / 12 = -19.19024kN.m Nb1 = Nb2 = P * Lp / 2 = 58.68704kNNb3 = Nb4 = 0kNc种荷载(侧向三角形土压力)作用下:涵洞四角节点弯矩和构件轴力:McA = McD = K *(3K + 8) / ((K + 1)*(K + 3)) * P * hp^2 / 60 = -13.99292kN.mMcB = McC = K *(2K + 7) / ((K + 1)*(K + 3)) * P * hp^2 / 60 = -11.63514kN.mNc1 = P * hp / 6 + (McA - McB) / hp = 25.62863kNNc2 = P * hp / 3 - (McA - McB) / hp = 52.74638kNNc3 = Nc4 = 0kNd种荷载(侧向汽车压力)作用下:涵洞四角节点弯矩和构件轴力:MdA = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) + (10K + 2) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = -11.65001kN.mMdB = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) - (5K + 3) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = 6.27879kN.mMdC = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) + (5K + 3) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = -8.747248kN.mMdD = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) - (10K + 2) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = 9.181548kN.mNd1 = (MdD - MdC) / hp = 3.774483kNNd2 = P * hp - (MdD - MdC) / hp = 11.32345kNNd3 = Nc4 = -(MdB - MdC) / Lp = -2.22608kN角点(1)在恒载作用下的的总弯矩为:-276.47角点(1)在汽车作用下的的总弯矩为:-32.9角点(1)在挂车作用下的的总弯矩为:-32.9角点(1)在混凝土收缩下的的弯矩为:94.66角点(1)在温度变化下的的总弯矩为:94.66构件(1)在恒载作用下的的总轴力为:84.32构件(1)在汽车作用下的的总轴力为:3.77构件(1)在挂车作用下的的总轴力为:3.77构件(1)在混凝土收缩下的的轴力为:0构件(1)在温度变化下的的总轴力为:0角点(2)在恒载作用下的的总弯矩为:-274.11角点(2)在汽车作用下的的总弯矩为:-14.97角点(2)在挂车作用下的的总弯矩为:-14.97角点(2)在混凝土收缩下的的弯矩为:-94.66角点(2)在温度变化下的的总弯矩为:-94.66构件(2)在恒载作用下的的总轴力为:111.43构件(2)在汽车作用下的的总轴力为:11.32构件(2)在挂车作用下的的总轴力为:11.32构件(2)在混凝土收缩下的的轴力为:0构件(2)在温度变化下的的总轴力为:0角点(3)在恒载作用下的的总弯矩为:-274.11角点(3)在汽车作用下的的总弯矩为:-30角点(3)在挂车作用下的的总弯矩为:-30角点(3)在混凝土收缩下的的弯矩为:-94.66角点(3)在温度变化下的的总弯矩为:-94.66构件(3)在恒载作用下的的总轴力为:368.43构件(3)在汽车作用下的的总轴力为:29.96构件(3)在挂车作用下的的总轴力为:29.96构件(3)在混凝土收缩下的的轴力为:0构件(3)在温度变化下的的总轴力为:0角点(4)在恒载作用下的的总弯矩为:-276.47角点(4)在汽车作用下的的总弯矩为:-12.07角点(4)在挂车作用下的的总弯矩为:-12.07角点(4)在混凝土收缩下的的弯矩为:94.66角点(4)在温度变化下的的总弯矩为:94.66构件(4)在恒载作用下的的总轴力为:368.43构件(4)在汽车作用下的的总轴力为:34.41构件(4)在挂车作用下的的总轴力为:34.41构件(4)在混凝土收缩下的的轴力为:0构件(4)在温度变化下的的总轴力为:02>荷载组合计算角点(1) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -299.4961 角点(1) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -289.6258 角点(1) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -377.8198角点(2) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -284.5881 