箱涵结构设计
箱涵结构和配筋计算
1、孔径及净空净跨径L 0 = 1.9m 净高h 0 =2m孔数m=12、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 —Ⅱ级4、填土情况涵顶填土高度H =7.3m 土的内摩擦角Φ =30°填土容重γ1 =19kN/m 3地基容许承载力[σ0] =300kPa5、建筑材料普通钢筋种类HRB400主钢筋直径25mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =330MPa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 20混凝土重力密度γ3 =23.5kN/m 3(一)截面尺寸拟定 (见图L-01)顶板、底板厚度δ =0.5m C 1 =0.5m钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计一 、 设 计 资 料二 、 设 计 计 算侧墙厚度t =0.6m C 2 =0.6m 横梁计算跨径L P = L 0+t = 2.5m L = 3L 0+4t =8.1m 侧墙计算高度h P = h 0+δ = 2.5m h = h 0+2δ =3m 基础襟边 c =0m 基础高度 d =0m 基础宽度 B =8.1m(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ =151.20kN/m 2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) =46.23kN/m 2图 L-01底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/3) =65.23kN/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°= 4.315 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4.51 m0.6/2+Htan30°=K = (I1/I2)³(h P/L P) =0.58u=2K+1= 2.162、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 =151.20kN/m2M aA = M aC = M aE = M aF =-36.50kN²mM BA = M BE = M DC = M DF =-99.87kN²mN a3 = N a4 =163.65kNNa5=-327.30kN车辆荷载p = q车 =32.26kN/m2M aA = M aC = M aE = M aF =-7.79kN²m图 L-02M BA = M BE = M DC = M DF =-21.31kN²mN a3 = N a4 =34.91kNNa5=-69.83kN(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 =46.23kN/m2M bA = M bC = M bE = M bF =-12.92kN²mM BA = M BE = M DC = M DF = 6.46kN²m图 L-03N b1 = N b2 = N b1' = N b2'=57.79kNN b3 = N b4 =-7.75kNN b5=15.50kN(3)c种荷载作用下 (图L-04)Φ=20u(K+6)/K=490.51M 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 =19.00kN/m2M cA = M cE =-2.57kN²mM cC = M cF =-2.74kN²mM BA = M BE = 1.41kN²m图 L-04M DC = M DF = 1.24kN²mN c1 = N c1'=7.85kNN c2 = N c2'=15.90kNN c3 = N c4 = 1.59kNN c5 =-3.19kN(4)d种荷载作用下 (图L-05)Φ1=20(K+2)(6K2+6K+1)=334.28Φ2=u/K= 3.73Φ3=120K3+278K2+335K+63=373.22Φ4=120K3+529K2+382K+63=484.48Φ5=360K3+742K2+285K+27=510.20Φ6=120K3+611K2+558K+87=637.80M 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 =9.74kN²mM dE =-27.77kN²mM dC =-5.78kN²mM dF = 2.77kN²mM BA =-5.56kN²mM BE = 2.56kN²mM DC = 6.09kN²mM DF =-4.59kN²mM BD =-8.12kN²mM DB =10.69kN²mN d1 =-19.65kNN d2 =46.53kNN