K3+257,1-3.0X1.0m预制钢筋混凝土暗涵结构计算书

发布时间:2022-07-01 08:45:03

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K3+257,1-3.0X1.0m预制钢筋混凝土暗涵结构计算书

 

 K3+257 1- - 3.0X1.0m 预制钢筋混凝土暗涵结构计算书

 1. 设计依据 :

  《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015) 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) 《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005) 《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007) 《公路涵洞设计细则》JTG/T D65-04-2007

  2. 设计资料: :

 设计荷载:公路-Ⅱ级

 盖板宽b=1 m

 涵洞净跨径l0=3 m

 盖板支点厚度h1=0.3 m

 盖板跨中厚度h2=0.3 m

 盖板计算跨径lp=l0+h1=3.3 m

 管节材料砼标号=C40砼

 砼轴心抗拉设计强度ftd=1.65 MPa

 砼轴心抗压设计强度Fcd=18.4 MPa

 板顶填土高H=0.549 m

 土容重γ1=18 kN/m^3

 钢筋混凝土容重γ2=25 kN/m^3

 土的内摩擦角φ=35度

 保护层厚度=0.03 m

 主受力钢筋级别=HRB400

 主受力钢筋直径=20 mm

 主受力钢筋根数=10

 钢筋抗拉设计强度Fsd=330 MPa 3. 外力计算: : a.恒载 填土垂直压力q=K*土容重*填土高=10.445 kN/m

 板自重垂直压力qz=盖板容重*盖板平均高度=7.5 kN/m

 b.活载 纵向分布宽度a=0.833 m

 横向分布宽度b=1.233 m

 垂直压力P=68.086 kN/m^2 4. 荷载组合及内力计算: : a.跨中弯矩 恒载产生的跨中弯矩M恒=(Q土+Q自)*lp^2/8=24.428 kN.m

 活载产生的跨中弯矩M汽=40.906 kN.m b.支点剪力 恒载支点剪力Q恒=(Q土+Q自)*l0/2=26.918 kN

 活载支点剪力Q汽=48.866 kN c.荷载组合 结构重要性系数(涵洞设计安全等级为二级)γ0=1

 剪力Qj=γ0*(1.2Q恒+1.8Q汽)=120.261 kN

 弯矩Mj=γ0*(1.2M恒+1.8M汽)=102.944 kN.m 5. 截面配筋: :

 实际受拉区配筋面积为Ag=31.42 cm^2

 截面有效高度h0=25.865 cm

 配筋率P=100*Ag/b/h0=1.215

 配筋率P >= 45*ftd/fsd=0.225,同时不小于0.2,满足要求 6. 正截面强度验算: :

 混凝土受压区高度x=Fsd*Ag/(Fcd*b)=5.6351 cm

 混凝土受压区高度界限系数ξjg=0.53

 受压区高度x < ξjg*h0=13.708,满足要求

 正截面强度=Fcd*b*x*(h0-x/2)=238.97 kN.m

 正截面强度 > 设计强度Mj,正截面强度满足要求 7. 斜截面剪切强度验算: :

 r0*Qj=120.261 ≤ 0.51*10^-3*sqrt(fcuk)*b*h0=834.282,截面尺寸满足要求

 r0*Qj=120.261 ≤ 0.5*10^-3*ftd*b*h0=266.733,斜截面抗剪强度满足要求 8. 裂缝宽度验算: :

 作用短期效应组合Ms=1.0*M1+0.7*M2=53.062 kN.m

 作用长期效应组合Ml=1.0*M1+0.4*M2=40.791 kN.m

 钢筋表面形状影响系数C1 =1

 荷载特征影响系数C2 =1.384

 构件形式系数C3 =1.15

 受拉钢筋的直径d=20 mm

 受拉钢筋重心处的应力σg=75.05 MPa

 钢筋的弹性模量Es=200000 MPa

 配筋率ρ=0.012

 最大裂缝宽度δfmax=C1*C2*C3*σg/Es*(30+d)/(0.28+10*ρ)=0.074 mm

 δfmax < 0.2,最大裂缝宽度满足要求

  ******* 钢筋混凝土盖板涵涵台验算 *******

 1. 设计依据: :

