箱涵设计计算书
箱涵计算书(承载力及配筋计算)
箱涵计算书(承载力及配筋计算)范本一:一:引言本文档旨在详细介绍箱涵的承载力及配筋计算方法。
其中包括箱涵的基本概念、计算方法、示例等内容,以便读者对箱涵的设计和施工有更深入的理解。
二:箱涵的基本概念1.1 箱涵的定义箱涵是一种承载结构,常用于道路、铁路等交通工程中的桥梁建设。
它由桥盖、箱体、辅助构件等部分组成。
1.2 箱涵的分类根据构造形式和用途,箱涵可以分为预制混凝土箱涵、钢筋混凝土箱涵等。
1.3 箱涵设计的相关参数箱涵设计需要考虑的参数包括:车辆荷载、地基条件、施工工艺等。
三:箱涵的承载力计算2.1 桥盖的承载力计算桥盖承载力的计算需要考虑自重荷载、活载荷载、温度变形等因素,并通过强度、刚度和稳定性进行检验。
2.2 箱体的承载力计算箱体承载力的计算需要考虑土压力、水压力、地震力等因素,并通过强度、刚度和稳定性进行检验。
四:箱涵的配筋计算3.1 桥盖的配筋计算桥盖的配筋计算需要考虑受力状态、受力面积等因素,并根据相应的设计规范进行计算。
3.2 箱体的配筋计算箱体的配筋计算需要考虑受力状态、受力面积等因素,并根据相应的设计规范进行计算。
五:示例分析本节将通过一个具体的实例来演示箱涵的承载力及配筋计算方法,以便读者更好地理解和应用。
六:附件本文档相关的附件见附件目录。
七:法律名词及注释******************************************************* ***********************范本二:一:前言本文档的目的是详细介绍箱涵的承载力及配筋计算方法,以及相关的设计规范和标准。
通过阐述箱涵的基本概念、计算方法和实例分析,旨在为读者提供参考和指导。
二:箱涵的基本概念2.1 箱涵的定义箱涵是一种承载结构,常用于公路、铁路等交通工程中的桥梁建设。
它由桥盖、箱体、辅助构件等组成。
2.2 箱涵的分类根据结构特点和用途,箱涵可以分为预制混凝土箱涵、钢筋混凝土箱涵等。
单孔箱涵结构设计计算书
1、孔径及净空净跨径L 0 =6m 净高h 0 =3.6m 2、设计安全等级一级结构重要性系数r 0 =1.13、汽车荷载荷载等级公路 —Ⅱ级4、填土情况涵顶填土高度H =3.4m 土的内摩擦角Φ =30°填土容重γ1 =18kN/m 3地基容许承载力[σ0] =259.6kPa 5、建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径25mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =280MPa 涵身混凝土强度等级C30涵身混凝土抗压强度设计值f cd =13.8MPa 涵身混凝土抗拉强度设计值f td =1.39MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 =25kN/m 3基础混凝土强度等级C20混凝土重力密度γ3 =24kN/m 3(一)截面尺寸拟定 (见图L-01)顶板、底板厚度δ =0.4m C 1 =0.05m 侧墙厚度t =0.4m C 2 =0.05m 横梁计算跨径L P = L 0+t =6.4m L = L 0+2t =6.8m 侧墙计算高度h P = h 0+δ =4m h = h 0+2δ =4.4m 基础襟边 c =0.2m 基础高度 d =0.2m 基础宽度 B =7.2m 图 L-01(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ =71.20kN/m 2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) =20.40kN/m 2底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/3) =46.80kN/m 22、活载钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计一 、 设 计 资 料二 、 设 计 计 算汽车后轮着地宽度0.6m,由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.3.4条规定,按30°角向下分布。
一个汽车后轮横向分布宽> 1.3/2 m > 1.8/2 m 故横向分布宽度a = (0.6/2+Htan30°)³2+1.3 =5.826m 同理,纵向,汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30°= 2.063 m > 1.4/2 m故b = (0.2/2+Htan30°)³2 = 4.126m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压力q 车 = ∑G /(a³b) =5.82kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2(45°-φ/2) =1.94kN/m 2(三)内力计算1、构件刚度比K = (I 1/I 2)³(h P /L P ) =0.632、节点弯矩和轴向力计算(1)a种荷载作用下 (图L-02)涵洞四角节点弯矩M aA = M aB = M aC = M aD =-1/(K+1)²pL P 2/12横梁内法向力N a1 = N a2 =0侧墙内法向力N a3 = N a4 =pL P /2恒载p = p 恒 =71.20kN/m 2M aA = M aB = M aC = M aD =-149.56kN ²mN a3 = N a4 =227.84kN车辆荷载p = q 车 = 5.82kN/m2M aA = M aB = M aC = M aD =-12.23kN ²m 图 L-02N a3 = N a4 =18.64kN (2)b种荷载作用下 (图L-03)M bA = M bB = M bC = M bD =-K/(K+1)²ph P 2/12N b1 = N b2 =ph P /2N b3 = N b4 =0恒载p = e P1 =20.40kN/m 2M bA = M bB = M bC = M bD =-10.46kN ²m N b1 = N b2 =40.80kN (3)c 种荷载作用下 (图L-04)图 L-03M cA = M cD =-K(3K+8)/[(K+1)(K+3)]²ph P 2/60M cB = M cC =-K(2K+7)/[(K+1)(K+3)]²ph P 2/60N c1 =ph P /6+(M cA -M cB )/h PN c2 =ph P /3-(M cA -M cB )/h PN c3 = N c4 =0恒载p = e P2-e P1 =26.40kN/m 2M cA = M cD =-7.38kN ²m M cB = M cC =-6.16kN ²m N c1 =17.30kN N c2 =35.50kN 图 L-04(4)d 种荷载作用下 (图L-05)M dA =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)+(10K+2)/(15K+5)]²ph P 2/42.26 m 0.6/2+Htan30°=M dB =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)-(5K+3)/(15K+5)]²ph P 2/4M dC =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)+(5K+3)/(15K+5)]²ph P 2/4M dD =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)-(10K+2)/(15K+5)]²ph P 2/4N d1 =(M dD -M dC )/h PN d2 =ph P -(M dD -M dC )/h PN d3 = -N d4 =-(M dB -M dC )/L P车辆荷载p = e 车 =1.94kN/m 2M dA =-4.95kN ²m M dB =2.81kN ²m M dC =-3.81kN ²m M dD =3.96kN ²m 图 L-05N d1 =1.94kN N d2 =5.82kN N d3 = -N d4 =-1.03kN (5)节点弯矩、轴力计算及荷载效应组合汇总表按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.6条进行承载能力极限状态效应组合V x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2L P -N 3=-3.65kN 图 L-07(3)左侧墙 (图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e 车=31.28kN/m 2ω2 =1.4e P2+1.4e 车68.24kN/m 2x =h P /2N x = N 3 =298.05kN M x =M B +N 1x-ω1²x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6h P =-122.70kN ²m V x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2h P -N 1=-3.02kN(4)右侧墙 (图L-09)ω1 = 1.4e P1 =28.56kN/m 2ω2 = 1.4e P2 =65.52kN/m2x =h P /2N x = N 4 =300.95kN M x =M C +N 1x-ω1²x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6h P =-126.53kN ²m V x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2h P -N 1=-8.45kN (5)构件内力汇总表(四)截面设计1、顶板 (B-C)钢筋按左、右对称,用最不利荷载计算。
箱涵计算书
目录1 计算依据与基础资料 (1)1.1 工程概况 (1)1.1.1截面尺寸 (1)1.1.2填土情况 (1)1.2 标准与规范 (1)1.2.1 标准 (1)1.2.2 规范 (1)1.3 主要材料 (2)1.4 设计要点与参数 (2)1.5 计算软件 (2)2 计算模型简介 (3)2.1 计算模型 (3)2.2 荷载施加 (3)3 箱涵结构计算 (4)3.1 荷载组合 (4)3.2 箱涵受力计算 (4)3.2.1 箱涵弯矩 (4)3.2.2 箱涵剪力 (5)3.2.3 箱涵轴力 (6)3.2.4 箱涵配筋验算 (7)4地基承载力验算 (31)4.1荷载计算 (31)4.2地基应力 (32)1 计算依据与基础资料1.1 工程概况道路在桩号K1+000处设置两孔6x3.5m箱涵,箱涵结构中心线与道路中线的法线逆交13.5度,箱涵全长46m1.1.1截面尺寸净跨径:6m净高:3.5m顶板厚:0.6m底板厚:0.65m侧墙厚:0.6m倒角:0.15x0.15m基础:15cmC15素混凝土垫层;50cm浆砌片石垫层;基础宽度:14.8m1.1.2填土情况箱涵覆土厚度:1.729m土的内摩擦角:30°填土容重:18KN/m31.2 标准与规范1.2.1 标准桥梁结构安全等级为一级;设计荷载:汽车荷载:公路-I级,人群荷载:根据《桥梁设计准则》要求。
跨径:2孔6.0x3.5m钢筋砼箱涵;箱涵总长:46m;横坡:根据道路设计进行设置。
地震烈度:7度;环境条件Ⅰ类;地震荷载:地震基本烈度为7度,动荷载峰值加速度0.1g,Ⅱ类场地。
1.2.2 规范《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004);《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004);《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007); 《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008); 《公路涵洞设计细则》(JTG/T D65-04-2007); 《公路桥梁抗震设计细则》(JTJ041-2000); 《城市道路设计规范》(CJJ 37-90); 1.2.3 参考资料《公路桥涵设计手册》桥梁上册(人民交通出版社2004.03) 《公路小桥涵设计示例》(人民交通出版社2005.01)1.3 主要材料1)混凝土:箱涵采用C30混凝土。
