盖板涵内力计算,公式版

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。

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。

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。

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。

涵洞计算书一、计算条件1、填土高度9米，洞顶至路面高度；2、填土容重18KN/m3，钢筋混凝土容重25KN/m3；3、填土内摩擦角取30°；4、车辆荷载，按照公路一级，按照两车道计算车辆荷载（计算填土高9米的范围）；二、盖板受力计算1、盖板上填土重量q=rHb=18*9*1=162KN/m2、盖板自重q=rhb=25*0.52*1=13KN/m3、车辆荷载填土厚度大于0.5米，不计汽车冲击力，按照规范涵洞设计，使用车辆荷载计算不使用车道荷载。

车辆荷载布置如下：3oi ：IO12014Q14011j£L1:Jr3.07.0~5(«)比面旳和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作用30度角分布。

当几个车轮的压力扩散线相重叠时,扩散面积以最外边的扩散线为准。

车辆荷载横向分布宽度为：(0.6/2+9*tan30°)=5.493m>1.8m 车轮的压力扩散线相重叠，按照车轮的压力扩散线相重叠计算车辆荷载横向分布宽度。

a=(0.62+9*tan30°)X 2+2X 1.8+1.3=15.9m车辆荷载纵向分布长度度为：(0.2/2+9*tan30°)=5.293<7m小于两后轮距离，两后轮车轮的压力线不重叠。

车辆荷载分布长度为:b=(0.2/2+9*tan30°)*2+1.4=11.986m车辆荷载分布的压力强度为：q=G/a*b=(140+140)*2/15.9*11.986=2.94KN/m2(G为两辆车车后轴载总和)，填土较高车辆荷载影响不大。

4、盖板设计荷载q=1.2(q+q)+1.4q=1.2X(162+13)+1.4X2.94=214.12KN/m设土自汽(板宽1米)5、盖板作用于台帽的竖向力计算N=1/2X L X q=1/2X(4+0.3/2)X214.12=444.30KN计设三、台身受力计算1、土侧压力计算1)、土体破坏棱体长度计算，按照规范L°二H*tan(45°-©/2)=(9+4.77)*tan(45°-30°/2)=7.95m(大于两后轮距离，车辆两后轮作用于破坏棱体)2)、车辆荷载换算成土层厚h0=G/BL0r=2X(140+140+120)/(4.9X7.95X18)=1.14m3)盖板中心点处土侧压力强度e A=r X H A X tan2(tan(45°-G/2)AAH A=9+0.052/2+1.14=10.4e A=18X10.4X tan2(45°-30°/2)=62.34KN/m2A4)基础中心点处土侧压力强度e b=r X H B X tan2(45°-G/2)H B=1+0.052/2+0.4+3.1+0.75=14.91e=18X14.91X tan2(tan(45°-30°/2)=89.37KN/m2B5)土侧压力作用弯矩计算计算宽度取1m,受力简图如下:用迈达斯计算跨中最大弯矩为：200KNM，最大弯矩处距离A点2.35米。

设计资料：盖板净跨径L：4.60m 盖板支点厚度h1： 1.00m 板顶填土H：土容重γ1：20KN/m³主受力钢筋级别400Φ20主受力钢筋间距：0.30m1.外力计算：1.恒载：171.60KN/m2.活载横向分布宽度a：2.400m 纵向分布宽度b：0.200m 车轮重压强：291.667Mpa 覆土薄2.内力荷载组合：恒载引起内力：跨中弯矩M1=672.672KN*m 边缘内侧边缘处剪力V=394.68KN活载引起内力：跨中弯矩M2=7546.000KN*m 边缘内侧边缘处剪力V=4427.500KN 3.作用效应组合：跨中弯矩γ0Md=10234.446KN*m 边缘内侧边缘处剪力γ0Vd=6004.904KN截面有效高度h0=0.950m一、填土垂直压力q=土容重*填土高*板宽=板自重垂直压力qz=盖板容重*盖板平均高度*板宽=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4.持久状况承载能力极限状态计算1、钢筋用量计算（正截面强度验算）估算混凝土受压区高度x=126.7mm 钢筋面积As=34979.0mm2则选择配筋根数：112根Φ20实际混凝土受压区高度x=127.5mm 最小配筋率ρ：0.190%实际配筋率ρ1:1.066%正截面抗弯承载力验算：计算值：10290.626KN*m 计算值：17514.524KN 对于板式受弯构件：5556.004KN 作用短期效应组合：Ms=1.0*M1+0.7*M2=5954.872KN*m作用长期效应组合：M 长=1.0*M1+0.4*M2=3691.072KN*m 受拉钢筋应力：δss=Ms/0.87/As/h0=204.768Mpa 钢筋表面形状系数C1：没得了作用长期效应影响系数C2： 1.310裂缝宽度：#VALUE!设计资料：基础形式：整体式基础襟边C1：0.10m 搭接宽度C5：0.50m 基础高度：0.40m最终配筋率1.066%配筋可不进行5.裂缝宽度验算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中6.4关于裂Wtk=C1*C2*C3*δss/Es*（30+d）/（0.28+10*ρ）=二、 台身及基础砼受压区根据《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2、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5.2.9/5.2.10抗基础顶埋深H2:3.40台身容重：23KN/m³台身混凝土强度：C30台身轴心抗压强度设计值fcd 11.73Mpa 地基允许承载力150Kpa 回填土内摩擦角ψ30°台身验算1、水平力车辆荷载等代土层厚破坏棱体长度L0=(H1+d1/2+H)*tan(45°-ψ/2)=1.848计算长度B=15m h=G/(L0*B*γ土）=0.281m 土测压系数λ=（tan（（45-ψ/2）*PI()/180）)^2=0.333q1=（H+h+d/2）*b*λ*γ=30.914KN/m 137.834KN/m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q2=（H+h+H0+H铺/2+d）*b*λ*γ=一、 盖板结构受力验算盖板搁置宽度：0.50m盖板计算跨径L P： 5.60m 钢筋混凝土容重γ2：26KN/m³土内摩擦角Φ：盖板板宽 6.60m安全等级：3级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构造要求配置箍筋受力性质系数C3： 1.15（盖板为板式受弯构件），其他构件查表台身宽C2：0.60m 基础宽C3： 2.20m 铺底厚：0.40m 涵洞净高H0： 2.00m配筋满足要求不进行斜截面抗剪承载力验算关于裂缝宽度验算的规定:#VALUE!及基础计算受压区高度满足要求弯构件正截面抗弯承载力计算的规定:正截面抗弯承载力满足要求.2.10关于抗剪截面验算的规定:抗剪截面满足要求基础容重：23KN/m³铺底容重：23KN/m³台身弯矩抗拉强度ftd 1.04Mpa台身直接抗剪强度fvd 2.09Mpa 土容重18KN/m³m查表背墙宽C4：0.42m 计算高度H1： 2.70m。

