加_第六章__涵洞结构计算详解
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涵洞模板计算书一、墙身模板计算K51+025涵洞墙身高度H=5.78m,厚度1.2m,每段长度6m。
1、混凝土采用坍落度为60mm~90mm的普通混凝土,混凝土重力密度γ3,浇筑速度2.5m/h,浇筑入模温度T=30o C。
c=25KN/m根据侧压力计算公式β1=1.0,β2=1.0公式1F=0.22γc t oβ1β2υ1/2=0.22γc200/(T+15)β1β2υ1/2=0.22×24×200/(30+15)×1.2×1.15×2.51/2=51.3kN/㎡公式2F=γc H=25×5.78=144.5kN/㎡按取最小值,则最大侧压力为51.3kN/㎡2、外楞间距计算按三跨以上连续梁进行计算(1)抗弯强度验算:本墙身模板内楞为横向肋骨,间距a=0.45m,外楞为纵向肋骨。
Ф48mm钢管的截面抵抗距W=Π(d14-d24)/32d1=3.14*(484-41.54)/(32*48)=4788N/mm3强度设计值ƒ=215MPa根据公式外楞最小间距m m 667450103.51478821510103=⨯⨯⨯⨯==-Fa fW b模板现外楞间距600mm < b=667mm满足要求(2)挠度计算Ф48mm 钢管的弹性模量E=2.1×105,惯性矩I=WR=4788*24=11.5×104容许挠度值[w ]=3mm ,则外楞最小间距 []mm 828450103.513105.11101.215015034544=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-Fa w EI b模板现外楞间距600mm < b=828mm满足要求3、拉杆间距计算按三跨以上连续梁进行计算(1)抗弯强度验算:本墙身模板内楞为横向肋骨,间距a=0.45m , 外楞为纵向肋骨。
2根Ф48mm 钢管的截面抵抗距W=2*4788=9576N/mm 3强度设计值ƒ=215MPa根据公式外楞最小间距m m 944450103.51957621510103=⨯⨯⨯⨯==-Fa fW b模板现外楞间距750mm < b=944mm满足要求(2)挠度计算Ф48mm 钢管的弹性模量E=2.1×105, 惯性矩I=2×11.5×104=23×104容许挠度值[w ]=3mm ,则外楞最小间距 []mm 985450103.5131023101.215015034544=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-Fa w EI b模板现外楞间距750mm < b=985mm满足要求4、拉杆拉力计算工程使用拉杆横向间距a=0.6m ,纵向间距b=0.75m拉杆承受最大拉力P=F ·A=F ·a ·b=51.3×0.6×0.75=23.1kN工程中使用Ф16对拉螺栓容许拉力为24.5kN ,满足要求。
有关涵洞设计应该注意的几点问题(对于新手)1、涵长计算对于正交涵洞,用《见习日记》中或者《铁路小桥涵设计》中记录的公式,正确计算涵洞长度;对于斜交涵洞,用《标准图》中的公式,正确计算涵洞长度。
斜交斜做盖板涵入口靠上坡端涵长计算(采用第二法计算——对于陡坡涵洞)公式为:jm jm tg jm D W m a H L θθθsin cos )1(4.02)2.0(μμ⨯+++--=下上下上 (第二法)=m i j jm tg jm D W m a H )(sin cos )1(4.02)2.0(-⨯+++--θθθμμ下上 (第一法)2、涵洞涵身分节 首先确定出入口定长,(正交)一般情况翼墙式洞门为1米,端墙式洞门为2米,(斜交定长查斜交涵洞兰图中的B o 值)然后,按3米或2米的涵节分节,沉降缝一般设置为3厘米。
用适当的涵节加沉降缝加出入口定长凑足涵长,不够或多出部分,用最后一节涵节变化满足,应保证宁长勿短的要求。
具体计算公式为:整个涵长=1(或2)+n ×涵节长度+(n+1)×0.03+1(或2) 3、涵洞数量计算及查表注意,在查表时,涵身数量等于表中所查数据乘以各涵节相加的涵身长,而不是乘以总涵长;出入口数量计算时,应注意是否有提高节,当有提高节时,可以直接用查到的出口加上入口数量即可;若无提高节,则用出口数量乘以2则为出入口数量。
