新规范双孔箱涵结构设计
新规范双孔箱涵结构设计
1、孔径及净空净跨径L 0 =4m 净高h 0 = 2.5m孔数m=22、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 —Ⅰ级4、填土情况涵顶填土高度H =0.55m 土的内摩擦角Φ =30°填土容重γ1 =18kN/m 3地基容许承载力[σ0] =150kPa5、建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径20mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =280MPa涵身混凝土强度等级C 25涵身混凝土抗压强度设计值f cd =11.5MPa 涵身混凝土抗拉强度设计值f td = 1.23MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 =25kN/m 3基础混凝土强度等级C 15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 =0.35m C 1 =0.25m 侧墙厚度t =0.35m C 2 =0.25m 横梁计算跨径L P = L 0+t = 4.35m L = 2L 0+3t =9.05m 侧墙计算高度h P = h 0+δ = 2.85m h = h 0+2δ =3.2m 基础襟边 c =0.1m 基础高度 d =0.1m 基础宽度 B =9.25m(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ =18.65kN/m 2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) = 3.30kN/m 2图 L-01底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/3) =22.50kN/m 22、活载汽车后轮着地宽度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 <1.8/2m故横向分布宽度a = (0.6/2+Htan30°)×2+1.3 =2.535m 同理,纵向,汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30°=0.418 m <1.4/2m 故b = (0.2/2+Htan30°)×2 =0.835m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压力q 车 = ∑G/(a×b) =66.13kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2(45°-φ/2) =22.04kN/m2(三)内力计算1、构件刚度比K = (I 1/I 2)×(h P /L P ) =0.66钢筋混凝土双孔箱涵结构设计0.62 m0.6/2+Htan30°=一 、 设 计 资 料二 、 设 计 计算2、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 aC = M aE = M aF =-1/u·pL P2/12M BA = M BE = M DC = M DF =-(3K+1)/u·pL P2/12M BD = M DB =0横梁内法向力N a1 = N a2 = Na1' = Na2'=0侧墙内法向力N a3 = N a4 =(M BA-M aA+pL p2/2)/Lp图 L-02Na5=-(N a3+N a4)恒载p = p恒 =18.65kN/m2M aA = M aC = M aE = M aF =-12.73kN·mM BA = M BE = M DC = M DF =-37.75kN·mN a3 = N a4 =34.81kNNa5=-69.62kN车辆荷载p = q车 =66.13kN/m2M aA = M aC = M aE = M aF =-45.14kN·mM BA = M BE = M DC = M DF =-133.85kN·mN a3 = N a4 =123.44kNNa5=-246.88kN(2)b种荷载作用下 (图L-03)M bA = M bC = M bE = M bF =-K·ph P2/6uM BA = M BE = M DC = M DF =K·ph P2/12uM BD = M DB =0N b1 = N b2 = Nb1' = Nb2'=ph P/2N b3 = N b4 =(M BA-M bA)/L pN b5=-(N b3+N b4)恒载p = e P1 = 3.30kN/m2M bA = M bC = M bE = M bF =-1.27kN·mM BA = M BE = M DC = M DF =0.63kN·m图 L-03N b1 = N b2 = N b1' = N b2'= 4.70kNN b3 = N b4 =-0.44kNN b5=0.87kN(3)c种荷载作用下 (图L-04)Φ=20u(K+6)/K=469.36M cA = M cE =-(8K+59)·ph P2/6ΦM cC = M cF =-(12K+61)·ph P2/6ΦM BA = M BE =(7K+31)·ph P2/6ΦM DC = M DF =(3K+29)·ph P2/6ΦM BD = M DB =0N c1 = N c1'=ph P/6+(M cC-M cA)/h PN c2 = N c2'=ph P/3-(M cC-M cA)/h PN c3 = N c4 =(M BA-M cA)/L pN c5 =-(N c3+N c4)恒载p = e P2-e P1 =19.20kN/m2M cA = M cE =-3.56kN·mM cC = M cF =-3.81kN·mM BA = M BE = 1.97kN·m图 L-04M DC = M DF = 1.71kN·mN c1 = N c1'=9.03kNN c2 = N c2'=18.33kNN c3 = N c4 = 1.27kNN c5 =-2.54kN(4)d种荷载作用下 (图L-05)Φ1=20(K+2)(6K2+6K+1)=398.62Φ2=u/K= 3.53Φ3=120K3+278K2+335K+63=435.56Φ4=120K3+529K2+382K+63=574.10Φ5=360K3+742K2+285K+27=633.47Φ6=120K3+611K2+558K+87=748.61M dA =(-2/Φ2+Φ3/Φ1)·ph P2/4M dE =(-2/Φ2-Φ3/Φ1)·ph P2/4M dC =-(2/Φ2+Φ5/Φ1)·ph P2/24M dF =-(2/Φ2-Φ5/Φ1)·ph P2/24M BE =-(-2/Φ2-Φ4/Φ1)·ph P 2/24M DC =(1/Φ2+Φ6/Φ1)·ph P 2/24M DF =(1/Φ2-Φ6/Φ1)·ph P 2/24M BD =-Φ4·ph P 2/12Φ1M DB =Φ6·ph P 2/12Φ1N d1 =(M dC +ph P 2/2-M dA )/h P 图 L-05N d2 =ph p -N d1N d1' =(M dF -M dE )/h P N d2' =ph p -N d1'N d3 =(M BA +M BD -M dA )/L P N d4 =(M BE +M BD -M dE )/L P N d5 =-(N d3+N d4)车辆荷载p = e 车 =22.04kN/m 2M dA =23.52kN ·m M dE =-74.30kN ·m M dC =-16.09kN ·m M dF =7.62kN ·m M BA =-14.98kN ·m M BE = 6.51kN ·m M DC =16.13kN ·m M DF =-11.89kN ·m M BD =-21.49kN ·m M DB =28.02kN ·m N d1 =-45.31kN N d2 =108.13kN N d1' =0.39kN N d2' =62.43kN N d3 =-13.79kN N d4 =13.64kN N d5 =0.15kN(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3、构件内力计算(跨中截面内力)(1)顶板1 (图L-06)x =L P /2P = 1.2p 恒+1.4q 车 =114.96kN N x = N 1 =-44.21kNV x = Px-N 3 =53.59kN 顶板1'x =L P /2P = 1.2p 恒+1.4q 车 =114.96kN N x = N 1' =19.77kN M x = M E +N 4x-Px 2/2 =49.64kN ·m V x = Px-N 4 =15.19kN(2)底板2 (图L-07)ω1 =1.2p 恒+1.4(q 车+3e 车H P 2/4L P 2)=124.90kN/m 2ω2 =1.2p 恒+1.4q 车=114.96kN/m 2x =L P /2N x = N 2 =183.63kNM x =M C +N 3x-ω2·x 2/2-5x 3(ω1-ω2)/12L P =37.47kN ·m V x =ω2x+3x 2(ω1-ω2)/2L P -N 3=69.80kN底板2'ω1 =1.2p 恒+1.4q 车=114.96kN/m 2ω2 =1.2p 恒+1.4(q 车-3e 车H P 2/4L P 2)=105.03kN/m 2x =L P /2N x = N 2' =119.65kNM x =M F +N 4x-ω2·x 2/2-x 3(ω1-ω2)/6L P=183.56kN ·m V x =ω2x+x 2(ω1-ω2)/2L P -N 4=4.39kN(3)左侧墙 (图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e 车=35.48kN/m 2ω2 =1.4e P2+1.4e 车62.36kN/m 2x =h P /2N x = N 3 =196.45kNM x =M A +N 1x-ω1·x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6h P =-155.86kN ·m V x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2h P -N 1=104.35kN(4)右侧墙 (图L-09)ω1 = 1.4e P1 = 4.62kN/m 2ω2 = 1.4e P2 =31.50kN/m 2x =h P /2N x = N 4=234.85kNM x =M E +N 1'x-ω1·x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6h P =-170.30kN ·m V x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2h P -N 1'=-3.61kN(5)中间墙 (图L-10)x =h P /2N x = N 5=-431.30kNM x =M BD +(N1+N 1')x =-64.91kN ·m V x =-(N 1+N 1')=24.44kN(5)构件内力汇总表图 L-09图 L-10图 L-06图 L-07图L-08(四)截面设计1、顶板(A-B\B-E)钢筋按左、右对称,用最不利荷载计算。
双孔箱涵设计计算书新规范
园中路双孔箱涵计算书一、设计资料箱涵净跨径L。
=2×4m,净高H。
=3.6m,箱涵顶面铺装沥青砼0.05m+C40细石砼层0.2m (平均),两端填土r=18KN/m3,Φ=30°,箱涵主体结构砼强度等级为C30,箱涵基础垫层采用C10砼,受力钢筋采用HRB335钢筋,地基为粉质粘土,汽车荷载为城-B。
二、设计依据《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规划》(JTG D62-2004)三、内力计算1、荷载计算1)恒载恒载竖向压力p1=r1·H+r2·δ=24×(0.05+0.2)+25×0.4=16KN/m2恒载水平压力:顶板处:p2=)245(tan21ψγ-⋅⋅H=1.5KN/m2底板处:p3=)245(tan)(21ψγ-⋅+⋅hH=27.87KN/m22)活载a1=a2+2H=0.25+2×0.25×tan30°=0.54mb1=b2+2H=0.6+2×0.25×tan30°=0.89m车辆荷载垂直压力q车=11baG⨯∑=89.054.060⨯=124.84KN/m2车辆荷载水平压力e车=q车·tan2(45°-Ψ/2)=124.84×0.333=41.61KN/m2 3)作用于底板垂直均布荷载总和q1=1.2q恒1+1.4q车1q恒1=p1++BddHr)2(43+⨯⨯=16+9.8)3.03.02(6.325+⨯⨯⨯=25KN/mq 车1=124.84 KN/mq 1=1.2q 恒1+1.4q 车1=1.2×25+1.4×124.84=204.78 KN/m4)作用于顶板垂直均布荷载总和q 2=1.2q 恒2+1.4q 车2q 恒2= 16KN/m q 车2=124.84 KN/m q 2=1.2q 恒2+1.4q 车2=193.98 KN/m 5)作用于侧墙顶部的水平均布荷载总和q 3=1.2q 恒3+1.4q 车3q 恒3= 1.5KN/m q 车3=41.61 KN/m q 3=1.2q 恒3+1.4q 车3=60.05 KN/m 6)作用于侧墙底部的水平均布荷载总和q 4=1.2q 恒4+1.4q 车4q 恒4= 27.87KN/m q 车4=41.61 KN/m q 4=1.2q 恒4+1.4q 车4=91.7KN/m 2、恒载固端弯矩计算m KN L q MFAC ⋅-=⨯-=⨯-=65.24123.416122212恒恒m KN M M F AC F CA ⋅=-=65.24恒恒m KN L q MFBD ⋅=⨯=⨯-=52.38123.425122211恒恒m KN M M F BD F DB ⋅-=-=52.38恒恒m KN L q q L q M F AB ⋅=⨯-+⨯=⨯-+⨯=06.16304)5.187.27(1245.130)(12222234223恒恒恒恒mKN L q q L q MFBA ⋅-=⨯--⨯-=⨯--⨯-=10.23204)5.187.27(1245.120)(12222234223恒恒恒恒3、活载固端弯矩计算m KN L q MF AC ⋅-=⨯-=⨯-=36.192123.484.124122212车车m KN M M F AC F CA ⋅=-=36.192车车mKN L q MFBD ⋅=⨯=⨯=36.192123.484.124122211车车m KN M M F BD F DB ⋅-=-=36.192车车mKN L q q L q MFAB ⋅=⨯-+⨯=⨯-+⨯=48.55304)61.4161.41(12461.4130)(12222234223车车车车m KN L q q L q MF BA ⋅-=⨯--⨯-=48.5520)(122234223车车车车3、抗弯劲度计算005.03.4124.04124313=⨯⨯=⨯=L d K AC顶 005.03.4124.04124313=⨯⨯=⨯=L d K BD底 00225.04123.04124323=⨯⨯=⨯==L d K K BA AB侧4、杆端弯矩的分配系数计算69.000225.0005.0005.0=+=+=AB AC AC AC K K K μ31.000225.0005.000225.0=+=+=AB AC AB AB K K K μ31.0005.000225.000225.0=+=+=BD BA BA BA K K K μ69.0005.000225.0005.0=+=+=BD BA BD BD K K K μ5、杆端弯矩的传递系数各杆件向远端的传递系数均为0.56、结点弯矩分配计算恒载弯矩分配计算表注:弯矩符号以绕杆端顺时针旋转为正。
新规范双孔箱涵结构设计
裂缝宽度验算:按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第1.0.7条规定:该箱涵所处环境类别为:Ⅰ类按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.2条规定:钢筋砼构件其计算裂缝宽度不应超过:0.20 mm1、顶板(1)跨中l0 = 4.35 m ,h =0.34 m , a =0.04 m ,A S=805.54mm2 y s=0.12 m ,h0 =0.30 m , b =1.00 m ,d=20mm M d =74.16 kN·m ,N d =9.95 kN, V d =45.18 kNe0 = M d/N d =7.453mN l=46.90 kN,N S=36.95 kN按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定:偏心受压构件:σss=N s(e s-z)/A s zηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=1.00e s=ηs e0+y s=7.57r f'=(b f'-b)h f'/b/h0=0Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/e s)2)h0=0.26σss=1.29Mpa按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定:W tk=C1C2C3σss/E