蓋板涵結(jié)構(gòu)設(shè)計計算

1、精品4.8米凈跨徑明蓋板涵整體計算一.蓋板計算1 .設(shè)計資料汽車荷載等級：公路-I級；環(huán)境類別：I類環(huán)境；凈跨徑：Lo=4.8m；單側(cè)擱置長度：0.30m；計算跨徑：L=5.1m；蓋板板端厚di=40crn)蓋板板中厚d2=40cm；蓋板寬b=6.60m；保護層厚度c=4cm；混凝土強度等級為C30;軸心抗壓強度fcd=13.8Mpa；軸心抗拉強度ftd=1.39Mpa；主拉鋼筋等級為HRB335抗拉強度設(shè)計值fsd=280Mpa主筋直徑為25mm外彳全為27mm共45根，選用鋼筋總面積A=0.022091nf涵頂鋪裝厚Hi=15cnr)涵頂表處厚H2=1cm；蓋板容重丫i=25kN/n3;涵

2、頂鋪裝容重丫2=25kN/n3;涵頂鋪裝容重丫3=1kN/ni根據(jù)公路行工橋涵設(shè)計規(guī)范(JTGD61-2005)中7.0.6關(guān)于涵洞結(jié)構(gòu)的計算假定:蓋板按兩端簡支的板計算，可不考慮涵臺傳來的水平力2 .外力計算1)永久作用(1)涵頂鋪裝及涵頂表處自重q=(nH+丫3H)b=(25X0.15+1X0.01)X6.60=24.82kN/m2 2)蓋板自重g=T1(d1+d2)-H2/100=25X(40+40)X6.60/2/100=66.00kN/m2)由車輛荷載引起的垂直壓力(可變作用)根據(jù)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JTGD60-2004)中4.3.1關(guān)于車輛荷載的規(guī)定:車輛荷載順板跨長La=0.

3、2m車輪重P=280kN根據(jù)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JTGD60-2004)中4.3.2關(guān)于汽車荷載沖擊力的規(guī)定:汽車荷載的局部加載，沖擊系數(shù)采用1.3車輪重壓強p=1.3-P/La=1.3X280/0.20=1820.00kN/m3 .內(nèi)力計算及荷載組合1)由永久作用引起的內(nèi)力跨中彎矩Mi=(q+g)L2/8=(24.82+66.00)X5.12/8=295.27kNm邊墻內(nèi)側(cè)邊緣處剪力V1=(q+g)L0/2=(24.82+66.00)X4.8/2=217.96kN2)由車輛荷載引起的內(nèi)力IIIPP計依比2.7跨中彎矩M2=p-La-(L/2-0.7)=1820.00X0.20X(5.10/

4、2-0.7)=673.40kNm葉的-UA邊墻內(nèi)側(cè)邊緣處剪力V2=p-La-(L0-La/2)/L0+p-La-(L0-1.5)/L0=1820.00義0.20義(4.80-0.20/2)/4.80+1820.00義0.20義(4.80-1.5)/4.80=606.67kN3)作用效應(yīng)組合根據(jù)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JTGD60-2004)中4.1.6關(guān)于作用效應(yīng)組合的規(guī)定:跨中彎矩丫oM=0.9(1.2M1+1.4M0=0.9X(1.2X295.27+1.4X673.40)=1167.37kNm邊墻內(nèi)側(cè)邊緣處剪力丫oM=0.9(1.2V1+1.4V2)=0.9X(1.2X217.96+1.4X

5、606.67)=999.80kN4.持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算截面有效高度h0=d1-c-2.7/2=40-4-1.350=34.7cm=0.347m1) 砼受壓區(qū)高度x=fsdA/fcd/b=280義0.022091/13.8/6.60=0.068m根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTGD62-2004)中5.2.1關(guān)于相對界限受壓區(qū)高度己b的規(guī)定：HRB335鋼筋的相對界限受壓區(qū)高度上b=0.56。x丫0M=1167.37kNm正截面抗彎承載力滿足規(guī)范要求4) 斜截面抗剪承載力驗算根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTGD62-2004)中5.2.9關(guān)于抗剪截面

