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1、钢 筋 混 凝 土 圆 管 涵 （100cm） 计 算一. 设计资料 设计荷载：公路级 填土高度：H=1.5m：土容重：1=18KN/m3；土的内摩擦角=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，2=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=H1=1.518=27KN/m2 管节自重垂直压力 q管=2t=250.1=2.5 KN/m2 2.活载计算 采用车辆荷载，公路级荷载标准，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
2、.5tan30=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+1.5tan30)2+(1.3+21.8)=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+1.5tan30)2+1.4=3.33m q汽=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-) =0.13727(1+1.2)/2(1-)(其中=tan2(45-/2
3、)=0.271) =0.137271.1(1-0.271) = 2.97KNm管壁自重产生的弯矩为 M管=0.369tR2=0.369250.11.12 =1.12KNm2. 活载弯矩车辆荷载产生的弯矩为M汽=0.137q汽R2(1-) =0.13723.261.120.729=2.81KNm3.内力组合 0Md=0.9(1.2M恒+1.4M汽) =0.91.2(2.97+1.12)+1.42.81 =8KNm 正常使用极限状态下组合、 短期组合： MS=M恒+0.7M汽=4.09+0.72.81=6.06 KNm 长期组合: ML=M恒+0.4M汽=4.09+0.42.81=5.12KNm四
4、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10100mm, 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 =24.6mm h0=100-25=75mm bh0=750.62=46.5=24.6mm而fcdb(h0-/2)=6.91030.990.0246( 0.075-0.0246/2) =10.5KNm8 KNm 满足截面强度要求。五裂缝宽度验算 ss= =96.5Mpa =0.013 C1=1.4 (光面钢筋) C2=1+0.5(5.12/6.06)=1.42 C3=1.15 Wfk=C1C2C3（） =1.41.421.15(30+10)/(0.28+100.013) =0.1mm0.2mm. 满足要求。