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4米净跨径明盖板涵整体计算 DATE 8/9/2012 4米净跨径明盖板涵整体计算 一.盖板计算 1.设计资料 汽车荷载等级：公路-I级； 环境类别：I类环境； 净跨径：L0=4m； 单侧搁置长度：0.35m； 计算跨径：L=4.33m； 盖板板端厚d1=33cm；盖板板中厚d2=33cm；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=280Mpa； 主筋直径为22mm，外径为24mm，共9根，选用钢筋总面积As=0.003421m2 涵顶铺装厚H1=10cm； 涵顶表处厚H2=9cm； 盖板容重γ1=25kN/m3； 涵顶铺装容重γ2=25kN/m3； 涵顶铺装容重γ3=23kN/m3 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 2.外力计算 1) 永久作用 (1) 涵顶铺装及涵顶表处自重 q=(γ2·H1+γ3·H2)·b=(25×0.10+23×0.09)×0.99=4.52kN/m (2) 盖板自重 g=γ1·(d1+d2)·b/2/100=25×(33+33)×0.99/2 /100=8.17kN/m 2) 由车辆荷载引起的垂直压力（可变作用） 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=0.2m 车轮重 P=70kN 根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.3.2关于汽车荷载冲击力的规定： 汽车荷载的局部加载，冲击系数采用1.3 车轮重压强 p=1.3·P/La=1.3×70/0.20=455.00kN/m 3.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=(4.52+8.17)×4.332/8=29.74kNm 边墙内侧边缘处剪力 V1=(q+g)·L0/2=(4.52+8.17)×4/2=25.38kN 2) 由车辆荷载引起的内力 跨中弯矩 M2=p·La·(L/2-0.7)=455.00×0.20×(4.33/2-0.7)=133.32kNm 边墙内侧边缘处剪力 V2=p·La·(L0-La/2)/L0+p·La·(L0-1.5)/L0 =455.00×0.20×(4.00-0.20/2)/4.00+455.00×0.20×(4.00-1.5)/4.00 =145.60kN 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 γ0Md=0.9(1.2M1+1.4M2) =0.9×(1.2×29.74+1.4×133.32)=200.10kNm 边墙内侧边缘处剪力 γ0Vd=0.9(1.2V1+1.4V2) =0.9×(1.2×25.38+1.4×145.60)=210.87kN 4.持久状况承载能力极限状态计算 截面有效高度 h0=d1-c-2.4/2=33-3-1.200=28.8cm=0.288m 1) 砼受压区高度 x=fsd·As/fcd/b=280×0.003421/13.8/0.99=0.070m 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ξb=0.56。 x≤ξb·h0=0.56×0.288=0.161m 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·As/b/h0=1.20，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