4、标高控制设计时,必须满足轨底至盖板顶≥0.41(0.8)米的最低要求,用公式表示为:41.086.0≥---+gbh hjng zxxsmbg ljbg d h H H (0.8)上式中:H——线路中心路肩标高jlbgH——涵洞中心泄水面标高(为未知)zxxsmbgh——涵洞内部高度hjngd——盖板厚度gbh用上式求出最大的泄水面标高后,再根据拟订的泄水面坡度,反推到上游路肩垂直对下来的泄水面处的标高,再用上式检算是否满足大于等于0.41的要求,如不满足,应适当降低泄水面标高,直到刚好满足时为最佳(因为此时既满足规范要求,又做到了尽量少开挖基础)。
涵洞计算设计说明一、圆管涵工程量的计算此例管涵为K0+120处的正交员管涵其孔径为1.25米,进出口形式采用八字墙形式,洞底中心标高为89.4米,路线设计标高为91.9米,路面边缘标高为91.855米,其计算图见后。
m=1.5n=5H=1.97mh=0.85mi=0.03a=1.62c=0.46涵长的计算;Li=[B:+m(H:-a)+c]/(1+im)=[6+1.5x(2.455-1.62)+0.46]/(1+0.03x1.5)=7.38mL=2L:=14.76m取L-15m1.翼墙墙身V=0.5cm(H'-h)+m(H-h)/6n=0.5x0.46x1.5x(1.97-0.85)+1.5x(1.97-0.85)/6x5)=1.44㎡两墙身=2x1.44=2.88m2.翼墙基础V==m(cte:+e:)(H-h)d+[m:/(2n:)](H-h)d+(cte:te.+h/n;)ed e:=12,ez=11,d=0.4,e=0.1V==1.5x(0.46+0.12+0.11)(1.97-0.85)*0.4+[1.5/(2*5)]x (1.97-0.85)x0.4+(0.46+0.12+0.11+0.85/5)x0.1*0.4V_=0.687m2V==2x0.687=1.374m3.进出口铺底V=2x(1.49+1.49+0.98x2)x(1.68+0.1)x0.5x0.25-1.95m4.截水墙V=2x{[1.49+2x0.98+1.49+2x(168+0.1-0.3)tg30]x0.3x0.5} x(0.6-0.25)=0.7m5.端墙墙身V=2x{0.4x(1.25+0.12+0.6)x(2x0.46+2x0.12+1.25)x0.745x0.4}=1.2m6.端墙基础V=2x[0.6x0.4x(2x0.46+2x0.12+1.25)]=1.2m7.15号混泥土帽石V=2x[(0.25x0.4-0.5x0.05x0.05)x(2.41+0.05x2)]=0.5m8.砂砾垫层V=0.3x2.75(7.33x2-2x0.4)=11.5m9.15号混泥土护管V=2.75x0.745x(7.33x2-2x0.4)-0.5x0.745x(7.33x2-0.4x2)=16.3m10.人工开挖土方V=30.5㎡二、盖板涵工程量的计算K1+030处涵洞为4x3的正交盖板涵,其洞口的进出口形式为采用八字墙形式,其洞底标高为89.0米,路面设计高为94.3米,其计算图式见后。
盖板涵结构计算
盖板涵的结构计算包括以下步骤:
1.确定计算参数:包括汽车荷载等级、填土竖向压力、车辆荷载垂
直压力等参数。
根据实际情况选择等沉面法、卸荷拱法或土柱法进行计算。
2.计算不均匀沉降系数:考虑涵洞两侧填土下沉对竖向力的影响,
根据实际情况选择合适的计算方法。
3.计算内力:根据结构力学原理,对盖板涵进行内力计算,包括弯
矩、剪力等。
4.荷载组合:根据规范要求,将不同的荷载工况进行组合,以考虑
各种情况下的结构安全性。
5.结构设计:根据计算结果进行结构设计,确定涵洞的尺寸、材料、
构造等。
需要注意的是,在进行盖板涵结构计算时,应考虑实际情况中的各种因素,如车辆荷载、填土类型、地基条件等,以确保计算结果的准确性。
同时,还应注意结构设计的安全性、经济性和适用性。
涵洞计算公式第六章涵洞设计与放样第⼀节涵长计算⼀、正交涵洞长度计算(⼀)⽆超⾼加宽时: B 上=B 下=0.5BH —路基填⼟⾼度,涵底中⼼⾄路基边缘⾼度。
