混凝土圆管涵计算书

钢筋混凝土圆管涵（φ1０0cｍ)计算

一、设计资料

设计荷载：公路Ⅰ级

填土高度:H＝1、5m：土容重：γ１=１8ＫN/m3；土得内摩擦角φ=３5°，管节内径D内=1、0m，外径Ｄ外=1、2m，管壁厚度为0、1ｍ，每节１ｍ长,采用30号混凝土,γ2=２5ＫN/m３,混凝土强度为C１5，管节下设１0号混凝土0、2m。

二.外力计算

1、恒载计算

填土垂直压力ｑ上=Ｈγ1=1、5×１8=27ＫＮ／ｍ2

管节自重垂直压力 q管=γ2t=25×0、1＝2、5 KN/ｍ2

２、活载计算

采用车辆荷载,公路Ⅰ级荷载标准,填料厚

度等于或者大于0．５m不计汽车冲击力。

一个后轮单边荷载横向分布宽度=０、6/２+1、5×tan３０°=1、1６6ｍ故后轮垂直荷载横向分布宽度互相重叠,荷载横向分布宽度 a 应两辆车后轮外边至外边计算。即

a=(０、6/2+1、５×taｎ30°）×２＋（1、３+2×1、8)＝7.2３m

同理，

纵向后轮垂直荷载长度分布互相重叠，荷载纵向分布宽度b应按照两辆车轮（后轴）外边至外边计算,即

b=（0、2/2+1、5×tａn3０°）×2+1、4=3、３3m q汽==23、26KN/m2

三．弯矩计算与内力组合

忽略管壁环向压力及径向剪力N与V，仅考虑管壁上得弯矩见上图.

1.恒载弯矩

填土产生得弯矩为

M1＝M２＝0、1３7q上Ｒ2（1—λ）

=0、137×27×（１+1、2)/2×(1-λ）（其中λ=tan2（45°－φ/2）＝0、２７1）

=０、13７×2７×1、1×（1－0、2７1）

＝2、97ＫN·m

管壁自重产生得弯矩为

Ｍ管=0、３6９γtR２

=０、36９×２５×0、1×1、12

＝１、12KN·m

2.活载弯矩

车辆荷载产生得弯矩为

M汽=0、１37q汽R2（１—λ)

=0、137×23、２6×1、１2×0、729

＝2、81KN·m

3、内力组合

γ0Mｄ=0、9×(1、2M恒＋1、4Ｍ汽）

=0、9×１、2×（2、97+1、1２）+１、4×2、8１

=８ＫＮ·m

正常使用极限状态下组合、

短期组合： M S=M恒+0、７Ｍ汽=4、0９+0、7×2、８1=6、06 ＫN·m

长期组合： M L=M恒+0．４M汽=4、０9＋0、４×2、81=5、１2KN·m

四。截面强度设计

管节处预留接缝宽度为１cm，故实际预制管节长99cm，承受1m内得荷载，考虑任一位置都可承受正负弯矩，布置双层钢筋φ101０0mｍ，

由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》，按单筋截面算χ=＝=24.6mm

ｈ0=1０0-25＝７5mｍ

ξbｈ0=７5×0、6２=4６、5＞χ=２4、6mm

而ｆcｄbχ(ｈ0－χ/2)=６、9×103×0、99×0、０24６×（ 0、０75-０、0246/

２)

=１0、5ＫＮ·m＞8 KN·ｍ

满足截面强度要求。

五.裂缝宽度验算

σss=

＝

=９6、5Ｍpa

ρ==＝0、0１3

C1＝1、4 （光面钢筋) C2=1+0、5×(5、12/6、０６）=1、42

C３＝1、1５

Ｗfk=Ｃ1·Ｃ2·Ｃ3··（）

＝1、4×1、42×1、15××(30+１0)/(0、28+10×0、0１3)

=0．1mm＜0．２mｍ、

满足要求。