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1、4.8米净跨径明盖板涵整体计算一.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：L=4.8m；单侧搁置长度：0.30m；计算跨径：L=5.1m；0盖板板端厚d =40cm；盖板板中厚d =40cm；盖板宽b=6.60m；保护层厚度c=4cm； 12混凝土强度等级为C30；轴心抗压强度f =13.8Mpa；轴心抗拉强度f =1.39Mpa； cdtd主拉钢筋等级为HRB335；抗拉强度设计值f =280Mpa；sd主筋直径为25mm，外径为27mm，共45根，选用钢筋总面积A=0.022091m2s涵顶铺装厚H =15cm； 涵顶表处厚H =1cm；12盖板容重Y
2、=25kN/ma；涵顶铺装容重Y =25kN/ma；涵顶铺装容重Y =1kN/ma123b3SMTl_ f2. 外力计算1) 永久作用(1) 涵顶铺装及涵顶表处自重q=(Y H + y H) b=(25X0.15+lX0.01)X6.60=24.82kN/m 2132(2) 盖板自重g二 Y (d +d ) b/2/100=25 X (40+40) X 6.60/2 /100=66.00kN/m1 1 22) 由车辆荷载引起的垂直压力可变作用车辆荷载顺板跨长L=0.2m a车轮重P=280kN汽车荷载的局部加载，冲击系数采用1. 3车轮重压强 p=1.3 P/L=1.3X280/0.20=18
3、20.00kN/ma3. 力计算及荷载组合1) 由永久作用引起的力跨中弯矩M = (q+g) L2/8=(24.82+66.00) X5.12/8=295.27kNm1边墙侧边缘处剪力V = (q+g) L/2=(24.82+66.00) X4.8/2=217.96kN 102) 由车辆荷载引起的力跨中弯矩M 二pL (L/20.7)=1820.00X0.20X (5.10/2-0.7)=673.40kNm2a边墙侧边缘处剪力V=p L (LL/2)/L+p L (L1.5)/L2 a 0 a 0 a 0 0=1820.00XO.20X (4.80-0.20/2)/4.80+1820.00XO
4、.20X (4.801.5)/4.80 =606.67kN3) 作用效应组合跨中弯矩Y M=0.9(1.2M+1.4M)0 d 1 2=0.9X (1.2X295.27+1.4X673.40)=1167.37kNm边墙侧边缘处剪力YV=0.9(1.2V+1.4V)0 d 1 2=0.9X (1.2X217.96+1.4X606.67)=999.80kN4. 持久状况承载能力极限状态计算截面有效高度 h=d-c-2.7/2=40-4-1.350=34.7cm=0.347m011) 砼受压区高度x=f A /f /b=280 X 0.022091/13.8/6.60=0.068msd s cd的规
5、定:bHRB335钢筋的相对界限受压区高度E =0.56。bxWE h=0.56XO.347=0.194mb0砼受压区高度满足规要求2) 最小配筋率P=100 A /b/h =0.97，不小于 45f /f =0.22,同时不小于 0.2 s 0 td sd主筋配筋率满足规要求3) 正截面抗弯承载力验算f b x(h -x/2)=13.8X 1000X6.60X0.068(0.347-0.068/2) cd 0=1933.19kNm三 Y M=1167.37kNm0d正截面抗弯承载力满足规要求4) 斜截面抗剪承载力验算0.51X10-3 f 0.5 b h=0.51XlO-3X30o.5X66
6、00X346.5cu,k 0=6388.19kN三 y V =999.80kN 0d抗剪截面满足规要求。对于板式受弯构件，公式可乘以1. 25提高系数-3 a f b h =1.25X0.0005X1X1.39X6.60X1000X0.347 2 td 0X1000=1986.74kN三 Y V =999.80kN0d5. 裂缝宽度计算根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规JTGD62-2004)中6.4关于裂缝 宽度验算的规定:环境类别为I类环境，对于钢筋混凝土构件，最大裂缝宽度不应超过0.20mm作用短期效应组合M=1.0M+0.7Ms12=1.0X295.27+0.7X673.40=