h 上、h 下——涵洞上下游洞⼝建筑⾼度。
m —路基边坡率 i0——涵底坡度L 上、L 下——涵洞上下游⽔平长度(m )。
L 上=i0m 1h -H m ?++上)(上BL 下=i0m 1h -H m ?-+下)(下B涵洞总长L= L 上+L 下若缘⽯外低端不在路基边坡延长线时,h 上、h 下⽤h 上+t 、h 下+t 代替,t ——厚,a ——宽(⼆)有超⾼加宽时(设在平曲线内) 1、i0与i1⽅向⼀致 L 上=i0m 1i1B h -H m ?+?++)上(上BL 下=i0m 1W i1W h -H m ?-+?-+)下(下BB 上、B 下——半个标准路基宽 W ——路基加宽涵洞总长L= L 上+L 下注意:路基的设计⾼为未超⾼加宽前路基内侧边缘点的⾼程。
图6-2有超⾼加宽时涵长计算12、i0与i1⽅向相反L 上=i0m 1i1h -H m ?+?-++)上(上W W BL 下=i0m 1i1B h -H m ?-?++)下(下B涵洞总长L= L 上+L 下(三)斜交斜做涵洞因:L 上?cos α=B 上+ m (H- h 上- L 上?i0)+a 所以: L 上=i0m c ah -H m ?+++αos B 上)(上同理:L 下=i0m c ah -H m ?-++αos B 下)(下实训项⽬:根据已知条件计算涵洞长度。
实训时间:2课时。
图6-3有超⾼加宽时涵长计算2图6-4斜交斜做涵长计算第⼆节涵址测量⼀、涵位中桩钉设直线上的涵位⽤花杆穿线的办法(经违仪)确定中桩,或⽤全站仪坐标法定设中桩。
曲线上的涵位⽤切线⽀距法定设中桩。
切线⽀距法步骤:1、预估ZY 到涵中⼼桩的曲线长。
2、查切线⽀距X 、Y ,或根据曲线长和偏⾓计算X 、Y 。
涵洞设计承载力计算公式
涵洞设计承载力计算公式是用于评估涵洞结构能够承受的最大荷载的公式。
涵
洞是道路交通建设中常用的工程结构,它们通常用于通行水流的地下隧道,以便维持交通的连续性和便捷性。
因此,涵洞的设计承载力计算对确保道路安全和可靠性至关重要。
涵洞设计承载力计算公式的基本原理是基于结构力学的知识,考虑到涵洞结构
的几何形状、材料特性和应力分布。
下面是一种常用的涵洞设计承载力计算公式:P = 0.85 * (1 - Kc) * fy * A
其中,P表示涵洞的设计承载力,Kc是涵洞结构的填土侧限系数,fy是涵洞结构的钢筋屈服强度,A是涵洞截面的净面积。
在计算涵洞设计承载力时,需要首先确定涵洞的填土侧限系数Kc和钢筋屈服
强度fy。
填土侧限系数是指填土在作用于涵洞结构上时的限制力,根据填土的组
织结构和力学性质进行计算。
钢筋屈服强度则需要根据涵洞结构所使用的钢筋材料进行取值。
涵洞设计承载力的计算公式中,0.85是一个调整系数,用于考虑工程中的不确
定性和安全系数。
这个系数可以根据相关设计规范和实际工程情况进行调整。
需要注意的是,涵洞设计承载力计算公式仅用于初步评估涵洞结构的承载能力,真实的承载能力还需要进一步考虑复杂的地质条件、地下水位和实际荷载等因素进行详细设计和验证。
总而言之,涵洞设计承载力计算公式是用于评估涵洞结构的荷载承载能力的公式。
合理使用该公式可以确保涵洞结构的安全和可靠性,为交通运输提供良好的通行条件。
圆管涵结构计算范文圆管涵是一种常用的桥涵结构,其主要作用是在河流或道路交叉口的下方引导水流或车辆通行。
圆管涵结构的计算主要包括涵洞的尺寸设计和承载力计算两个方面。
一、涵洞尺寸设计涵洞的尺寸设计是指根据涵洞所需承载力和水流通量等要求,确定涵洞的内径、长度和壁厚等参数。
1.涵洞内径计算涵洞的内径直接影响到涵洞的承载力和流量能力。
常用的涵洞内径计算公式为:D=(1.5Q)^(1/2)其中,D为涵洞内径(单位:m),Q为设计流量(单位:m^3/s)。
2.涵洞长度计算涵洞的长度是指涵洞的纵向长度,常用的涵洞长度计算公式为:L=K*D其中,L为涵洞长度(单位:m),K为涵洞长度系数,一般取值为1.5-2.53.涵洞壁厚计算涵洞的壁厚主要是为了保证涵洞的强度和稳定性。
一般采用涵洞壁厚计算公式:t=(P*D)/(2S-D)其中,t为涵洞壁厚(单位:m),P为涵洞的设计承载力(单位:kN/m),S为涵洞的常规边距(单位:m)。