角点(2) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -280.0965 角点(2) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -349.8901角点(3) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -295.1064 角点(3) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -286.1069 角点(3) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -370.9266角点(4) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -284.914角点(4) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -281.2932角点(4) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -348.6556构件(1) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 86.9578构件(1) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 85.82546构件(1) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 106.4631构件(2) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 119.3598构件(2) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 115.9628构件(2) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 149.5729构件(3) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 389.3969构件(3) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 380.41构件(3) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 484.0518构件(4) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 392.5134构件(4) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 382.1909构件(4) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 490.28493>将箱涵框架分解为四根独立构件,求其跨中内力并进行效应组合。
1.设计资料汽车荷载等级公路一级环境类别I类环境净跨径300cm单侧搁置长度25cm计算跨径350cm盖板支点厚度30cm盖板跨中厚度30cm保护层厚度3cm混凝土强度等级C40混凝土轴心抗压强度11.73Mpa混凝土轴心抗拉强度 1.04Mpa主筋等级为HRB400钢筋主筋抗拉强度设计值为330Mpa主筋直径为18mm主筋根数为15选用钢筋总面积As为 3.817035E-03m^2涵顶铺装厚为10cm涵顶表处厚为4cm盖板容重为25kN/m^3涵顶铺装容重为25kN/m^3涵顶表处容重为23kN/m^32.外力计算1)永久作用q=铺装容重*铺装厚/100+表处容重*表处厚/100= 3.42kN/m g=盖板容重*(盖板厚度+端部盖板厚度)/2/100=7.875kN/m 2)可变作用汽车荷载顺板跨长La=0.2m车轮重pKg=70kN车轮重压强P= 1.3*pKg/La=455kN/m3.内力计算及荷载组合1)由永久作用引起的内力跨中弯矩M1=(q+g)*计算跨径^2/8/10000=17.29547kNm边墙内侧边缘处剪力V1=(q+g)*计算跨径/2/100=19.76625kN2)由车辆荷载引起的内力跨中弯矩M2=P*La*(计算跨径/2/100-0.7)=95.55kNm边墙内侧边缘处剪力3)作用效应组合跨中弯矩r0Md=cal盖板受力计算.Parm.安全系数*(1.2*M1+ 1.4*M2)=139.0721kNm边墙内侧边缘处剪力r0Vd=cal盖板受力计算.Parm.安全系数*(1.2*V1+ 1.4*V2)=189.5155kN4.