箱涵设计计算书
一. 设计资料地下通道净跨径L0=6m ,净高h0=3.5m ,箱顶填土厚为3m ,土的内摩擦角φ为30°,填土的密度γ1=20KN/m3。
箱涵主体结构混凝土强度等级为C30,箱涵基础垫层混凝土强度等级为C15,纵向受力钢筋采用HRB335钢筋。
地基为强风化砂岩。
汽车荷载等级为城-A 级。
二. 设计计算 (一)尺寸拟定顶板、底板厚度δ=50cm 侧墙厚度t=50cm故计算长度 m t L l 5.65.060=+=+=m H h 0.45.05.30=+=+=δ(二)荷载计算 1.恒载竖向恒载标准值 221/5.725.025320m KN H q v =×+×=•+•=δγγ水平恒载标准值顶板处22121/20320)23045()245(m KN tg H tg q h =××−=••−=oooγφ底板处22122/50)5.43(20)23045()()245(m KN tg h H tg q h =+××−=++••−=oooδγφ2.活载一个汽车后轮荷载横向扩散长度28.103.230326.0fo =×+tg ,故两辆车相邻车轴由荷载重叠;一个汽车后轮荷载纵向扩散长度2.626.386.1303225.0p f o =×+tg 。
按两辆车相邻计算车轴荷载扩散面积横向分布长m tg a 96.83.12)8.130326.0(=+×+×+=o 。
纵向分布长分两种情况,第一种情况考虑1、2、3轴荷载重叠,此时纵向分布长m tg b 52.82.16.32)303225.0(=++××+=o ;第二种情况只考虑4轴荷载,此时纵向分布长m tg b 72.32)303225.0(=××+=o 。
车辆荷载垂直压力,按纵向分布第一种情况计算,2/91.852.896.8)14014060(2m KN q v =×++×=车;按纵向分布第二种情况计算,2/0.1272.396.82002m KN q v =××=车。
钢筋混凝土箱涵计算书(含裂缝计算)精选全文
(一)孔径及净空净跨径L 0 = 6.00m 净高h 0 = 3.00m(二)设计安全等一级结构重要性系数r 0 =1.1(三)汽车荷载荷载等级公路 —Ⅰ级(四)填土情况涵顶填土高度H = 1.5m 土的内摩擦角Φ =35°填土容重γ1 =19kN/m 3地基容许承载力[σ0] =260kPa(五)建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径22mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =280MPa 钢筋弹性模量E s =200000MPa涵身混凝土强度等级C30涵身混凝土抗压强度设f cd =13.8MPa 涵身混凝土抗拉强度设f td = 1.39MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 =25kN/m 3基础混凝土强度等级C20混凝土重力密度γ3 =24kN/m 3(一)、截面尺寸拟顶板、底板厚度δ =0.5m C 1 =0.15m 侧墙厚度t =0.5m C 2 =0.15m 横梁计算跨径L P = L 0+t= 6.5m L = L 0+2t=7m 侧墙计算高度h P = h 0+δ= 3.5m h = h 0+2δ =4m 基础襟边 c =0.1m 基础高度 d =0.1m 基础宽度B =7.2m图 L-01(一)恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ =41.00kN/m 2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(457.72kN/m 2底板处e P2 = γ1(H+h)tan228.32kN/m 2钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计一 、 设 计 资 料二 、 设 计 计 算三 、 荷 载 计 算(二)活载汽车后轮着地宽度一个汽车后轮横向分布> 1.3/2 m > 1.8/2 m故车轮压力扩散线相重 a =(0.6/2+Ht3.100m同理,纵向,汽车后0.2/2+Htan30°=0.966 m > 1.4/2 m故 b =(0.2/2+Ht 1.400m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压力q 车 = ∑G/(a×b)32.26kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2(45°8.74kN/m 2(一)构件刚度比K =(I 1/I 2)×0.54(二)节点弯矩和1、a种荷载作用下 (图涵洞四角节点弯矩M aA = M aB = M aC =-1/(K+1)·pL P 2/12横梁内法向力N a1 = N a2=0侧墙内法向力N a3 = N a4=pL P /2恒载p = p 恒 =41.00kN/m 2M aA = M aB= M aC =-93.83kN ·m N a3 = N a4=133.25kN 车辆荷载p = q 车 =32.26kN/m 2M aA = M aB= M aC =-73.82kN ·m 图 L-02N a3 = N a4=104.84kN2、b种荷载作用下 (图M bA = M bB = M bC =-K/(K+1)·ph P 2/12N b1= Nb2=ph P/2N b3 = N b4=0恒载p = e P1 =7.72kN/m 2M bA = M bB= M bC =-2.76kN ·m N b1 = N b2=13.52kN3、c种荷载作用下 (图图 L-03M cA = M cD =-K(3K+8)/[M cB = M cC =-K(2K+7)/[N c1 =ph P/6+(McA-M cB )/h P N c2 =ph P /3-(M cA -N c3 = N c4=0恒载p = e P2-e P1 =20.60kN/m 2M cA = M cD =-4.00kN ·m M cB= M cC=-3.36kN ·m N c1 =11.83kN N c2 =24.21kN图 L-044、d种荷载作用下 (图1.17 m0.6/2+Htan30°=四 、 内 力 计 算M dA =-[K(K+3)/[M dB =-[K(K+3)/[M dC =-[K(K+3)/[M dD =-[K(K+3)/[N d1 =(M dD-M dC )/h P N d2 =ph P -(M dD -M dC )/h P N d3 = N d4=-(M dB -M dC )/L P车辆荷载p = e 车 =8.74kN/m 2M dA =-16.68kN ·m M dB =10.09kN ·m M dC =-13.21kN ·m M dD =13.56kN ·m 图 L-05N d1 =7.65kN N d2 =22.95kN N d3 = N d4=-3.59kN5、节点弯矩、轴力计算(1)按《公路桥涵设计(2)按《公路桥涵设计(3)按《公件内力计1、顶板 (图L-06)x =L P /2P = 1.2p 恒+1.4q 车 =94.36kN N x = N 1 =46.19kN M x=M B +N 3x-271.64kN·m V x = Px-N 3=5.02kN2、底板 (图L-07)ω1 =1.2p 恒+1.4(q 车-=83.72kN/m 2ω2 =1.2p 恒+1.4(q 车=105.01kN/m 2x =L P /2N x = N 2 =84.94kN M x =M A +N 3x-ω1·x 2/2-=270.75kN ·m V x =ω1x+x 2(ω2-ω=-12.28kN3、左侧墙(图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e 车=23.05kN/m 2ω2 =1.4e P2+1.4e 车51.88kN/m 2x =h P /2N x = N 3 =301.65kNM x =M B +N 1x-ω1·x 2/2-=-172.20kN ·m V x =ω1x+x 2(ω2-ω=6.76kN 4、右侧墙(图L-09)ω1 =1.4e P1 =10.81kN/m 2ω2=1.4e P2 =39.65kN/m 2x =h P /2N x = N 4 =301.65kN图 L-08图 L-09图 L-06图 L-07M x =M C +N 1x-ω1·x 2/2-=-186.09kN ·m V x =ω1x+x 2(ω2-ω=-14.66kN5、构件内力汇总表(1)承载能(一)承载能力极1、顶板 (B-C)钢筋按左、右对称,用(1)跨中l 0 =6.50mh =0.50ma =0.05m h 0 =0.45mb =1.00mM d =271.64 kN ·m ,N d =46.19 kN , V d=5.02 kNe 0 = M d /N d=5.881i =h/121/2=0.144m五 、 截 面 设 计(3)采用上述计算方法,以及《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.7条规定,可得构件在正常使用极限状态下长期组合如下表:(2)采用上述计算方法,以及《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.7条规定,可得构件在正常使用极限状态下短期组合如下表:长细比l 0/i =45.03> 17.5由《公路钢筋混凝土及ξ1 =0.2+2.7e 035.483> 1.0 ,取ξ1 =1.00ξ2=1.15- 1.020> 1.0 ,取ξ2 =1.00η =1+(l 0/h)2ξ1ξη = 1.009由《公路钢筋混凝土及e = ηe 0+h/2-a 6.135mr 0N d e =f cd bx(h 0-x/2)311.73 =13800x(0.45-x/2)解得x =0.053 m≤ξb h 0 =0.56×0.45 =0.252 m 故为大偏心受压构件。
单孔箱涵结构设计计算书
1、孔径及净空净跨径L 0 =6m 净高h 0 =3.6m 2、设计安全等级一级结构重要性系数r 0 =1.13、汽车荷载荷载等级公路 —Ⅱ级4、填土情况涵顶填土高度H =3.4m 土的内摩擦角Φ =30°填土容重γ1 =18kN/m 3地基容许承载力[σ0] =259.6kPa 5、建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径25mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =280MPa 涵身混凝土强度等级C30涵身混凝土抗压强度设计值f cd =13.8MPa 涵身混凝土抗拉强度设计值f td =1.39MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 =25kN/m 3基础混凝土强度等级C20混凝土重力密度γ3 =24kN/m 3(一)截面尺寸拟定 (见图L-01)顶板、底板厚度δ =0.4m C 1 =0.05m 侧墙厚度t =0.4m C 2 =0.05m 横梁计算跨径L P = L 0+t =6.4m L = L 0+2t =6.8m 侧墙计算高度h P = h 0+δ =4m h = h 0+2δ =4.4m 基础襟边 c =0.2m 基础高度 d =0.2m 基础宽度 B =7.2m 图 L-01(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ =71.20kN/m 2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) =20.40kN/m 2底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/3) =46.80kN/m 22、活载钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计一 、 设 计 资 料二 、 设 计 计 算汽车后轮着地宽度0.6m,由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.3.4条规定,按30°角向下分布。
