米净跨径2.7米填土暗盖板涵整体计算

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1、3米净跨径2.7米填土暗盖板涵整体计算2021/9/213米净跨径2.7米填土暗盖板涵整体计算一.盖板计算1.设计资料汽车荷载等级：公路-II级；环境类别：II类环境；净跨径：L0=3m；单侧搁置长度：0.18m；计算跨径：L=3.18m；填土高：H=2.7m；盖板板端厚d1=30cm；盖板板中厚d2=35cm；盖板宽b=0.99m；保护层厚度c=3cm；混凝土强度等级为C30；轴心抗压强度fcd=13.8Mpa；轴心抗拉强度ftd=1.39Mpa；主拉钢筋等级为HRB335；抗拉强度设计值fsd=280Mp

2、a；主筋直径为20mm，外径为22mm，共12根，选用钢筋总面积As=0.003770m2盖板容重γ1=25kN/m3；土容重γ2=22kN/m3根据《公路圬工桥涵设计规范》(JTGD61-2005)中7.0.6关于涵洞结构的计算假定：盖板按两端简支的板计算，可不考虑涵台传来的水平力2.外力计算1)永久作用(1)竖向土压力q=γ2·H·b=22×2.7×0.99=58.806kN/m(2)盖板自重g=γ1·(d1+d2)·b/2/100=25×(30+35)×0.99/2/100=8.04kN/m2)由车辆荷

3、载引起的垂直压力（可变作用）根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)中4.3.4的规定：计算涵洞顶上车辆荷载引起的竖向土压力时，车轮按其着地面积的边缘向下做30°角分布。当几个车轮的压力扩散线相重叠时，扩散面积以最外面的扩散线为准第9页共9页3米净跨径2.7米填土暗盖板涵整体计算2021/9/21根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)中4.3.1关于车辆荷载的规定：车辆荷载顺板跨长La=1.6+2·H·tan30=1.6+2×2.7×0.577=4.72m车辆荷载垂直板跨长Lb=

4、5.5+2·H·tan30=5.5+2×2.7×0.577=8.62m车轮重P=560kN车轮重压强Lp=P/La/Lb=560/4.72/8.62=13.77kN/m23.内力计算及荷载组合1)由永久作用引起的内力跨中弯矩M1=(q+g)·L2/8=(58.81+8.04)×3.182/8=84.50kNm边墙内侧边缘处剪力V1=(q+g)·L0/2=(58.81+8.04)×3/2=100.27kN2)由车辆荷载引起的内力跨中弯矩M2=p·L2·b/8=13.77×3.182×0.99/8=17.24kN

5、m边墙内侧边缘处剪力V2=p·L0·b/2=13.77×3.00×0.99/2=20.45kN3)作用效应组合根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)中4.1.6关于作用效应组合的规定：跨中弯矩γ0Md=0.9(1.2M1+1.4M2)=0.9×(1.2×84.50+1.4×17.24)=112.98kNm边墙内侧边缘处剪力γ0Vd=0.9(1.2V1+1.4V2)=0.9×(1.2×100.27+1.4×20.45)=134.07kN4.持久状况承载能力极限状态计算截面有效高度h0=d1-c-

6、2.2/2=30-3-1.100=25.9cm=0.259m第9页共9页3米净跨径2.7米填土暗盖板涵整体计算2021/9/211)砼受压区高度x=fsd·As/fcd/b=280×0.003770/13.8/0.99=0.077m根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)中5.2.1关于相对界限受压区高度ξb的规定:HRB335钢筋的相对界限受压区高度ξb=0.56。x≤ξb·h0=0.56×0.259=0.145m砼受压区高度满足规范要求2)最小配筋率根据《公路钢筋混凝土及

7、预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)中9.1.12关于受弯构件最小配筋百分率的规定:P=100·As/b/h0=1.47，不小于45ftd/fsd=0.22,同时不小于0.2主筋配筋率满足规范要求3)正截面抗弯承载力验算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)中5.2.2关于受弯构件正截面抗弯承载力计算的规定:fcd·b·x(h0-x/2)=13.8×1000×0.99×0.077(0.259-0.077/2)=232.64kNm≥γ0Md=112.98kNm

8、正截面抗弯承载力满足规范要求4)斜截面抗剪承载力验算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)中5.2.9关于抗剪截面验算的规定:0.51×10-3·fcu,k0.5·b·h0=0.51×10-3×300.5×990×259=716.25kN≥γ0Vd=134.07kN抗剪截面满足规范要求。根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)中5