二、涵洞的承载力计算涵洞的承载力是指涵洞能够承受的荷载,包括车辆及水流的荷载。
涵洞的承载力计算需要考虑到地基的承载能力和涵洞结构的强度。
1.地基承载能力计算地基承载能力是指地基土壤能够承受的最大荷载。
一般采用地基承载能力计算公式:q=c*N_c+γ*D*N_q+0.5*γ(B-D)*N_γ其中,q为单位面积上的承载能力(单位:kPa),c为地基土壤的黏聚力(单位:kPa),N_c、N_q、N_γ为地基土壤承载力系数,D为涵洞地基深度(单位:m),γ为地基土壤的容重(单位:kN/m^3),B为地基土壤的总深度(单位:m)。
2.涵洞结构强度计算涵洞结构的强度计算主要是为了确定结构的变形和破坏情况。
一般可采用结构力学方法和有限元分析方法进行计算,包括结构应力、变形、破坏模式等。
在涵洞结构设计中,还需考虑到涵洞与地上结构、基础等的连接方式和力学性能,以保证整个涵洞结构的稳定。
综上所述,圆管涵结构的计算主要包括涵洞的尺寸设计和承载力计算两个方面。
路涵内力配筋计算计算书2019年5月路涵内力配筋计算一、 工程概况及计算成果本路涵共1座,1座2孔,每孔净空2.0m ,高度为2.30m ,顶板厚0.40m ,底板厚0.50m ,侧板厚0.40m ,中板厚0.30m 。
详见图1。
选筋结果见表一:表一 选筋结果二、 基本资料及计算简图 1.计算简图如下:图1 路涵断面图基本数据:a kP C 7;28== ϕ;涵洞埋深m h 2.1=;回填土要夯实,33/kN 5.18,/kN 3.14m m ==饱和干γγ。
三、计算工况1.完建工况,涵洞内无水,地下水位距离地面3.9m ;2.运行工况,涵洞内有水,地下水位距离地面1.2m ;汽车荷载为汽20; 3.校核工况,涵洞内有水,地下水位距离地面1.2m ,汽车荷载为挂100; 四、荷载计算 各杆荷载的计算:汽车荷载为汽20时,后轮轮压P=240KN ,后轮轮宽d=0.6m 。
汽车荷载为挂100,后轮轮压P=600KN ,后轮轮宽d=0.6m 。
m d H 043.115.16.08.115.18.12.1=-=->=采用公式)577.028.12)(15.1(H d H c Pq B +++=1.完建工况 2.运行工况 3.校核工况 五、内力计算简图内力采用理正工具箱(网络版)计算3.校核工况综上所述,工况3为最危险工况,所以配筋计算采用工况3内力进行配筋五、配筋计算配筋计算采用理正工具箱(网络版)计算。
砼 C25,fc=12.50N/mm2,受力筋Ⅱ级,fy=310N/mm2,分布筋Ⅰ级,fy=210N/mm2。
取单位长度1m计算。
计算要求:1.正截面受弯承载力计算2.斜截面受剪承载力计算3.裂缝宽度计算。
1、底板杆端弯矩设计值 M=172.10kN.m,剪力设计值 V=379.00kN,扭矩设计值 T=0.00kN.m。
计算结果:(1)截面验算:V=379.00kN<0.250fcbh0/γd=1197.92kN 截面满足(2)上部受力筋:Φ16@150(1341mm2ρ=0.29%)>As=920mm2满足(3)下部受力筋:Φ20@150(2094mm2ρ=0.45%)>As=1510mm2满足(4) 分布筋: d8@150(335mm2/m ρsv=0.03%)>Asv/s=285.7mm2/m 截面满足(5)裂缝宽度:Wmax =0.217mm<Wlim=0.250mm,满足。
3米净跨径2.7米填土暗盖板涵整体计算一.盖板计算1.设计资料汽车荷载等级:公路-II级;环境类别:II类环境;净跨径:L0=3m;单侧搁置长度:0.18m;计算跨径:L=3.18m;填土高:H=2.7m;盖板板端厚d1=30cm;盖板板中厚d2=35cm;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20mm,外径为22mm,共12根,选用钢筋总面积A s=0.003770m2盖板容重γ1=25kN/m3;土容重γ2=22kN/m3根据《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2019)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=22×2.7×0.99=58.806kN/m(2) 