挂车-300荷载作用下钢筋混凝土盖板涵通用图计算与编制
- 格式:pdf
- 大小:967.36 KB
- 文档页数:5
一.盖板计算1.设计资料适用涵洞桩号:BK1+746;公路-Ⅰ级; 安全结构重要性系数γ0:0.93m;Ⅱ类环境;3.2m;0.2m;26cm; 1.992m;0.99m;3cm;C30;13.8Mpa; 1.39Mpa;12根直径为228cm;0.0045616m²;280Mpa; 26kN/m³;20kN/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.钢筋间距:1-3.0m×1.6m盖板涵洞身断面路面结构层和填土平均容重γ2=1-3.0m×1.6m盖板涵计算书盖板宽b=净保护层厚度c=砼强度等级:砼轴心抗压强度fcd=环境类别: 汽车荷载等级: 盖板厚d= 净跨径:L 0= 计算跨径:L= 填土高:H=单侧搁置长度:钢筋总面积As= 盖板容重γ1=砼轴心抗拉强度ftd=mm的HRB335钢筋,受力主筋:钢筋轴心抗压强度fsd=2.外力计算1) 永久作用 (1) 竖向土压力46.43kN/m(2) 盖板自重6.69kN/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: 车辆荷载顺板跨长3.90m车辆荷载垂直板跨长7.30m 车轮重 PP=560kN车轮重压强L19.68kN/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67.99kN.m边墙内侧边缘处剪力79.68kN 2) 由车辆荷载引起的内力 跨中弯矩24.94kN.m 边墙内侧边缘处剪力跨中弯矩q=K·γ2·H·b= p=P/La/Lb= V1=(q+g)·L 0/2= M1=(q+g)·L²/8= g=γ1·d·b/100= La=1.6+2·H·tan30°= Lb=5+2·H·tan30°= M2=p·L²·b/8=γ0γ0=1) 砼受压区高度0.093m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。
设计说明一、技术标准与设计规范:1、交通部部颁标准《公路工程技术标准》JTJ 001-972、交通部部颁标准《公路桥涵设计通用规范》JTJ 021-893、交通部部颁标准《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》JTJ 022-854、交通部部颁标准《公路桥涵地基及基础设计规范》JTJ 024-855、交通部部颁标准《公路桥涵施工技术规范》JTJ 041-2000二、技术指标1、净跨径:1.5、2.0、2.50、3.00、4.00米2、斜度:0o、10o、20o、30o、40o(涵洞轴线与路线法线之夹角)3、荷载等级:汽车——20级,挂车——100;汽车——超20级,挂车——1204、涵洞净跨径、净空及地基土的容许承载力:三、主要材料四、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、盖板的计算高度按d1计,为提高盖板强度在盖板跨中加厚为d2。
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、当涵洞为斜交时,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>50(cm),钢筋构造见相应图纸。
5、路面车辆活荷载对涵顶的压力按30o角进行分布;填土内摩擦角为35o,土容重18KN/m。
6、涵台的计算按四铰框架模式进行。
7、当涵洞跨径L<2.0M时,支撑梁可采用块石砌筑。
L>=2.0M时宜采用钢筋混凝土浇筑。
8、当涵洞过水流量按无压力式涵洞设计。
确定涵底坡度时,一般应小于本图册水力计算表中设定流速下的最大坡度im ax,同时应大于表中的临界坡度Ik。
当设计涵底坡度小于临界坡度时,泄水能力应予折减。
最新涵洞通⽤图新编通⽤图1盖板涵通⽤图封⾯、⽬录、说明厦蓉⾼速公路贵州境⽔⼝(桂黔界)⾄都匀段公路桥涵通⽤图钢筋混凝⼟盖板涵编号: SD/TYT H02标准化跨径: 1.5、2.0、2.5、3.0、4.0⽶交⾓: 0°汽车荷载: 公路-I级填⼟⾼度: 0.5~12.0⽶贵州省交通规划勘察设计研究院⼆00⼋年⼗⼆⽉说明⼀、依据技术标准及设计规范:1、《公路⼯程技术标准》JTG B01-20032、《公路桥涵设计通⽤规范》JTG D60-20043、《公路钢筋混凝⼟及预应⼒混凝⼟桥涵设计规范》JTG D62-20044、《公路圬⼯桥涵设计规范》JTG D61-20055、《公路⼯程抗震设计规范》JTJ 004-896、《公路桥涵地基及基础设计规范》JTJ 024-857、《公路桥涵施⼯技术规范》JTJ 041-2000⼆、采⽤技术指标:1、标准化跨径:1.5、2.0、2.5、3.0、4.0⽶2、交⾓:0°(涵洞轴线与路线法线之夹⾓)3、汽车荷载等级:公路—Ⅰ级4、地震动峰值加速度系数:⼩于0.05g5、涵洞技术指标:三、主要材料:四、设计要点1、装配式钢筋砼预制盖板按两端简⽀板计算内⼒,不考虑涵台传来的⽔平⼒。
