1[1].5m盖板涵结构计算书

1、刚果（金）RN2-BUTEMB0市政道路工程桥梁结构计算书1.5米净跨径盖板涵结构计算1盖板计算1.1设计资料汽车荷载等级：公路-n级；环境类别：n类环境;净跨径：L0=1.5m;单侧搁置长度：0.20m;计算跨径：L=1.7m;填土高：H=0.8m;盖板板端厚di=20cm;盖板板中厚d2=20cm;盖板宽b=0.50m;保 护层厚度c=3cm；混凝土强度等级为B350；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18mm，共5根，选用钢筋总面积As=3.14x0.009

2、2x5=0.001272m2盖板容重Y=0.2x0.5x1.9x2.62x9.8=4.88kN/m3 ; 土容重Y=3.60kN/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 平力立面图侧面国1.2外力计算受拉钢筋1）永久作用（1）竖向土压力q= Y H b=3.6 >0.8 X0.5O=1.44kN/m（2）盖板自重g= Y (di+d2)b/2/100=4.88 >20+20) ».5/2 /100=0.5kN/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

3、（JTG D60-2004）中434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扩散面关于车辆边缘向下做30 °角分布。当几个车轮的压力扩散线相重叠时, 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431荷载的规定:车辆荷载顺板跨长La=1.6+2 H tan30=1.6+2 >0.8 ».577=2.52m车辆荷载垂直板跨长Lb=5.5+2 Htan30=5.5+2 >0.8 X0.577=6.42m车轮重P=588kN车轮重压强Lp二P/L a/Lb=560/2.52/6.42=36.34kN/m 21.

4、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=(1.44+0.5) X1.72/8=0.70kNm边墙内侧边缘处剪力V1=(q+g) Lo/2=(1.44+0.5) X1.5/2=1.46kN2）由车辆荷载引起的内力I【丁；HlP跨中弯矩M2= P- La-(L-La/2)- b/4=36.34> 2.52 > (1.7-2.52/2)>0.50/4=5.04kNm:丨l；】dP7边墙内侧边缘处剪力V2二P- La - b - (Lo-La/2)/L 0)=36.34X 2.52 X 0.50 X(1.5-2.52/2)/1.5=7.33k

5、N 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YMd=0.9(1.2M 1 + I.4M2)=0.9 X(1.2 X0.7+1.4 X5.04)=7.11kNm边墙内侧边缘处剪力YVd=0.9(1.2V 1+1.4V2)=0.9 X(1.2 X1.46+1.4 X7.33)=10.81kN1.4持久状况承载能力极限状态计算截面有效高度 h0=d1-c-2.2/2=20-3-1.100=0.159m 1）砼受压区高度x=fsd As/fcd/b=280 X0.001272/13.8/0.50=0.052m根据公路钢筋混凝土及预

6、应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004）中5.2.1关于相对界限受压区高度E b的规定:HRB335钢筋的相对界限受压区高度E b=0.56。x< 氏ho=0.56 X).159=0.089m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(JTGD62-2004）中9.1.12关于受弯构件最小配筋百分率的规定：0.2P=100 As/b/ho=1.6，不小于 45ftd/fsd=0.22,同时不小于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(JTGRN2-Butembo项目技术部9D62-2004

7、）中5.2.2关于受弯构件正截面抗弯承载力计算的规定fcd bx(ho-x/2)=13.8 X1000 >0.50 >0.052(0.159-0.052/2)=47.72kNm >0Md=7.11kNm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(JTGD62-2004）中5.2.9关于抗剪截面验算的规定：0.51 X10-3 fcu,k0.5 b h0=0.51 X10-3 X300.5 X500 >59=222.074kN >(0Vd=10.81kN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

8、计规范(JTGD62-2004）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 ».5 >10-3 - aftd b h0=1.25 >0.0005 > >1.39 >0.50 >000 >0.159 >1000=69.07kN >0Vd=10.81kN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9313构造要求配置箍筋 箍筋间距为20cm，满足规范要求。1.5裂缝宽度计算根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥

9、涵设计规范(JTGD62-2004）中6.4关于裂缝宽度验算的规定：环境类别为n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=1.0M 什0.7M2=1.0 X0.7+0.7 >.04=4.23kNm作用长期效应组合Mi=1.0M 1+0.4M 2=1.0 X0.7+0.4 X5.04=2.72kNm受拉钢筋的应力oss二Ms/0.87/As/ho=4.23/0.87/0.001272/0.159=24.04Mpa作用长期效应影响系数C2=1+0.5M i/Ms=1+0.5 X2.72/4.23=1.32裂缝宽度Wfk=C1 C2 C3 ssr (