d1' =0.09kNN d2' =26.80kNN d3 =-9.37kNN d4 =8.88kNN d5 =0.48kN(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 =226.60kNN x = N1 =64.39kNM x = M A+N3x-Px2/2 =39.63kN²mV x = Px-N3 =59.73kN顶板1'x =L P/2P = 1.2p恒+1.4q车 =226.60kNN x = N1' =92.01kNM x = M E+N4x-Px2/2 =19.05kN²mV x = Px-N4 =34.17kN(2)底板2 (图L-07)ω1 =1.2p恒+1.4(q车+3e车H P2/4L P2)=237.89kN/m2ω2 =1.2p恒+1.4q车=226.60kN/m2x =L P/2N x = N2 =168.32kNM x =M C+N3x-ω2²x2/2-5x3(ω1-ω2)/12L P=13.98kN²mV x =ω2x+3x2(ω1-ω2)/2L P-N3=70.31kN底板2'ω1 =1.2p恒+1.4q车=226.60kN/m2ω2 =1.2p恒+1.4(q车-3e车H P2/4L P2)=215.31kN/m2x =L P/2图 L-07图 L-06N x = N2' =140.69kNM x =M F+N4x-ω2²x2/2-x3(ω1-ω2)/6L P=68.92kN²mV x =ω2x+x2(ω1-ω2)/2L P-N4=27.12kN(3)左侧墙 (图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e车=79.78kN/m2ω2 =1.4e P2+1.4e车106.38kN/m2x =h P/2N x = N3 =223.52kNM x =M A+N1x-ω1²x2/2-x3(ω2-ω1)/6h P=-48.05kN²mV x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2h P-N1=43.65kN(4)右侧墙 (图L-09)ω1 = 1.4e P1 =64.73kN/m2ω2 = 1.4e P2 =91.33kN/m2x =h P/2N x = N4=249.08kNM x =M E+N1'x-ω1²x2/2-x3(ω2-ω1)/6h P=-54.28kN²mV x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2h P-N1'=-2.79kN(5)中间墙 (图L-10)x =h P/2N x = N5=-472.60kNM x =M BD+(N1+N1')x=184.14kN²m 图 L-08图 L-09V x =-(N1+N1')图 L-10=-156.40kN(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。
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(2021年7月).
新规范箱涵结构设计(2021年7月).1、孔径及净空商定: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、设计平安等级三级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2x为计算截面距左端支座之距离。
荷载等级大路—Ⅰ级4、支座反力以受压为正。
4、填土状况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,一般钢筋种类HRB335最终要求的基底应力为: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+htan 2(45°-φ/2 =23.40kN/m 22、活载汽车后轮着地宽度0.6m,由《大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。
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。
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。
箱涵施工组织设计
箱涵施工组织设计1、工程概况:本工程箱涵贯穿于全线0+035—0+608,箱涵规格为2-BH=4.0m ×2.3m,箱涵结构为钢筋混凝土形成,混凝土强度等级为:盖板、底板、梁、梁垫、侧墙、井筒均采用C25砼,垫层为C10砼,座浆、抹角用1:3水泥砂浆。
2、沟槽开挖沟槽土方均采用机械开挖,人工配合清基的方式。
注意事项:土方开挖前应对开挖边线、轴线和高程进行反复的校核,做到准确无误后方可开挖,开挖时严格控制好槽底高程,不得超挖。
同时槽底标高应预留20cm进行人工清底,做好沟槽排水工作,开挖边沟及集水坑。