盖板涵计算书计算：校核：二0一0年8月2.0m 盖板涵计算书一、 设计资料设计荷载：公路Ⅰ级标准跨径：2.0m板厚：h=45cm计算跨径：cm h l p 23030200l 0=+=+=砼C30容重3125/r KN m =，轴心抗压设计强度f cd =13.8MPa,轴心抗拉设计强度f td =1.39Mpa钢筋抗拉、抗压强度为：R235：fsd=fsd ′=195MPa ，HRB335：fsd=fsd ′=280MPa 。

盖板顶填土厚度H=22.12m ，土的容重318/r KN m =，土的内摩擦角35φ=。

二、 外力计算1. 恒载（取1m 板宽进行计算，板厚为17cm ）1） 填土垂直压力KN H 16.3980.112.22180.1q =⨯⨯=⨯=γ2） 盖板自重m KN h g z /75.80.135.0250.11=⨯⨯=⨯=γ2. 由车辆荷载引起的垂直压力顺板跨m tg Htg a o o 88.9473012.20213302a 1=⨯⨯+=+=垂直板跨m tg Htg b o o 38.9403012.2025.5302b 1=⨯⨯+=+=车辆荷载重KN P 1100=2/001.038.94088.9471100m KN ab pp =⨯==3. 荷载组合及内力计算1） 跨中弯矩（1） 恒载弯矩m KN l q M p z ⋅=⨯+=+=07.2698/3.2)75.816.398(8/q 22）（恒（2） 活载弯矩mKN c l pc M p ⋅=-⨯⨯=-=0005.04/)2/355.13.2(355.1001.04/)2/(汽基本组合m 88.3224.12.1⋅=+=KN M M M j 汽恒2） 支点剪力（1）恒载剪力KN l g q Q z 95.4672/p =+=）（恒（3） 活载剪力=-=p p l c l pc Q /)2/(汽0.0005KN基本组合KN Q Q Q 54.5614.12.1j =+=汽恒4. 截面设计m 88.322⋅=KN M J ， 245.045.00.1m h b =⨯=⨯，0 1.0r =假定 3.5g a cm =，m h 415.0035.045.00=-=301.0103200s =⨯=bh f M cd jγα，399.0=sb α，923.00=γ2230079.27m 002779.010cm h f M A sd jg ==⨯=γ每米宽板采用20根φ20螺纹钢筋5.正截面强度验算''g sd g sd cd f A f A f bx -=代入各参数值，解得mm 3.22841555.0mm 4.84x =⨯<=，砼受压区高度满足要求。

受拉钢筋的应力 (X ss =M S /0.87A
h
作用长期效应影响系数
C 2=1+0.5M/M s 纵向受拉钢筋的配筋百分率
P=100 - A/b/h 0
箍筋配筋率
p sv =A v /s v .b
其中A sv 为同一截面内箍筋总面积 s V 为箍筋间 混凝土和箍筋共同承担的斜截面抗剪承载力
仏=a 1 •a 2 •a 3 • 0.45 X
10-3 • b • h °((2+0.6 • P) • (f cu,k )1/2 •p sv • f sv )1/2
根据Y o V W V cs 验算斜截面抗剪承载力是否满足规范 要求 四、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 选取适合本项目的规范允许值;
作用短期效应组合 M=1.0M I +0.7M 2
作用长期效应组合 M=1.0Mi+0.4M b
裂缝宽度Vfk=G • C 2 • G •a ss • (30+d)/E s /(0.28+10 •p )
验算裂缝宽度值是否满足要求。