一个汽车后轮横向分布宽> 1.3/2 m > 1.8/2 m 故横向分布宽度a = (0.6/2+Htan30°)³2+1.3 =5.826m 同理,纵向,汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30°= 2.063 m > 1.4/2 m故b = (0.2/2+Htan30°)³2 = 4.126m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压力q 车 = ∑G /(a³b) =5.82kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2(45°-φ/2) =1.94kN/m 2(三)内力计算1、构件刚度比K = (I 1/I 2)³(h P /L P ) =0.632、节点弯矩和轴向力计算(1)a种荷载作用下 (图L-02)涵洞四角节点弯矩M aA = M aB = M aC = M aD =-1/(K+1)²pL P 2/12横梁内法向力N a1 = N a2 =0侧墙内法向力N a3 = N a4 =pL P /2恒载p = p 恒 =71.20kN/m 2M aA = M aB = M aC = M aD =-149.56kN ²mN a3 = N a4 =227.84kN车辆荷载p = q 车 = 5.82kN/m2M aA = M aB = M aC = M aD =-12.23kN ²m 图 L-02N a3 = N a4 =18.64kN (2)b种荷载作用下 (图L-03)M bA = M bB = M bC = M bD =-K/(K+1)²ph P 2/12N b1 = N b2 =ph P /2N b3 = N b4 =0恒载p = e P1 =20.40kN/m 2M bA = M bB = M bC = M bD =-10.46kN ²m N b1 = N b2 =40.80kN (3)c 种荷载作用下 (图L-04)图 L-03M cA = M cD =-K(3K+8)/[(K+1)(K+3)]²ph P 2/60M cB = M cC =-K(2K+7)/[(K+1)(K+3)]²ph P 2/60N c1 =ph P /6+(M cA -M cB )/h PN c2 =ph P /3-(M cA -M cB )/h PN c3 = N c4 =0恒载p = e P2-e P1 =26.40kN/m 2M cA = M cD =-7.38kN ²m M cB = M cC =-6.16kN ²m N c1 =17.30kN N c2 =35.50kN 图 L-04(4)d 种荷载作用下 (图L-05)M dA =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)+(10K+2)/(15K+5)]²ph P 2/42.26 m 0.6/2+Htan30°=M dB =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)-(5K+3)/(15K+5)]²ph P 2/4M dC =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)+(5K+3)/(15K+5)]²ph P 2/4M dD =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)-(10K+2)/(15K+5)]²ph P 2/4N d1 =(M dD -M dC )/h PN d2 =ph P -(M dD -M dC )/h PN d3 = -N d4 =-(M dB -M dC )/L P车辆荷载p = e 车 =1.94kN/m 2M dA =-4.95kN ²m M dB =2.81kN ²m M dC =-3.81kN ²m M dD =3.96kN ²m 图 L-05N d1 =1.94kN N d2 =5.82kN N d3 = -N d4 =-1.03kN (5)节点弯矩、轴力计算及荷载效应组合汇总表按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.6条进行承载能力极限状态效应组合V x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2L P -N 3=-3.65kN 图 L-07(3)左侧墙 (图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e 车=31.28kN/m 2ω2 =1.4e P2+1.4e 车68.24kN/m 2x =h P /2N x = N 3 =298.05kN M x =M B +N 1x-ω1²x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6h P =-122.70kN ²m V x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2h P -N 1=-3.02kN(4)右侧墙 (图L-09)ω1 = 1.4e P1 =28.56kN/m 2ω2 = 1.4e P2 =65.52kN/m2x =h P /2N x = N 4 =300.95kN M x =M C +N 1x-ω1²x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6h P =-126.53kN ²m V x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2h P -N 1=-8.45kN (5)构件内力汇总表(四)截面设计1、顶板 (B-C)钢筋按左、右对称,用最不利荷载计算。
箱涵计算书
2孔-5m×2.2m箱涵计算书一、设计资料1.结构:(净宽⨯涵高)2孔-5m⨯2.2m;2.涵顶填土高度H:2.5m;3.荷重:车辆荷载,公路-I级(城-A车辆荷载复算);4.设计安全等级:Ⅱ级;5. 环境作用等级:C级;6.主要材料:涵身采用C40砼,钢筋采用HPB300、HRB400;环境条件:I类;7.其他参数:1)混凝土容重=25kN/m3,钢筋混凝土容重=26kN/m3。
2)土容重=19kN/m3、土内摩擦角φ=35度;土的侧压力系数λ=tan2(45°-35°/2)=0.271。
3)HRB400钢筋抗拉、抗压强度设计值(f sd、f’sd)为330MPa。
C40素砼抗拉强度设计值f tmd为1.65MPa、抗压强度设计值f cd为18.4MPa。
8.安全等级:Ⅱ级,γ0=1.0。
图1 2孔-5m×2.2m箱涵截面尺寸(cm)二、设计计算1.荷载计算1)恒载计算:填土竖向压力强度:H/D=2.05/(5×2+0.45×3)=0.18,K=1.07;q土=KγH=1.07⨯19⨯2.5=50.83kN/m2顶板自重竖向压力强度:q自=γH Z=26⨯0.45=11.7kN/m2恒载竖向压力强度合计q恒=q土+q自=62.53kN/m2恒载水平压力顶板处e p1=γ1Hλ=19⨯2.5⨯0.271=12.87kN/m2底板处e p2=γ1(H+h)λ=19⨯(2.5+3.2)⨯0.271=29.35 kN/m22)活载计算由于涵顶填土高度等于2.5m,故不计汽车冲击力。
按《公路桥涵设计通用规范》(JTG-2004)第4.3.5条规定计算荷载分布宽度:(1)一个后轮单边荷载横向分布宽度=0.6+2.5x tan30°=2.04m >1.8/2m,故后轮垂直荷载分布宽度重叠,荷载横向分布宽度a为:a=2.04×2+(1.3×3+1.8×4)=15.18m(2)一个车轮的纵向分布宽度=0.2+2.5⨯tan30°=1.64 >1.4/2m故纵向前后轮垂直荷载分布宽度重叠,荷载纵向分布宽度b为:b=1.64⨯2+1.4=4.68mq汽=4×2×280/(a⨯b)= 4×2×280/(15.18⨯4.68)=31.53kN/m2(3)作用城-A级车辆荷载时,a车=a=15.18mb车=(0.25+2.5⨯tan30°)⨯2+1.2=4.12m垂直压力:q汽车= 4×2×280/ (a城⨯b城)= 4×2×280/ (15.18⨯4.12)=35.82kN/m2水平压力:e汽车= q汽车⨯λ=35.82⨯0.271=9.71 kN/m2故计算采用值为城-A级荷载。
1孔(5-2.5)m箱涵计算书
1-(5-2.5)m箱涵计算书已知计算条件:涵洞的设计安全等级为三级,取其结构重要性系数:.9涵洞桩号= K1+384.00箱涵净跨径= 5米箱涵净高= 2.5米箱涵顶板厚= .4米箱涵侧板厚= .4米板顶填土高= .27米填土容重= 18千牛/立方米钢筋砼容重= 25千牛/立方米混凝土容重= 22千牛/立方米水平角点加厚= .3米竖直角点加厚= .3米涵身混凝土强度等级= C25钢筋等级= II级钢筋填土内摩擦角= 35度基底允许应力= 250千牛/立方米顶板拟定钢筋直径= 20毫米每米涵身顶板采用钢筋根数= 11根底板拟定钢筋直径= 20毫米每米涵身底板采用钢筋根数= 11根侧板拟定钢筋直径= 20毫米每米涵身侧板采用钢筋根数= 6根荷载基本资料:土系数 K = 1.04恒载产生竖直荷载p恒=17.55千牛/平方米恒载产生水平荷载ep1=1.99千牛/平方米恒载产生水平荷载ep2=18.09千牛/平方米汽车产生竖直荷载q汽=150.02千牛/平方米汽车产生水平荷载eq汽=18.4千牛/平方米计算过程重要说明:角点(1)为箱涵左下角,角点(2)为箱涵左上角,角点(3)为箱涵右上角,角点(4)为箱涵右下角构件(1)为箱涵顶板,构件(2)为箱涵底板,构件(3)为箱涵左侧板,构件(4)为箱涵右侧板1>经过箱涵框架内力计算并汇总,结果如下(单位为:千牛.米):a种荷载(涵顶填土及自重)作用下:涵洞四角节点弯矩和构件轴力:MaA = MaB = MaC = MaD = -1 / (K + 1) * P * Lp^2 / 12 = -27.75287kN.mNa1 = Na2 = 0kNNa3 = Na4 = P * Lp / 2 = 47.39688kNa种荷载(汽车荷载)作用下:MaA = MaB = MaC = MaD = -1 / (K + 1) * M顶板端部 = -40.01875kN.mNa1 = Na2 = 0kNNa3 = Na4 = V顶板端部 = 91kNb种荷载(侧向均布土压力)作用下:涵洞四角节点弯矩和构件轴力:MbA = MbB = MbC = MbD = -K / (K + 1) * P * hp^2 / 12 = -.488389kN.mNb1 = Nb2 = P * Lp / 2 = 2.892006kNNb3 = Nb4 = 0kNc种荷载(侧向三角形土压力)作用下:涵洞四角节点弯矩和构件轴力:McA = McD = K *(3K + 8) / ((K + 1)*(K + 3)) * P * hp^2 / 60 = -2.142094kN.m McB = McC = K *(2K + 7) / ((K + 1)*(K + 3)) * P * hp^2 / 60 = -1.799524kN.m Nc1 = P * hp / 6 + (McA - McB) / hp = 7.661997kNNc2 = P * hp / 3 - (McA - McB) / hp = 15.67838kNNc3 = Nc4 = 0kNd种荷载(侧向汽车压力)作用下:涵洞四角节点弯矩和构件轴力:MdA = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) + (10K + 2) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = -24.09762kN.mMdB = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) - (5K + 3) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = 14.59651kN.mMdC = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) + (5K + 3) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = -19.10306kN.mMdD = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) - (10K + 2) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = 19.59108kN.mNd1 = (MdD - MdC) / hp = 13.3428kNNd2 = P * hp - (MdD - MdC) / hp = 40.02841kNNd3 = Nc4 = -(MdB - MdC) / Lp = -6.240662kN角点(1)在恒载作用下的的总弯矩为:-30.38角点(1)在汽车作用下的的总弯矩为:-64.12角点(1)在混凝土收缩下的的弯矩为:28.77角点(1)在温度变化下的的总弯矩为:28.77构件(1)在恒载作用下的的总轴力为:10.55构件(1)在汽车作用下的的总轴力为:13.34构件(1)在混凝土收缩下的的轴力为:0构件(1)在温度变化下的的总轴力为:0角点(2)在恒载作用下的的总弯矩为:-30.04角点(2)在汽车作用下的的总弯矩为:-25.42角点(2)在混凝土收缩下的的弯矩为:-28.77角点(2)在温度变化下的的总弯矩为:-28.77构件(2)在恒载作用下的的总轴力为:18.57构件(2)在汽车作用下的的总轴力为:40.03构件(2)在混凝土收缩下的的轴力为:0构件(2)在温度变化下的的总轴力为:0角点(3)在恒载作用下的的总弯矩为:-30.04角点(3)在汽车作用下的的总弯矩为:-59.12角点(3)在混凝土收缩下的的弯矩为:-28.77角点(3)在温度变化下的的总弯矩为:-28.77构件(3)在恒载作用下的的总轴力为:47.4构件(3)在汽车作用下的的总轴力为:84.76构件(3)在混凝土收缩下的的轴力为:0构件(3)在温度变化下的的总轴力为:0角点(4)在恒载作用下的的总弯矩为:-30.38角点(4)在汽车作用下的的总弯矩为:-20.43角点(4)在混凝土收缩下的的弯矩为:28.77角点(4)在温度变化下的的总弯矩为:28.77构件(4)在恒载作用下的的总轴力为:47.4构件(4)在汽车作用下的的总轴力为:97.24构件(4)在混凝土收缩下的的轴力为:0构件(4)在温度变化下的的总轴力为:02>荷载组合计算角点(1) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -75.26482 角点(1) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -56.02991 角点(1) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -126.223角点(2) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -47.83635 角点(2) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -40.20968 角点(2) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -71.64008角点(3) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -71.42605角点(3) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -53.68951角点(3) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -118.8195角点(4) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -44.68273角点(4) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -38.55442角点(4) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -65.05877构件(1) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 19.89397构件(1) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 15.89112构件(1) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 31.34473构件(2) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 46.59027构件(2) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 34.58175构件(2) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 78.32423构件(3) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 106.7284构件(3) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 81.30061构件(3) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 175.5393构件(4) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 115.4653构件(4) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 86.29314构件(4) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 193.01323>将箱涵框架分解为四根独立构件,求其跨中内力并进行效应组合。
箱涵结构计算书三篇
箱涵结构计算书三篇篇一:箱涵结构计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、示意图:二、基本设计资料1.依据规范及参考书目:《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-20XX),以下简称《规范》《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—20XX)《水工钢筋混凝土结构学》(中国水利水电出版社)《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60-20XX,以下简称《通规》《涵洞》(中国水利水电出版社出版,XX编著)中国建筑工业出版社《高层建筑基础分析与设计》2.几何信息:箱涵孔数n = 1孔净宽B = 2.900 m孔净高H = 2.500 m底板厚d1 = 0.500 m顶板厚d2 = 0.500 m侧墙厚d3 = 0.400 m加腋尺寸t = 0.250 m3.荷载信息:埋管方式:上埋式填土高Hd = 3.200 m填土种类:密实砂类土、硬塑粘性土内摩擦角φ = 36.0 度水下内摩擦角φ = 32.0 度填土容重γ = 22.000 kN/m3填土浮容重γs = 18.000 kN/m3汽车荷载等级:公路-Ⅱ级4.荷载系数:可变荷载的分项系数γ= 1.20Q1k= 1.10可变荷载的分项系数γQ2k= 1.05永久荷载的分项系数γG1k永久荷载的分项系数γ= 1.20G2k构件的承载力安全系数K = 1.355.材料信息:混凝土强度等级: C15纵向受力钢筋种类: HRB335纵筋合力点至近边距离as = 0.040 m= 0.250 mm最大裂缝宽度允许值ωmax6.荷载组合:7.荷载组合下附加荷载信息:8.约束信息:第1跨左侧支座约束:铰支第1跨右侧支座约束:铰支9.地基土参数:按弹性地基上的框架进行箱涵内力计算。
地基模型:弹性半空间模型地基土的泊松比μo = 0.200地基土的变形模量Eo = 20.00 MPa 三、荷载计算1.垂直压力计算顶板自重q v2 = d2×25 = 12.500kN/m 垂直土压力计算公式如下: q v1 = K s ×γ×H d工况:正常使用,顶板上的垂直土压力q v1 = 84.053kN/m 作用于顶板上的垂直压力qt = q v1+q v2 = 96.553kN/m 2.侧向水平土压力计算 水平土压力计算公式如下: q h = γ×H×tan 2(45°-φ/2) 3.汽车荷载由《通规》第4.3.1条规定并考虑车辆荷载的相互作用得到: q q = 8.676 kN/m ,顶板承受汽车荷载汽车荷载产生的对称作用于侧墙两侧水平土压力为: q qh = q q ×tan 2(45°-φ/2) = 2.25 kN/m 4.荷载单位及方向规定 垂直、平行集中荷载单位:kN 弯矩单位:kN ·m均布荷载、三角形、倒三角形等线性分布荷载单位:kN/m 垂直集中荷载及线性分布荷载垂直单元轴线,以向上或者向左为正 平行集中荷载平行于单元轴线,以向上或者向右为正 弯矩以逆时针为正。
箱涵设计计算书
公路桥涵设计计算书一,设计资料公路上箱涵,净跨径L 0为2.5m ,净高h 0为3.0m ,箱涵顶平均为2.0m 夯填砂砾石,顶为300mm 沥青混凝土路面铺装层,两侧边为砂砾石夯填,土的内摩擦角ϕ为40o ,砂砾石密度γ=23KN/m 3,箱涵选用C25混凝土和HRB335钢筋。
本设计安全等级为二级,荷载为公路-Ⅱ级。
二 设计计算 (一)截面尺寸 顶板、底板厚度 δ=40cm(C1=30cm) 侧墙厚度 t=40cm(C2=30cm) 故横梁计算跨径L p =L 0+t=2.5+0.4=2.9m 侧墙计算高度hp=h0+δ=3.0+0.4=3.4m (二) 荷载计算 1.恒载 恒载竖向压力221/0.56m KN H P =+=δγγ恒载水平压力 顶板处200211/00.1024045tan m KN H e p =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=γ 底板处200212/01.2934045tan )(m KN h H e p =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=γ 2.活载汽车后轮地宽度0.6m ,公路-Ⅱ级车辆荷载由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)第4.3.4条计算一个汽车后轮横向分布宽,按30。
角向下分布。
