米净跨径1米填土暗涵盖板计算

1、 4米净跨径1米填土暗涵盖板计算1.设计资料 汽车荷载等级：公路-II级； 环境类别：I类环境； 净跨径：L0=4m； 单侧搁置长度：0.25m； 计算跨径：L=4.25m； 填土高：H=1m； 盖板板端厚d1=30cm；盖板板中厚d2=40cm；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20mm，外径为22mm，共11根，选用钢筋总面积As=0.003456m2 盖板容重1=25kN/m3； 土容重2=18kN

2、/m3 根据公路圬工桥涵设计规范(JTG D61-2005)中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=2Hb=1810.99=17.82kN/m (2) 盖板自重 g=1(d1+d2)b/2/100=25(30+40)0.99/2 /100=8.66kN/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

3、桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)中关于车辆荷载的规定： 车辆荷载顺板跨长 La=0.2+2Htan30=0.2+210.577=1.35m 车辆荷载垂直板跨长 Lb=1.9+2Htan30=1.9+210.577=3.05m 车轮重 P=280kN 车轮重压强L p=P/La/Lb=280/1.35/3.05=67.66kN/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=(17.82+8.66)4.252/8=59.79kNm 边墙内侧边缘处剪力 V1=(q+g)L0/2=(17.82+8.66)4/2=52.97kN2) 由车辆荷载引起

4、的内力 跨中弯矩 M2=pLa(L-La/2)b/4=67.661.35(4.25-1.35/2)0.99/4=81.05kNm 边墙内侧边缘处剪力 V2=pLab(L0-La/2)/L0)=67.661.350.99(4.00-1.35/2)/4.00=75.38kN3) 作用效应组合 根据公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)中关于作用效应组合的规定： 跨中弯矩 0Md=0.9(1.2M1+1.4M2) =0.9(1.259.79+1.481.05)=166.70kNm 边墙内侧边缘处剪力 0Vd=0.9(1.2V1+1.4V2) =0.9(1.252.97+1.475.38)=

5、152.18kN4.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=fsdAs/fcd/b=2800.003456/13.8/0.99=0.071m 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)中关于相对界限受压区高度b的规定: HRB335钢筋的相对界限受压区高度b=0.56。 xbh0=0.560.259=0.145m 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)中关于受弯构件最小配筋百分率的规定:

6、 P=100As/b/h0=1.35，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)中关于受弯构件正截面抗弯承载力计算的规定: fcdbx(h0-x/2)=13.810000.990.071(0.259-0.071/2) =216.37kNm0Md=166.70kNm 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)中关于抗剪截面验算的规定: 0.5110-3fcu,k0.5bh0=0.

7、5110-3300.5990259 =716.25kN0Vd=152.18kN 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计规范(JTG D62-2004)中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 1.250.510-32ftdbh0=1.250.000511.390.9910000.2591000 =222.76kN0Vd=152.18kN 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 =1.059.79+0.781.05=116.53kNm 作用长期效应组合 Ml=1.0M1+0.4M2 =1.059.79+0.481.05=92.21kNm 受拉钢筋的应力 ss=Ms/0.87/As/h0=116.53/0.87/0.003456/0.259=149.63Mpa 作用长期效应影响系数 C2=1+0.5Ml/Ms=1+0.592.