s((30+d)/(0.28+10ρ))C1=1.0C2=1+0.5N l/N s=1.63C3=0.9E s=2.0E+05Mpaρ=(A s+A p)/(bh0+(b f-b)h f=0.60%W tk=0.0014mm满足(2)角点l0 = 4.35 m ,h =0.44 m , a =0.04 m ,A S=1570.80mm2 y s=0.17 m ,h0 =0.40 m , b =1.00 m ,d=20mm M d =206.56 kN·m ,N d =9.95 kN, V d =365.26 kNe0 = M d/N d =20.758mN l=99.25 kN·m ,N S=107.31 kN·m按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定:偏心受压构件:σss=N s(e s-z)/A s zηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=1.00e s=ηs e0+y s=20.93r f'=(b f'-b)h f'/b/h0=0Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/e s)2)h0=0.35σss=4.04Mpa按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定:W tk=C1C2C3σss/E s((30+d)/(0.28+10ρ))C1=1.0C2=1+0.5N l/N s=1.46C3=0.9E s=2.0E+05Mpaρ=(A s+A p)/(bh0+(b f-b)h f=0.60%W tk=0.0039mm满足2、底板(1)跨中l0 = 4.35 m ,h =0.34 m , a =0.04 m ,A S=1365.91mm2 y s=0.12 m ,h0 =0.30 m , b =1.00 m ,d=20mm M d =132.18 kN·m ,N d =116.83 kN, V d =10.62 kNe0 = M d/N d = 1.131mN l=65.50 kN,N S=51.33 kN按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定:偏心受压构件:σss=N s(e s-z)/A s zηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=1.00e s=ηs e0+y s=1.25r f'=(b f'-b)h f'/b/h0=0Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/e s)2)h0=0.26σss=0.14Mpa按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定:W tk=C1C2C3σss/E s((30+d)/(0.28+10ρ))C1=1.0C2=1+0.5N l/N s=1.64C3=0.9E s=2.0E+05Mpaρ=(A s+A p)/(bh0+(b f-b)h f=0.60%W tk=0.0002mm满足(2)角点l0 = 4.35 m ,h =0.44 m , a =0.04 m ,A S=1570.80mm2 y s=0.17 m ,h0 =0.40 m , b =1.00 m ,d=20mm M d =203.76 kN·m ,N d =116.83 kN, V d =365.26 kNe0 = M d/N d = 1.744mN l=99.92 kN·m ,N S=103.84 kN·m按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定:偏心受压构件:σss=N s(e s-z)/A s zηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=1.00e s=ηs e0+y s=1.91r f'=(b f'-b)h f'/b/h0=0Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/e s)2)h0=0.35σss=0.30Mpa按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定:W tk=C1C2C3σss/E s((30+d)/(0.28+10ρ))C1=1.0C2=1+0.5N l/N s=1.48C3=0.9E s=2.0E+05Mpaρ=(A s+A p)/(bh0+(b f-b)h f=0.60%W tk=0.0003mm满足3、侧板(1)板中l0 = 3.44 m ,h =0.35 m , a =0.04 m ,A S=908.82mm2 y s=0.13 m ,h0 =0.31 m , b =1.00 m ,d=18mm M d =107.58 kN·m ,N d =196.07 kN, V d =4.81 kNe0 = M d/N d =0.549mN l=98.77 kN,N S=97.29 kN按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定:偏心受压构件:σss=N s(e s-z)/A s zηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=1.00e s=ηs e0+y s=0.67r f'=(b f'-b)h f'/b/h0=0Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/e s)2)h0=0.26σss=0.17Mpa按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定:W tk=C1C2C3σss/E s((30+d)/(0.28+10ρ))C1=1.0C2=1+0.5N l/N s=1.51C3=0.9E s=2.0E+05Mpaρ=(A s+A p)/(bh0+(b f-b)h f=0.60%W tk=0.0002mm满足(2)角点l0 = 3.44 m ,h =0.45 m , a =0.04 m ,A S=981.75mm2y s=0.18 m ,h0 =0.41 m , b =1.00 m ,d=20mm M d =156.36 kN·m ,N d =196.07 kN, V d =47.36 kNe0 = M d/N d =0.797mN l=53.10 kN·m ,N S=103.25 kN·m按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定:偏心受压构件:σss=N s(e s-z)/A s zηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=1.00e s=ηs e0+y s=0.97r f'=(b f'-b)h f'/b/h0=0Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/e s)2)h0=0.35σss=0.19Mpa按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定:W tk=C1C2C3σss/E s((30+d)/(0.28+10ρ))C1=1.0C2=1+0.5N l/N s=1.26C3=0.9E s=2.0E+05Mpaρ=(A s+A p)/(bh0+(b f-b)h f=0.60%W tk=0.0002mm满足4、中间板(1)板中l0 = 3.44 m ,h =0.35 m , a =0.04 m ,A S=628.32mm2 y s=0.13 m ,h0 =0.31 m , b =1.00 m ,d=16mm M d =77.31 kN·m ,N d =365.26 kN, V d =57.31 kNe0 = M d/N d =0.212mN l=197.55 kN,N S=167.71 kN按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定:偏心受压构件:σss=N s(e s-z)/A s zηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=1.00e s=ηs e0+y s=0.34r f'=(b f'-b)h f'/b/h0=0Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/e s)2)h0=0.24σss=0.11Mpa按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定:W