边沟尺寸为0.3m×0.3m,保证管道基础在无水条件下作业,计算好余土方量,将余土就近堆放,为不影响最终回填工序的施工。
对需回填的段面,含水量适宜的土方要用彩条雨布进行覆盖并及时碾压回填,保证含水量无大的变化,以利于回填土的施工质量。
3、碎石垫层和C10素砼基础沟槽开挖成型后,应复核槽底宽度、中线高程,并报监理工程师验收,准确无误后进行10CM碎石垫层的摊铺和C10素砼的浇筑。
采用商品砼浇筑,现场震捣。
垫层施工工序的定位用经纬仪,在沟槽内起止部位选定控制点打中桩控制,并用水泥砼固定。
水准点转至开挖点附近,便于沟底抄平与检验。
4、C25钢筋砼箱涵底板A、底板钢筋施工施工技术人员在成型的垫层底部划分出箱涵底板中心轴线,根据图纸设计要求,先铺设底层筋,按间距120mm槽向分布Ф20主筋;按间距200mm纵向分布Ф12副筋,用铁丝绑扎稳固,然后在铺设上层钢筋网片。
按间距200分布Ф12副筋,按间距180横向分布Ф20主筋,用铁丝绑扎稳固,待两层网片绑扎完成后,用Ф16底板撑筋按每平方米将两层钢筋网片支撑分开。
(2)箱涵底板砼施工底板砼采用商品砼,施工前先检查两侧模板两侧模板支撑是否牢固,并涂刷脱模剂,模板高程是否准确,钢筋绑扎是否牢固,然后浇水湿润,浇筑混凝土要连续进行,最好以每两道沉降缝之间距离分解施工,并采用插入式振动捧捣实,人工分三次收浆抹平,混凝土浇筑完毕后,用草袋覆盖并洒水养护。
混凝土砼箱涵技术标准
混凝土砼箱涵技术标准混凝土砼箱涵技术标准一、前言混凝土砼箱涵是一种常见的道路桥梁结构,在公路、铁路、城市轨道交通等领域得到广泛应用。
本文将从设计、材料、施工等方面,对混凝土砼箱涵的技术标准进行详细阐述。
二、设计标准1. 基本要求混凝土砼箱涵的设计应符合下列要求:(1) 结构合理,刚度和稳定性好;(2) 满足设计寿命要求,使用寿命不少于50年;(3) 具有良好的防水、防渗性能;(4) 受力、变形和破坏的性质应符合规范要求。
2. 结构设计混凝土砼箱涵的结构设计应包括下列内容:(1) 箱涵的几何尺寸,包括长、宽、高、弧度等;(2) 涵顶、涵底、侧墙、拱顶弯道及连接部位的厚度设计;(3) 墩、拱顶、拱脚的尺寸、数量和位置设计;(4) 箱涵内部的排水、防撞、通风、照明等设施的布置。
3. 材料选用混凝土砼箱涵的材料选用应符合下列要求:(1) 混凝土强度等级应不低于C30;(2) 钢筋用HRB400以上级别,钢筋直径应符合设计要求;(3) 砂、石应符合国家标准;(4) 混凝土外加剂应符合国家标准。
4. 荷载标准混凝土砼箱涵的荷载标准应符合下列要求:(1) 考虑车辆荷载、风荷载、雪荷载等;(2) 车辆荷载应符合国家标准;(3) 风荷载、雪荷载应按照规范要求计算。
三、施工标准1. 基础施工混凝土砼箱涵的基础施工应符合下列要求:(1) 基础应按照设计要求施工;(2) 基础底面应平整,无杂物、泥土等;(3) 基础混凝土浇筑前,应先进行底板清理、除水、刷涂防止沉积剂等。
2. 混凝土浇筑混凝土砼箱涵的混凝土浇筑应符合下列要求:(1) 混凝土应按照设计要求配制;(2) 浇筑前应先进行模板清理、涂油、浇注水等;(3) 浇筑时应分层、分步进行;(4) 浇筑后,应及时进行养护。
3. 拱墩施工混凝土砼箱涵的拱墩施工应符合下列要求:(1) 拱墩应按照设计要求施工;(2) 拱墩模板应平整、牢固;(3) 拱墩钢筋应按照设计要求加工、安装;(4) 拱墩混凝土浇筑后,应及时进行养护。
(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。
单孔2x2箱涵结构设计计算书
ω1 = 1.4eP1 = 25.20 ω2 = 1.4eP2 = 46.70
kN/m2 kN/m2
x = hP/2
Nx = N4 = 96.33 kN Mx = MC+N1x-ω1·x2/2-x3(ω2-ω1)/6hP
= -2.37 kN·m Vx = ω1x+x2(ω2-ω1)/2hP-N1
20 24
mm MPa
MPa MPa kN/m3
kN/m3
(一)截面尺寸拟定 (见图L-01)
顶板、底板厚度
δ= C1 =
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
t= C2 = LP = L0+t = L = L0+2t = hP = h0+δ = h = h0+2δ =
c= d= B=
(二)荷载计算
1、恒载 恒载竖向压力
h/D= 1.171875 p恒 = γ1H+γ2δ =
恒载水平压力
顶板处
eP1 = γ1Htan2(45°-φ/2) =
底板处
eP2 = γ1(H+h)tan2(45°-φ/3) =
2、活载
0.28 m 0.05 m
0.28 m 0.05 m 2.28 m 2.56 m 2.28 m 2.56 m
Nb1 = Nb2 = 20.52 kN
(3)c种荷载作用下 (图L-04) 恒载
McA = McD = -K(3K+8)/[(K+1)(K+3)]·phP2/60 McB = McC = -K(2K+7)/[(K+1)(K+3)]·phP2/60
新规范单孔箱涵结构设计.
