3米净跨径明盖板涵整体计算.docx

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1、3米净跨径明盖板涵整体计算一.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=3m；单侧搁置长度：0.30m；计算跨径：L=3.3m；盖板板端厚di=80cm；盖板板中厚d2=80cm；盖板宽b=0.99m；保护层厚度c=3cm； 混凝土强度等1级为C40；轴心抗压强度f =18.4Mpa；轴心抗拉强度f d=1.65Mpa； 主拉钢筋等级为HRB335；抗拉强度设计值f d=280Mpa；功主筋直径为28mm，外径为30mm，共10根，选用钢筋总面积A=0.006158m2s涵顶铺装厚H1=8cm；涵顶表处厚H2=9cm；盖板容重Y 1=25kN/m3；涵顶

2、铺装容重Y 2=25kN/m3；涵顶铺装容重Y 3=23kN/m3根据公路圬工桥涵设计规范(JTG D61-2005)中7.0.6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) 涵顶铺装及涵顶表处自重q=(Y2?Y3%) =(25x0.08+23x0.09) x0.99=4.03kN/mg=Y (d+d)b/2/100=25x (80+80) x0.99/2 /100=19.80kN/m2) 由车辆荷载引2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4.3.1关于车辆荷载的规定:车辆荷载顺板跨长L=

3、0.2m车轮重P=70kN根据公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)中4.3.2关于汽车荷载冲击力的规定:汽车荷载的局部加载，冲击系数采用1.3车轮重压强p=1.3P/L=1.3x70/0.20=455.00kN/m3. 内力计算及荷载组合1) 由永久作用引起的内力跨中弯矩M = (q+g)2/8=(4.03+19.80) x3.32/8=32.44kNm边墙内侧边缘处剪力V = (q+g) L /2=(4.03+19.80) x3/2=35.74kN2) 由车辆荷载引起的内力跨中弯矩M2=pL(L/2-0.7)=455.00x0.20x (3.30/2-0.7)=86.45kNm边墙

4、内侧边缘处剪力V =pL (L -L /2)/L +pL (L -1.5)/L 2 a 0 a0 a 00=455.00x0.20x (3.00-0.20/2)/3.00+455.00x0.20x (3.00-1.5)/3.00 =133.47kN3) 作用效应组合根据公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)中4.1.6关于作用效应组合的规定: 跨中弯矩Y M=0.9(1.2M+1.4M)0 d12=0.9x(1.2x32.44+1.4x86.45)=143.96kNm边墙内侧边缘处剪力Y V=0.9(1.2V+1.4V)0 d12=0.9x(1.2x35.74+1.4x133.47)

5、=206.77kN4. 持久状况承载能力极限状态计算截面有效高度 h =d -c-3/2=80-3-1.500=75.5cm=0.755m 011) 砼受压区高度x=f A/f /b=280x0.006158/18.4/0.99=0.095m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5.2.1关于 相对界限受压区高度七的规定：HRB335钢筋的相对界限受压区高度& b=0.56。x& h=0.56x0.755=0.423mb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9.1.12关 于受弯构件

6、最小配筋百分率的规定：P=100A/b/h=0.82,不小于 45f /f =0.27,同时不小于 0.2主筋配筋率满足规范要求td Sd3) 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5.2.2关于 受弯构件正截面抗弯承载力计算的规定：f bx(h-x/2)=18.4x1000x0.99x0.095 (0.755-0.095/2)Cd =1220.20kNmy M=143.96kNm正截面抗弯承载力满足规范要求0 d4) 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5.2.9关于 抗剪截面验

7、算的规定：0.51x10-3f 0.5bh =0.510-3乂40。.5乂990乂755CU，k 0=2410.92kNy V=206.77kN抗剪截面满足规范要求。0 d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1.25x0.5x10-3a f bh =1.25x0.0005x1x1.65x0.99x1000x0.755x10002 td0=770. 81kNy V=206.77kN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(

8、JTG D62-2004)中9.3.13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M=1.0M+0.7Ms =1.0x32.44+0.7x86.45=92.95kNm作用长期效应组合M=1.0M+0.4M1 =1.0x32.44+0.4x86.45=67.02kNm受拉钢筋的应力。=M/0.87/A /h =92.95/0.87/0.006158/0.755=22.98Mpass ss 0作用长期效应影响系数C

9、 =1+0.5M /M =1+0.5x67.02/92.95=1.36裂缝宽度 1 SW =C -C -C o (30+d)/E /(0.28+10P ) fk 123 sss=1x1.36x1.15x22.98x (30+28)/2.00x105/(0.28+10x0.0082)=0.03mm y N=62.65kN偏心受压承载力满足晏求(2) 正截面受弯承载力验算构件受拉边缘的弹性抵抗矩W=bC22/6=0.0594现根据公路圬工桥涵设计规范(JTG D61-2005)中条文4.0.12计算正截面受弯承 载力Wf =39.20kNm y M=10.96kNm正截面受弯承载力满足要求1(3)

10、 直接受剪承载力验算现根据公路圬工桥涵设计规范(JTG D61-2005)中条文4.0.13计算直接受剪承载力，其中匕=0.7, Nk=82.36kN+ 有的虬=825.26kN y V=64.76kN直接受剪承载力满足要求3. 基底应力验算基础底面上的竖向力、偏心矩及弯矩见下表，其中P9汽是由车辆荷载所产生的盖板支 点反力，竖向力及弯矩进行作用短期效应组合汽名称分项系数竖向力(kN)偏心矩e(m)弯矩(kNm)P1P2P3P5P6P7P8P9汽EP1.01.01.01.01.01.01.00.742.891.215.46 32.79 31.42 12.01 13.66133.47 232.880.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00M=0.00基础底面面积A=bC3=2.2770m2=102kPa 250kPa基底应力满足要求