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4.5米净跨径明盖板涵整体计算

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4.5米净跨径明盖板涵整体计算 4．5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=4.5m； 单侧搁置长度：0.25m； 计算跨径：L=4.75m； 盖板板端厚d1=33cm；盖板板中厚d2=33cm；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25mm，共9根，选用钢筋总面积As=0.0044179m2 盖板容重γ1=25kN/m3； 涵顶结构容重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=0kN/m (2) 盖板自重 g=γ1·(d1+d2)·b/2/100=25×(33+33)×0.99/2 /100=8.17kN/m 4.5米净跨径明盖板涵整体计算 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4.3.1关于车辆荷载的规定： 车辆荷载顺板跨长 La=1.6+2·H·tan30°=3.9m 车辆荷载垂直板跨长 Lb=5+2·H·tan30°=7.3m 车轮重 P=560kN 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=P/La/Lb= 19.68kN/m 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)·L2/8=20.68kNm 边墙内侧边缘处剪力 V1=(q+g)·L0/2=12.25kN 4.5米净跨径明盖板涵整体计算 2) 由车辆荷载引起的内力 跨中弯矩 M2=p·L²·b/8=49.32kNm 边墙内侧边缘处剪力 V2=p·L0·b/2=29.22kN 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) =84.465kNm 边墙内侧边缘处剪力 γ0Vd=0.9(1.2V1+1.4V2) =50.05341kN 4.持久状况承载能力极限状态计算 截面有效高度 h0=d1-c-2.4/2=0.2875m 1) 砼受压区高度 x=fsd·As/fcd/b=0.091m 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 4.5米净跨径明盖板涵整体计算 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=0.56×0.288=0.161m 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=1.352，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)=299.637kNm≥γ0Md=84.47kN.m 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=795.07kN≥γ0Vd=50.05kN 抗剪截面满足规范要求。 4.5米净跨径明盖板涵整体计算 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=1.25×0.0005×1×1.39×0.99×1000×0.288×1000 =247.70kN≥γ0Vd=50.05kN 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 =55.19kNm 作用长期效应组合 Ml=1.0M1+0.4M2 =40.4kNm 受拉钢筋的应力 σss=Ms/0.87/As/h0=49.95Mpa 4.5米净跨径明盖板涵整体计算 作用长期效应影响系数 C2=1+0.5Ml/Ms=1+0.5×40.4/55.19=1.37 裂缝宽度 Wfk=C1·C2·C3·σss·(30+d)/Es/(0.28+10·ρ) =1×1.37×1.15×143.58×(30+25)/2.00×105/(0.28+10×0.0120) =0.052mm≤0.20mm 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，基础襟边C1=0.25m，台身宽C2=0.75m，基础宽C3=1.75m 背墙宽C4=0.50m，搭接宽度C5=0.25m，基础高度为0.60m，铺底厚为0.40m 涵洞净高H0=3.0m，计算高度H1=3.57m，基础顶深H2=3.73m，基础为2级扩大基础 台身容重为24.5kN/m3，基础容重为24.5kN/m3，铺底容重为23kN/m3 台身轴心抗压强度fcd=5.87Mpa，台身弯曲抗拉强度ftmd=0.66Mpa，台身直接抗剪强度fvd=1.32Mpa

地基承载力容许值为200kPa，回填土的内摩擦角为30° 将台身简化为上下端铰支模型，取台宽b=0.99m进行计算 4.5米净跨径明盖板涵整体计算 2.台身验算 1) 水平力

车辆荷载等代土层厚 4.5米净跨径明盖板涵整体计算 破坏棱体长度l0=(H1+d1/2+0.10+0.09)*tan(45°-30°/2)=1.923m 计算长度B=7.30m

=560/7.30/1.923/18=1.735m 土的侧压力系数

=tan2(45°-30°/2)=0.3333

q1=(0.10+0.09+h+d1/2)·b·λ·18 =(0.10+0.09+1.735+0.17)×0.99×0.3333×18=14.42kN/m q2=(0.10+0.09+h+H0+0.40/2+d1)·b·λ·18 =(0.10+0.09+1.735+2.50+0.20+0.33)×0.99×0.3333×18=38.44kN/m A端处剪力

=-34.21kN 最大弯矩位置x0的计算

4.5米净跨径明盖板涵整体计算 =7.578kN/m

=1.886m 最大弯矩计算

=17.23kNm 2) 竖向力

当x0=1.886m时，台身y-y截面上的竖向力、偏心矩及弯矩 名 称 竖向力 (kN) 偏心矩e (m) 弯 矩 (kN.m)

P1 65.7 -0.25 -16.42 4.5米净跨径明盖板涵整体计算 P2 9.7 0.125 1.22 P3 4.0 0.125 0.50 P4 20.26 0 0 ∑P 99.67 ∑M= -14.7