tk=C1C2C3σss/E s((30+d)/(0.28+10ρ))C1=1.0C2=1+0.5N l/N s=1.59C3=0.9E s=2.0E+05Mpaρ=(A s+A p)/(bh0+(b f-b)h f=0.60%W tk=0.0001mm满足(2)角点l0 = 3.44 m ,h =0.55 m , a =0.04 m ,A S=1058.22mm2 y s=0.23 m ,h0 =0.51 m , b =1.00 m ,d=16mm M d =27.50 kN·m ,N d =365.26 kN, V d =271.07 kNe0 = M d/N d =0.075mN l=0.00 kN·m ,N S=27.50 kN·m按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定:偏心受压构件:σss=N s(e s-z)/A s zηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=1.00e s=ηs e0+y s=0.30r f'=(b f'-b)h f'/b/h0=0Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/e s)2)h0=0.27σss=0.003Mpa按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定:W tk=C1C2C3σss/E s((30+d)/(0.28+10ρ))C1=1.0C2=1+0.5N l/N s=1.00C3=0.9E s=2.0E+05Mpaρ=(A s+A p)/(bh0+(b f-b)h f=0.60%W tk=0.0000mm满足。
新规范箱涵结构设计(2010年7月)
1、孔径及净空约定:净跨径L 0 = 3.0m 1、轴向力以杆件受压为正。
净高h 0 = 2.5m2、弯矩以使箱涵内框一侧受拉为正。
2、设计安全等级三级3、截面剪力:使计算截面逆时针转动为正。
结构重要性系数r 0 =0.9前提条件:1)支座在杆件下方;3、汽车荷载2)x为计算截面距左端支座之距离。
荷载等级公路 —Ⅰ级4、支座反力以受压为正。
4、填土情况5、以梁为隔离体,固端梁简化为简支梁时,涵顶填土高度H =0.8m 图中所加的杆端力(轴力、弯矩)及支反力均为正值,土的内摩擦角Φ =30°若计算得到的值为负值,则表示实际方向与图中所示填土容重γ1 =18kN/m 3的方向相反。
地基容许承载力[σ0] =200kPa6、本表格默认箱涵内水深为满水,也可以修改表格,5、建筑材料先不考虑水压力得到涵洞基底应力σmax,普通钢筋种类HRB335最后要求的基底应力为:σmax+h 水*10KPa。
主钢筋直径12mm 钢筋弹性模量Es =200000MPa 钢筋抗拉强度设计值f sd =280MPa7、本表格未考虑砼收缩、温度变化的影响。
涵身混凝土强度等级C 208、本表格已考虑涵洞设计细则中竖向土压力系数的影响。
涵身混凝土抗压强度设计值f cd =9.2MPa 9、本表格已考虑偏心受压构件裂缝宽度验算。
涵身混凝土抗拉强度设计值f td = 1.06MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 =25.0kN/m 3基础混凝土强度等级C 15混凝土重力密度γ3 =24.0kN/m 3(一)截面尺寸拟定 (见图L-01)顶板、底板厚度δ =0.3m C 1 =0.3m 侧墙厚度t =0.28m C 2 =0.5m 横梁计算跨径L P = L 0+t = 3.28m L = L 0+2t = 3.56m 侧墙计算高度h P = h 0+δ = 2.8m h = h 0+2δ =3.1m 基础襟边 c =0.2m 基础高度 d =0.4m 基础宽度B = 3.96m[JTG/T D65-04--2007表9.2.2]h/D =0.22竖向土压力系数Ks =1.09图 L-01(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒 = Ks γ1H+γ2δ =23.19kN/m 2恒载水平压力钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计一 、 设 计 资 料二 、 设 计 计 算顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) = 4.80kN/m 2底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/2) =23.40kN/m 22、活载汽车后轮着地宽度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。
双孔钢筋混凝土箱涵设计
2 设计参数 的确定
如图 1 、 2所 示 , 路面至 顶板 的填土 高度 Hd = 2 . 0 m, 填 土 内 摩擦 角 ( p = 3 0 。 , 洞身每孔 净宽 B = 4 . 0 m, 净高 H= 3 . 5 m, 顶板及底
板厚度 d , = d z = 0 . 4 m,侧墙 厚 度 d 3 = d 4 = 0 . 3 m,加腋 尺寸 0 . 2 5×
查取 ; 为洞顶 以上填土高度 m) 。
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作者简介 : 程 扬( 1 9 8 2 一) , 女, 安徽安庆人 , 工程师。
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徽
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2 0 1 3年第 3期( 总1 9 1期 J
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2 0 1 3年 第 3期 ( 总1 9 1期 )
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双孔钢筋混凝土箱 涵设计
B o x - Cu l v e r t De s i g n o f Di p l o p o r e Re i n f o r c e d Co n c r e t e
程 扬 ( 安 徽 省 安 庆 市 城 乡 规 划 设 计院, 安 徽 安 庆 2 4 6 0 0 0 )
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图2
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程 研
1 工 程 概 况
本工程还建点位于 『 不宁新县城沪蓉高速公路南侧 , 经一路
和经二路之间 , 占地面积约 2 2 h m 。小 区内有一条河道 由南 自 北 穿过小 区内道路景观节点 , 河道水面宽为 8 m, 为保证此处河
(完整版)新规范双孔箱涵结构设计
1、孔径及净空净跨径L 0 = 6.9m 净高h 0 =3m孔数m=22、设计安全等级二级结构重要性系数r 0 =1.03、汽车荷载荷载等级公路 —Ⅰ级4、填土情况涵顶填土高度H =0.55m 土的内摩擦角Φ =35°填土容重γ1 =18kN/m 3地基容许承载力[σ0] =200kPa5、建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径28mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =280MPa 涵身混凝土强度等级C 30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C 15混凝土重力密度γ3 =24kN/m 3钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计一 、 设 计 资 料(一)截面尺寸拟定 (见顶板、底板厚度δ =0.55m C 1 =0.3m 侧墙厚度t =0.45m C 2 =0.3m 横梁计算跨径L P = L 0+t=7.35m L =2L 0+3t =15.15m 侧墙计算高度h P = h 0+δ = 3.55m h = h 0+2δ = 4.1m 基础襟边 c =0.15m 基础高度 d =0.15m 基础宽度 B =15.45m(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ23.65kN/m2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(45 2.68kN/m 