箱涵全套结构计算表格EXCEL版(包含计算书只需输入数据)

L0 = h0 = r0 = 公路 — H = Φ = γ 1 = [σ 0] =
3 2.5 三级 0.9
m m
Ⅰ级 0.8 30 18 200 m ° kN/m3 kPa
HRB335 fsd = fcd γ γ C = = C = 12 280 20 9.2 1.06 25 15 24 mm MPa MPa MPa kN/m3 kN/m3
设计: 李海川
2014-8-8
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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 0.6/2+Htan30°= 故横向分布宽度 a = (0.6/2+Htan30°)³2+1.3 = 同理，纵向，汽车后轮着地长度0.2m 0.2/2+Htan30°= 0.562 m < 1.4/2 m 故 车辆荷载垂直压力 b = (0.2/2+Htan30°)³2 = ∑G = q车 = ∑G/(a³b) =
1.05
(1)a种荷载作用下 (图L-02) 涵洞四角节点弯矩 MaA = MaB = MaC = MaD = -1/(K+1)²pLP2/12 横梁内法向力 侧墙内法向力 恒载 Na1 = Na2 = Na3 = Na4 = p = p恒 = MaA = MaB = MaC = MaD = Na3 = Na4 = 车辆荷载 p = q车 = Na3 = Na4 = 0 pLP/2 21.90 -9.58 35.92 44.12 72.36 kN/m2 kN²m kN kN/m2 kN²m kN 图 L-02
源自文库
(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 l0 = 3.28 m ， Md = h = 0.30 m ， 70.29 kN ²m ， e0 = Md/Nd = 长细比 i =h/121/2 = l0/i = a = 0.03 m ， Nd = 35.66 kN ， 1.971 0.087 37.87 m m > 17.5 h0 = 0.27 m ， Vd = 9.78 kN b = 1.00 m ，
Mx = MA+N3x-ω 1²x2/2-x3(ω 2-ω 1)/6LP = 69.41 kN²m 2 Vx = ω 1x+x (ω 2-ω 1)/2LP-N3 = -27.13 kN 2014-8-8 第 3 页 图 L-07
设计: 李海川
(3)左侧墙 (图L-08) ω 1 = 1.4eP1+1.4e车 = 27.31 53.35 x = hP/2 Nx = N3 = 134.61 kN Mx = MB+N1x-ω 1²x2/2-x3(ω 2-ω 1)/6hP = -13.17 kN²m 2 Vx = ω 1x+x (ω 2-ω 1)/2hP-N1 = (4)右侧墙 (图L-09) ω 1 = 1.4eP1 = ω 2 = 1.4eP2 = 6.72 32.76 kN/m kN/m kN
e = η e0+h/2-a = 67.85 = 解得 故为大偏心受压构件。
2.114
m
r0Nde = fcdbx(h0-x/2) 9200x( 0.27-x/2) ≤
2
x = 0.029 m As = (fcdbx-r0Nd)/fsd = 0.0008336 m μ = 100As/(bh0) = 0.31 % 870.0 mm
>
r 0 Vd =
8.8 kN
故抗剪截面符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.2.9条的要求。 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5.2.10条 -3 0.50³10 α 2ftdbh0 = 143.1 kN > r0Vd = 8.8 kN 故可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅需按(JTG D62—2004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。 (2)结点 l0 = 3.28 m ， Md = h = δ +C1 = 0.60 m ， 64.16 kN ²m ，
MaA = MaB = MaC = MaD = -19.30
(2)b种荷载作用下 (图L-03) MbA = MbB = MbC = MbD = -K/(K+1)²phP2/12 Nb1 = Nb2 = phP/2 Nb3 = Nb4 = 恒载 p = eP1 = MbA = MbB = MbC = MbD = Nb1 = Nb2 = (3)c种荷载作用下 (图L-04) McA = McD = -K(3K+8)/[(K+1)(K+3)]²phP /60 McB = McC = -K(2K+7)/[(K+1)(K+3)]²phP2/60 Nc1 = phP/6+(McA-McB)/hP Nc2 = phP/3-(McA-McB)/hP Nc3 = Nc4 = 恒载 p = eP2-eP1 = McA = McD = McB = McC = Nc1 = Nc2 = (4)d种荷载作用下 (图L-05) MdA = -[K(K+3)/6(K2+4K+3)+(10K+2)/(15K+5)]²phP2/4 0 18.60 -3.43 -2.80 8.45 17.59 kN/m2 kN²m kN²m kN kN 图 L-04
2
ξ b h0 = = 833.6 mm
2
0.56³ 0.27
=
0.151 m
>
0.2 %
符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第9.1.12条的要求。 选用 φ 12 @ 130 mm ，
-3
实际 As =
1/2
0.51³10 fcu,k
bh0 = 615.8 kN
2 2 2 2
2
2
14.71 9.00 14.90 10.29 30.88 -6.99
kN/m
2
MdA = -19.82 MdC = -13.92
kN²m kN²m kN²m kN²m kN kN kN 图 L-05