钢筋混凝土框架结构设计一、设计资料1、孔径及净空净跨径L 0 =16净高h 0 =6.252、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、填土情况填土高度H =0.5土的内摩擦角Φ =30填土容重γ1 =18地基容许承载力[σ0] =4005、建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径28钢筋抗拉强度设计值f sd =280涵身混凝土强度等级C 50涵身混凝土抗压强度设计值f cd =22.4涵身混凝土抗拉强度设计值f td =1.83钢筋混凝土重力密度γ2 =25基础混凝土强度等级C 15混凝土重力密度γ3 =24二、设计计算(一截面尺寸拟定 (见图L-01顶板、底板厚度δ =0.85C 1 =0.85侧墙厚度t=1.2C 2 =2.55横梁计算跨径L P = L0+t =17.2L = L0+2t =18.4侧墙计算高度h P = h0+δ =7.1h = h0+2δ =7.95基础襟边c =0基础高度d =0基础宽度B =18.4(二荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒= γ1H+γ2δ =30.25恒载水平压力顶板处e P1 = γ21Htan (45°-φ/2 =3.00底板处e P2 =γ1(H+htan2(45°-φ/3 =50.702、活载m mm °kN/m3kPamm MPa MPa MPa kN/m3kN/m3m m m m m m m m m m mkN/m2kN/m2kN/m2图 L-01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0.2m0.2/2+Htan30°=故车辆荷载垂直压力车辆荷载水平压力(三内力计算1、构件刚度比K = (I1/I2³(hP /LP =2、节点弯矩和轴向力计算(1a种荷载作用下 (图L-02涵洞四角节点弯矩M aA = MaB = MaC = MaD =-1/(K+1²pL P 2/12横梁内法向力侧墙内法向力恒载N a1 = Na2 =N a3 = Na4 =p = p恒 =N a3 = Na4 =车辆荷载p = q车 =N a3 = Na4 =(2b种荷载作用下 (图L-03M bA = MbB = MbC = MbD =-K/(K+1²ph P 2/12N b1 = Nb2 =ph P /2N b3 = Nb4 =恒载p = eP1 =M bA = MbB = MbC = MbD =N b1 = Nb2 =(3c种荷载作用下 (图L-04M cA = McD =-K(3K+8/[(K+1(K+3]²ph P 2/60M cB = McC =-K(2K+7/[(K+1(K+3]²ph P /60N c1 =ph P /6+(McA -M cB /hP N c2 =ph P /3-(McA -M cB /hPN c3 = Nc4 =恒载p = eP2-e P1 =M cA = McD =M cB = McC =N c1 =N c2 =(4d种荷载作用下 (图L-05M dA =-[K(K+3/6(K2+4K+3+(10K+2/(15K+5]²ph P 2/4047.70-13.75-11.8856.18113.15kN/m220.59 m< 1.3/2 m< 1.8/2 m2.4770.389 m0.77714072.7024.23m< 1.4/2 mm kN kN/mkN/m22b = (0.2/2+Htan30°³2 =∑G =q 车= ∑G /(a³b =e 车 = q车tan (45°-φ/2 =20.150pL P /230.25260.1572.70625.20kN/m2kN ²m kN kN/mkN2M aA = MaB = MaC = MaD =-650.35 M aA = MaB = MaC = MaD =-1562.96 kN ²m 图 L-0203.00-1.6110.65kN/m2kN ²m kN图 L-03kN ²m kN ²m kN kN图 L-04M dB =-[K(K+3/6(K+4K+3-(5K+3/(15K+5]²ph P /4M dC =-[K(K+3/6(K2+4K+3+(5K+3/(15K+5]²ph P 2/4M dD =-[K(K+3/6(K+4K+3-(10K+2/(15K+5]²ph P /4N d1 =(MdD -M dC /hP N d2 =ph P -(MdD -M dC /hP N d3 = -Nd4 =-(MdB -M dC /LP车辆荷载p = e车 =M dB =M dD =N d1 =N d2 =N d3 = -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=191.42图 L-07kNV x =ω1x+x2(ω2-ω1/2LP -N 3 222224.23151.84140.5343.01129.04-18.41 kN/m2M dA =-153.56M dC =-164.86kN ²m kN ²m kN ²m kN ²m kN kN kN图 L-05(3左侧墙 (图L-08ω1 =1.4e P1+1.4e车*1.3=48.30115.08x =h P /2N x = N3 =1161.69 =-2603.472kN/mkN/mkN2ω2 =1.4e P2+1.4e车*1.32M x =M B +N1x-ω1²x 2/2-x3(ω2-ω1/6hPkN ²m图 L-08kN kN/m2kN/mkN2V x =ω1x+x(ω2-ω1/2hP -N 1 =(4右侧墙 (图L-09ω1 = 1.4eP1 =ω2 = 1.4eP2 = 4.2070.9876.96x =h P /2N x = N4 =1213.24 =-2768.94=(5构件内力汇总表-79.61M x =M C +N1x-ω1²x 2/2-x3(ω2-ω1/6hPkN ²m kN图 L-09V x =ω1x+x2(ω2-ω1/2hP -N 1(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。
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。
箱涵结构计算
荷载组合1:结构自重+顶板覆土自重+路面辅装+静止土压力
荷载组合2:结构自重+顶板覆土自重+路面辅装+地面列车荷载(考虑冲击力的影响)+主动土压力
(3)主要设计参数
结构自重:钢筋混凝土重度
顶板上覆土自重:
车行道路面辅装:
非车行道路面辅装:
静止土压力:箱涵顶部 ,箱涵底部 (铁路桥涵设计基本规范TB 10002.1—2005)
箱涵结构计算
一.箱涵结构分析计算说明
1.计算内容
淘浦东路—真南路下立交跨铁路段采用现浇混凝土箱形结构,主车道断面形式为单箱单室,机动车道净宽8.8米,净高4.5米,非机动车道净宽4.2米,净高2.5米,横断面见图1,箱涵全长43.7米.
图1主通道箱涵横断面
箱涵采用C40防水钢筋混凝土结构,各部位结构尺寸见表1.
弯矩图
轴力
剪力
弯矩图
顶板,底板轴力
腹板轴力
腹板剪力
顶板,底板剪力
结构控制内力
项目
弯距( )
剪力( )
轴力( )
顶板内侧
+3807
2027
356
顶板外侧
-3452
2027
356
底板内侧
-4812
2582
625
底板外侧
+3826
2582
625
侧墙内侧
3826
625
2447
侧墙外侧
2286
625
2447
根据结构内力包罗图,按强度进行截面配筋计算,并验算最大裂缝宽度,混凝土的压应力、剪应力,结果如下所示。的要求进行了验算,以确定截面及配筋.结构构件配筋均为裂缝验算控制,配筋率在经济配筋范围内,说明拟定的构件是经济合理的.