2图 L-01底板处e P2 = γ1(H+h)tan22.68kN/m 22、活载汽车后轮着地宽度一个汽车后轮横向分布<1.3/2 m <1.8/2m故横向分布宽度 a =(0.6/2+Ht2.535m同理,纵向,汽车后0.2/2+Htan30°=0.418 m <1.4/2m0.62 m0.6/2+Htan30°=二 、 设 计 计 算故b =(0.2/2+Ht 0.835m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压力q 车 = ∑G/(a×b)66.13kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2(45°17.92kN/m 2(三)内力计算1、构件刚度比K =(I 1/I 2)×0.88u=2K+1=2.762、节点弯矩和轴向力计(1)a种荷载作用下 (图涵洞四角节点弯矩M aA = M aC = M aE =-1/u ·pL P 2/12M BA = M BE= M DC =-(3K+1)/u ·pL P 2/12M BD = M DB =0横梁内法向力N a1= N a2= Na1' =0侧墙内法向力N a3 = N a4=(M BA -M aA +pL p 2/2Na 5=-(N a3+N a4)恒载p = p 恒 =23.65kN/m2M aA = M aC= M aE =-38.52kN ·mM BA= MBE= M DC =-140.44kN ·m N a3 = N a4=73.05kN Na 5=-146.09kN车辆荷载p = q 车 =66.13kN/m 2M aA = M aC= M aE =-107.72kN ·m 图 L-02M BA= MBE= M DC =-392.71kN ·m N a3 = N a4=204.26kN Na 5=-408.52kN (2)b种荷载作用下 (图M bA = M bC = M bE =-K ·ph P 2/6u M BA = M BE = M DC =K ·ph P 2/12uM BD = M DB=0N b1 = N b2= Nb1' =ph P /2N b3 = N b4=(M BA -M bA )/L pN b5=-(N b3+N b4)恒载p = e P1 = 2.68kN/m2M bA = M bC= M bE =-1.80kN ·m M BA= MBE= M DC =0.90kN ·m N b1 = N b2= N b1' = 4.76kN N b3 = N b4=-0.37kN N b5=0.73kN图 L-03(3)c种荷载作用下 (图Φ=20u(K+6)431.35M cA = M cE =-(8K+59)·ph P 2/6ΦM cC = M cF=-(12K+61)·ph P 2/6ΦM BA= M BE=(7K+31)·ph P 2/6ΦM DC = M DF =(3K+29)·ph P 2/6ΦM BD = M DB=0N c1 =N c1'=ph P /6+(M cC -M cA )/h P N c2=N c2'=ph P/3-(M cC -N c3= Nc4=(M BA -M cA )/L pN c5 =-(N c3+N c4)恒载p = e P2-e P1 =20.00kN/m 2M cA = M cE=-6.43kN ·mM cC= M cF=-6.97kN ·m M BA = M BE=3.62kN ·m 图 L-04M DC= M DF= 3.08kN ·m N c1 =N c1'=11.68kN N c2 =N c2'=23.82kN N c3 = N c4=1.37kNN c5 =-2.74kN(4)d种荷载作用下 (图Φ1=20(K+2)631.52Φ2=u/K= 3.13Φ3=120K3+2656.90Φ4=120K 3+5893.53Φ5=360K3+71102.22Φ6=120K 3+61136.50M dA =(-2/Φ2+Φ3/Φ1)·M dE =(-2/Φ2-Φ3/Φ1)·M dC =-(2/Φ2+Φ5/Φ1)·M dF =-(2/Φ2-Φ5/Φ1)·M BA =-(-2/Φ2+Φ4/Φ1)·M BE =-(-2/Φ2-Φ4/Φ1)·M DC =(1/Φ2+Φ6/Φ1)·M DF =(1/Φ2-Φ6/Φ1)·M BD =-Φ4·ph P 2/12Φ1M DB =Φ6·ph P 2/12Φ1N d1 =(M dC +ph P 2/2-M dA )/h P图 L-05N d2 =ph p -N d1N d1' =(M dF -M dE )/h P N d2' =ph p -N d1'N d3 =(M BA +M BD -M dA )/L P N d4 =(M BE+M BD-M dE )/L P N d5 =-(N d3+N d4)车辆荷载p = e 车 =17.92kN/m 2M dA =22.70kN ·m M dE =-94.76kN ·m M dC =-22.43kN ·mM dF =10.42kN·mM BA =-19.32kN·mM BE =7.31kN·mM DC =19.94kN·mM DF =-13.93kN·mM BD =-26.63kN·mM DB =33.87kN·mN d1 =-44.52kNN d2 =108.14kNN d1' =0.88kNN d2' =62.74kNN d3 =-9.34kNN d4 =10.26kNN d5 =-0.92kN (5)节点弯矩、轴力计算按《公路桥涵设计通用3、构件内力计算(跨中截(1)顶板1(图L-06)x =L P/2P = 1.2p 恒+1.4q 车120.96kNN x = N 1 =-39.31kN M x=M A +N 3x-336.51kN ·m V x = Px-N 3 =82.60kN顶板1'x =L P/2P = 1.2p 恒+1.4q 车120.96kN N x = N 1' =24.25kN M x=M E +N 4x-272.93kN ·m V x = Px-N 4 =55.15kN(2)底板2(图L-07)ω1 =1.2p 恒+1.4(q 车=125.35kN/m 2ω2 =1.2p 恒+1.4q 车图 L-07=120.96kN/m2x =L P /2N x = N 2 =191.41kNM x =M C +N 3x-ω2·x 2/2-=260.23kN ·mV x =ω2x+3x 2(ω=94.70kN底板2'ω1 =1.2p 恒+1.4q 车=120.96kN/m 2ω2 =1.2p 恒+1.4(q 车-=116.57kN/m 2x =L P /2N x = N 2' =127.85kNM x =M F +N 4x-ω2·x 2/2-=444.13kN ·mV x =ω2x+x 2(ω1-=47.09kN(3)左侧墙(图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e 车=28.85kN/m 2ω2 =1.4e P2+1.4e 车56.84kN/m 2x =h P /2N x = N 3 =361.94kNM x =M A +N 1x-ω1·x 2/2-=-299.35kN ·mV x =ω1x+x 2(ω2-=102.93kN(4)右侧墙(图L-09)图 L-08图 L-09ω1 =1.4e P1 = 3.76kN/m 2ω2=1.4e P2 =31.75kN/m2x =h P /2N x = N 4=389.39kNM x =M E +N 1'x-ω1·x 2/2-=-311.46kN ·mV x =ω1x+x 2(ω2-=-5.16kN(5)中间墙(图L-10)x =h P /2N x = N 5=-751.33kNM x =M BD +(N1+N 1')x=-64.02kN ·m V x =-(N 1+N 1')=15.06kN(5)构件内力汇总表图 L-10(四)截面设计1、顶板(A-B\B-E)钢筋按左、右对称,用(1)跨中l 0 =7.35 m ,h =0.55 m , a =0.04 m ,h 0 =0.51 m ,b =1.00 m ,M d =336.51 kN ·m ,N d =-39.31 kN , V d =82.60 kNe 0 = M d /N d=-8.561m i =h/121/2=0.159m 长细比l 0/i =46.29> 17.5由《公路钢筋混凝土及ξ1 =0.2+2.7e 0-45.120≤ 1.0,取ξ1 =-45.12ξ2=1.15- 1.016> 1.0 ,取ξ2 =1.00η =1+(l 0/h)2ξ1ξη = 1.343由《公路钢筋混凝土及e = ηe 0+h/2-a -11.261m r 0N d e =f cd bx(h 0-x/2)442.66 =13800x(0.51-x/2)解得x =0.067 m ≤ξb h 0 =0.56×0.51 =0.286 m故为大偏心受压构件。
