1、 4米凈跨徑明涵蓋板計(jì)算1.設(shè)計(jì)資料 汽車荷載等級：公路-I級； 環(huán)境類別：II類環(huán)境； 凈跨徑：L0=4m； 單側(cè)擱置長度：0.60m； 計(jì)算跨徑：L=4.45m； 蓋板板端厚d1=45cm；蓋板板中厚d2=45cm；蓋板寬b=0.99m；保護(hù)層厚度c=4cm； 混凝土強(qiáng)度等級為C30； 軸心抗壓強(qiáng)度fcd=13.8Mpa； 軸心抗拉強(qiáng)度ftd=1.39Mpa； 主拉鋼筋等級為HRB335； 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fsd=280Mpa； 主筋直徑為20mm，外徑為22mm，共10根，選用鋼筋總面積As=0.003142m2 涵頂鋪裝厚H1=1cm； 涵頂表處厚H2=10cm； 蓋板容重1=25kN/

2、m3； 涵頂鋪裝容重2=25kN/m3； 涵頂鋪裝容重3=23kN/m3 根據(jù)公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D61-2005)中關(guān)于涵洞結(jié)構(gòu)的計(jì)算假定：蓋板按兩端簡支的板計(jì)算，可不考慮涵臺傳來的水平力2.外力計(jì)算1) 永久作用 (1) 涵頂鋪裝及涵頂表處自重 q=(2H1+3H2)b=(250.01+230.10)0.99=2.52kN/m (2) 蓋板自重 g=1(d1+d2)b/2/100=25(45+45)0.99/2 /100=11.14kN/m2) 由車輛荷載引起的垂直壓力（可變作用） 根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004)中關(guān)于車輛荷載的規(guī)定： 車輛荷載順板跨長 La

3、=0.2m 車輪重 P=70kN 根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004)中關(guān)于汽車荷載沖擊力的規(guī)定： 汽車荷載的局部加載，沖擊系數(shù)采用1.3 車輪重壓強(qiáng) p=1.3P/La=1.370/0.20=455.00kN/m3.內(nèi)力計(jì)算及荷載組合1) 由永久作用引起的內(nèi)力 跨中彎矩 M1=(q+g)L2/8=(2.52+11.14)4.452/8=33.82kNm 邊墻內(nèi)側(cè)邊緣處剪力 V1=(q+g)L0/2=(2.52+11.14)4/2=27.32kN2) 由車輛荷載引起的內(nèi)力 跨中彎矩 M2=pLa(L/2-0.7)=455.000.20(4.45/2-0.7)=138.78kNm

4、 邊墻內(nèi)側(cè)邊緣處剪力 V2=pLa(L0-La/2)/L0+pLa(L0-1.5)/L0 =455.000.20(4.00-0.20/2)/4.00+455.000.20(4.00-1.5)/4.00 =145.60kN3) 作用效應(yīng)組合 根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004)中關(guān)于作用效應(yīng)組合的規(guī)定： 跨中彎矩 0Md=0.9(1.2M1+1.4M2) =0.9(1.233.82+1.4138.78)=211.38kNm 邊墻內(nèi)側(cè)邊緣處剪力 0Vd=0.9(1.2V1+1.4V2) =0.9(1.227.32+1.4145.60)=212.97kN4.持久狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)

5、算 截面有效高度 h0=d1-c-2.2/2=45-4-1.100=39.9cm=0.399m1) 砼受壓區(qū)高度 x=fsdAs/fcd/b=2800.003142/13.8/0.99=0.064m 根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D62-2004)中關(guān)于相對界限受壓區(qū)高度b的規(guī)定: HRB335鋼筋的相對界限受壓區(qū)高度b=0.56。 xbh0=0.560.399=0.223m 砼受壓區(qū)高度滿足規(guī)范要求2) 最小配筋率 根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D62-2004)中關(guān)于受彎構(gòu)件最小配筋百分率的規(guī)定: P=100As/b/h0=0.80，不小于4

6、5ftd/fsd=0.22,同時不小于0.2 主筋配筋率滿足規(guī)范要求3) 正截面抗彎承載力驗(yàn)算 根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D62-2004)中關(guān)于受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力計(jì)算的規(guī)定: fcdbx(h0-x/2)=13.810000.990.064(0.399-0.064/2) =322.70kNm0Md=211.38kNm 正截面抗彎承載力滿足規(guī)范要求4) 斜截面抗剪承載力驗(yàn)算 根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D62-2004)中關(guān)于抗剪截面驗(yàn)算的規(guī)定: 0.5110-3fcu,k0.5bh0=0.5110-3300.5990399 =1103

7、.42kN0Vd=212.97kN 抗剪截面滿足規(guī)范要求。 根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D62-2004)中關(guān)于受彎構(gòu)件斜截面抗剪承載力驗(yàn)算的規(guī)定: 對于板式受彎構(gòu)件，公式可乘以1.25提高系數(shù) 1.250.510-32ftdbh0=1.250.000511.390.9910000.3991000 =343.16kN0Vd=212.97kN 可不進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗(yàn)算，只需按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D62-2004)中構(gòu)造要求配置箍筋5.裂縫寬度計(jì)算 根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D62-2004)中6.4關(guān)于裂縫寬度驗(yàn)算的規(guī)定: 環(huán)境類別為II類環(huán)境，對于鋼筋混凝土構(gòu)件，最大裂縫寬度不應(yīng)超過0.20mm 作用短期效應(yīng)組合 Ms=1.0M1+0.7M2 =1.033.82+0.7138.78=130.96kNm 作用長期效應(yīng)組合 Ml=1.0M1+0.4M2 =1.033.82+0.4138.78=89.33kNm 受拉鋼筋的應(yīng)力 ss=Ms/0.87/As/h0=130.96/0.87/0.003142/0.399=120.07Mpa 作用長期效應(yīng)影響系數(shù) C2=1+0.5Ml/Ms=1+0.589.3