M (kN²m) MA -9.58 -11.49 -1.61 -3.43 -7.05 -19.30 -19.82 -54.77 -73.31 MB -9.58 -11.49 -1.61 -2.80 -6.16 -19.30 9.00 -14.41 -32.07 MC -9.58 -11.49 -1.61 -2.80 -6.16 -19.30 -13.92 -46.50 -64.16 MD -9.58 -11.49 -1.61 -3.43 -7.05 -19.30 14.90 -6.15 -24.69 N1 0 0 6.72 8.45 21.24 0 10.29 14.41 35.66 N2 0 0 6.72
2 2
kN/m kN/m
2
ω 2 = 1.4eP2+1.4e车
2
图 L-08
11.69
kN
x = hP/2 Nx = N4 = 154.18 Mx = MC+N1x-ω 1²x2/2-x3(ω 2-ω 1)/6hP = -25.08 kN²m Vx = ω 1x+x2(ω 2-ω 1)/2hP-N1 = -17.14 (5)构件内力汇总表 构件 B - C A - D B - A C - D Md -32.07 -73.31 -32.07 -64.16 Nd B 35.66 A 77.26 B 134.61 C 154.18 35.66 -25.08 35.66 -13.17 134.61 69.41 134.61 70.29 Vd Md Nd B-C 35.66 A-D 77.26 B-A 134.61 C-D 154.18 -17.14 -24.69 11.69 -73.31 -27.13 -24.69 9.78 -64.16 Vd Md Nd C 35.66 D 77.26 A 134.61 D 154.18 77.26 77.26 154.18 154.18 Vd kN 图 L-09
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 ξ 1 = 0.2+2.7e0/h0 = 19.913 > 1.0 ， 取ξ 1 = 1.00 ξ
2
= 1.15-0.01l0/h = η =
1.041
> 1.0 ，
取ξ
2
= 1.00
η = 1+(l0/h)2ξ 1ξ 2h0/1400e0 1.012 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 设计: 李海川 2014-8-8 第 4 页
ftd =
2
3
(一)截面尺寸拟定 (见图L-01) 顶板、底板厚度 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 恒载竖向压力 恒载水平压力 顶板处 底板处 2、活载 p恒 = γ 1H+γ 2δ = eP1 = γ 1Htan2(45°-φ /2) = eP2 = γ 1(H+h)tan2(45°-φ /3) = 21.90 4.80 23.40 kN/m2 kN/m2 kN/m2 δ = C1 = t = C2 = LP = L0+t = L = L0+2t = hP = h0+δ = h = h0+2δ = c = d = B = 0.3 0.3 0.28 0.5 3.28 3.56 2.8 3.1 0.2 0.4 3.96 m m m m m m m m m m m 图 L-01
2
0 4.80 -1.61 6.72 kN/m2 kN²m kN 图 L-03
设计: 李海川
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MdB = -[K(K+3)/6(K +4K+3)-(5K+3)/(15K+5)]²phP /4 MdC = -[K(K+3)/6(K2+4K+3)+(5K+3)/(15K+5)]²phP2/4 MdD = -[K(K+3)/6(K +4K+3)-(10K+2)/(15K+5)]²phP /4 Nd1 = (MdD-MdC)/hP Nd2 = phP-(MdD-MdC)/hP Nd3 = -Nd4 = -(MdB-MdC)/LP 车辆荷载 p = e车 = MdB = MdD = Nd1 = Nd2 = Nd3 = -Nd4 = (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 荷载种类 a 1.2³∑结构、土的重力 恒载 b c 1.4³∑土侧压力 a 车辆荷载 d 1.4³∑汽车 荷载效应组合 3、构件内力计算(跨中截面内力) (1)顶板 (图L-06) x = LP/2 P = 1.2p恒+1.4q车 = N x = N1 = Mx = MB+N3x-Px2/2 = Vx = Px-N3 = (2)底板 (图L-07) ω 1 = 1.2p恒+1.4(q车-3e车HP /LP ) ω2 = 43.04 kN/m2 = 1.2p恒+1.4(q车+3e车HP2/LP2) kN/m2 kN
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 净高 2、设计安全等级 结构重要性系数 3、汽车荷载 荷载等级 4、填土情况 涵顶填土高度 土的内摩擦角 填土容重 地基容许承载力 5、建筑材料 普通钢筋种类 主钢筋直径 钢筋抗拉强度设计值 涵身混凝土强度等级 涵身混凝土抗压强度设计值 涵身混凝土抗拉强度设计值 钢筋混凝土重力密度 基础混凝土强度等级 混凝土重力密度 二 、 设 计 计 算
N
(kN) N3 35.92 43.10 0 0 0 72.36 -6.99 91.51 134.61
17.59 34.03 0 30.88 43.24 77.26
88.05 35.66 70.29 9.78
kN kN kN²m kN 图 L-06
= 133.06 x = LP/2 Nx = N3 = 134.61
2
0.76 m
> 1.3/2 m < 1.8/2 m
2.824
m
1.124 140 44.12 14.71
m kN kN/m kN/m
2 2
车辆荷载水平压力 e车 = q车tan (45°-φ /2) = (三)内力计算 1、构件刚度比 K = (I1/I2)³(hP/LP) = 2、节点弯矩和轴向力计算