纬地涵洞4.0按新版规范计算书(仅供参考)

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》(JTG3362-2018) 《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=6 m

盖板支点厚度h1=0.4 m

盖板跨中厚度h2=0.4 m

盖板计算跨径lp=l0+h1=6.3 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=0.13 m

土容重γ1=25 kN/m^3

钢筋混凝土容重γ2=26 kN/m^3

土的内摩擦角φ=35度

保护层厚度=0.05 m

主受力钢筋级别=HRB400

主受力钢筋直径=25 mm

主受力钢筋根数=14

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=3.38 kN/m

板自重垂直压力qz=盖板容重*盖板平均高度=10.4 kN/m

b.活载

纵向分布宽度a=0.2 m

横向分布宽度b=0.6 m

垂直压力P=758.333 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=68.366 kN.m

活载产生的跨中弯矩M汽=222.95 kN.m

b.支点剪力

恒载支点剪力Q恒=(Q土+Q自)*l0/2=41.34 kN

活载支点剪力Q汽=157.733 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)=333.528 kN

弯矩Mj=γ0*(1.2M恒+1.8M汽)=483.349 kN.m

5. 截面配筋:

实际受拉区配筋面积为As=68.726 cm^2

截面有效高度h0=33.58 cm

配筋率P=100*Ag/b/h0=2.047

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)=12.3259 cm

混凝土受压区高度界限系数ξjg=0.53

受压区高度x < ξjg*h0=17.797,满足要求

正截面强度=Fcd*b*x*(h0-x/2)=621.808 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=333.528 ≤ 0.51*10^-3*sqrt(fcuk)*b*h0=1083.131,截面尺寸满足要求r0*Qj=333.528 ≤ 0.5*10^-3*ftd*b*h0=346.294,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=224.431 kN.m

作用长期效应组合Ml=1.0*M1+0.4*M2=157.546 kN.m

钢筋表面形状影响系数C1 =1

荷载特征影响系数C2 =1.351

构件形式系数C3 =1.15

受拉钢筋的直径d=25 mm

受拉钢筋重心处的应力σss=111.779 MPa

钢筋的弹性模量Es=200000 MPa

配筋率ρte=0.02

最大裂缝宽度Wcr=C1*C2*C3*σss/Es*(c+d)/(0.3+1.4*ρte)=0.198 mm

Wcr < 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》(JTG3362-2018)

《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=2.76 m

盖板搁置长=0.3 m

涵台背坡=1:4

铺砌厚度=0.6 m

铺底距台距=0 m

是否为整体式基础:是基础厚度=0.6 m

基础襟边宽=0.5 m

基础级数=1

是否设置支撑梁=是

支撑梁宽=0.99 m

支撑梁高=0.4 m

路基宽度=5 m

涵洞长度=23 m

涵台顶宽=0.6 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]=100 kPa

3.水平土压力计算:

涵台计算高度=2.96 m

破坏棱体长度=1.869 m

活载土压力换算土层厚=0.261 m

水平土压力q1=4.001 kN/m^2

水平土压力q2=24.054 kN/m^2

支座处反力RA=15.814 kN

支座处反力RB=25.707 kN

最大弯矩所在X=1.111 m

最大弯矩=15.575 kN.m

4.垂直压力计算:

在X截面上的垂直力如下:

P(1)=45.045 kN

E(1)=-3.171 m

M(1)=-142.848 kN.m

P(2)=0.975 kN

E(2)=-2.871 m

M(2)=-2.799 kN.m

P(3)=10.12 kN

E(3)=-2.374 m

M(3)=-24.028 kN.m

P(4)=112.937 kN

E(4)=-0.925 m

M(4)=-104.424 kN.m

ΣP恒=169.077 kN

ΣM恒=-274.099 kN.m

5.截面强度与稳定验算:

组合弯矩Mj=-300.884 kN.m

组合剪力Nj=486.812 kN

偏心距e0=0.618 m

偏心距e0 ≤ 0.6*y=1.993,偏心距符合要求!

γ0*Nj=486.812 < φ*A*fcd=27375.963,强度满足要求!

6.基底应力验算:

基底垂直压力如下:

P(1)=45.045 kN

P(2)=0.975 kNP(3)=10.12 kN

P(4)=490.066 kN

P(5)=231.012 kN

P(6)=0 kN

P(7)=538.78 kN

P(8)=0 kN

P(9)=41.4 kN

P(10)=42.705 kN

P(11)=121.333 kN

ΣP=1521.436 kN

ΣM=0 kN.m

A=16.74 m^2

W=46.705

δmax=ΣP/A + ΣM/W=90.886 kPa

δmin=ΣP/A - ΣM/W=90.886 kPa

δmax < 基底容许应力100.00kPa,满足要求!