2、盖板设计为变厚度板,根据内⼒计算分别确定跨中与板端的厚度。
3、预制盖板按99cm宽的正交板设计,若需要盖板宽度⼩于99cm时,可参照本图的配筋根数,按实际板宽进⾏折算。
4、当为斜交盖板涵时,洞⼝两端盖板设计为梯形盖板,可预制安装也可现场浇筑。
5、计算涵台内⼒时,按⼀端简⽀⼀端固定的竖梁计算。
6、台后活载换算成⼟柱⾼度,计算台后⼟压⼒。
7、路⾯车辆活荷载对涵顶的压⼒:按30°⾓分布。
填⼟内摩擦⾓为35°,⼟重⼒密度18KN/m3。
8、当涵底地基容许承载⼒不满⾜要求时,必须对地基进⾏加固处理,符合设计要求后,⽅可采⽤本图。
五、施⼯要点1、基坑开挖到位后,必须对地基⼟承载⼒进⾏检验,符合设计要求后再下基。
.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;环境类型: I 类环境;净跨径: L0;单侧放置长度:;计算跨径:;盖板板端厚 d1=40cm;盖板板中厚 d2=40cm;盖板宽;保护层厚度 c=4cm;混凝土强度等级为 C30;轴心抗压强度 f cd;轴心抗拉强度 f td;主拉钢筋等级为HRB335;抗拉强度设计值 f sd=280Mpa;主筋直径为 25mm,外径为 27mm,共 45 根,采纳钢筋总面积 A s2涵顶铺装厚 H1=15cm;涵顶表处厚 H2=1cm;盖板容重γ 1=25kN/m3;涵顶铺装容重γ 2=25kN/m3;涵顶铺装容重γ 3 =1kN/m3依据《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005) 中对于涵洞结构的计算假设:盖板按两头简支的板计算,可不考虑涵台传来的水平力2.外力计算1) 永远作用(1)涵顶铺装及涵顶表处自重q=(γ2·H1+γ 3·H2)·b=(25×0.15+1×0.01)×(2)盖板自重g=γ1 ·(d 1+d2)·b/2/100=25×(40+40)×2)由车辆荷载惹起的垂直压力(可变作用)依据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 中 4.3.1 对于车辆荷载的规定:车辆荷载顺板跨长.L a 车轮重 P=280kN依据《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60-2004) 中 4.3.2 对于汽车荷载冲击力的规定: 汽车荷载的局部加载,冲击系数采纳车轮重压强·P/L a =1.3 ×3. 内力计算及荷载组合 1) 由永远作用惹起的内力跨中弯矩M 1 =(q+g) ·L 2/8=(24.82+66.00) × 5.1 2 边墙内侧边沿处剪力× V 1=(q+g) ·L /2=(24.82+66.00)2) 由车辆荷载惹起的内力跨中弯矩M 2 =p ·L a ·× ×边墙内侧边沿处剪力+p ·L ·(L -1.5)/LV2=p ·L · (L-L /2)/La0aa0× 0.20 ×× ×3) 作用效应组合依据《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60-2004) 中对于作用效应组合的规定:跨中弯矩γ 0M d 12) ×(1.2 ×295.27+1.4 × 边墙内侧边沿处剪力γ 0V d 12) ×(1.2 ×217.96+1.4 ×4. 长久情况承载能力极限状态计算截面有效高度 h 0 =d 1.1)砼受压区高度x=f sd·A s /f cd/b=280×依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中对于相对界线受压区高度ξ b 的规定:HRB335 钢筋的相对界线受压区高度ξb=0.56 。