双孔箱涵设计计算书新规范-11页文档资料
园中路双孔箱涵计算书一、设计资料箱涵净跨径L 。
=2×4m ,净高H 。
=3.6m ,箱涵顶面铺装沥青砼0.05m+C40细石砼层0.2m (平均),两端填土r=18KN/m 3,Φ=30°,箱涵主体结构砼强度等级为C30,箱涵基础垫层采用C10砼,受力钢筋采用HRB335钢筋,地基为粉质粘土,汽车荷载为城-B 。
二、设计依据《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规划》(JTG D62-2004) 三、内力计算 1、荷载计算 1)恒载恒载竖向压力p 1=r 1·H+r 2·δ=24×(0.05+0.2)+25×0.4=16KN/m 2 恒载水平压力:顶板处:p 2=)245(tan 21ψγ-⋅⋅οH =1.5KN/m 2底板处:p 3=)245(tan )(21ψγ-⋅+⋅οh H =27.87KN/m 22)活载a 1=a 2+2H=0.25+2×0.25×tan30°=0.54mb 1=b 2+2H=0.6+2×0.25×tan30°=0.89m 车辆荷载垂直压力q 车=11b a G⨯∑=89.054.060⨯=124.84KN/m 2车辆荷载水平压力e 车=q 车·tan 2(45°-Ψ/2)=124.84×0.333=41.61KN/m 2 3)作用于底板垂直均布荷载总和q 1=1.2q 恒1+1.4q 车1q 恒1=p 1++B d d H r )2(43+⨯⨯=16+9.8)3.03.02(6.325+⨯⨯⨯=25KN/mq 车1=124.84 KN/mq 1=1.2q 恒1+1.4q 车1=1.2×25+1.4×124.84=204.78 KN/m 4)作用于顶板垂直均布荷载总和q 2=1.2q 恒2+1.4q 车2 q 恒2= 16KN/m q 车2=124.84 KN/mq 2=1.2q 恒2+1.4q 车2=193.98 KN/m5)作用于侧墙顶部的水平均布荷载总和q 3=1.2q 恒3+1.4q 车3 q 恒3= 1.5KN/m q 车3=41.61 KN/mq 3=1.2q 恒3+1.4q 车3=60.05 KN/m6)作用于侧墙底部的水平均布荷载总和q 4=1.2q 恒4+1.4q 车4 q 恒4= 27.87KN/m q 车4=41.61 KN/mq 4=1.2q 恒4+1.4q 车4=91.7KN/m 2、恒载固端弯矩计算mKN L q q L q MFBA ⋅-=⨯--⨯-=⨯--⨯-=10.23204)5.187.27(1245.120)(12222234223恒恒恒恒3、活载固端弯矩计算 3、抗弯劲度计算4、杆端弯矩的分配系数计算5、杆端弯矩的传递系数各杆件向远端的传递系数均为0.56、结点弯矩分配计算恒载弯矩分配计算表活载弯矩分配计算表注:弯矩符号以绕杆端顺时针旋转为正。
自己编制的表格-两孔箱涵(结构、配筋、裂缝、基底应力)箱涵结构计算(恒载+活载)
⾃⼰编制的表格-两孔箱涵(结构、配筋、裂缝、基底应⼒)箱涵结构计算(恒载+活载)钢筋混凝⼟箱涵结构设计⼀、设计资料1、孔径及净空净跨径L0 =9.1m净⾼h0 = 5.4m孔数m=22、设计安全等级⼀级结构重要性系数r0 = 1.13、汽车荷载荷载等级公路 —Ⅰ级4、填⼟情况涵顶填⼟⾼度H = 2.1m⼟的内摩擦⾓Φ =30°填⼟容重γ1 =18kN/m3地基容许承载⼒[σ0] =200kPa5、建筑材料普通钢筋种类HRB400主钢筋直径22mm钢筋抗拉强度设计值f y =360MPa涵⾝混凝⼟强度等级C30涵⾝混凝⼟抗压强度设计值f cd =14.3MPa涵⾝混凝⼟抗拉强度设计值f td = 1.43MPa钢筋混凝⼟重⼒密度γ2 =25kN/m3基础混凝⼟强度等级C20混凝⼟重⼒密度γC =23.5kN/m3⼆、设计计算(⼀)截⾯尺⼨拟定 (见图L-01)顶板厚度δ1 =0.8m底板厚度δ1 =1mC1 =0.4m侧墙厚度t =1mC2 =0.4m中墙厚度t' =0.8m横梁计算跨径L P = L0+(t+t')/2 =10mL = 2L0+2t+t' =21mL1=10m侧墙计算⾼度h P = h0+δ = 6.2mh = h0+(δ1+δ2) =7.2m基础襟边 c =0.1m基础⾼度 d =0.3m基础宽度 B =21.2m⼟压⼒分项系数γ3= 1.1⾃重分项系数γ4= 1.05(⼆)荷载计算1、恒载恒载竖向⼟压⼒q恒⼟ =γ 3 γ1H =41.58kN/m2顶板⾃重q恒⾃ =γ 4 γ2δ1 =21.00kN/m2恒载⽔平压⼒顶板(顶板底⾯)处e P1 =γ 3 γ1(H+δ1)tan2(45°-φ/2) =19.14kN/m2图 L-01底板(底板顶⾯)处e P2 =γ 3γ1(H+h0+δ1)tan2(45°-φ/3) =54.78kN/m22、活载汽车后轮着地宽度0.6x0.2m,后轮分布间距1.4x1.8m,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。
箱涵施工方案(双孔)
目录箱涵施工专项方案 (2)第一章、工程概况 (2)第一节、工程概括 (2)第二节、水文地质及抗震烈度 (2)第二章、施工组织机构和劳动力 (3)第一节、组织机构 (3)第二节、人员配置及任务划分 (5)第三节、机械设备配置 (5)第四节、测量试验及检测设备的配置 (6)第三章、施工进度、工料机及资金计划 (7)第一节、施工进度计划 (7)第四章、箱涵施工方法 (9)第一节、箱涵施工方法 (9)第二节、箱涵质量保证措施 (14)第五章、工程质量保证措施 (18)第一节、工程质量目标 (18)第二节、质量管理组织机构 (18)第三节、质量保证体系 (19)第四节、组织管理 (19)第六章、安全施工保证措施 (22)第一节、安全生产方针、目标 (22)第二节、安全保证体系 (22)第三节、建立安全生产责任制............................ 错误!未定义书签。
第四节、安全生产技术管理 (23)第七章、文明施工及环境保护措施 (28)第一节、文明施工目标 (28)第二节、文明施工的保证措施 (28)第三节、环境保护体系及控制措施 (29)第四节、环境保护体系的建立和运作 (29)箱涵施工专项方案第一章、工程概况第一节、工程概括新建主截污箱涵长1320.569m,桩号为ZHA0+000~ZHA1+320.569,为C25钢筋混凝土矩形箱涵。
断面尺寸(长×宽):4.5×3.4~5×3m,其中ZHA0+000~ZHA0+071.728接一期主箱涵末端控制闸,布置于河道右岸,箱涵尺寸为5×3m,ZHA0+231.728~ZHA1+320.569段布置于河道左岸,箱涵尺寸为4.5×3.4m,主箱涵穿龙岗河干处为减少对防洪的影响,ZHA0+091.728~ZHA0+211.728局部压扁为2孔4×2m,ZHA0+071.728~ZHA0+091.728、ZHA0+211.728~ZHA0+231.728分设20m渐变段过渡。
钢筋混凝土箱涵结构设计(新规范)
ξ1 = 0.2+2ξ.27e=0 10.525 > 1.0 ,
1.15- 1+(1l.00/5h7)2 > 1.0 , η = ξ1ξ
由《公路钢 筋混凝土及
η = 1.016
Vd
Md
15.44 -60.92
-45.05 -6.67
13.37 -75.85
-20.60 -6.67
, h0 V=d 0.27 m , = 15.44 kN
= 13.37 kN
ω1 = 1.4ωeP12 == 1.4eP2 =
6.72 36.96
kN/m2 kN/m2
x = hP/2
Nx = N4 = MC1+3N71x.-8ω3 1 kN Mx = ·x2/2-
= ω1-x4+.x026(ω kN·m Vx = 2-ω
= -20.60 kN
图 L-08 图 L-09
a 1.2×∑结构、土的重力
b
c 1.4×∑土侧压力
a
车辆荷载
d
1.4×∑汽车
荷载效应组合
3、构件内力 计 (1算)顶(跨板中(截图 L-06)
(2)底板 (图 L-07)
MA -5.73 -6.88 -2.59 -6.46 -12.66 -11.55 -28.67 -56.31 -75.85
M (kN·m)
二、设 计 计 算 (一)截面尺 寸 顶板拟、定底(板见 厚度
侧墙厚度
横梁计算跨 径
侧墙计算高 度
基础襟边
基础高度
基础宽度 (二)荷载计 算
1恒、载恒竖载向压 力 恒载水平压 力
顶板处
底板处
2、活载
钢筋混凝土箱涵结构设计
双孔箱涵结构计算书
