3米净跨径4米填土暗盖板涵整体计算.doc
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1、 3米净跨径4米填土暗盖板涵整体计算 2019/3/24 3米净跨径4米填土暗盖板涵整体计算一.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; 填土高:H=4m; 盖板板端厚d1=30cm;盖板板中厚d2=35cm;盖板宽b=0.99m;保护层厚度c=3cm; 混凝土强度等级为C30; 轴心抗压强度fcd=13.8Mpa; 轴心抗拉强度ftd=1.39Mpa; 主拉钢筋等级为HRB335; 抗拉强度设计值fsd=280Mpa; 主筋直径为25mm,外径为27mm,共14根,选用钢筋总面积As=0
2、.006873m2 盖板容重1=25kN/m3; 土容重2=18kN/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) 竖向土压力 q=2Hb=1840.99=71.28kN/m (2) 盖板自重 g=1(d1+d2)b/2/100=25(30+35)0.99/2 /100=8.04kN/m2) 由车辆荷载引起的垂直压力(可变作用) 根据公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)中4.3.4的规定: 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
3、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 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 La=1.6+2Htan30=1.6+240.577=6.22m 车辆荷载垂直板跨长 Lb=5.5+2Htan30=5.5+240.577=10.12m 车轮重 P=560kN 车轮重压强L p=P/La/Lb=560/6.22/10.12=8.90kN/m23.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)L2/8=(71.28+8.04)3.32/8=107.98kNm 边墙内侧边缘
4、处剪力 V1=(q+g)L0/2=(71.28+8.04)3/2=118.99kN2) 由车辆荷载引起的内力 跨中弯矩 M2=pL2b/8=8.903.320.99/8=11.99kNm 边墙内侧边缘处剪力 V2=pL0b/2=8.903.000.99/2=13.22kN3) 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 0Md=0.9(1.2M1+1.4M2) =0.9(1.2107.98+1.411.99)=131.73kNm 边墙内侧边缘处剪力 0Vd=0.9(1.2V1+1.4V2) =0.9(1.2118.99+1.
5、413.22)=145.16kN4.持久状况承载能力极限状态计算 截面有效高度 h0=d1-c-2.7/2=30-3-1.350=25.7cm=0.257m1) 砼受压区高度 x=fsdAs/fcd/b=2800.006873/13.8/0.99=0.141m 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b的规定: HRB335钢筋的相对界限受压区高度b=0.56。 xbh0=0.560.257=0.144m 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.
6、12关于受弯构件最小配筋百分率的规定: P=100As/b/h0=2.71,不小于45ftd/fsd=0.22,同时不小于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(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: fcdbx(h0-x/2)=13.810000.990.141(0.257-0.141/2) =358.07kNm0Md=131.73kNm 正截面抗弯承载力满足规范要求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(JTG D62-2004)中5.2.9关于抗剪截面
7、验算的规定: 0.5110-3fcu,k0.5bh0=0.5110-3300.5990256.5 =709.34kN0Vd=145.16kN 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(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 1.250.510-32ftdbh0=1.250.000511.390.9910000.2571000 =220.61kN0Vd=145.16kN 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(JTG D62-2004)中9
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