涵洞计算书

1. 设计依据:

《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)

《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》(JTJ 024-85) 《公路涵洞设计细则》JTG/T D65-04-2007

2. 设计资料:

涵洞净跨径l0=1.5 m 盖板支点厚度h1=0.19 m 盖板跨中厚度h2=0.19 m

盖板计算跨径lp=l0+h1=1.69 m 管节材料砼标号=C30砼 板顶填土高H=1.9 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=HRB335 主受力钢筋直径=16 mm 主受力钢筋间距=0.16 m

3. 外力计算: a.恒载

填土垂直压力q=土容重*填土高=33.3 kN/m^2

板自重垂直压力qz=盖板容重*盖板平均高度=4.75 kN/m^2 b.活载

横向分布宽度a=7.636 m 纵向分布宽度b=3.736 m 垂直压力P=19.628 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=13.584 kN.m 活载产生的跨中弯矩M汽=7.008 kN.m b.支点剪力

恒载支点剪力Q恒=(Q土+Q自)*l0/2=28.538 kN 活载支点剪力Q汽=14.721 kN

c.荷载组合

结构重要性系数(涵洞设计安全等级为三级)γ0=0.9 剪力Qj=0.90*(1.2Q恒+1.4Q汽)=49.369 kN 弯矩Mj=0.90*(1.2M恒+1.4M汽)=23.501 kN.m 5. 截面配筋:

混凝土轴心抗压设计强度Ra=13.8 MPa 钢筋抗拉设计强度Rg=280 MPa 需要钢筋截面积为Ag=6.855 cm^2 建议配筋采用4根Φ16

6. 正截面强度验算:

实际受拉区配筋面积为Ag=12.569 cm^2

混凝土受压区高度x=Rg*Ag/(Ra*b)=2.5502 cm 截面有效高度h0=16 cm

混凝土受压区高度界限系数ξjg=0.56 受压区高度x < ξjg*h0=8.96,满足要求 砼材料安全系数γc=1.25

正截面强度=1/γc*Ra*b*x*(h0-x/2)=41.457 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:

砼轴心抗压强度标准值fck=20.1 MPa

r0*Qj=44.432 ≤ 0.51*10^-3*sqrt(fck)*b*h0=365.837,截面尺寸满足要求 混凝土轴心抗拉设计强度ftk=1.39 MPa

r0*Qj=44.432 ≤ 0.5*10^-3*ftk*b*h0=139,斜截面抗剪强度满足要求 8. 裂缝宽度验算:

钢筋表面形状影响系数C1 =1 荷载特征影响系数C2 =1.33 构件形式系数C3 =1.15

受拉钢筋有效配筋率ρ=As/(b*h0)=0.008 受拉钢筋的直径d=16 mm

受拉钢筋重心处的应力σg=95.113 MPa 钢筋的弹性模量Es=200000 MPa

最大裂缝宽度δfmax=C1*C2*C3*σg/Es*(30+d)/(0.28+10*ρ)=0.093 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 D60-2004)

《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》(JTJ 024-85) 2.设计资料:

涵台净高=1.9 m 盖板搁置长=0.25 m 涵台背坡=1:0 铺砌厚度=0.4 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=0.2 m 基础级数=1

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=185.94 m 涵洞长度=188.92 m 涵台顶宽=0.48 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=14.5 MPa 基底容许应力[σ]=280 kPa 3.水平土压力计算:

涵台计算高度=1.795 m 破坏棱体长度=2.051 m

活载土压力换算土层厚=1.325 m 水平土压力q1=15.949 kN/m^2 水平土压力q2=24.705 kN/m^2 支座处反力RA=16.934 kN 支座处反力RB=19.553 kN 最大弯矩所在X=0.77 m 最大弯矩=8.197 kN.m 4.垂直压力计算:

在X截面上的垂直力如下: P(1)=38.05 kN E(1)=-0.115 m M(1)=-4.376 kN.m P(2)=7.659 kN E(2)=0.125 m M(2)=0.957 kN.m P(3)=1.005 kN E(3)=0.125 m M(3)=0.126 kN.m P(4)=8.505 kN E(4)=-0 m M(4)=-0 kN.m ΣP恒=55.219 kN ΣM恒=-3.293 kN.m

5.截面强度与稳定验算: 组合弯矩Mj=6.773 kN.m 组合剪力Nj=78.186 kN 偏心距e0=0.087 m

偏心距e0 ≤ 0.6*y=0.144,偏心距符合要求!

γ0*Nj=70.367 < φ*A*fcd=4967.159,强度满足要求! 6.基底应力验算:

基底垂直压力如下: P(1)=38.05 kN E(1)=-0.115 m

M(1)=-4.376 kN.m P(2)=7.659 kN E(2)=0.125 m M(2)=0.957 kN.m P(3)=1.005 kN E(3)=0.125 m M(3)=0.126 kN.m P(4)=20.976 kN E(4)=-0 m M(4)=-0 kN.m P(5)=12.144 kN E(5)=0 m M(5)=0 kN.m P(6)=0 kN E(6)=0.24 m M(6)=0 kN.m P(7)=7.524 kN E(7)=0.34 m M(7)=2.558 kN.m P(8)=3 kN E(8)=-0.34 m M(8)=-1.02 kN.m P(9)=6.66 kN E(9)=0.34 m M(9)=2.264 kN.m P(10)=14.721 kN E(10)=-0.115 m M(10)=-1.693 kN.m ΣP=111.739 kN ΣM=-1.183 kN.m A=0.88 m^2 W=0.129

δmax=ΣP/A + ΣM/W=136.143 kPa δmin=ΣP/A - ΣM/W=117.81 kPa

δmax < 基底容许应力280.00kPa,满足要求!