盖板涵计算书很全面
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盖板涵计算书(参考版)
一、盖板计算
1、设计资料
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
q=K×γ2×H =1.067965×20×0.5=10.68 kN/m
(2)盖板自重
g=γ1×d=25×0.65=16.25 kN/m
2)有车辆荷载引起的垂直压力(可变作用)
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。
车辆荷载顺板跨长:
La=c轮+2×H×tan30°=0.2+2×0.53
车辆荷载垂直板跨长:
Lb=d轮+2×H×tan30°=0.6+2×0.53/3=1.17735m 单个车轮重:
P=70*1.3=91 kN
车轮重压强:
p=
a b =
P
L L
91/(0.77735×1.17735)= 99.43 kN/m2 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 )×L 2/8=(10.68+16.25)×5.42 /8=98.16 kN??m
边墙内侧边缘处剪力:
V1=(q+g )×L 0/2=(10.68+16.25)×5.0 /2=67.33 kN
2)由车辆荷载引起的内力
跨中弯矩:
a
a 2p -
b 2=4L L L M ⎛⎫ ⎪⎝⎭=99.43*0.77735*(5.4-0.77735/2)*0.99/4=95.87 kN
边墙内侧边缘处剪力:
a
a 00
p b -2=L L L V L ⎛⎫ ⎪⎝⎭= 99.43*0.77735*0.99*(5-0.77735/2)/5=70.57 kN
3)作用效应组合 跨中弯矩:
γ0Md=0.9(1.2M1+1.4M2)=0.9×(1.2×98.16+1.4×95.87)=226.81 kN??m
边墙内侧边缘处剪力:
γ0Vd=0.9(1.2V1+1.4V2)=0.9(1.2×67.33+1.4×70.57)=161.63 kN??m 4、持久状况承载能力极限状态计算
截面有效高度h0=h-As=0.65-(0.04+0.016+0.028/2)=0.58 m
1)砼受压区高度
x=fsd×As/fcd/b=300×0.01789/ 18.4/0.99=0.29 m
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》ξb的规定:HRB400钢筋的相对界限受压区高度ξb=0.53
x≤ξb×h0=0.53×0.58=0.31
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》
ρ=100×As/b/d= 100 ×0.01789/0.99/0.65= 2.78 ,
≥45×f td/f sd=0.25 ,同时≥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》
Fcd×1000×b×x(h0-x/2)=18.4×1000×0.99×0.29×(0.58-0.29/2)=2297.95 kN??m ≥γ0Md=226.81 kN??m
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》
0.51×10-3×f cu,k0.5×b×h0=0.51×10-3×400.5×990×580=1852.09 kN
≥γ0Vd=161.63 kN
注:上公式b、h0单位为mm
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》
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×f td×b×h0=1.25×0.0005×1×1.65×990×580=59
2.14 kN
≥γ0Vd=161.63 kN
注:①上公式b、h0单位为mm;
②α2为预应力提高系数,对于普通钢筋混凝土受弯构件,取α2=1.0。
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》
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Ⅱ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=1×98.16+0.7×95.87=165.27 kN??m
作用长期效应组合
M1=1.0M1+0.4M2=1×98.16+0.4×95.87=136.51 kN??m
受拉钢筋的应力(受弯构件)
σss=Ms/0.87/As/h0=165.27/0.87/0.01789/0.58=18.31 Mpa
钢筋表面形状系数C1=1.00
作用长期效应影响系数C2=1+0.5M1/Ms=1+0.5×136.51/165.27=1.15
受力性质系数C3=1.15
裂缝宽度
W fk=C1×C2×C3×σss×(30+d)/Es/(0.28+10×ρ)
=1×1.15×1.15×18.31×(30+0.28)/2.00×105/(0.28+10×0.01789)
= 0.008 mm≤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,根据《公路污工桥涵设计规范》b=0.99m进行计算。