m m H 23.145.0130tan 26.00〉=+ m m H 28.145.0130tan 26.00〉=+ 故,横向分布宽度为029.43.1230tan 1.026.00=+⨯⎪⎭⎫⎝⎛+=a m 同理,纵向,汽车后轮招地长度0.2m :m H o 24.1255.130tan 22.0〉=+ 故,m H b 509.2230tan 22.00=⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯= ∑G=140KN 车辆荷载垂直压力2m /25.13509.2029.4140KN b a G q =⨯=⨯∑=车 车辆荷载水平压力2002m /2.8820445tan KN q e =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=车车 (三)内力计算 1.构件刚度比1.17121=⨯=PL h I I K 2.节点弯矩和轴向力计算 (1)a 种荷载作用下(图1)涵洞四角节点弯矩:()12112P aDaC aB aA l P K M M M M ⋅+-==== =-18.07KN .m横梁内法向力021==a a N N ,侧墙内法向力()243Pa a l P N N ===81.2KN 车辆荷载(车q p ==13.25KN/m 2)()m KN l P K M M M M P aDaC aB ⋅-=⋅+-====28.412112aA()N l P N N Pa a 22.19243===(2)b 种荷载作用下(图2)2m KN Ph K KM M M M p bDbC bB bA ⋅-=⋅+-====2.51212KN Ph N N p b b 00.17221===,043==b b N N恒载(P=ep1=10.00kN/m 2) (3)c 种荷载作用下3()()()m KN Ph K K K K M M p cDcA ⋅-=⋅+++==45.56031832()()()m KN Ph K K K K M M p cCcB ⋅-=⋅+++==43.46031722p cBcA p c h M M Ph N -+=61=10.47KN pcBcA p c h M M Ph N -+=32=21.84KN 043==c c N N恒载(KN e e P p p 01.191001.2912=-=-=) (4)d 种荷载作用下()()m KN Ph K K K K K K M p dA⋅-=⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++++-=81.54515210346322=()()m KN Ph K K K K K K M p dB⋅=⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-+++-=52.2451535346322()()m KN Ph K K K K K K M pdC⋅-=⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++++-=02.4451535346322()()m KN Ph K K K K K K M p dA⋅=⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-+++-=31.44515210346322KN h M M N pdCdD d 54.21=-=KN h M M ph N pdCdD p d 35.72=--=KN L M M N N PdCdB d d 25.243-=--=-=车辆荷载()2/88.2m KN e p ==车 (5)节点弯矩和轴力计算汇总表按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60——2004)第4.1.6条进行承载力极限状态效应组合节点弯矩和轴力计算汇总表3.构件内力计算(跨中截面内力) (1)顶板(图a )x=2p lKN q p p 76.854.12.1=⨯+⨯=车恒N x =N 1=41.89KNM x = M B +N 3x-P 22x =47.96KN ·mV x =P ·x-N 3=3.16KN (2)底板[图b]ω1=1.2p 恒+1.4(q 车-23PL e 车2p h )=69.12KN/m 2 ω2=1.2p 恒+1.4(q 车+23PL e 车2p h )=102.39KN/m 2 x=2p lN x =N 3=121.19KNM x = M A +N 3x-ω122x -pL x 63(ω2-ω1)=45.52KN ·mV x =ω1x +p L x 22(ω2-ω1)-N 3=-8.91KN(3)左侧墙[图c]图cω1=1.4e 1p +1.4e 车=18.04KN/m 2 ω2=1.4(e 2p +e 车)=44.64KN/m 2 x=2p hN x =N 3=121.19KNM x = M B +N 1x-ω122x -ph x 63(ω2-ω1)=1.12KN·mV x =ω1x +ph x 22(ω2-ω1)-N 1=0.08KNω1=1.4e 1p =14.00 KN·m ω2=1.4e 2p =40.61 KN·m (3)右侧墙[图d]x=2p hω1=1.4e 1p =14.00ω2=e 2p =40.61 N x =N 4=127.50KNM x = M C +N 1x-ω122x -ph x 63(ω2-ω1)=-2.2KN·mV x =ω1x +p h x 22(ω2-ω1)-N 1=-6.87KN(5)构件内力汇总表(四)截面设计 1,顶板(B-C)钢筋按左右对称,用最不利荷载计算 (1)跨中kN Vd KN Nd m KN Md m b m h m a m h m l 16.3,89.41,96.471,37.0,03.0,4.0,9.200==⋅======m N M e dd145.10==115.0124.01222===bh i m长细比5.1711.25115.09.20>==i l由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第5.3.10条。
箱涵结构计算书
L p 图1-1一、设计资料(一)概况:***道路工程经过水库溢洪道处设置箱涵,箱涵净跨L 0=8.0米,净高h 0=10.5米,路基红线范围内长49米,箱涵顶最大填土厚度H=3.6米,填土的内摩擦角φ为24°,土体密度γ1=20.2KN/m 3,设箱涵采用C25混凝土(f cd =11.5MPa )和HRB335钢筋(f sd =280MPa)。
桥涵设计荷载为城-A 级,用车辆荷载加载验算。
结构安全等级二级,结构重要性系数γ0=1.0。
地基为泥质粉砂岩,[σ0]=380kPa ,本计算书主要内容为结构设计与地基应力验算。
(二)依据及规范 1、《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ77-98) 2、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 3、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) 4、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)二、设计计算(一)截面尺寸拟定(见图1-1) 箱涵过流断面尺寸由水利部门提供,拟定顶板、底板厚度δ=100cm (C 1=50cm ) 侧墙厚度 t =100cm (C 2=50cm )故 L P =L 0+t=8+1=9mh p =h 0+δ=10.5+1=11.5m (二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力P =γ1H+γ2δ=20.2×3.6+25×1=97.72kN/m 2恒载水平压力顶板处: e p1=γ1Htan 2(45o -φ/2)=20.2×3.6×tan 2(45o -24o /2)=30.67 kN/m 2底板处:e p2=γ1(H +h )tan 2(45o -φ/2)=20.2×(3.6+12.5)×tan 2(45o -24o /2) =137.15kN/m 2 2、活载城-A 级车辆荷载轴重按《城市桥梁设计荷载标准》4.1.3条确定,参照《公 路桥涵设计通用规范》第4.3.4条2款,计算涵洞顶车辆荷载引起的竖向土压力,车轮扩散角30o 。
4×4箱涵计算书
箱涵计算书一、基本设计资料及验算标准1、结构形式:4m(净长)x4m(净高)箱涵。
2、荷载标准:公路-Ⅰ级,人群荷载。
3、材料选用:(1)主箱混凝土强度等级:C30。
(2)钢筋:HRB400。
4、结构重要性系数:0.10 r 5、环境类别:Ⅰ类 6、相对湿度:80%。
二、设计规范及计算软件1、设计规范《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60-2004) 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG D62-2004) 《公路桥涵地基与基础设计规范》 (JTJD63-2007) 《公路桥涵施工技术规范》 (JTG/T F50-2011) 2、计算软件及计算理论采用桥梁博士3.2有限元计算软件计算,按弹性地基上的二维框架体系计算。
计算考虑顶板考虑覆土压力,车道及顶板后浇时降温收缩应力;侧墙考虑静土压力、动土压力(活载换算等代均布土层厚度压力);底板考虑弹性地基支撑作用,并考虑地基变形对结构的影响。
三、主要计算参数取值1、荷载类型计算荷载类型2、设计荷载1)覆土厚度3.0 m,顶板覆土压力:71.2 kN/m。
2)侧墙土压力:按静土压力考虑,水位以上按天然重度γ=19,侧压系数ζ=0.3。
侧墙压力为梯形压力线q1=20.6kpa q2=45.82kpa。
3)汽车活载:汽车荷载通过覆土间接传递给底板,这里偏保守取车道荷载分项系数0.2,支架施加在顶板上,不考虑冲击系数。
4)顶板收缩:按降温20°考虑。
5)混凝土收缩徐变:混凝土徐变加载龄期为7天,终极龄期为3650天。
6)侧墙活载土压力,活载等代土层厚度取1m。
3、荷载组合按现行《公路桥涵设计通用规范》规定进行组合。
四、建立有限元模型1.计算模型模型截取100cm长箱涵,按照平面框构建立模型,顶板厚度45cm,底板厚度45cm,侧墙厚40cm。
图1.结构离散图23.边界条件底板全部采用只受压土弹簧模型,基底刚度为71200KN/m2,为避免结构机动,6与7号单元j节点约束X向自由度。
m箱涵计算书
钢筋砼箱涵计算一基本设计资料:1.跨径:12米。
2.涵身壁厚:0.85米3.荷载标准:城市-A级;人群荷载:m2;4.混凝土容重:m3;5.采用的主要规范:《公路桥涵设计通用规范》(JTG-D60-2015);《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG-D62-2004);《公路涵洞设计细则》(JTG/T D60-04-2007);6.选用材料:①混凝土C40,fcd=,ftd=,E=;②普通钢筋HRB400:fsk=400MPa,fsd=360Mpa,E=;7.结构重要性系数:ro=8.重力系数:9.设计要点:●箱涵按整体闭合框架计算内力。
顶、底板按受弯构件配置钢筋(不计轴向力的影响),侧墙按偏心受压构件计算。
●涵身荷载:涵身所受荷载包括涵身自重、涵身侧面及顶面填土、铺装的压力,不计涵内底板上路面。
涵身所受活载的考虑,明涵按45o角扩散车轮荷载,并计入冲击力;暗涵按30o角扩散车轮荷载,不计冲击力。
土容重采用19KN/m3,内摩擦角采用30o。
●温度应力按±10℃考虑,并考虑了底板、侧墙与顶板分期浇筑时的混凝土的收缩影响,此项按降温15℃处理。
●斜涵涵身的计算,仍试作正交箱涵计算。
●箱涵洞口八字洞口采用悬臂挡墙设计,洞口设有洞口铺砌和隔水墙。
10.荷载组合:●钢筋混凝土构件按作用(或荷载)短期效应组合并考虑长期效应影响进行验算,其计算的最大裂缝宽度不得超过规范要求(参照规范JTG D62 2004第6.4.2条)。
二模型建立1.计算的基本假设:1)取3m箱涵长度为研究对象,单元按钢筋混凝土构件II环境设计;2)模拟地基土弹簧刚度为20000KN/m3;2.荷载工况:1)混凝土收缩徐变:3600天;2)体系温差:升温15、降温20;3.施工阶段1)安装模板,浇筑混凝土;(7天);2)计算收缩、徐变;(3600天);4.使用阶段1)箱涵顶板土压力按1m填土厚度计算;2)箱涵两侧土压力采用主动土压计算,合力为;三计算过程:使用“桥梁博士程序”对涵身主体进行结构安全复核。
1-6x4 箱涵计算书
