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钢筋混凝土盖板涵盖板计算

钢筋混凝土盖板涵盖板计算
根据本项目的实际情况和所处地理位置,选取荷载等级和环境类别(影响保护层厚度和钢筋混凝土构件的最大裂缝宽度值得选取);按照拟定的盖板混凝土等级、主筋的直径等参考《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中的3.1.4和3.2.3规定取相应的设计值;盖板容重和土容重可根据《公路桥涵通用设计规范》(JTG D60-2004)4.2.1中的规定取值(盖板容重一般取25KN/m³,土容重一般取18KN/m ³)。

根据《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)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。

一、外力计算
参考《公路桥涵通用设计规范》(JTG D60-2004)4.1.1和4.1.3规定;
永久作用:(1)土的重力=土的容重×填土高度(m)×单位宽度(m)
(2)盖板自重=盖板容重×盖板平均厚度(m)×单位宽度(m)
可变作用:由车辆荷载引起的垂直压力
根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)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
根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.3.1关于车辆荷载的规定:
车辆荷载顺板跨长:La=13+2×填土高×tan30(m)
车辆荷载垂直板跨长:Lb=5.5+2×填土高×tan30(m)
车轮重: P=1100kN
车轮重压强: p=P÷(La×Lb)kN/㎡
二、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=(土的重力+盖板自重)×L2/8 ( KNm)
边墙内侧边缘处剪力 V1=(土的重力+盖板自重)×净跨径/2(KN)
2) 由车辆荷载引起的内力:跨中弯矩 M2=车轮压强×
L2/8 ( KNm)
边墙内侧边缘处剪力 V2=车轮压强×净跨径
/2 (KN)
3)作用效应组合
根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中
4.1.6关于作用效应组合的规定:
跨中弯矩:γ0M d=0.9(1.2M1+1.4M2)( KNm)
边墙内侧边缘处剪力:γ0V d=0.9(1.2V1+1.4V2) (KN)
三、持久状况承载能力极限状态计算
截面有效高度h0=板厚-(最小保护层厚度+主筋外径/2)
1)混凝土受压区高度: x=(主筋抗拉强度设计值×主筋截面面积)÷混凝土轴心抗压强度设计值×矩形截面宽度)
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)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ξ
b=0.56
截面受压区高度应符合x≤ξb·h0
2)最小配筋率:根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中9.1.12关于受弯构件最小配筋百分率的规定:
P=100·A s/(宽度×有效高度)
根据规范要求“配筋百分率不应小于45f td/f sd ,同时不
小于0.2”;验算主筋配筋率是否满足规范要求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》(JTG D62-2004)中5.2.2关于受弯构件正截面抗弯承载力计算的规定:
γ0M d≤ f cd·b·x(h0-x/2)验算抗弯承载力是否满足要求
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中5.2.10关于受弯构件斜截面抗剪承载力验算的规定:
对于板式受弯构件,公式可乘以1.25提高系数
γ0V d≤ 1.25×0.5×10-3·α2·f td·b·h0(KN)可不进行斜截面抗剪承载力的验算,只需按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中9.3.13构造要求配置箍筋
斜截面抗剪承载力不满足规范5.2.10要求,需通过配置箍筋提高抗剪承载力
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中5.2.7关于受弯构件斜截面抗剪承载力计算的规定:
从新拟用箍筋型号及间距
纵向受拉钢筋的配筋百分率
P=100·A s/b/h0
箍筋配筋率
ρsv=A sv/s v.b
其中 A sv为同一截面内箍筋总面积 s v为箍筋间距
混凝土和箍筋共同承担的斜截面抗剪承载力
V cs=α1·α2·α3·0.45×
10-3·b·h0((2+0.6·P)·(f cu,k)1/2·ρsv·f sv)1/2
根据γ0V≤V cs验算斜截面抗剪承载力是否满足规范要求
四、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范》(JTG D62-2004)中6.4关于裂缝宽度验算的规定选取适合本项目的规范允许值;
作用短期效应组合M s=1.0M1+0.7M2
作用长期效应组合M l=1.0M1+0.4M2
受拉钢筋的应力σss=M s/0.87A s h0
作用长期效应影响系数C2=1+0.5M l/M s
裂缝宽度W fk=C1·C2·C3·σ
(30+d)/E s/(0.28+10·ρ)
ss·。

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