6、驗算的規(guī)定:0.51X10-3fcu,k0.5bh0=0.51X10-3X300.5X6600X346.5=6388.19kN丫0Vd=999.80kN抗剪截面滿足規(guī)范要求。根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTGD62-2004)中5.2.10關(guān)于受彎構(gòu)件斜截面抗剪承載力驗算的規(guī)定:對于板式受彎構(gòu)件，公式可乘以1.25提高系數(shù)1.25X0.5X10-3a2ftdb-h0=1.25X0.0005X1X1.39X6.60X1000X0.347X1000=1986.74kN丫0Vd=999.80kN可不進行斜截面抗剪承載力的驗算，只需按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTG

7、D62-2004)中9.3.13構(gòu)造要求配置箍筋5.裂縫寬度計算根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTGD62-2004)中6.4關(guān)于裂縫寬度驗算的規(guī)定:環(huán)境類別為I類環(huán)境，對于鋼筋混凝土構(gòu)件，最大裂縫寬度不應(yīng)超過0.20mm作用短期效應(yīng)組合Ms=1.0M1+0.7M2=1.0義295.27+0.7義673.40=766.65kNm作用長期效應(yīng)組合Ml=1.0M1+0.4M2=1.0X295.27+0.4X673.40=564.63kNm受拉鋼筋的應(yīng)力(Tss=M/0.87/As/h0=766.65/0.87/0.022091/0.347=115.12Mpa作用長期效應(yīng)影響系數(shù)C2

8、=1+0.5M/Ms=1+0.5義564.63/766.65=1.37裂縫寬度Wfk=CC2G(Tss(30+d)/Es/(0.28+10-p)5=1X1.37X1.15X115.12X(30+25)/2.00X10/(0.28+10X0.0097)=0.13mmkA3%mM 8.0 , a 取 0.002=0.6816x方向和y方向偏心受壓構(gòu)件承載力影響系數(shù)，其中i-C/二f；-1丑士y1+喇（用32+1,33（三了I,.L.=0.19321+耽（月-3）1+L33（上尸二=1.0032砌體偏心受壓構(gòu)件承載力影響系數(shù)%網(wǎng)=0.1933構(gòu)件截面面積A=C2*b=6.6000m2由公路行工橋涵設(shè)

9、計規(guī)范(JTGD61-2005)中條文4.0.9中關(guān)于偏心矩e的規(guī)定,現(xiàn)偏心矩e=0.436m,大于0.6X0.5XC2=0.30m所以現(xiàn)根據(jù)公路土虧工橋涵設(shè)計規(guī)范(JTGD61-2005)中條文4.0.10驗算偏心受壓承載力構(gòu)件受拉邊緣的彈性抵抗矩W=bC/6=1.1000=821.71kNT0M=629.03kN偏心受壓承載力滿足要求(2)正截面受彎承載力驗算構(gòu)件受拉邊緣的彈性抵抗矩W=b-c4/6=1.1000現(xiàn)根據(jù)公路行工橋涵設(shè)計規(guī)范(JTGD61-2005)中條文4.0.12計算正截面受彎承載力Wftmd=1144.00kNm丫0M=274.14kNm正截面受彎承載力滿足要求(3)直

10、接受剪承載力驗算現(xiàn)根據(jù)公路行工橋涵設(shè)計規(guī)范(JTGD61-2005)中條文4.0.13計算直接受剪承載力，其中仙f=0.7,N=853.27kN斗仃/砥=14220.64kN丫V=456.81kN直接受剪承載力滿足要求3.基底應(yīng)力驗算基礎(chǔ)底面上的豎向力、偏心矩及彎矩見下表，其中P9汽是由車輛荷載所產(chǎn)生的蓋板支點反力，豎向力及彎矩進行作用短期效應(yīng)組合名稱分項系數(shù)豎向力(kN)偏心矩e(m)彎矩(kNm)P11.0245.20-0.35-85.821P21.017.370.152.61P31.046.200.156.93P51.0627.000.000.00P61.0270.600.000.00P71.0181.290.68122.37P81.0285.12-0.68-192.461P9汽0.7606.67-0.35-212.33P10