持久状况承载能力极限状态计算截面有效高度h0=盖板厚度-保护层-钢筋外径/2=.26m1)砼受压区高度x=钢筋抗拉强度*选用钢筋总面积/抗压强度=.1073846mHRB400钢筋的相对界限受压区高度系数为.53x不大于受压高度系数界线*h0=.1378m[砼受压区高度满足规范要求]2)最小配筋率Ps=100*钢筋总面积/h0/b=1.468091%Ps=1.468091%,不小于45*抗拉强度/钢筋抗拉强度=.1418182%,并且不小于0.2% [主筋配筋率满足规范要求]3)正截面抗弯承载力验算受弯构件正截面承载力计算为:抗压强度*1000*b*x*(h0-x/2)=259.8696kNm不小于r0Md=139.0721kNm[正截面抗弯承载力满足规范要求]0.51*0.001*Sqr(混凝土标号)*盖板宽*h0*1000=838.636004715668kN不小于r0Vd=189.5155kN[抗剪截面满足规范要求]1.25*0.5*0.001*a2*盖板宽度*抗拉强度*h0*1000=168.999987602234kN<r0Vd =189.5155kN[斜截面抗剪力不满足规范5.2.10要求,需要通过配置箍筋提高抗剪承载力]验算箍筋共同作用下的抗剪承载力纵向受拉钢筋的配筋百分率纵向受拉钢筋配筋百分率=100*选用钢筋总面积/h0=1.468091箍筋配筋率Psv=3.1415927*(钢筋直径/2)^2*1/钢筋间距3.92699096277509E-03混凝土和箍筋共同承担的斜截面抗剪承载力Vcs=a1*a2*a3*0.45*0.001*b*h0*Sqrt((2+0.6*纵向受拉钢筋配筋百分率)* Sqrt(混凝土标号)*Psv*钢筋抗拉强度)=480.730231260801kN不小于r0Vd=189.5155kN[斜截面抗剪承载力满足规范要求]5.裂缝宽度计算短期效应组合Ms=1*M1+0.7*M2=84.1804714202881kNm长期效应组合Ml=1*M1+0.4*M2=55.5154705047607kNm受拉钢筋的应力Oss=Ms/0.87/选用钢筋总面积/h0=97.4973054568368Mpa作用长期效应影响系数C2=1+0.5*Ml/Ms=1.32974079123167裂缝宽度Wfk=1*C2*1.15*Oss*(30+钢筋直径)/2*100000/(0.28+10*纵向受拉钢筋配筋百分率)=8.38368716585729E-02mm不大于最大裂缝宽度.2mm[裂缝宽度满足要求]6.涵台验算破坏凌体长度L0=1.350998m均布土层厚度h0=1.644874m水平压力盖板处:qa=12.50922kN/m涵台底部:qb=23.9092kN/m支座处反力盖板处:Na=(2*qa+qb)*涵洞净高/6=12.23191kN涵台底部:Nb=(qa+2*qb)*涵洞净高/6=15.0819kN最大弯矩和弯矩距离最大弯矩距离x=涵洞净高/(qb-qa)*(-qa+Sqr((1/3)*(qa^2+qa*qb+ qb^2)))=.7888141m最大弯矩值Mmax=Na*x-qa*(x^2/2)-(qb-qa)*(x^2/6/涵洞净高)= 4.968758kN.m恒载垂直压力和弯矩盖板及其之上的压力p1=25.095kNe1=-.2736018mM1=-6.866036kN.m涵台顶部的压力p2=1.225kNe2=2.639823E-02mM2=3.233783E-02kN.m涵台压力p3=10.88563kNe3=9.860177E-02m涵台背坡部分压力p4= 1.788904kNe4=.2671328mM4=.477875kN.m涵台背坡以上填土压力p5=1.400012kNe5=.3328673mM5=.4660182kN.m总压力P=40.39455kN总弯矩M=-4.816463kN.m荷载组合Mj=1.176506Nj=48.47346e0=Mj/Nj=2.427113E-02me0<0.6s=.239161055088043m[涵台偏心距满足限值要求]iy=(涵台顶宽+涵台背坡*x)/Sqr(12)=.2301328ix=b/Sqr(12)=.2886751α=0.002βx=rβ*l0/(3.5*iy)=3βy=rβ*l0/(3.5*ix)=3ψx=(1-(ex/ee)^8)/(1+(ex/iy)^2)*(1/(1+α*βx*(βx-3)* (1+1.33*(ex/iy)^2)))=.9889994ψy=(1-(ey/ee)^8)/(1+(ey/ix)^2)*(1/(1+α*βy*(βy-3)* (1+1.33*(ey/ix)^2)))=1ψ=1/((1/ψx)+(1/ψy)-1)=.9889994截面积A=.7972035m^2涵台抗压强度=11.73MPar0*Nd=43.62611kN<ψ*fcd*b*(h-2*e0)=8685.19kN所以,截面强度和稳定性满足要求!r0*Md= 1.058855kN<W*ftmd=110.1591kN所以,涵台正截面抗弯承载力满足要求!7.