盖板自重g=γ1·(d1+d2)·b/2/100=25×(30+35)×0.99/2 /100=8.04kN/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 D60-2019)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 D60-2019)中4.3.1关于车辆荷载的规定:车辆荷载顺板跨长L a=1.6+2·H·tan30=1.6+2×2.7×0.577=4.72m车辆荷载垂直板跨长L b=5.5+2·H·tan30=5.5+2×2.7×0.577=8.62m车轮重P=560kN车轮重压强Lp=P/L a/L b=560/4.72/8.62=13.77kN/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)·L2/8=(58.81+8.04)×3.182/8=84.50kNm边墙内侧边缘处剪力V1=(q+g)·L0/2=(58.81+8.04)×3/2=100.27kN2) 由车辆荷载引起的内力跨中弯矩M2=p·L2·b/8=13.77×3.182×0.99/8=17.24kNm边墙内侧边缘处剪力V2=p·L0·b/2=13.77×3.00×0.99/2=20.45kN3) 作用效应组合根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2019)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×(1.2×84.50+1.4×17.24)=112.98kNm边墙内侧边缘处剪力γ0V d=0.9(1.2V1+1.4V2)=0.9×(1.2×100.27+1.4×20.45)=134.07kN4.持久状况承载能力极限状态计算截面有效高度h0=d1-c-2.2/2=30-3-1.100=25.9cm=0.259m1) 砼受压区高度x=f sd·A s/f cd/b=280×0.003770/13.8/0.99=0.077m根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2019)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。
涵洞第一节涵洞类型及构造涵洞是为宣泄地面水流而设置的横穿路基的排水构造物,由洞身和洞口建筑两部分组成,如图5—l。
图5—l 涵洞的组成a)洞口b)洞身一.涵洞的分类(一)按建筑材料分1.石涵2.混凝土涵3.钢筋混凝土涵(二)按构造型式分1.圆管涵2.板涵3.拱涵4.箱涵(三)按洞顶填土的情况分明涵是指洞顶不填土或填土小于50cm的涵洞,适用于低路堤、浅沟渠;暗涵是指洞顶填土大于50厘米的涵洞,适用于高路堤、深沟渠。
(四)按水力性能分1.无压力式涵洞入口处水深小于洞口高度,有自由水面。
2.半压力式涵洞入口处水深大于洞口高度,水流仅在进水口处充满洞口,其它部分均具有自由水面。
3.压力式涵洞入口处水深大于洞口高度,在涵洞全长的范围内都充满水流,无自由水面。
4.倒虹吸管涵二、涵洞的构造(一)洞身构造1.圆管涵1)管身是管涵的主体部分,多采用钢筋混凝土预制安装,圆管涵洞身由分段的圆管节和支撑管节的基础垫层组成,见图5-2。
图5-2 圆管涵洞身①混凝土或浆砌片石基础如(图5-4a),一般用于土质较软弱的地基上。
②垫层基础在砂砾、卵石、碎石及密实均匀的粘土或砂土地基上,可做垫层基础,如图5—2。
③混凝土平整层在岩石地基上,可不作基础,在圆管下铺一层混凝土,其厚度一般为5cm,如图5-4 b)图5—4 圆管涵基础(尺寸单位:cm)a)软弱地基;b)混凝土平整面3)接缝及防水层圆管涵多采用预制拼装施工,为防圆管接头漏水,应作接缝处防水处理,其形式如下:①平口接头缝a.如图5-5a),b.如图5-5b),c.如图5—5c),图5—5 平口接头缝②企口接头缝企口接头缝亦有三种形式,如图5—6。