(一)孔径及净空净跨径L 0 = 6.00m 净高h 0 = 3.00m(二)设计安全等一级结构重要性系数r 0 =1.1(三)汽车荷载荷载等级公路 —Ⅰ级(四)填土情况涵顶填土高度H = 1.5m 土的内摩擦角Φ =35°填土容重γ1 =19kN/m 3地基容许承载力[σ0] =260kPa(五)建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径22mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =280MPa 钢筋弹性模量E s =200000MPa涵身混凝土强度等级C30涵身混凝土抗压强度设f cd =13.8MPa 涵身混凝土抗拉强度设f td = 1.39MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 =25kN/m 3基础混凝土强度等级C20混凝土重力密度γ3 =24kN/m 3(一)、截面尺寸拟顶板、底板厚度δ =0.5m C 1 =0.15m 侧墙厚度t =0.5m C 2 =0.15m 横梁计算跨径L P = L 0+t= 6.5m L = L 0+2t=7m 侧墙计算高度h P = h 0+δ= 3.5m h = h 0+2δ =4m 基础襟边 c =0.1m 基础高度 d =0.1m 基础宽度B =7.2m图 L-01(一)恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ =41.00kN/m 2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(457.72kN/m 2底板处e P2 = γ1(H+h)tan228.32kN/m 2钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计一 、 设 计 资 料二 、 设 计 计 算三 、 荷 载 计 算(二)活载汽车后轮着地宽度一个汽车后轮横向分布> 1.3/2 m > 1.8/2 m故车轮压力扩散线相重 a =(0.6/2+Ht3.100m同理,纵向,汽车后0.2/2+Htan30°=0.966 m > 1.4/2 m故 b =(0.2/2+Ht 1.400m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压力q 车 = ∑G/(a×b)32.26kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2(45°8.74kN/m 2(一)构件刚度比K =(I 1/I 2)×0.54(二)节点弯矩和1、a种荷载作用下 (图涵洞四角节点弯矩M aA = M aB = M aC =-1/(K+1)·pL P 2/12横梁内法向力N a1 = N a2=0侧墙内法向力N a3 = N a4=pL P /2恒载p = p 恒 =41.00kN/m 2M aA = M aB= M aC =-93.83kN ·m N a3 = N a4=133.25kN 车辆荷载p = q 车 =32.26kN/m 2M aA = M aB= M aC =-73.82kN ·m 图 L-02N a3 = N a4=104.84kN2、b种荷载作用下 (图M bA = M bB = M bC =-K/(K+1)·ph P 2/12N b1= Nb2=ph P/2N b3 = N b4=0恒载p = e P1 =7.72kN/m 2M bA = M bB= M bC =-2.76kN ·m N b1 = N b2=13.52kN3、c种荷载作用下 (图图 L-03M cA = M cD =-K(3K+8)/[M cB = M cC =-K(2K+7)/[N c1 =ph P/6+(McA-M cB )/h P N c2 =ph P /3-(M cA -N c3 = N c4=0恒载p = e P2-e P1 =20.60kN/m 2M cA = M cD =-4.00kN ·m M cB= M cC=-3.36kN ·m N c1 =11.83kN N c2 =24.21kN图 L-044、d种荷载作用下 (图1.17 m0.6/2+Htan30°=四 、 内 力 计 算M dA =-[K(K+3)/[M dB =-[K(K+3)/[M dC =-[K(K+3)/[M dD =-[K(K+3)/[N d1 =(M dD-M dC )/h P N d2 =ph P -(M dD -M dC )/h P N d3 = N d4=-(M dB -M dC )/L P车辆荷载p = e 车 =8.74kN/m 2M dA =-16.68kN ·m M dB =10.09kN ·m M dC =-13.21kN ·m M dD =13.56kN ·m 图 L-05N d1 =7.65kN N d2 =22.95kN N d3 = N d4=-3.59kN5、节点弯矩、轴力计算(1)按《公路桥涵设计(2)按《公路桥涵设计(3)按《公件内力计1、顶板 (图L-06)x =L P /2P = 1.2p 恒+1.4q 车 =94.36kN N x = N 1 =46.19kN M x=M B +N 3x-271.64kN·m V x = Px-N 3=5.02kN2、底板 (图L-07)ω1 =1.2p 恒+1.4(q 车-=83.72kN/m 2ω2 =1.2p 恒+1.4(q 车=105.01kN/m 2x =L P /2N x = N 2 =84.94kN M x =M A +N 3x-ω1·x 2/2-=270.75kN ·m V x =ω1x+x 2(ω2-ω=-12.28kN3、左侧墙(图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e 车=23.05kN/m 2ω2 =1.4e P2+1.4e 车51.88kN/m 2x =h P /2N x = N 3 =301.65kNM x =M B +N 1x-ω1·x 2/2-=-172.20kN ·m V x =ω1x+x 2(ω2-ω=6.76kN 4、右侧墙(图L-09)ω1 =1.4e P1 =10.81kN/m 2ω2=1.4e P2 =39.65kN/m 2x =h P /2N x = N 4 =301.65kN图 L-08图 L-09图 L-06图 L-07M x =M C +N 1x-ω1·x 2/2-=-186.09kN ·m V x =ω1x+x 2(ω2-ω=-14.66kN5、构件内力汇总表(1)承载能(一)承载能力极1、顶板 (B-C)钢筋按左、右对称,用(1)跨中l 0 =6.50mh =0.50ma =0.05m h 0 =0.45mb =1.00mM d =271.64 kN ·m ,N d =46.19 kN , V d=5.02 kNe 0 = M d /N d=5.881i =h/121/2=0.144m五 、 截 面 设 计(3)采用上述计算方法,以及《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.7条规定,可得构件在正常使用极限状态下长期组合如下表:(2)采用上述计算方法,以及《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.7条规定,可得构件在正常使用极限状态下短期组合如下表:长细比l 0/i =45.03> 17.5由《公路钢筋混凝土及ξ1 =0.2+2.7e 035.483> 1.0 ,取ξ1 =1.00ξ2=1.15- 1.020> 1.0 ,取ξ2 =1.00η =1+(l 0/h)2ξ1ξη = 1.009由《公路钢筋混凝土及e = ηe 0+h/2-a 6.135mr 0N d e =f cd bx(h 0-x/2)311.73 =13800x(0.45-x/2)解得x =0.053 m≤ξb h 0 =0.56×0.45 =0.252 m 故为大偏心受压构件。
盖板涵通⽤图图表编号图表名称张数页号备注图表编号图表名称张数页号备注涵洞、通道通⽤图钢筋混凝⼟盖板暗涵(填⼟⾼0.5~20.0m)说明31~3GB-01泄⽔能⼒及⽔⼒计算表14GB-02技术指标表15GB-03分离式基础钢筋混凝⼟盖板暗涵⼀般布置图16GB-04整体式基础钢筋混凝⼟盖板暗涵⼀般布置图17GB-05预制盖板构造图(⼀)~(四)48~11GB-06预制盖板材料数量表112GB-07端部现浇盖板构造图113GB-08现浇盖板构造图(⼀)~(⼗⼀)1114~24GB-09分离式基础台⾝构造图225~26GB-10整体式基础台⾝构造图(⼀)~(⼋)827~34GB-11涵洞基底换填⽰意图135GB-12⽀撑梁布置及数量表136GB-13涵洞兼⼈通、通道兼排⽔设计图137GB-14盖板涵洞、通道防⽔设计图138GB-15正交⼋字翼墙尺⼨及⼯程数量表139GB-16斜交⼋字翼墙洞⼝尺⼨及⼯程数量表(⼀)~(⼆)240~41GB-17跌井进⽔⼝构造图142本册⽬录说明⼀、技术标准与设计规范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、《公路圬⼯桥涵设计规范》(JTG D61-2005)4、《公路钢筋混凝⼟及预应⼒混凝⼟桥涵设计规范》(JTG D62-2004)5、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)6、《公路涵洞设计细则》(JTG /T D65-04-2007)7、《公路桥涵施⼯技术规范》(JTJ 041-2000)⼆、技术指标1、设计荷载:公路—Ⅰ级2、结构重要系数:γ0=0.93、孔径:2.0、3.0、4.0、6.0m4、填⼟⾼度:0.5~13.5m(孔径:2.0m)0.5~20.0m(孔径:3.0m)0.5~16.5m(孔径:4.0m)0.5~8.5m(孔径:6.0m)5、斜度φ:0°、5°、10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°。
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。