已知计算条件:涵洞的设计安全等级为三级,取其结构重要性系数:.9涵洞桩号= K1+559.00设计荷载等级=城-A验算荷载等级(兼容老规范)=城-A箱涵净跨径= 6米箱涵净高= 4米箱涵顶板厚= .75米箱涵侧板厚= .75米板顶填土高= 4.12米填土容重= 18千牛/立方米钢筋砼容重= 25千牛/立方米混凝土容重= 22千牛/立方米水平角点加厚= .05米竖直角点加厚= .05米涵身混凝土强度等级= C30钢筋等级= III级钢筋填土内摩擦角= 30度基底允许应力= 200千牛/立方米顶板拟定钢筋直径= 25毫米每米涵身顶板采用钢筋根数= 9根底板拟定钢筋直径= 25毫米每米涵身底板采用钢筋根数= 9根侧板拟定钢筋直径= 25毫米每米涵身侧板采用钢筋根数= 5根荷载基本资料:土系数 K = 1.219647恒载产生竖直荷载p恒=109.16千牛/平方米恒载产生水平荷载ep1=24.71千牛/平方米恒载产生水平荷载ep2=57.71千牛/平方米汽车产生竖直荷载q汽=9.54千牛/平方米挂车产生竖直荷载q挂=9.54千牛/平方米挂车产生竖直荷载eq挂=3.18千牛/平方米汽车产生水平荷载eq汽=3.18千牛/平方米计算过程重要说明:角点(1)为箱涵左下角,角点(2)为箱涵左上角,角点(3)为箱涵右上角,角点(4)为箱涵右下角构件(1)为箱涵顶板,构件(2)为箱涵底板,构件(3)为箱涵左侧板,构件(4)为箱涵右侧板1>经过箱涵框架内力计算并汇总,结果如下(单位为:千牛.米):a种荷载(涵顶填土及自重)作用下:涵洞四角节点弯矩和构件轴力:MaA = MaB = MaC = MaD = -1 / (K + 1) * P * Lp^2 / 12 = -243.2823kN.m Na1 = Na2 = 0kNNa3 = Na4 = P * Lp / 2 = 368.4275kNa种荷载(汽车荷载)作用下:MaA = MaB = MaC = MaD = -1 / (K + 1) * P * Lp^2 / 12 = -21.2509kN.m Na1 = Na2 = 0kNNa3 = Na4 = P * Lp / 2 = 32.18244kNb种荷载(侧向均布土压力)作用下:涵洞四角节点弯矩和构件轴力:MbA = MbB = MbC = MbD = -K / (K + 1) * P * hp^2 / 12 = -19.19024kN.m Nb1 = Nb2 = P * Lp / 2 = 58.68704kNNb3 = Nb4 = 0kNc种荷载(侧向三角形土压力)作用下:涵洞四角节点弯矩和构件轴力:McA = McD = K *(3K + 8) / ((K + 1)*(K + 3)) * P * hp^2 / 60 = -13.99292kN.mMcB = McC = K *(2K + 7) / ((K + 1)*(K + 3)) * P * hp^2 / 60 = -11.63514kN.mNc1 = P * hp / 6 + (McA - McB) / hp = 25.62863kNNc2 = P * hp / 3 - (McA - McB) / hp = 52.74638kNNc3 = Nc4 = 0kNd种荷载(侧向汽车压力)作用下:涵洞四角节点弯矩和构件轴力:MdA = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) + (10K + 2) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = -11.65001kN.mMdB = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) - (5K + 3) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = 6.27879kN.mMdC = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) + (5K + 3) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = -8.747248kN.mMdD = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) - (10K + 2) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = 9.181548kN.mNd1 = (MdD - MdC) / hp = 3.774483kNNd2 = P * hp - (MdD - MdC) / hp = 11.32345kNNd3 = Nc4 = -(MdB - MdC) / Lp = -2.22608kN角点(1)在恒载作用下的的总弯矩为:-276.47角点(1)在汽车作用下的的总弯矩为:-32.9角点(1)在挂车作用下的的总弯矩为:-32.9角点(1)在混凝土收缩下的的弯矩为:94.66角点(1)在温度变化下的的总弯矩为:94.66构件(1)在恒载作用下的的总轴力为:84.32构件(1)在汽车作用下的的总轴力为:3.77构件(1)在挂车作用下的的总轴力为:3.77构件(1)在混凝土收缩下的的轴力为:0构件(1)在温度变化下的的总轴力为:0角点(2)在恒载作用下的的总弯矩为:-274.11角点(2)在汽车作用下的的总弯矩为:-14.97角点(2)在挂车作用下的的总弯矩为:-14.97角点(2)在混凝土收缩下的的弯矩为:-94.66角点(2)在温度变化下的的总弯矩为:-94.66构件(2)在恒载作用下的的总轴力为:111.43构件(2)在汽车作用下的的总轴力为:11.32构件(2)在挂车作用下的的总轴力为:11.32构件(2)在混凝土收缩下的的轴力为:0构件(2)在温度变化下的的总轴力为:0角点(3)在恒载作用下的的总弯矩为:-274.11角点(3)在汽车作用下的的总弯矩为:-30角点(3)在挂车作用下的的总弯矩为:-30角点(3)在混凝土收缩下的的弯矩为:-94.66角点(3)在温度变化下的的总弯矩为:-94.66构件(3)在恒载作用下的的总轴力为:368.43构件(3)在汽车作用下的的总轴力为:29.96构件(3)在挂车作用下的的总轴力为:29.96构件(3)在混凝土收缩下的的轴力为:0构件(3)在温度变化下的的总轴力为:0角点(4)在恒载作用下的的总弯矩为:-276.47角点(4)在汽车作用下的的总弯矩为:-12.07角点(4)在挂车作用下的的总弯矩为:-12.07角点(4)在混凝土收缩下的的弯矩为:94.66角点(4)在温度变化下的的总弯矩为:94.66构件(4)在恒载作用下的的总轴力为:368.43构件(4)在汽车作用下的的总轴力为:34.41构件(4)在挂车作用下的的总轴力为:34.41构件(4)在混凝土收缩下的的轴力为:0构件(4)在温度变化下的的总轴力为:02>荷载组合计算角点(1) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -299.4961 角点(1) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -289.6258 角点(1) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -377.8198角点(2) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -284.5881 角点(2) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -280.0965 角点(2) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -349.8901角点(3) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -295.1064 角点(3) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -286.1069 角点(3) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -370.9266角点(4) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -284.914角点(4) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -281.2932角点(4) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -348.6556构件(1) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 86.9578构件(1) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 85.82546构件(1) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 106.4631构件(2) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 119.3598构件(2) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 115.9628构件(2) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 149.5729构件(3) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 389.3969构件(3) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 380.41构件(3) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 484.0518构件(4) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 392.5134构件(4) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 382.1909构件(4) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 490.28493>将箱涵框架分解为四根独立构件,求其跨中内力并进行效应组合。
1孔(5-2.5)m箱涵计算书
1-(5-2.5)m箱涵计算书已知计算条件:涵洞的设计安全等级为三级,取其结构重要性系数:.9涵洞桩号= K1+384.00箱涵净跨径= 5米箱涵净高= 2.5米箱涵顶板厚= .4米箱涵侧板厚= .4米板顶填土高= .27米填土容重= 18千牛/立方米钢筋砼容重= 25千牛/立方米混凝土容重= 22千牛/立方米水平角点加厚= .3米竖直角点加厚= .3米涵身混凝土强度等级= C25钢筋等级= II级钢筋填土内摩擦角= 35度基底允许应力= 250千牛/立方米顶板拟定钢筋直径= 20毫米每米涵身顶板采用钢筋根数= 11根底板拟定钢筋直径= 20毫米每米涵身底板采用钢筋根数= 11根侧板拟定钢筋直径= 20毫米每米涵身侧板采用钢筋根数= 6根荷载基本资料:土系数 K = 1.04恒载产生竖直荷载p恒=17.55千牛/平方米恒载产生水平荷载ep1=1.99千牛/平方米恒载产生水平荷载ep2=18.09千牛/平方米汽车产生竖直荷载q汽=150.02千牛/平方米汽车产生水平荷载eq汽=18.4千牛/平方米计算过程重要说明:角点(1)为箱涵左下角,角点(2)为箱涵左上角,角点(3)为箱涵右上角,角点(4)为箱涵右下角构件(1)为箱涵顶板,构件(2)为箱涵底板,构件(3)为箱涵左侧板,构件(4)为箱涵右侧板1>经过箱涵框架内力计算并汇总,结果如下(单位为:千牛.