双孔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 191-2008),以下简称《砼规》《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002)《水工钢筋混凝土结构学》(中国水利水电出版社)《公路工程技术标准》JTG B01-2014,以下简称《公路标准》《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60-2004,以下简称《通规》《涵洞》(中国水利水电出版社出版,熊启钧编著)中国建筑工业出版社《高层建筑基础分析与设计》(宰金珉、宰金璋)2.几何信息:单层箱涵孔数n = 2从左往右第1孔净宽B1 = 3.500 m从左往右第2孔净宽B2 = 3.500 m孔净高H = 3.000 m底板厚d1 = 0.350 m顶板厚d2 = 0.300 m侧墙厚d3 = 0.300 m加腋尺寸t = 0.250 m中间隔墙厚d4 = 0.400 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γQ1k=1.20可变荷载的分项系数γQ2k=1.10永久荷载的分项系数γG1k=1.05永久荷载的分项系数γG2k=1.205.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最大裂缝宽度允许值ωmax = 0.250 mm6.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2跨左侧支座约束:铰支第2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。
双孔钢筋混凝土箱涵设计_程扬(精)
本工程还建点位于怀宁新县城沪蓉高速公路南侧,经一路和经二路之间,占地面积约22hm2。小区内有一条河道由南自北穿过小区内道路景观节点,河道水面宽为8m,为保证此处河道的通畅,需设置一过水涵洞。综合考虑河道宽度、地质情况及工程结构的安全性,确定采用双孔钢筋混凝土箱涵。根据河道规划资料和防洪标准,确定本箱涵单孔截面尺寸为B ×H=4.0×3.5m,长度为85m。
2013年第3期(总191期)安徽建筑
安徽建
筑
图3双孔箱涵计算简图
0.25×0.25
d3=0.3
d4=0.3
d3=0.3
B=4.0B=4.0L1=4.3
L1=4.3
b1=ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.9d1=0.4
d2=0.4
H=3.5
L2=3.9
图2
q2
q3
q3
q4
q4
q1
q2D
C
BA
DC
B
A
L2=3.9
L2=3.9
q1
L1=4.3
qt2=K s γH d=1.04×18×2=37.44kN/m
(1)
式中:qt2为洞顶垂直土压力强度标准值(kN/m);K s为垂直土压力系数,根据地基刚度及比值H d/B1(B1为洞身总宽)由表1查取;
H d为洞顶以上填土高度(m)。Box-Culvert Design of Diplopore Reinforced Concrete
2设计参数的确定
如图1、2所示,路面至顶板的填土高度H d=2.0m,填土内摩擦角φ=30°,洞身每孔净宽B=4.0m,净高H=3.5m,顶板及底板厚度d1=d2=0.4m,侧墙厚度d3=d4=0.3m,加腋尺寸0.25×0.25m,洞身混凝土采用C30,填土重度γ=18kN/m3
钢筋混凝土箱涵结构设计(新规范)
>
r0Vd = 151.6 kN
(1)跨中 l0 = 2.78 m , Md =
h = 0.30 m ,
43.80 kN ·em0 = ,Md/Nd =
a = 0.03 m , Nd = 95.85 kN 0.457 m
, h0 V=d 0.27 m , = 45.05 kN
b = 1.00 m ,
解得 故为大偏心 受压构件。
符合《公路 钢筋混凝土 选用 φ12 @ 180 mm ,
故抗剪截面 符 由合《《公公路路钢 筋混凝土及
故可不进行 斜截面抗剪
56.79 = 11500x( 0.27-x/2)
x = 0.019 m
≤
ξbh0 =
0.56× 0.27 =
As = (fcμdbx=- 0.000605 m2
= -45.05 kN
MD -5.73 -6.88 -2.59 -6.46 -12.66 -11.55 20.75 12.88 -6.67
图 L-05
N1 0 0 7.92 11.49 27.18 0 12.13 16.99 44.16
N (kN)
N2
N3
0
30.44
0
36.53
7.92
0
24.15
一、设 计 资 料 1、孔径及净 空 净跨径
净高 2、设计安全 等 结级构重要性 系数
3、汽车荷载
荷载等级
4涵、顶填填土土情高况 度 土的内摩擦 角 填 地土基容容重许承 载力
5普、通建钢筑筋材种料 类
主 钢钢筋筋抗直拉径强 度设计值 涵身混凝土 强 涵度身等混级凝土 抗 涵压身强混度凝设土 抗 钢拉筋强混度凝设土 重 基力础密混度凝土 强 混度凝等土级重力 密度
箱涵施工的方案设计(双孔)
目录箱涵施工专项方案2第一章、工程概况2第一节、工程概括2第二节、水文地质与抗震烈度2第二章、施工组织机构和劳动力3第一节、组织机构3第二节、人员配置与任务划分5第三节、机械设备配置5第四节、测量试验与检测设备的配置6 第三章、施工进度、工料机与资金计划7第一节、施工进度计划7第四章、箱涵施工方法9第一节、箱涵施工方法9第二节、箱涵质量保证措施14第五章、工程质量保证措施18第一节、工程质量目标18第二节、质量管理组织机构18第三节、质量保证体系19第四节、组织管理19第六章、安全施工保证措施22第一节、安全生产方针、目标22第二节、安全保证体系22第三节、建立安全生产责任制错误!未定义书签。
第四节、安全生产技术管理23第七章、文明施工与环境保护措施28第一节、文明施工目标28第二节、文明施工的保证措施28第三节、环境保护体系与控制措施29第四节、环境保护体系的建立和运作29箱涵施工专项方案第一章、工程概况第一节、工程概括新建主截污箱涵长1320.569m,桩号为ZHA0+000~ZHA1+320.569,为C25钢筋混凝土矩形箱涵。
断面尺寸〔长××3.4~5×3m,其中ZHA0+000~ZHA0+071.728接一期主箱涵末端控制闸,布置于河道右岸,箱涵尺寸为5×××2m,ZHA0+071.728~ZHA0+091.728、ZHA0+211.728~ZHA0+231.728分设20m渐变段过渡。
箱涵设计纵坡0.00038~0.0005,标准分缝长度20cm,采用651型橡胶止水,缝间采用闭孔泡沫板和双组分聚硫密封胶填塞。
顶板与立壁厚450mm,底板厚500mm,。
第二节、水文地质与抗震烈度1、水文资料情况龙岗河干流按100年一遇洪水设防,干流一期工程河段100年一遇洪峰流量1386~1894m3/s。
施工枯水期3年遇的洪峰流量为409.9~650.41m3 /s,本标段为409.9m3 /s。
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钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计一 、 设 计 资 料1、孔径及净空净跨径L0 = 4.6m净高h0 =3m孔数m=22、设计安全等级二级结构重要性系数r0 = 1.03、汽车荷载荷载等级公路 —Ⅰ级4、填土情况涵顶填土高度H = 1.2m土的内摩擦角Φ =30°填土容重γ1 =18kN/m3地基容许承载力[σ0] =120kPa5、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涵身混凝土强度等级C20涵身混凝土抗压强度设计值f cd =9.2MPa涵身混凝土抗拉强度设计值f td = 1.06MPa钢筋混凝土重力密度γ2 =25kN/m3基础混凝土强度等级C10混凝土重力密度γ3 =24kN/m3二 、 设 计 计 算(一)截面尺寸拟定 (见图L-01)顶板、底板厚度δ =0.5mC1 =0.2m侧墙厚度t =0.4m C 2 =0.5m 横梁计算跨径L P = L 0+t =5m L = 2L 0+3t =10.4m 侧墙计算高度h P = h 0+δ = 3.5m h = h 0+2δ =4m 基础襟边 c =0.2m 基础高度 d =0.2m 基础宽度 B =10.8m(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ =34.10kN/m 2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) =7.20kN/m 2图 L-01底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/2) =31.20kN/m 22、活载汽车后轮着地宽度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>1.3/2m >1.8/2m故横向分布宽度a = 1.8+1.3 =3.100m同理,纵向,汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30°=0.793 m >1.4/2m 故b = 1.400m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压力q 车 = ∑G/(a³b) =32.26kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2(45°-φ/2) =10.75kN/m 2(三)内力计算1、构件刚度比0.99 m0.6/2+Htan30°=K = (I1/I2)³(h P/L P) = 1.37u=2K+1= 3.732、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 aC = M aE = M aF =-1/u²pL P2/12M BA = M BE = M DC = M DF =-(3K+1)/u²pL P2/12M BD = M DB =0横梁内法向力N a1 = N a2 = Na1' = Na2'=0侧墙内法向力N a3 = N a4 =(M BA-M aA+pL p2/2)/LpNa5=-(N a3+N a4)恒载p = p恒 =34.10kN/m2M aA = M aC = M aE = M aF =-19.02kN²mM BA = M BE = M DC = M DF =-97.05kN²mN a3 = N a4 =69.64kNNa5=-139.29kN车辆荷载p = q车 =32.26kN/m2M aA = M aC = M aE = M aF =-18.00kN²m图 L-02M BA = M BE = M DC = M DF =-91.81kN²mN a3 = N a4 =65.88kNNa5=-131.77kN(2)b种荷载作用下 (图L-03)M bA = M bC = M bE = M bF =-K²ph P2/6uM BA = M BE = M DC = M DF =K²ph P2/12uM BD = M DB =0N b1 = N b2 = Nb1' = Nb2'=ph P/2N b3 = N b4 =(M BA-M bA)/L pN b5=-(N b3+N b4)恒载p = e P1 =7.20kN/m2M bA = M bC = M bE = M bF =-5.38kN²mM BA = M BE = M DC = M DF = 2.69kN²m图 L-03N b1 = N b2 = N b1' = N b2'=12.60kNN b3 = N b4 =-1.61kNN b5= 3.23kN(3)c种荷载作用下 (图L-04)Φ=20u(K+6)/K=402.46M cA = M cE =-(8K+59)²ph P2/6ΦM cC = M cF =-(12K+61)²ph P2/6ΦM BA = M BE =(7K+31)²ph P2/6ΦM DC = M DF =(3K+29)²ph P2/6ΦM BD = M DB =0N c1 = N c1'=ph P/6+(M cC-M cA)/h PN c2 = N c2'=ph P/3-(M cC-M cA)/h PN c3 = N c4 =(M BA-M cA)/L pN c5 =-(N c3+N c4)恒载p = e P2-e P1 =24.00kN/m2M cA = M cE =-8.51kN²mM cC = M cF =-9.42kN²mM BA = M BE = 4.94kN²m图 L-04M DC = M DF = 4.03kN²mN c1 = N c1'=13.74kNN c2 = N c2'=28.26kNN c3 = N c4 = 2.69kNN c5 =-5.38kN(4)d种荷载作用下 (图L-05)Φ1=20(K+2)(6K2+6K+1)=1375.05Φ2=u/K= 2.73Φ3=120K3+278K2+335K+63=1347.31Φ4=120K3+529K2+382K+63=1880.74Φ5=360K3+742K2+285K+27=2723.59Φ6=120K3+611K2+558K+87=2298.64M dA =(-2/Φ2+Φ3/Φ1)²ph P2/4M dE =(-2/Φ2-Φ3/Φ1)²ph P2/4M dC =-(2/Φ2+Φ5/Φ1)²ph P2/24M dF =-(2/Φ2-Φ5/Φ1)²ph P2/24M BA =-(-2/Φ2+Φ4/Φ1)²ph P2/24M BE =-(-2/Φ2-Φ4/Φ1)²ph P2/24M DC =(1/Φ2+Φ6/Φ1)²ph P2/24M DF =(1/Φ2-Φ6/Φ1)²ph P2/24M BD =-Φ4²ph P2/12Φ1M DB =Φ6²ph P2/12Φ1N d1 =(M dC+ph P2/2-M dA)/h P图 L-05N d2 =ph p-N d1N d1' =(M dF-M dE)/h PN d2' =ph p-N d1'N d3 =(M BA+M BD-M dA)/L PN d4 =(M BE+M BD-M dE)/L PN d5 =-(N d3+N d4)车辆荷载p = e车 =10.75kN/m2M dA =8.15kN²mM dE =-56.38kN²mM dC =-14.89kN²mM dF = 6.85kN²mM BA =-11.53kN²mM BE = 3.49kN²mM DC =11.18kN²mM DF =-7.17kN²mM BD =-15.01kN²mM DB =18.35kN²mN d1 =-25.40kNN d2 =63.04kNN d1' =0.96kNN d2' =36.67kNN d3 =-6.94kNN d4 =8.97kNN d5 =-2.03kN(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3、构件内力计算(跨中截面内力)(1)顶板1 (图L-06)x =L P /2P = 1.2p 恒+1.4q 车 =86.08kN N x = N 1 =1.31kN M x = M A +N 3x-Px 2/2 =93.94kN ²m V x = Px-N 3 =47.60kN 顶板1'x =L P /2P = 1.2p 恒+1.4q 车 =86.08kN N x = N 1' =38.22kN M x = M E +N 4x-Px 2/2 =59.28kN ²m V x = Px-N 4 =25.33kN(2)底板2 (图L-07)ω1 =1.2p 恒+1.4(q 车+3e 车H P 2/4L P 2)=91.61kN/m 2ω2 =1.2p 恒+1.4q 车=86.08kN/m 2x =L P /2N x = N 2 =145.45kNM x =M C +N 3x-ω2²x 2/2-5x 3(ω1-ω2)/12L P=53.20kN ²mV x =ω2x+3x 2(ω1-ω2)/2L P -N 3=57.97kN 底板2'ω1 =1.2p 恒+1.4q 车=86.08kN/m 2ω2 =1.2p 恒+1.4(q 车-3e 车H P 2/4L P 2)=80.55kN/m 2x =L P /2图 L-06图 L-07N x = N2' =108.55kNM x =M F+N4x-ω2²x2/2-x3(ω1-ω2)/6L P=160.93kN²mV x =ω2x+x2(ω1-ω2)/2L P-N4=18.41kN(3)左侧墙 (图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e车=25.13kN/m2ω2 =1.4e P2+1.4e车58.73kN/m2x =h P/2N x = N3 =167.60kNM x =M A+N1x-ω1²x2/2-x3(ω2-ω1)/6h P=-100.82kN²mV x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2h P-N1=57.37kN(4)右侧墙 (图L-09)ω1 = 1.4e P1 =10.08kN/m2ω2 = 1.4e P2 =43.68kN/m2x =h P/2N x = N4=189.87kNM x =M E+N1'x-ω1²x2/2-x3(ω2-ω1)/6h P=-103.53kN²mV x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2h P-N1'=-5.88kN(5)中间墙 (图L-10)x =h P/2N x = N5=-357.48kNM x =M BD+(N1+N1')x=48.17kN²m 图 L-09图 L-08V x =-(N1+N1')图 L-10=-39.54kN(5)构件内力汇总表(四)截面设计1、顶板(A-B\B-E)钢筋按左、右对称,用最不利荷载计算。