图5—6 企口接头缝2.盖板涵洞身由盖板、涵台(墩)、基础、洞底铺砌、伸缩缝及防水层等部分组成(如图5-7)。
图5-7 盖板涵各组成部分1) 盖板盖板是涵洞的承重结构部分,其厚度一般为15cm~40cm。
做盖板石料强度等级应在40号以上。
圆管涵结构计算1、依据规范及参考书目:《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004),简称《桥规》《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)《公路工程技术标准》(JTG B01-2014)《公路涵洞设计细则》(JTG-2007)2、计算参数:圆管涵内径dn= 1.00m圆管涵壁厚t =0.12m圆管涵外径D= 1.24m涵顶填土高度H =0.8m填土容重γ1 =18kN/m3填土内摩擦角φ =35度混凝土强度级别:C30钢筋强度等级:HRB400钢筋保护层厚度as =30mm受力钢筋布置:φ10@100 mm修正后地基土容许承载力[fa] =150kPa管节长度L = 1.00m汽车荷载等级:公路-Ⅱ级3、恒载计算填土产生的垂直压力:q土= γ1H =14.4kN/m2管节自重产生的垂直压力:q自 =25t =3kN/m2合计q恒 = q土 + q自 =17.4kN/m2活载计算一个后轮单边荷载的横向分布宽度=0.76m0.523599rada17.40ma2 6.42m荷载横向分布宽度a= 6.42m一个车轮的纵向分布宽度=0.56mb1 2.25mb2 2.52m荷载纵向分布宽度b= 2.25mq汽 =38.79kN/m24、管壁内力计算管壁中线半径R =0.56m土的侧压系数λ=tan2(45°-φ/2)=0.270990.45kN·m0.35kN·m 恒载产生的最大弯矩M恒=M土+M自=0.80kN·m1.21kN·m 车辆荷载在截面上产生的弯矩M汽=0.137*q汽*R2*(1-λ)=5、内力组合承载能力极限状态组合:Mud=1.2*M恒+1.4*M汽= 2.66kN·m 正常使用极限状态组合:短期组合M sd = M恒 + 0.7M汽= 1.65kN·m 长期组合M ld = M恒 + 0.4M汽= 1.28kN·m6、强度验算材料参数混凝土的轴心抗压强度设计值f cd =13.8MPaHRB400钢筋的抗拉强度设计值f sd =330MPaHRB400钢筋的弹性模量E s =200000MPa构件的正截面相对界限受压区高度ξb =0.53验算结果管涵内、外侧都应布置钢筋ho = 0.09mx = f sd As/(f cd b)=20.9mm<47.7mm f cd*b*x*(ho-x/2)*10-6 =22.67kN·m满足要求7、裂缝宽度验算σss = M s×106/(0.87×As×ho)=24.38 N/mm2ρ = A s/(b×ho)=0.009691360.009691对于光面钢筋,取C1 = 1.4C2 = 1+0.5×M ld/M sd = 1.39混凝土板式受弯构件时,C3= 1.15W tk=C1*C2*C3*σss/Es*(30+d)/(0.28+ρ)=0.029mm满足要求8、地基应力验算基底岩土承载力应满足:p = N/A ≤ [fa]q恒' =46.14 kN/m2N = (q恒' + q汽)×A =84.93 kN/m2满足要求D60-2004),简称《桥规》规范》(JTG D62-2004)JTG D63-2007)B01-2014)满足要求。
涵洞模板计算一、荷载:①模板及支架自重:21/1m kN G k = (4m 以下楼板木模板为0.75,此处保守取1)②盖板自重:a.砼23/4.146.0/24m kN m m kN q =⨯=砼 (根据《JGJ 162-2008》 4.1.1第2条:普通混凝土自重标准值可采用2/24m kN ) b.