盖板涵计算书公式

4.5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-I级；环境类别：I类环境；净跨径：L0=4.5m；单侧搁置长度：0.30m；计算跨径：L=4.76m；填土高：H=1m；盖板板端厚d1=26cm；盖板板中厚d2=35cm；盖板宽b=1.00m；保护层厚度c=4cm；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；抗拉强度标准值fsd=280Mpa；盖板容重γ1=26kN/m3；土容重γ2=18kN/m32.外力计算1)永久作用(1)竖向土压力q=γ2·H·b=18×1×1.00=18kN/m(2)盖板自重g=γ1·(d1+d2)·b/2/100=26×(26+35)×1.00/2/100=7.93kN/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》(JTGD60-2004)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》(JTGD60-2004)中4.3.1关于车辆荷载的规定：车辆荷载顺板跨长La=0.2+2·H·tan30=0.2+2×1×0.577=1.35m车辆荷载垂直板跨长Lb=0.6+2·H·tan30=0.6+2×1×0.577=1.75m车轮重P=70kN车轮重压强Lp=P/La/Lb=70/1.35/1.75=29.45kN/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=(18.00+7.93)×4.762/8=73.44kNm边墙内侧边缘处剪力V1=(q+g)·L0/2=(18.00+7.93)×4.5/2=58.34kN2)由车辆荷载引起的内力跨中弯矩M2=p·La·(L-La/2)/4=29.45×1.35×(4.76-1.35/2)/4=40.72kNm边墙内侧边缘处剪力V2=p·La·(L0-La/2)/L0=29.45×1.35×(4.5-1.35/2)/4.5=33.89kNm3)作用效应组合根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)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×(1.2×73.44+1.4×40.72)=130.62kNm边墙内侧边缘处剪力γ0Vd=0.9(1.2V1+1.4V2)=0.9×(1.2×58.34+1.4×33.89)=105.71kN4.截面设计拟用主筋为HRB335级钢筋，直径为16mm，外径为17.5mm，单根面积为2.011cm21)截面有效高度h0=d1-c-1.75/2=26-4-.875=0.211m2)试算受压区高度x0=h0-(h02-2γc·γ0·Md/fcd/b/103)1/2=0.211-(0.2112-2×1.25×130.62/13.8/1.00/1000)1/2=0.066m3)计算钢筋面积As0=fcd·x0·b/fsd=13.8×0.066×1.00/280=0.003276m2选用主筋为HRB335级钢筋，直径为16mm，共17根，选用钢筋总面积As=0.003419m25.持久状况承载能力极限状态计算1)砼受压区高度x=fsd·As/fcd/b=280×0.003419/13.8/1.00=0.069m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5.2.1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。x≤ξb·h0=0.56×0.211=0.118m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:P=100·As/b/h0=1.62，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》(JTGD62-2004)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)=13.8×1000×1.00×0.069(0.211-0.069/2)=169.02kNm≥γ0Md=130.62kNm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5.2.10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=1.25×0.0005×1×1.39×1.00×1000×0.211×1000=183.52kN≥γ0Vd=105.71kN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》(JTGD62-2004)中9.3.13构造要求配置箍筋6.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》(JTGD62-2004)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受拉钢筋的应力σss=Ms/0.87/As/h0=130.62/0.87/0.003419/0.211=207.89Mpa裂缝宽度