3) 截面验算 作用效应组合 γ0Md=0.9×(1.2×∑M+1.4×Mmax)=5.83kNm γ0Nd=0.9×1.2×∑P=107.6kN γ0Vd=0.9×1.4×QA=74.4kN 偏心矩e e=γ0Md/γ0Nd=0.054m (1) 偏心受压承载力验算 现根据《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)中条文4.0.6、4.0.7计算偏心受压构件承载力影响系数 4.5米净跨径明盖板涵整体计算 弯曲平面内的截面回旋半径 ix=0.289×b=0.2861 iy=0.289×C2=0.217 构件长细比，其中长细比修正系数γβ取1.3，构件计算长度l0取1.0H1=2.219m

=3.807

=2.884 x方向和y方向偏心受压构件承载力影响系数，其中m取8.0，a取0.002

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5米净跨径20米填土暗盖板涵整体计算

5米净跨径20米填土暗盖板涵整体计算

5米净跨径20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-I级；环境类别：I类环境；净跨径：L=5m；单侧搁置长度：0.40m；计算跨径：L=5.4m；填土高：H=20m；盖板板端厚d1=90cm；盖板板中厚d2=90cm；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28mm，外径为30mm，共20根，选用钢筋总面积As=0.012316m2盖板容重γ1=25kN/m3；土容重γ2=19kN/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=19×20×0.99=376.2kN/m(2) 盖板自重g=γ1·(d1+d2)·b/2/100=25×(90+90)×0.99/2 /100=22.28kN/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4.3.4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La=13+2·H·tan30=13+2×20×0.577=36.09m车辆荷载垂直板跨长Lb=5.5+2·H·tan30=5.5+2×20×0.577=28.59m车轮重P=1100kN车轮重压强Lp=P/La /Lb=1100/36.09/28.59=1.07kN/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=(376.20+22.28)×5.42/8=1452.44kNm 边墙内侧边缘处剪力V1=(q+g)·L/2=(376.20+22.28)×5/2=996.19kN2) 由车辆荷载引起的内力跨中弯矩M2=p·L2·b/8=1.07×5.42×0.99/8=3.85kNm边墙内侧边缘处剪力V2=p·L·b/2=1.07×5.00×0.99/2=2.64kN3) 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×(1.2×1452.44+1.4×3.85)=1573.48kNm 边墙内侧边缘处剪力γ0Vd=0.9(1.2V1+1.4V2)=0.9×(1.2×996.19+1.4×2.64)=1079.21kN 4.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=90-3-1.500=85.5cm=0.855m1) 砼受压区高度x=fsd ·As/fcd/b=280×0.012316/13.8/0.99=0.252m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米净跨径明盖板涵整体计算

3米净跨径明盖板涵整体计算

3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：L=3m；单侧搁置长度：0.30m；计算跨径：L=3.3m；盖板板端厚d1=80cm；盖板板中厚d2=80cm；盖板宽b=0.99m；保护层厚度c=3cm；混凝土强度等级为C40；轴心抗压强度fcd =18.4Mpa；轴心抗拉强度ftd=1.65Mpa；主拉钢筋等级为HRB335；抗拉强度设计值fsd=280Mpa；主筋直径为28mm，外径为30mm，共10根，选用钢筋总面积As=0.006158m2涵顶铺装厚H1=8cm；涵顶表处厚H2=9cm；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=(25×0.08+23×0.09)×0.99=4.03kN/m(2) 盖板自重g=γ1·(d1+d2)·b/2/100=25×(80+80)×0.99/2 /100=19.80kN/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La=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/La=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=(4.03+19.80)×3.32/8=32.44kNm边墙内侧边缘处剪力V1=(q+g)·L/2=(4.03+19.80)×3/2=35.74kN2) 由车辆荷载引起的内力跨中弯矩M2=p·La·(L/2-0.7)=455.00×0.20×(3.30/2-0.7)=86.45kNm边墙内侧边缘处剪力V2=p·La·(L-La/2)/L+p·La·(L-1.5)/L=455.00×0.20×(3.00-0.20/2)/3.00+455.00×0.20×(3.00-1.5)/3.00=133.47kN3) 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×(1.2×32.44+1.4×86.45)=143.96kNm 边墙内侧边缘处剪力γ0Vd=0.9(1.2V1+1.4V2)=0.9×(1.2×35.74+1.4×133.47)=206.77kN 4.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=80-3-1.500=75.5cm=0.755m1) 砼受压区高度x=fsd ·As/fcd/b=280×0.006158/18.4/0.99=0.095m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。

盖板涵计算书很全面讲解

盖板涵计算书很全面讲解

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。

盖板涵涵洞计算

盖板涵涵洞计算

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。