混凝土圆管涵计算书

钢筋混凝土圆管涵（φ100cm）计算一.设计资料设计荷载：公路Ⅰ级填土高度：H=1.5m：土容重：γ1=18KN/m3；土的内摩擦角φ=35°，管节内径D内=1.0m，外径D外=1.2m，管壁厚度为0.1m，每节1m长,采用30号混凝土，γ2=25KN/m3，混凝土强度为C15,管节下设10号混凝土0.2m。二．外力计算1.恒载计算填土垂直压力q上=Hγ1=1.5×18=27KN/m2管节自重垂直压力q管=γ2t=25×0.1=2.5KN/m22.活载计算采用车辆荷载，公路Ⅰ级荷载标准，填料厚度等于或者大于0.5m不计汽车冲击力。一个后轮单边荷载横向分布宽度=0.6/2+1.5×tan30°=1.166m故后轮垂直荷载横向分布宽度互相重叠，荷载横向分布宽度a应两辆车后轮外边至外边计算。即a=(0.6/2+1.5×tan30°)×2+(1.3+2×1.8)=7.23m同理，纵向后轮垂直荷载长度分布互相重叠，荷载纵向分布宽度b应按照两辆车轮(后轴)外边至外边计算，即b=(0.2/2+1.5×tan30°)×2+1.4=3.33mq汽=33.323.7140)(22=23.26KN/m2三．弯矩计算和内力组合忽略管壁环向压力及径向剪力N和V,仅考虑管壁上的弯矩见上图。1.恒载弯矩填土产生的弯矩为M1=M2=0.137q上R2(1-λ)=0.137×27×(1+1.2)/2×(1-λ)(其中λ=tan2(45°-φ/2)=0.271)=0.137×27×1.1×(1-0.271)=2.97KN·m管壁自重产生的弯矩为M管=0.369γtR2=0.369×25×0.1×1.12=1.12KN·m2.活载弯矩车辆荷载产生的弯矩为M汽=0.137q汽R2(1-λ)=0.137×23.26×1.12×0.729=2.81KN·m3.内力组合γ0Md=0.9×(1.2M恒+1.4M汽)=0.9×1.2×(2.97+1.12)+1.4×2.81=8KN·m正常使用极限状态下组合、短期组合：MS=M恒+0.7M汽=4.09+0.7×2.81=6.06KN·m长期组合:ML=M恒+0.4M汽=4.09+0.4×2.81=5.12KN·m四．截面强度设计管节处预留接缝宽度为1cm,故实际预制管节长99cm,承受1m内的荷载，考虑任一位置都可承受正负弯矩，布置双层钢筋φ10@100mm,由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》，按单筋截面算χ=bfAfcdssd=9.65.7811195）（=24.6mmh0=100-25=75mmξbh0=75×0.62=46.5＞χ=24.6mm而fcdbχ(h0-χ/2)=6.9×103×0.99×0.0246×(0.075-0.0246/2)=10.5KN·m＞8KN·m满足截面强度要求。五．裂缝宽度验算σss=087.0hAMSS=3-61075105.871187.006.6=96.5Mpaρ=0bhAS=075.01105.87116=0.013C1=1.4(光面钢筋)C2=1+0.5×(5.12/6.06)=1.42C3=1.15Wfk=C1·C2·C3·Esssσ·（ρ1028.030d）=1.4×1.42×1.15×5102.25.96×(30+10)/(0.28+10×0.013)=0.1mm＜0.2mm.满足要求。