基底应力验算恒载垂直压力和弯矩盖板及以上的压力p1=25.095kNe1=-.2875mM1=-7.214813kN.m涵台顶部压力p2=1.225kNe2=-.1125mM2=-.1378125kN.m涵台压力p3=26.22kNe3=.2375mM3=6.227251kN.m涵洞外侧襟边以上填土压力p4=12.636kNe4=.6875m铺底及铺底以下填土压力p5=16.1kNe5=.6875mM5=11.06875kN.m基础压力p6=23.115kNe6=0mM6=0kN.m涵台背坡压力p7=10.37875kNe7=.2208334mM7=2.291974kN.m涵台背坡之上填土压力p8=4.21325kNe8=.3791667mM8=1.597524kN.m活载压力和弯矩p汽=102.6667kNe汽=-.2875mM汽=-29.51667kN.mP总=221.6497kNM总=-6.996546kN.m基底应力σmax(min)=P/A+-M/Wσmax=147.2907kPa根据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)第3.3.4条计算修正后的容许应力k1=0,k2= 1.5r1=27,r2=18基础宽度=2基础埋置深度=3[σ]=[σ0]+k1*r1*(b-2)+k2*r2*(h-3)=160kPaσmax=147.2907kPa<基底容许应力=160kPa基础承载力满足要求!。
6米净跨径明盖板涵整体计算一.盖板计算1.设计资料汽车荷载等级:公路-I级;环境类别:I类环境;净跨径:L0=6m;单侧搁置长度:0.40m;计算跨径:L=6.4m;盖板板端厚d1=50cm;盖板板中厚d2=50cm;盖板宽b=0.99m;保护层厚度c=6cm;混凝土强度等级为C30;轴心抗压强度f cd=13.8Mpa;轴心抗拉强度f td=1.39Mpa;主拉钢筋等级为HRB335;抗拉强度设计值f sd=280Mpa;主筋直径为28mm,外径为30mm,共12根,选用钢筋总面积A s=0.007390m2涵顶铺装厚H1=10cm;涵顶表处厚H2=10cm;盖板容重γ1=25kN/m3;涵顶铺装容重γ2=25kN/m3;涵顶铺装容重γ3=23kN/m3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2.外力计算1) 永久作用(1) 涵顶铺装及涵顶表处自重q=(γ2·H1+γ3·H2)·b=(25×0.10+23×0.10)×0.99=4.75kN/m(2) 盖板自重g=γ1·(d1+d2)·b/2/100=25×(50+50)×0.99/2 /100=12.38kN/m2) 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4.3.1关于车辆荷载的规定:车辆荷载顺板跨长L a=0.2m车轮重P=70kN根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.3.2关于汽车荷载冲击力的规定:汽车荷载的局部加载,冲击系数采用1.3车轮重压强p=1.3·P/L a=1.3×70/0.20=455.00kN/m3.内力计算及荷载组合1) 由永久作用引起的内力跨中弯矩M1=(q+g)·L2/8=(4.75+12.38)×6.42/8=87.69kNm边墙内侧边缘处剪力V1=(q+g)·L0/2=(4.75+12.38)×6/2=51.38kN2) 由车辆荷载引起的内力跨中弯矩M2=p·L a·(L/2-0.7)=455.00×0.20×(6.40/2-0.7)=227.50kNm边墙内侧边缘处剪力V2=p·L a·(L0-L a/2)/L0+p·L a·(L0-1.5)/L0=455.00×0.20×(6.00-0.20/2)/6.00+455.00×0.20×(6.00-1.5)/6.00=157.73kN3) 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γ0M d=0.9(1.2M1+1.4M2)=0.9×(1.2×87.69+1.4×227.50)=381.36kNm边墙内侧边缘处剪力γ0V d=0.9(1.2V1+1.4V2)=0.9×(1.2×51.38+1.4×157.73)=254.24kN4.持久状况承载能力极限状态计算截面有效高度h0=d1-c-3/2=50-6-1.500=42.5cm=0.425m1) 砼受压区高度x=f sd·A s/f cd/b=280×0.007390/13.8/0.99=0.151m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ξb的规定:HRB335钢筋的相对界限受压区高度ξb=0.56。
3米5米6米净跨径盖板涵计算书
6米
9/30/2015 净跨径.7米填土暗涵盖板计算 6米净跨径.7米填土暗涵盖板计算
1.设计资料
汽车荷载等级:公路-I级; 环境类别:I类环境;
净跨径:L0=6m; 单侧搁置长度:0.30m; 计算跨径:L=6.3m; 填土高:H=.7m;
盖板板端厚d1=30cm;盖板板中厚d2=25cm;盖板宽b=0.99m;保护层厚度c=3cm;
混凝土强度等级为C30; 轴心抗压强度fcd=13.8Mpa; 轴心抗拉强度
ftd=1.39Mpa;
主拉钢筋等级为HRB335; 抗拉强度设计值fsd=280Mpa;
