圆管涵计算书

圆管涵计算书一、设计参数1.中心桩号K131+145.002.直径及管节长度内径R0(m):1.5管壁厚度t(m):0.14管节长度L(m):2接缝长度J(cm):13.设计安全等级:三级结构重要性系数γ0:0.94.设计荷载:公路-Ⅰ级冲击系数μ:0.35.填土情况涵顶填土厚H(m):2.963内摩擦角φ(°):30填土容重γ1(kN/m3):18地基承载力[σ](kPa):2506.主要材料箍筋种类:HRB400箍筋直径(mm):10箍筋根数:11箍筋边距(cm):3钢筋抗拉强度设计值fsd(MPa):330钢筋弹性模量Es(MPa):200000混凝土等级:C25混凝土轴心抗压强度设计值fcd(MPa):11.5混凝土容重γ2(kN/m3):25二、设计计算1、恒载计算填土产生的竖向压力：压力系数K＝1.4332土压力强度Q土＝Kγh＝76.44kPa管壁自重Q自＝tγ2＝3.5kPa2、活载计算设计荷载压力强度Q汽＝12.5kPa(未计入冲击系数)3、弯矩计算《公路涵洞设计细则》(JTG/TD65-04—2007)9.3.1条规定：钢筋砼圆管涵的设计仅考虑车辆荷载、圆管涵自重和填土产生的等效荷载弯矩的作用组合。管壁环向压力和径向剪力可不计算，仅考虑弯矩作用效应。管壁平均半径R＝0.82m土的侧压力系数λ＝tan^2(45°-φ/2)＝0.33土压力产生弯矩M土＝0.137Q土R^2（1-λ）＝4.69kN.m自重产生弯矩M自＝0.369γ2tR^2＝0.87kN.m活载弯矩M活＝0.137Q汽R^2（1-λ）＝0.77kN.m4、荷载组合承载能力极限状态基本组合：恒×1.2+活×1.4＝8.07kN.m承载能力极限状态基本组合计入冲击系数μ＝0.3正常使用极限状态短期组合：恒×1.0+活×0.7＝6.1kN.m正常使用极限状态长期组合：恒×1.0+活×0.4＝5.87kN.m5、截面强度验算按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)5.2.2条计算单筋截面抗弯强度。由式(5.2.2-2)fsdAs=fcdbx可知截面受压区高度x：x＝fsdAs/fcdb＝0.01m相对界限受压区高度ξb＝0.56ξbh0＝0.06mx≤ξbh0，混凝土受压区高度满足JTGD62-2004第5.2.2-3条规定。截面强度验算γ0Md=7.27kN.mfcdbx(h0-x/2)=29.59kN.mγ0Md≤fcdbx(h0-x/2)，截面抗弯强度满足规范要求。6、最大裂缝宽度验算按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)6.4.3条计算最大裂缝宽度。c1=1c2=1.48c3=1.15As=0.0008639m^2σss＝Ms/0.87Ash0=73.78MPa计算配筋率ρ=0.0039ρ0.006,取ρ=0.006wfk=C1C2C3σss/Es×(30+d)/(0.28+10ρ)=0.06mmwfk≤0.2,最大裂缝宽度满足规范要求。7、基底应力验算按《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63—2007)计算基底应力。单位长度范围内作用于基底总压力N＝(Q土+Q自+Q汽)×A＝92.44AkPa基底应力σmax＝N/A＝92.44kPa基底容许应力[σ]＝250kPaσmax≤[σ],地基承载力满足规范要求。