米):a种荷载(涵顶填土及自重)作用下:涵洞四角节点弯矩和构件轴力:MaA = MaB = MaC = MaD = -1 / (K + 1) * P * Lp^2 / 12 = -27.75287kN.mNa1 = Na2 = 0kNNa3 = Na4 = P * Lp / 2 = 47.39688kNa种荷载(汽车荷载)作用下:MaA = MaB = MaC = MaD = -1 / (K + 1) * M顶板端部 = -40.01875kN.mNa1 = Na2 = 0kNNa3 = Na4 = V顶板端部 = 91kNb种荷载(侧向均布土压力)作用下:涵洞四角节点弯矩和构件轴力:MbA = MbB = MbC = MbD = -K / (K + 1) * P * hp^2 / 12 = -.488389kN.mNb1 = Nb2 = P * Lp / 2 = 2.892006kNNb3 = Nb4 = 0kNc种荷载(侧向三角形土压力)作用下:涵洞四角节点弯矩和构件轴力:McA = McD = K *(3K + 8) / ((K + 1)*(K + 3)) * P * hp^2 / 60 = -2.142094kN.m McB = McC = K *(2K + 7) / ((K + 1)*(K + 3)) * P * hp^2 / 60 = -1.799524kN.m Nc1 = P * hp / 6 + (McA - McB) / hp = 7.661997kNNc2 = P * hp / 3 - (McA - McB) / hp = 15.67838kNNc3 = Nc4 = 0kNd种荷载(侧向汽车压力)作用下:涵洞四角节点弯矩和构件轴力:MdA = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) + (10K + 2) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = -24.09762kN.mMdB = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) - (5K + 3) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = 14.59651kN.mMdC = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) + (5K + 3) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = -19.10306kN.mMdD = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) - (10K + 2) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = 19.59108kN.mNd1 = (MdD - MdC) / hp = 13.3428kNNd2 = P * hp - (MdD - MdC) / hp = 40.02841kNNd3 = Nc4 = -(MdB - MdC) / Lp = -6.240662kN角点(1)在恒载作用下的的总弯矩为:-30.38角点(1)在汽车作用下的的总弯矩为:-64.12角点(1)在混凝土收缩下的的弯矩为:28.77角点(1)在温度变化下的的总弯矩为:28.77构件(1)在恒载作用下的的总轴力为:10.55构件(1)在汽车作用下的的总轴力为:13.34构件(1)在混凝土收缩下的的轴力为:0构件(1)在温度变化下的的总轴力为:0角点(2)在恒载作用下的的总弯矩为:-30.04角点(2)在汽车作用下的的总弯矩为:-25.42角点(2)在混凝土收缩下的的弯矩为:-28.77角点(2)在温度变化下的的总弯矩为:-28.77构件(2)在恒载作用下的的总轴力为:18.57构件(2)在汽车作用下的的总轴力为:40.03构件(2)在混凝土收缩下的的轴力为:0构件(2)在温度变化下的的总轴力为:0角点(3)在恒载作用下的的总弯矩为:-30.04角点(3)在汽车作用下的的总弯矩为:-59.12角点(3)在混凝土收缩下的的弯矩为:-28.77角点(3)在温度变化下的的总弯矩为:-28.77构件(3)在恒载作用下的的总轴力为:47.4构件(3)在汽车作用下的的总轴力为:84.76构件(3)在混凝土收缩下的的轴力为:0构件(3)在温度变化下的的总轴力为:0角点(4)在恒载作用下的的总弯矩为:-30.38角点(4)在汽车作用下的的总弯矩为:-20.43角点(4)在混凝土收缩下的的弯矩为:28.77角点(4)在温度变化下的的总弯矩为:28.77构件(4)在恒载作用下的的总轴力为:47.4构件(4)在汽车作用下的的总轴力为:97.24构件(4)在混凝土收缩下的的轴力为:0构件(4)在温度变化下的的总轴力为:02>荷载组合计算角点(1) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -75.26482 角点(1) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -56.02991 角点(1) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -126.223角点(2) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -47.83635 角点(2) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -40.20968 角点(2) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -71.64008角点(3) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -71.42605角点(3) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -53.68951角点(3) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -118.8195角点(4) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -44.68273角点(4) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -38.55442角点(4) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -65.05877构件(1) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 19.89397构件(1) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 15.89112构件(1) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 31.34473构件(2) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 46.59027构件(2) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 34.58175构件(2) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 78.32423构件(3) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 106.7284构件(3) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 81.30061构件(3) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 175.5393构件(4) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 115.4653构件(4) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 86.29314构件(4) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 193.01323>将箱涵框架分解为四根独立构件,求其跨中内力并进行效应组合。
双孔箱涵计算书
注:弯矩符号以洞壁内侧受拉为正,外侧受拉为负;轴向力以压力为正,拉为负。
四、截面设计 (1)顶板(A-C) 钢筋按左、右对称,用最不利荷载计算。
a) 跨4m h0=0.36m
由《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第 5.3.10条 由《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第 5.3.5条 解得为大偏心受压构件。 用Φ20@100mm,实际As=3141mm2,偏安全。 满足《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第 9.1.12条规定。 抗剪配筋按构造设置。
-0.14 -0.28 -0.12 -0.06
0.01
0.02 0.41
恒载弯 -44.44 矩合计
M1
26.68
-26.68
16.89
活载弯矩分配计算表
结点
D
B
-16.89 A
C CA
24.65 2.96 0.9 0.21 28.53
C
杆端
DB BD
BA
AB
AC CA
劲度K
0.005 0.00225 0.00225 0.005
分配系数
0.69 0.31 0.31 0.69
固端弯矩MF -192.36 192.36 -55.48 55.48 -192.36 192.36
21.22 42.43 94.45 47.22
-54.54 -109.09 -49.01 -24.51
3.80 7.60 16.91 8.46
-1.31 -2.62 -1.18 -0.59
0.09 0.18 0.41 0.21
-0.03 -0.06 -0.03 -0.015
箱涵结构计算书
L p 图1-1一、设计资料(一)概况:***道路工程经过水库溢洪道处设置箱涵,箱涵净跨L 0=8.0米,净高h 0=10.5米,路基红线范围内长49米,箱涵顶最大填土厚度H=3.6米,填土的内摩擦角φ为24°,土体密度γ1=20.2KN/m 3,设箱涵采用C25混凝土(f cd =11.5MPa )和HRB335钢筋(f sd =280MPa)。
桥涵设计荷载为城-A 级,用车辆荷载加载验算。
结构安全等级二级,结构重要性系数γ0=1.0。
地基为泥质粉砂岩,[σ0]=380kPa ,本计算书主要内容为结构设计与地基应力验算。
(二)依据及规范 1、《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ77-98) 2、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 3、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) 4、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)二、设计计算(一)截面尺寸拟定(见图1-1) 箱涵过流断面尺寸由水利部门提供,拟定顶板、底板厚度δ=100cm (C 1=50cm ) 侧墙厚度 t =100cm (C 2=50cm )故 L P =L 0+t=8+1=9mh p =h 0+δ=10.5+1=11.5m (二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力P =γ1H+γ2δ=20.2×3.6+25×1=97.72kN/m 2恒载水平压力顶板处: e p1=γ1Htan 2(45o -φ/2)=20.2×3.6×tan 2(45o -24o /2)=30.67 kN/m 2底板处:e p2=γ1(H +h )tan 2(45o -φ/2)=20.2×(3.6+12.5)×tan 2(45o -24o /2) =137.15kN/m 2 2、活载城-A 级车辆荷载轴重按《城市桥梁设计荷载标准》4.1.3条确定,参照《公 路桥涵设计通用规范》第4.3.4条2款,计算涵洞顶车辆荷载引起的竖向土压力,车轮扩散角30o 。
12m箱涵计算书
1-12x4.5m钢筋砼箱涵计算
一基本设计资料:
1.跨径:12米。
2.涵身壁厚:0.85米
3.荷载标准:城市-A级;
人群荷载:3.5kN/m2;
4.混凝土容重:26.0KN/m3;
5.采用的主要规范:《公路桥涵设计通用规范》(JTG-D60-2015);
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG-D62-2004);
《公路涵洞设计细则》(JTG/T D60-04-2007);
6.
7.
8.
9.
●
●。
●
●
●
10.
●
二
1.
1)
2)
2.
