蓋板涵計算書公式

4.5米凈跨徑1米填土暗涵蓋板計算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：L0=4.5m；單側(cè)擱置長度：0.30m；計算跨徑：L=4.76m；填土高：H=1m；蓋板板端厚d1=26cm；蓋板板中厚d2=35cm；蓋板寬b=1.00m；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；抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值fsd=280Mpa；蓋板容重γ1=26kN/m3；土容重γ2=18kN/m32.外力計算1)永久作用(1)豎向土壓力q=γ2·H·b=18×1×1.00=18kN/m(2)蓋板自重g=γ1·(d1+d2)·b/2/100=26×(26+35)×1.00/2/100=7.93kN/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4.3.4的規(guī)定：計算涵洞頂上車輛荷載引起的豎向土壓力時，車輪按其著地面積的邊緣向下做30°角分布。當(dāng)幾個車輪的壓力擴散線相重疊時，擴散面積以最外面的擴散線為準(zhǔn)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=0.2+2·H·tan30=0.2+2×1×0.577=1.35m車輛荷載垂直板跨長Lb=0.6+2·H·tan30=0.6+2×1×0.577=1.75m車輪重P=70kN車輪重壓強Lp=P/La/Lb=70/1.35/1.75=29.45kN/m23.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M1=(q+g)·L2/8=(18.00+7.93)×4.762/8=73.44kNm邊墻內(nèi)側(cè)邊緣處剪力V1=(q+g)·L0/2=(18.00+7.93)×4.5/2=58.34kN2)由車輛荷載引起的內(nèi)力跨中彎矩M2=p·La·(L-La/2)/4=29.45×1.35×(4.76-1.35/2)/4=40.72kNm邊墻內(nèi)側(cè)邊緣處剪力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γ0Md=0.9(1.2M1+1.4M2)=0.9×(1.2×73.44+1.4×40.72)=130.62kNm邊墻內(nèi)側(cè)邊緣處剪力γ0Vd=0.9(1.2V1+1.4V2)=0.9×(1.2×58.34+1.4×33.89)=105.71kN4.截面設(shè)計擬用主筋為HRB335級鋼筋，直徑為16mm，外徑為17.5mm，單根面積為2.011cm21)截面有效高度h0=d1-c-1.75/2=26-4-.875=0.211m2)試算受壓區(qū)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)計算鋼筋面積As0=fcd·x0·b/fsd=13.8×0.066×1.00/280=0.003276m2選用主筋為HRB335級鋼筋，直徑為16mm，共17根，選用鋼筋總面積As=0.003419m25.持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算1)砼受壓區(qū)高度x=fsd·As/fcd/b=280×0.003419/13.8/1.00=0.069m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ξb的規(guī)定:HRB335鋼筋的相對界限受壓區(qū)高度ξb=0.56。x≤ξb·h0=0.56×0.211=0.118m砼受壓區(qū)高度滿足規(guī)范要求2)最小配筋率根據(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9.1.12關(guān)于受彎構(gòu)件最小配筋百分率的規(guī)定:P=100·As/b/h0=1.62，不小于45ftd/fsd=0.22,同時不小于0.2主筋配筋率滿足規(guī)范要求3)正截面抗彎承載力驗算根據(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5.2.2關(guān)于受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力計算的規(guī)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5.2.10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)1.25×0.5×10-3·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》(JTGD62-2004)中9.3.13構(gòu)造要求配置箍筋6.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受拉鋼筋的應(yīng)力σss=Ms/0.87/As/h0=130.62/0.87/0.003419/0.211=207.89Mpa裂縫寬度