圆管涵计算书

圆管涵计算书
一、设计参数
1.中心桩号K131+145.00
2.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):1
3.设计安全等级:三 级
结构重要性系数γ0:0.9
4.设计荷载:公路-Ⅰ级
冲击系数μ:0.3
5.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):250
6.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＝3.5kPa
2、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/T D65-04—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.m
4、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.m
5、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》(JTG D62—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＝0.56 ξbh0＝0.06m
x≤ξbh0，混凝土受压区高度满足JTG D62-2004第5.2.2-3条规定。
截面强度验算
γ0Md=7.27kN.m
fcdbx(h0-x/2)=29.59kN.m
γ0Md≤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》(JTG D62—2004)6.4.3条计
算最大裂缝宽度。
c1=1
c2=1.48
c3=1.15
As=0.0008639m^2
σss＝Ms/0.87Ash0=73.78MPa
计算配筋率ρ=0.0039 ρ<0.006,取ρ=0.006
wfk=C1C2C3σss/Es×(30+d)/(0.28+10ρ)=0.06mm
wfk ≤ 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》(JTG D63—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＝92.44A kPa

基底应力σmax＝N/A＝92.44 kPa
基底容许应力[σ]＝250 kPa
σmax ≤ [σ],地基承载力满足规范要求。