1)
2)体系温差:升温15、降温20;
3.施工阶段
1)安装模板,浇筑混凝土;(7天);
2)计算收缩、徐变;(3600天);
4.使用阶段
1)箱涵顶板土压力按1m填土厚度计算;
2)箱涵两侧土压力采用主动土压计算,合力为275.4KN;
三计算过程:
使用“桥梁博士程序”对涵身主体进行结构安全复核。
四计算简图:
1. 计算模型:
——仅供参考
箱涵标准横断面
2
——仅供参考
——仅供参考 作用短期效应组合:正截面混凝土最大裂缝宽度不大于0.2mm ,计算结果
如下图:
正截面裂缝宽度计算。
三孔箱涵计算书(含计算模型荷载弯矩图配筋图)
三孔箱涵计算书目录1 计算模型 (2)2 荷载 (2)2.1 竖向荷载 (2)2.2 侧向荷载 (2)2.2.1 中粗砂浮容重推导 (2)2.2.2 地下水位以上侧向压力计算 (3)2.2.3 地下水位以下中粗砂侧向压力计算 (4)2.2.4 地下水位以下水压力计算 (4)2.2.5 涵洞侧壁平均侧向压力计算 (5)3 弯矩图 (6)4 配筋图 (6)1 计算模型沿涵洞长度取1m 段进行计算2 荷载2.1 竖向荷载设计覆土1.5m车辆荷载按1m 覆土考虑计算荷载采用3m 覆土,即54KN/m2侧向荷载考虑土压力和静水压力,土压力采用土的浮容重2.2 侧向荷载2.2.1 中粗砂浮容重推导根据JG-02,涵洞两侧回填中粗砂,中粗砂标准贯入试验锤击数N>30,呈密实状态 设固体颗粒体积1 S V ,根据定义即可得出)1(,,,1,ωγωγγ+===+==s W s W W s W S V d W d W d W e V e V ,见P88【地基与基础(第三版)】干重度3/17m KN d =γ,见P27【给水排水工程施工手册(第二版)】 饱和重度W d W V S W V S m e e V V V W V V W γγγγγ++=+=+=1当中粗砂达到密实状态时取6.0=e ,见P94【地基与基础(第三版)】 则333/75.20/106.16.0/17m KN m KN m KN m =⨯+=γ浮容重333/75.10/10/75.20m KN m KN m KN W m =-=-='γγγ2.2.2 地下水位以上侧向压力计算根据地质报告,地下水位标高为3.38m ,考虑汛期因素,调整为1.38m地下水位以上中粗砂天然容重取20KN/m3地下水位以上中粗砂对涵洞侧壁的主动土压力为a a K h E 221γ=查表9-2-1【地基与基础(第三版)】得271.0=a K39.90KN 162.2271.0/22012.4205.12=⨯⨯⨯⨯+⨯=m m m KN E a2.2.3 地下水位以下中粗砂侧向压力计算地下水位以下中粗砂取浮容重10.75KN/m3地下水位以下中粗砂对涵洞侧壁的主动土压力为221.17KN 133.2/2107.447582.42=⨯⨯+m m m KN2.2.4 地下水位以下水压力计算27.14KN 133.2/2.3232=⨯⨯m m m KN2.2.5 涵洞侧壁平均侧向压力计算96.07KN 314.2717.2219.39=++KN侧向平均均布荷载=96.07/4.5KN/m=21.3KN/m计算荷载取30KN/m3 弯矩图涵洞两侧墙部分最大弯矩160.8KN-m,中墙最大弯矩270KN,跨中最大弯矩202.3KN-m4 配筋图重要说明:该文件已经被安全地保存在百度网盘,请按住ctrl,单击鼠标以跟踪链接。
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公路桥涵设计计算书一,设计资料公路上箱涵,净跨径L 0为2.5m ,净高h 0为3.0m ,箱涵顶平均为2.0m 夯填砂砾石,顶为300mm 沥青混凝土路面铺装层,两侧边为砂砾石夯填,土的内摩擦角ϕ为40o ,砂砾石密度γ=23KN/m 3,箱涵选用C25混凝土和HRB335钢筋。
本设计安全等级为二级,荷载为公路-Ⅱ级。
二 设计计算 (一)截面尺寸 顶板、底板厚度 δ=40cm(C1=30cm) 侧墙厚度 t=40cm(C2=30cm) 故横梁计算跨径L p =L 0+t=2.5+0.4=2.9m 侧墙计算高度hp=h0+δ=3.0+0.4=3.4m (二) 荷载计算 1.恒载 恒载竖向压力221/0.56m KN H P =+=δγγ恒载水平压力 顶板处200211/00.1024045tan m KN H e p =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=γ 底板处200212/01.2934045tan )(m KN h H e p =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=γ2.活载汽车后轮地宽度0.6m ,公路-Ⅱ级车辆荷载由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)第4.3.4条计算一个汽车后轮横向分布宽,按30。
角向下分布。
m m H 23.145.0130tan 26.00〉=+ m m H 28.145.0130tan 26.00〉=+ 故,横向分布宽度为029.43.1230tan 1.026.00=+⨯⎪⎭⎫⎝⎛+=a m 同理,纵向,汽车后轮招地长度0.2m :m H o 24.1255.130tan 22.0〉=+ 故,m H b 509.2230tan 22.00=⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯= ∑G=140KN 车辆荷载垂直压力2m /25.13509.2029.4140KN b a G q =⨯=⨯∑=车 车辆荷载水平压力2002m /2.8820445tan KN q e =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=车车 (三)内力计算 1.构件刚度比1.17121=⨯=PL h I I K 2.节点弯矩和轴向力计算 (1)a 种荷载作用下(图1)涵洞四角节点弯矩:()12112P aDaC aB aA l P K M M M M ⋅+-==== =-18.07KN .m横梁内法向力021==a a N N ,侧墙内法向力()243Pa a l P N N ===81.2KN 车辆荷载(车q p ==13.25KN/m 2)()m KN l P K M M M M P aDaC aB ⋅-=⋅+-====28.412112aA()N l P N N Pa a 22.19243===(2)b 种荷载作用下(图2)2m KN Ph K KM M M M p bDbC bB bA ⋅-=⋅+-====2.51212KN Ph N N p b b 00.17221===,043==b b N N恒载(P=ep1=10.00kN/m 2) (3)c 种荷载作用下3()()()m KN Ph K K K K M M p cDcA ⋅-=⋅+++==45.56031832()()()m KN Ph K K K K M M p cCcB ⋅-=⋅+++==43.46031722p cBcA p c h M M Ph N -+=61=10.47KN pcBcA p c h M M Ph N -+=32=21.84KN 043==c c N N恒载(KN e e P p p 01.191001.2912=-=-=) (4)d 种荷载作用下()()m KN Ph K K K K K K M p dA⋅-=⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++++-=81.54515210346322=()()m KN Ph K K K K K K M p dB⋅=⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-+++-=52.2451535346322()()m KN Ph K K K K K K M pdC⋅-=⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++++-=02.4451535346322()()m KN Ph K K K K K K M p dA⋅=⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-+++-=31.44515210346322KN h M M N pdCdD d 54.21=-=KN h M M ph N pdCdD p d 35.72=--=KN L M M N N PdCdB d d 25.243-=--=-=车辆荷载()2/88.2m KN e p ==车 (5)节点弯矩和轴力计算汇总表按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60——2004)第4.1.6条进行承载力极限状态效应组合节点弯矩和轴力计算汇总表3.构件内力计算(跨中截面内力) (1)顶板(图a )x=2p lKN q p p 76.854.12.1=⨯+⨯=车恒N x =N 1=41.89KNM x = M B +N 3x-P 22x =47.96KN ·mV x =P ·x-N 3=3.16KN (2)底板[图b]ω1=1.2p 恒+1.4(q 车-23PL e 车2p h )=69.12KN/m 2 ω2=1.2p 恒+1.4(q 车+23PL e 车2p h )=102.39KN/m 2 x=2p lN x =N 3=121.19KNM x = M A +N 3x-ω122x -pL x 63(ω2-ω1)=45.52KN ·mV x =ω1x +p L x 22(ω2-ω1)-N 3=-8.91KN(3)左侧墙[图c]图cω1=1.4e 1p +1.4e 车=18.04KN/m 2 ω2=1.4(e 2p +e 车)=44.64KN/m 2 x=2p hN x =N 3=121.19KNM x = M B +N 1x-ω122x -ph x 63(ω2-ω1)=1.12KN·mV x =ω1x +ph x 22(ω2-ω1)-N 1=0.08KNω1=1.4e 1p =14.00 KN·m ω2=1.4e 2p =40.61 KN·m (3)右侧墙[图d]x=2p hω1=1.4e 1p =14.00ω2=e 2p =40.61 N x =N 4=127.50KNM x = M C +N 1x-ω122x -ph x 63(ω2-ω1)=-2.2KN·mV x =ω1x +p h x 22(ω2-ω1)-N 1=-6.87KN(5)构件内力汇总表(四)截面设计 1,顶板(B-C)钢筋按左右对称,用最不利荷载计算 (1)跨中kN Vd KN Nd m KN Md m b m h m a m h m l 16.3,89.41,96.471,37.0,03.0,4.0,9.200==⋅======m N M e dd145.10==115.0124.01222===bh i m长细比5.1711.25115.09.20>==i l由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第5.3.10条。
ξ10.1555.837.0145.17.22.07.22.000>=⨯+=+=h e 取ξ1=1.0 ξ20.1078.14.09.201.015.101.015.10>=⨯-=-=h l 取ξ1=1.0 012.114001212000=⎪⎭⎫⎝⎛+=ξξηh l e h由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第5.3.5条。
m a he e 329.103.02.0145.1012.120=-+⨯=-+=η ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=200x h bx f e N cd d γ⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=237.01150066.55x x解得m h m x b 207.037.056.0013.00=⨯=<=ξ.为大偏心受压构件m f Ndbx f A sdcd S 0003975.00=-=γ2=397.5mm 2μ = 100A s /(bh 0) =0.11 %<0.2 % 应按最小配筋率配置受拉钢筋 选用Φ14@200mm ,实际As=769.7mm 2KNV KN bh f a d td 296.144.19.01.1.392370100006.10.1105.01051.0.03023=⨯=>=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯--γ抗剪配筋按构造设置(2)结点9.20=l m h=0.7m a=0.03m h 0=0.67m b=1.00mMd =46.77m KN ⋅ Nd =41.89KN kN Vd 50.127=m N M e dd116.10==m bh i 202.0122==长细比5.1735.140<=il 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第5.3.10条。
ξ10.1699.47.22.00>=+=h e ξ209.101.015.10=-=hl 017.01.106.88.09.333.2140027.01140012212000=⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ξξηh l e h由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第5.3.5条。
m a he e 81.003.08.033.2017.020=-+⨯=-+=η ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=200x h bx f e N cd d γ⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯=⨯⨯⨯277010005.1281010938.279.03x x解得mm h mm x b 8.18477024.02.20=⨯=<=ξ.为大偏心受压构件23011221010938.279.010002.25.12mm f Nd bx f A sd cd S =⨯⨯-⨯⨯=-=γ2.077010001.1121001000<⨯⨯==bh A S μ 需按最小配筋率配置受拉钢筋,用Φ14@100mm ,实际As=1539mm 2。
KNV KN bh f d k cu 8.12322.1389.01963770100006.10.11051.01051.0030,3=⨯=>=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯--γ截面尺寸符合规定。
KNV KN bh f a d td 8.12322.1389.01963770100006.10.1105.0105.0.03023=⨯=>=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯--γ抗剪配筋按构造设置。
2.底板(A-D)钢筋按左右对称,用最不利荷载计算 (1)跨中9.30=l m h=0.4m a=0.03m h 0=0.37mm N M e d d 05.268.11451.2350===1155.0124.01222===bh i5.1777.331155.09.30>==i l ξ116.1537.005.27.22.07.22.000=⨯+=+=h e ξ205.14.09.301.015.101.015.10=⨯-=-=h l 2.105.116.154.09.305.2140037.01140012212000=⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ξξηh l e h由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第5.3.5条。