1-1.5m×1.5m钢筋混凝土盖板涵验算

1-1.5m×1.5m钢筋混凝土盖板涵验算1.设计依据:《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)《公路圬工桥涵设计规范》(JTGD61-2005)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG3363-2019)《公路涵洞设计规范》JTG/T3365-02-20202.设计资料:设计荷载:公路-Ⅱ级盖板宽b=1m涵洞净跨径l0=1.5m盖板支点厚度h1=0.19m盖板跨中厚度h2=0.19m盖板计算跨径lp=l0+h1=1.69m管节材料砼标号=C30砼砼轴心抗拉设计强度ftd=1.39MPa砼轴心抗压设计强度Fcd=13.8MPa板顶填土高H=0.6m土容重γ1=21kN/m^3钢筋混凝土容重γ2=25kN/m^3土的内摩擦角φ=30度保护层厚度=0.03m主受力钢筋级别=HRB400主受力钢筋直径=16mm主受力钢筋根数=8钢筋抗拉设计强度Fsd=330MPa3.外力计算:a.恒载填土垂直压力q=K*土容重*填土高=14.04kN/m板自重垂直压力qz=盖板容重*盖板平均高度=4.75kN/mb.活载纵向分布宽度a=0.893m横向分布宽度b=1.293m垂直压力P=60.645kN/m^24.荷载组合及内力计算:a.跨中弯矩恒载产生的跨中弯矩M恒=(Q土+Q自)*lp^2/8=6.708kN.m活载产生的跨中弯矩M汽=16.834kN.mb.支点剪力恒载支点剪力Q恒=(Q土+Q自)*l0/2=14.092kN活载支点剪力Q汽=38.031kNc.荷载组合结构重要性系数(涵洞设计安全等级为二级)γ0=1剪力Qj=γ0*(1.2Q恒+1.8Q汽)=85.367kN弯矩Mj=γ0*(1.2M恒+1.8M汽)=38.35kN.m5.截面配筋:实际受拉区配筋面积为Ag=16.088cm^2截面有效高度h0=15.08cm配筋率P=100*Ag/b/h0=1.067配筋率P>=45*ftd/fsd=0.19,同时不小于0.2,满足要求6.正截面强度验算:混凝土受压区高度x=Fsd*Ag/(Fcd*b)=3.8471cm混凝土受压区高度界限系数ξjg=0.53受压区高度x<ξjg*h0=7.992,满足要求正截面强度=Fcd*b*x*(h0-x/2)=69.848kN.m正截面强度>设计强度Mj,正截面强度满足要求7.斜截面剪切强度验算:r0*Qj=85.367≤0.51*10^-3*sqrt(fcuk)*b*h0=421.242,截面尺寸满足要求r0*Qj=85.367≤0.5*10^-3*ftd*b*h0=131.007,斜截面抗剪强度满足要求8.裂缝宽度验算:作用短期效应组合Ms=1.0*M1+0.7*M2=18.492kN.m作用长期效应组合Ml=1.0*M1+0.4*M2=13.442kN.m钢筋表面形状影响系数C1=1荷载特征影响系数C2=1.363构件形式系数C3=1.15受拉钢筋的直径d=16mm受拉钢筋重心处的应力σg=87.611MPa钢筋的弹性模量Es=200000MPa配筋率ρ=0.011最大裂缝宽度δfmax=C1*C2*C3*σg/Es*(30+d)/(0.28+10*ρ)=0.082mmδfmax<0.2,最大裂缝宽度满足要求1-1.5m×1.5m钢筋混凝土盖板涵涵台验算1.设计依据:《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)《公路圬工桥涵设计规范》(JTGD61-2005)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG3363-2019)2.设计资料:涵台净高=1.5m盖板搁置长=0.2m涵台背坡=1:0铺砌厚度=0.4m铺底距台距=0m是否为整体式基础:否基础厚度=0.6m基础襟边宽=0.2m基础级数=1是否设置支撑梁=否支撑梁宽=0.4m支撑梁高=0.4m路基宽度=8m涵洞长度=10m涵台顶宽=0.6m涵台材料的长细比修正系数=1砂浆强度等级=M7.5涵台容重=23kN/m^3铺底容重=23kN/m^3基础容重=23kN/m^3涵台身抗压强度设计值=3.7MPa基底容许应力[σ]=150kPa3.水平土压力计算:涵台计算高度=1.395m破坏棱体长度=1.438m活载土压力换算土层厚=1.855m水平土压力q1=17.85kN/m^2水平土压力q2=27.615kN/m^2支座处反力RA=14.72kN支座处反力RB=16.991kN最大弯矩所在X=0.578m最大弯矩=5.537kN.m4.垂直压力计算:在X截面上的垂直力如下:P(1)=16.482kNE(1)=-0.2mM(1)=-3.296kN.mP(2)=5.04kNE(2)=0.1mM(2)=0.504kN.mP(3)=1.748kNE(3)=0.1mM(3)=0.175kN.mP(4)=7.971kNE(4)=-0mM(4)=-0kN.mΣP恒=31.242kNΣM恒=-2.618kN.m5.截面强度与稳定验算:组合弯矩Mj=6.825kN.m组合剪力Nj=105.946kN偏心距e0=0.064m偏心距e0≤0.6*y=0.180,偏心距符合要求!γ0*Nj=105.946<φ*A*fcd=1958.235,强度满足要求!6.基底应力验算:基底垂直压力如下:P(1)=16.482kNE(1)=-0.2mM(1)=-3.296kN.mP(2)=5.04kNE(2)=0.1mM(2)=0.504kN.mP(3)=1.748kNE(3)=0.1mM(3)=0.175kN.mP(4)=20.7kNE(4)=-0mM(4)=-0kN.mP(5)=13.8kNE(5)=0mM(5)=0kN.mP(6)=0kNE(6)=0.3mM(6)=0kN.mP(7)=7.098kNE(7)=0.4mM(7)=2.839kN.mP(8)=2.52kNE(8)=0.4mM(8)=1.008kN.mP(9)=29.255kNE(9)=-0.2mM(9)=