7、766.65kNm作用长期效应组合M=1.0M+0.4Ml12=1.0X295.27+0.4X673.40=564.63kNm受拉钢筋的应力o =M /0.87/A /h =766.65/0.87/0.022091/0.347=115.12Mpass s s 0作用长期效应影响系数C =1+0.5M /M =1+0.5 X 564.63/766.65=1.372 l s裂缝宽度W =C C C 0(30+d)/E /(0.28+10 Q )fk 123sss=1X1.37X1.15X115.12X(30+25)/2.00X105/(0.28+10X0.0097)裂缝宽度满足规要求二.台身及根底
8、计算1.设计资料根底为别离式，根底襟边C1=0.35m,台身宽C2=1.00m，根底宽C3=2.40m背墙宽C4=0.70m，搭接宽度C5=0.30m，根底高度为0.40m,铺底厚为1.00m涵洞净高H0=2.80m，计算高度H1=3.50m，根底顶深H2=4.36m,根底为2级扩大根底台身容重为25kN/ma，根底容重为25kN/ma，铺底容重为18kN/m3台身轴心抗压强度f =11.73Mpa，台身弯曲抗拉强度f =1.04Mpa，台身直接抗剪强度cdtmdf =2.09Mpavd地基承载力容许值为180kPa，回填土的摩擦角为30将台身简化为上下端铰支模型，取台宽b=6.60m进展计算
9、石I Hu2.台身验算1) 水平力车辆荷载等代土层厚破坏棱体长度 l =(H1+d /2+0.15+0.01)*tan(45-30/2)=2.23m 01计算长度 B=5.50m=560/5.50/2.23/18=2.54m土的侧压力系数=tan2(45-30/2)=0.3333q = (0.15+0.01+h+d /2)b 入18 11= (0.15+0.01+2.54+0.20) X6.60X0.3333X18=114.77kN/mq = (0.15+0.01+h+H0+1.00/2+d )b 入18 21= (0.15+0.01+2.54+2.80+0.50+0.40) X6.60X 0
10、.3333 X 18=253.37kN/mA端处剪力=362.55kN最大弯矩位置x的计算0=39.60kN/m=1.64m最大弯矩计算=282.96kNm2)竖向力当x=1.64m时，台身y-y截面上的竖向力、偏心矩及弯矩0名称竖向力(kN)偏心矩e(m)弯矩(kNm)P1245.20-0.35-85.82P217.370.152.61P346.200.156.93P4273.660.000.00EP582.43EM=-76.293) 截面验算作用效应组合Y M=0.9X(1.2XEM+1.4XM )=274.14kNm0 dmaxY N=0.9X1.2XEP=629.03kNY V=0.9
11、X1.4XQ=456.81kN0 d A偏心矩ee=YM/YN=0.436m0 d 0 d(1) 偏心受压承载力验算弯曲平面的截面盘旋半径i=0.289Xb=1.9074xi =0.289XC2=0.2890y构件长细比，其中长细比修正系数Y取1.3,构件计算长度l取1.0Hl=3.50mB0=4.4983=0.6816X方向和y方向偏心受压构件承载力影响系数，其中m取8.0, a取0.002I?广1 + C-)/ 1+7煜也引1+L夯匚鬥=0.1932I?广!1 +1+込/(览一为1+1.夯(土尸=1.0032砌体偏心受压构件承载力影响系数=0.1933构件截面面积A=C2*b=6.6000
12、m2构件受拉边缘的弹性抵抗矩W=b C22/6=1.1000=821.71kN 三 Y N=629.03kN0d偏心受压承载力满足要求(2) 正截面受弯承载力验算构件受拉边缘的弹性抵抗矩W=b C22/6=1.1000W f =1144.00kNm 三 Y M =274.14kNm tmd0 d正截面受弯承载力满足要求(3) 直承受剪承载力验算=0.7，N=853.27kN fk44? +右厲恥=14220.64kN 三 Y V =456.81kN0d直承受剪承载力满足要求3.基底应力验算根底底面上的竖向力、偏心矩及弯矩见下表，其中P9汽是由车辆荷载所产生的盖板支点反力，竖向力及弯矩进展作用短
13、期效应组合名称分项系数竖向力(kN)偏心矩e(m)弯矩(kNm)P11.0245.20-0.35-85.82P21.017.370.152.61P31.046.200.156.93P51.0627.000.000.00P61.0270.600.000.00P71.0181.290.68122.37P81.0285.12-0.68-192.46P9汽0.7606.67-0.35-212.33P101.0197.921.03202.87P111.016.63-1.03-17.05EP2312.00EM=-109.18根底底面面积A=b C3=15.8400m2根底底面处弹性抵抗矩W=b C32/6=6 . 33 60 基底应力最大值十 IF=163kPa W180kPa基底应力满足要求