主筋直径为18mm,外径为20mm,共24根,选用钢筋总面积As=0.006108m2 盖板容重γ1=25kN/m3; 土容重γ2=18kN/m3
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
2.外力计算
1) 永久作用
(1) 竖向土压力
q=γ2?H?b=18×.7×0.99=12.474kN/m
(2) 盖板自重
g=γ1?(d1+d2)?b/2/100=25×(30+25)×0.99/2 /100=6.81kN/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: 6米
9/30/2015 净跨径.7米填土暗涵盖板计算车辆荷载顺板跨长
La=0.2+2?H?tan30=0.2+2×.7×0.577=1.01m
车辆荷载垂直板跨长
Lb=1.9+2?H?tan30=1.9+2×.7×0.577=2.71m
车轮重
P=280kN
车轮重压强L
p=P/La/Lb=280/1.01/2.71=102.54kN/m2
3.内力计算及荷载组合
1) 由永久作用引起的内力
跨中弯矩
22 M1=(q+g)?L/8=(12.47+6.81)×6.3/8=95.65kNm
边墙内侧边缘处剪力
V1=(q+g)?L0/2=(12.47+6.81)×6/2=57.84kN
2) 由车辆荷载引起的内力
跨中弯矩
M2=p?La?(L-La/2)?b/4=102.54×1.01×(6.30-1.01/2)×0.99/4=148.30kNm
边墙内侧边缘处剪力
V2=p?La?b?(L0-La/2)/L0)=102.54×1.01×0.99×(6.00-
1.01/2)/6.00=93.75kN
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
γ0Md=0.9(1.2M1+1.4M2)
=0.9×(1.2×95.65+1.4×148.30)=290.17kNm
边墙内侧边缘处剪力
γ0Vd=0.9(1.2V1+1.4V2)
=0.9×(1.2×57.84+1.4×93.75)=180.60kN
4.持久状况承载能力极限状态计算
截面有效高度 h0=d1
-c-2/2=30-3-1.000=26.0cm=0.260m
6米
9/30/2015 净跨径.7米填土暗涵盖板计算 1) 砼受压区高度
x=fsd?As/fcd/b=280×0.006108/13.8/0.99=0.125m
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ξb的规定:
HRB335钢筋的相对界限受压区高度ξb=0.56。
x?ξb?h0=0.56×0.260=0.146m
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:
P=100?As/b/h0=2.37,不小于45ftd/fsd=0.22,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:
fcd?b?x(h0-x/2)=13.8×1000×0.99×0.125(0.260-0.125/2)
=337.62kNm?γ0Md=290.17kNm
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:
0.51×10-3?fcu,k0.5?b?h0=0.51×10-3×300.5×990×260
=719.02kN?γ0Vd=180.60kN
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
1.25×0.5×10-
3?α2?ftd?b?h0=1.25×0.0005×1×1.39×0.99×1000×0.260×1000 =223.62kN?γ0Vd=180.60kN
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.裂缝宽度计算
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:
环境类别为I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
=1.0×95.65+0.7×148.30=199.47kNm
作用长期效应组合
Ml=1.0M1+0.4M2
=1.0×95.65+0.4×148.30=154.98kNm
受拉钢筋的应力
σss=Ms/0.87/As/h0=199.47/0.87/0.006108/0.260=144.37Mpa
6米
9/30/2015 净跨径.7米填土暗涵盖板计算作
用长期效应影响系数
C2=1+0.5Ml/Ms=1+0.5×154.98/199.47=1.39
裂缝宽度
Wfk=C1?C2?C3?σss?(30+d)/Es/(0.28+10?ρ)
=1×1.39×1.15×144.37×(30+18)/2.00×105/(0.28+10×0.0200)
=0.12mm?0.20mm
裂缝宽度满足规范要求。