钢 筋 混 凝 土 圆 管 涵 (φ1 0 0c m) 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:γ 1=1 8 K N/m3;土得内摩擦角 φ=35°,管节内径 D 内=1、0m,外径D外=1、2m,管壁厚度为 0、1 m,每节1m长,采纳 30 号混凝土,γ2=2 5 K N/m 3,混凝土强度为 C 1 5,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=H γ1=1、5×1 8=27 KN/m 2 管节自重垂直压力 q 管=γ2t=25×0、1=2、5 KN/m 2 2、活载计算 采 纳 车 辆 荷 载 , 公 路 Ⅰ 级 荷 载 标 准 , 填 料 厚度等于或者大于 0.5 m 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×tan 30°=1、1 6 6 m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×ta n 30°)×2+(1、3+2×1、8)=7.2 3 m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 应根据两辆车轮(后轴)外边至外边计算,即 b=(0、2/2+1、5×t a n3 0°)×2+1、4=3、3 3m q 汽==23、26KN/m2三.弯矩计算与内力组合 忽略管壁环向压力及径向剪力 N 与 V,仅考虑管壁上得弯矩见上图.1. 恒载弯矩填土产生得弯矩为 M1=M 2=0、1 3 7q 上R 2(1—λ) =0、137×27×(1+1、2)/2×(1-λ)(其中 λ=tan2(45°-φ/2)=0、27 1) =0、13 7×2 7×1、1×(1-0、2 7 1) = 2、97 K N·m管壁自重产生得弯矩为 M管=0、3 6 9 γtR 2=0、36 9×25×0、1×1、12 =1、12KN·m2. 活载弯矩车辆荷载产生得弯矩为M 汽=0、1 37q 汽R2(1—λ) =0、137×23、2 6×1、1 2×0、729=2、81KN·m3、内力组合 γ0M d=0、9×(1、2M 恒+1、4 M汽) =0、9×1、2×(2、97+1、1 2)+1、4×2、8 1 =8KN·m 正常使用极限状态下组合、 短期组合: MS=M 恒+0、7M汽=4、0 9+0、7×2、8 1=6、06 K N·m 长期组合: ML=M 恒+0.4 M 汽=4、0 9+0、4×2、81=5、1 2KN·m四。截面强度设计 管节处预留接缝宽度为1 cm,故实际预制管节长 99cm,承受 1m 内得荷载,考虑任一位置都可承受正负弯矩,布置双层钢筋 φ101 0 0m m, 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计法律...