 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015) 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) 《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005) 《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007) 2. 设计资料: :

 涵台净高=1.5 m

 盖板搁置长=0.4 m

 涵台背坡=1:0

 铺砌厚度=0.3 m

 铺底距台距=0 m

 是否为整体式基础:否

 基础厚度=0.6 m

 基础襟边宽=0.3 m

 基础级数=2

 是否设置支撑梁=是

 支撑梁宽=0.4 m

 支撑梁高=0.4 m

 路基宽度=8.585 m

 涵洞长度=9.75 m

 涵台顶宽=0.8 m

 涵台材料的长细比修正系数=1

 砂浆强度等级=M7.5

 涵台容重=23 kN/m^3

 铺底容重=23 kN/m^3

 基础容重=23 kN/m^3

 涵台身抗压强度设计值=4.54 MPa

 基底容许应力[σ]=280 kPa

 3. 水平土压力计算: :

 涵台计算高度=1.55 m

 破坏棱体长度=1.301 m

 活载土压力换算土层厚=1.84 m

 水平土压力q1=12.382 kN/m^2

 水平土压力q2=19.943 kN/m^2

 支座处反力RA=11.55 kN

 支座处反力RB=13.503 kN

 最大弯矩所在X=0.595 m

 最大弯矩=4.861 kN.m

 4. 垂直压力计算: :

 在X截面上的垂直力如下:

 P(1)=33.013 kN

 E(1)=-0.2 m

 M(1)=-6.603 kN.m

 P(2)=3.95 kN

 E(2)=0.2 m

 M(2)=0.79 kN.m

 P(3)=2.76 kN

 E(3)=0.2 m

 M(3)=0.552 kN.m

 P(4)=10.947 kN

 E(4)=-0 m

 M(4)=-0 kN.m

 ΣP恒=50.67 kN

 ΣM恒=-5.261 kN.m

 5. 截面强度与稳定验算: :

 组合弯矩Mj=2.438 kN.m

 组合剪力Nj=148.762 kN

 偏心距e0=0.016 m

 偏心距e0 ≤ 0.6*y=0.240,偏心距符合要求!

 γ0*Nj=148.762 < φ*A*fcd=3629.027,强度满足要求!

 6. 基底应力验算: :

 基底垂直压力如下:

 P(1)=33.013 kN

 E(1)=-0.2 m

 M(1)=-6.603 kN.m

 P(2)=3.95 kN

 E(2)=0.2 m

 M(2)=0.79 kN.m

 P(3)=2.76 kN

 E(3)=0.2 m

 M(3)=0.552 kN.m

 P(4)=27.6 kN

 E(4)=-0 m

 M(4)=-0 kN.m

 P(5)=19.32 kN

 E(5)=0 m

 M(5)=0 kN.m

 P(6)=27.6 kN

 E(6)=0 m

 M(6)=0 kN.m

 P(7)=12.96 kN

 E(7)=0.85 m

 M(7)=11.016 kN.m

 P(8)=2.963 kN

 E(8)=0.55 m

 M(8)=1.629 kN.m

 P(9)=9.72 kN

 E(9)=0.55 m

 M(9)=5.346 kN.m

 P(10)=6 kN

 E(10)=-0.55 m

 M(10)=-3.3 kN.m

 P(11)=2.963 kN

 E(11)=0.55 m

 M(11)=1.629 kN.m

 P(12)=37.589 kN

 E(12)=-0.2 m

 M(12)=-7.518 kN.m

 ΣP=186.437 kN

 ΣM=3.542 kN.m

 A=2 m^2

 W=0.667

 δmax=ΣP/A + ΣM/W=98.532 kPa

 δmin=ΣP/A - ΣM/W=87.905 kPa

 δmax < 基底容许应力 130.00kPa,满足要求!

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