下面是小编为大家整理的K3+257,1-3.0X1.0m预制钢筋混凝土暗涵结构计算书,供大家参考。
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!