10、20+d)/E s/(0.28+10 )p=1 >1.32 >1.15 >24.04 >(20+13)/2.00 >105/(0.28+10 >0.016)=0.025mm O.20mm裂缝宽度满足规范要求2.台身及基础计算2.1设计资料基础为整体式，基础襟边 C1=0.05m，台身宽C2=0.40m，基础宽C3=2.40m背墙宽C4=0.20m，搭接宽度C5=0.20m，基础高度为0.20m涵洞净高H0=1.50m，计算高度H1=1.60m，基础顶深H2=2.50m台身容重=21.5kN/m3，基础容重为21.5kN/m3，台身轴心抗压强度fcd=4.23

11、Mpa，台身弯曲抗拉强度ftmd=0.45Mpa， 台身直接抗剪强度fvd=1.08Mpa地基承载力容许值为250kPa，回填土的内摩擦角为30 °将台身简化为上端铰支、下端固结模型，取台宽b=0.49m进行计车辆荷载等代土层厚破坏棱体长度 lo=(H1+di/2+H)*tan(45 °-30 72)=1.50m计算长度B=14m板总自重 aG=21.5KN/m 3X5.32m3=114.38KN= 114.38/14/1.5/3.6=1.51m土的侧压力系数兄=tan 2（4尸号）=tan2(45 °-30 72)=0.3333qi=(H+h+d 1/2)b 入

12、丫=(1.7+1.51+0.10) >0.49 >0.3333 X3.6=1.94kN/mq2=(H+h+H o+d1/2) b 入丫=(0.8+1.51 + 1.5+0.10) >0.49 >0.3333 X3.6=2.30kN/mA端处弯矩M厂当（陆-九）=-0.12kNmA端处剪力5亠6 耳40=2.31kN最大弯矩位置X0的计算=0.212kN/m刚果(金)RN2-BUTEMB0市政道路工程桥梁结构计算书=1.06m最大弯矩计算胚礙=M上+Q川-号卅+ 8；/" X；=1.08kNm2)竖向力当xo=1.O6m时，台身y-y截面上的竖向力、偏心矩及弯矩

13、名称竖向力(kN)偏心矩e(m)弯矩(kNm)P190.28-0.10-9.03P221.340.102.13P30.620.100.06P42.640.000.00EP114.88EM=-6.843)截面验算作用效应组合YMd=0.9 >(1.2 X3M+1.4 XMmax)=-6.03kNmYNd=0.9 X1.2 x3P=124.07kNYVd=0.9 X1.4 ><QA=2.92kN偏心矩ee= YMd/Y)Nd=-0.05m(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fr

14、2弯曲平面内的截面回旋半径ix=0.289 >)=0.2861RN2-Butembo项目技术部14iy=0.289 >02=0.1156构件长细比，其中长细比修正系数丫B取1.3 ,构件计算长度10取0.7H1 = 1.12m=3.60=0.12x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 0.0021-宀 1叭=7i + D，1+茂处病-珈+1迢宀勺=0.9161= 1.0037砌体偏心受压构件承载力影响系数=0.9192构件截面面积中条文4.0.9中关于A=C2*b=0.396m 2由公路圬工桥涵设计规范(JTG D61-2005)偏心矩 e的规定，现偏心

15、矩e=-0.071m，小于等于 0.6 X0.5 XC2=0.24m，所以现根据公路圬工桥涵设计规范JTG D61-2005)中条文4.0.5验算偏心受压承载力= 1539.73kNoNd = 124.O7kN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 C22/6=O.O264现根据公路圬工桥涵设计规范(JTG D61-2005)中条文4.0.12计算正截面受弯承载力W ftmd =11.88kNm > 0Md=-6.03kNm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圬工桥涵设计规范 JTG D61-2005)中条文4.0.13计算直接受剪承载力，其中卩f=0.7 , Nk=225.56kN=113.21kN > 0Vd=2.92kN直接受剪承载力满足要求2.3基底应力验算刚果（金）RN2-BUTEMB0市政道路工程桥梁结构计算书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础底面上的竖向力、偏心矩及弯矩见下表，其中P9汽是由车辆各称分项系数竖向力