钢筋23/66.06.0/1.1m kN m kN q =⨯=钢筋 (4.1.1第3条:一般梁板结构每立方米钢筋混凝土的钢筋自重标准值:楼板可取kN 1.1) ∴m /06.152kN q q G k =+=钢筋砼③施工人员、机械荷载:21/5.2m kN Q k= (4.1.2 第1条:当计算模板和直接支承模板的小梁时,均布活载可取2/5.2m kN ,再用集中荷载kN 5.2进行验算,比较两者所得弯矩值取其大值)④振捣混凝土时产生的荷载:22/2m kN Q k= (4.1.2第2条:振捣混凝土对水平面模板可采用2/2m kN )二、荷载组合:(1)计算承载力时荷载组合①由可变荷载效应控制的组合:ik ni Qi n i ik G Q G S ∑∑==+=11γγ永久)()(5.24.124.106.1512.1⨯+⨯++=6.25= (保守考虑,取消0.9可变荷载系数)②由永久荷载效应控制的组合:ik ni ci Qi ik G Q G S ∑=+=1ψγγ永久)27.04.15.27.04.1()06.151(35.1⨯⨯+⨯⨯++⨯=1.26=荷载效应组合的设计值S 应从以上两个组合值中取最不利值确定:[]1.26)6.25,1.26max(,max 211===q q S(2)验算挠度时的荷载组合形式: )(k k G G S 2122.1+= )(06.1512.1+⨯=272.19=三、涵洞顶板计算(1)面板计算:(根据《JGJ 162-2008》 5.2.1,按简支跨进行计算,取b=1m 宽板带为计算单元)(次楞间距取mm 300)①材料信息:胶合板厚度取12mm ,材料信息:23/109mm N E ⨯=,[]2/29mm N =σ由于胶合板材料未最终确定,暂保守取值23/106mm N E ⨯=计算单元取mm 10003422104.261210006mm bh W ⨯=⨯==45331044.11212100012mm bh I ⨯=⨯==②强度验算m kN ql M ⋅=⨯⨯==2936.009.01.2681812max[]MPa MPa W M 2923.12104.2102936.046max =≤=⨯⨯==σσ ∴ 面板抗弯计算符合承载力要求③刚度验算EIql f 38454=5341044.1106384200272.195⨯⨯⨯⨯⨯⨯= mm 465.0= 40014301200465.0<==l f (根据《JGJ 162-2008》 4.4.1:对结构表面外露的模板,其最大变形值不得超过计算跨度的4001)∴刚度验算符合要求(2)次楞木计算:(主楞间距取mm 600、计算宽度b=0.3) ①材料信息:次楞木采用9070⨯的杉木:23/109mm N E ⨯=,[]2/11mm N =σ34221045.9690706mm bh W ⨯=⨯==46331025.412907012mm bh I ⨯=⨯==②模型建立次楞计算跨数的假定需要符合工程实际的情况,另外还需考虑次楞的两端悬挑情况。
涵洞工作原理
嘿呀!今天咱们来聊聊涵洞的工作原理呢!
哎呀呀,你知道吗?涵洞这东西在咱们生活中可重要啦!那啥是涵洞呢?简单来说,涵洞就是一种能让水或者其他流体顺利通过道路、铁路等下方的通道呀!
首先呢,咱们来瞧瞧涵洞是咋构成的哇。
涵洞通常由洞身、洞口建筑和基础这几个部分组成的哟!洞身就像一条长长的管道,用来输送水流或者其他东西呢。
洞口建筑呢,它可是有大作用的呀!能保证水流进出涵洞的时候顺畅,不会出现堵塞或者倒流的情况哟。
基础就像是涵洞的“根基”,支撑着整个涵洞稳稳地立在那里。
接下来,咱们说说涵洞的工作原理到底是啥!哇塞,当水流从上游流过来的时候,它就顺着洞口进入涵洞里啦。
在涵洞里,水流会顺着洞身一直流淌,哎呀呀,这洞身的设计可讲究啦,它的形状、大小和坡度都会影响水流的速度和流量呢!然后呢,水流从下游的洞口流出去,就这么完成了一次“穿越之旅”!
你想想看,如果没有涵洞,那水流遇到道路或者铁路岂不是要被挡住啦?哎呀呀,那可不得了,说不定会引发洪水或者其他灾害呢!所以说,涵洞的存在真的是太重要啦!
而且呢,涵洞的工作原理还涉及到一些力学和流体力学的知识哟!比如说,要计算水流的压力、速度和流量,来确定涵洞的尺寸和结构强度,这可不是一件简单的事情呀!
哇!总之,涵洞虽然看起来不太起眼,但它的工作原理可是很有
门道的呢!它默默地为我们的交通和水利工程发挥着重要的作用呀!。
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。