新规范箱涵结构设计
1、孔径及净空净跨径L 0 = 2.5m 净高h 0 =3m2、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 =0.8m 土的内摩擦角Φ =30°填土容重γ1 =18kN/m 3地基容许承载力[σ0] =350kPa5、建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径12mm 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 =0.3m 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 = 2.78m L = L 0+2t = 3.06m 侧墙计算高度h P = h 0+δ = 3.3m h = h 0+2δ =3.6m 基础襟边 c =0.45m 基础高度 d =0.4m 基础宽度 B =3.96m图 L-01(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ =21.90kN/m 2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) = 4.80kN/m 2底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/3) =26.40kN/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 =2.824m同理,纵向,汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30°=0.562 m < 1.4/2 m 故b = (0.2/2+Htan30°)³2 =1.124m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压力q 车 = ∑G /(a³b) =44.12kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2(45°-φ/2) =14.71kN/m 2(三)内力计算1、构件刚度比K = (I 1/I 2)³(h P /L P ) =1.462、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 =21.90kN/m 2M aA = M aB = M aC = M aD =-5.73kN ²m N a3 = N a4 =30.44kN 车辆荷载p = q 车 =44.12kN/m 2M aA = M aB = M aC = M aD =-11.55kN ²mN a3 = N a4 =61.33kN(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 =4.80kN/m 2M bA = M bB = M bC = M bD =-2.59kN ²m N b1 = N b2 =7.92kN(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 P N c2 =ph P /3-(M cA -M cB )/h PN c3 = N c4 =0恒载p = e P2-e P1 =21.60kN/m 2M cA = M cD =-6.46kN ²m M cB = M cC =-5.18kN ²m N c1 =11.49kN N c2 =24.15kN(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 2/40.76 m0.6/2+Htan30°=M dB =-[K(K+3)/6(K2+4K+3)-(5K+3)/(15K+5)]²ph P2/4M dC =-[K(K+3)/6(K2+4K+3)+(5K+3)/(15K+5)]²ph P2/4M dD =-[K(K+3)/6(K2+4K+3)-(10K+2)/(15K+5)]²ph P2/4N d1 =(M dD-M dC)/h PN d3 = -N d4 =-(M dB-M dC)/L P车辆荷载p = e车 =14.71kN/m2M dA =-28.67kN²mM dB =11.37kN²mM dC =-19.29kN²mM dD =20.75kN²m图 L-05N d1 =12.13kNN d2 =36.40kNN d3 = -N d4 =-11.03kN(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+x2(ω2-ω1)/2L P-N3图 L-07=-45.05kN(3)左侧墙 (图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e 车=27.31kN/m 2ω2 =1.4e P2+1.4e 车57.55kN/m 2x =h P /2N x = N 3 =106.94kNM x =M B +N 1x-ω1²x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6h P=10.83kN ²mV x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2h P -N 1=13.37kN(4)右侧墙 (图L-09)ω1 = 1.4e P1 = 6.72kN/m 2ω2 = 1.4e P2 =36.96kN/m 2x =h P /2N x = N 4 =137.83kNM x =M C +N 1x-ω1²x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6h P=-4.06kN ²m V x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2h P -N 1=-20.60kN(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。
箱涵设计规范
箱涵设计规范箱涵设计规范箱涵是指一种集卡车通行和景观效果于一体的交通设施,主要用于通过沟渠和道路等交通中的河道、涵洞、边沟、溪流、下水道等。
下面是针对箱涵设计的规范。
1. 结构设计规范-结构设计应遵循国家相关的规范和标准,如《公路桥涵设计规范》等。
-箱涵的结构应满足抗地震、抗滑移、抗风、抗浮和抗冲刷的要求。
-材料的选择应根据施工环境和设计要求,包括混凝土、钢筋等。
-结构设计应满足箱涵本身的荷载要求,以及预留承载未来增加车辆和施工设备的荷载能力。
2. 几何尺寸规范-箱涵的几何尺寸应根据所处位置的交通流量和地貌条件来确定,确保通行的安全性和效率。
-箱涵的长度、宽度和高度应根据不同的需求来确定,一般为矩形或圆形。
-进、出口斜坡的设计应满足车辆通行的需要,包括坡度、坡长和过渡长度等。
3. 基础设计规范-箱涵的基础设计应满足地质条件和荷载要求,确保结构的稳定性和安全性。
-基础设计应包括地质勘察、地基承载能力计算和地下水处理等。
-基础的材料选择和施工应满足工程的长期使用要求,防止基础沉降和损坏。
4. 排水设计规范-箱涵的排水设计应满足设计要求,确保涵洞内没有积水,防止洪水和冲击力对结构的影响。
-排水系统包括箱涵的进、出口的排水管道和相关的设备,应具备排水能力和维护性。
-排水设计时应考虑降雨强度、河流水位、地下水位和地势等因素。
5. 施工工艺规范-施工工艺应满足结构和质量的要求,确保施工过程中的安全和质量控制。
-施工工艺应包括开挖、灌浆、钢筋骨架的搭设、混凝土浇筑和沉箱安装等。
-施工期间应采用合适的监测措施,及时发现和处理施工中的问题,确保结构的完整性和稳定性。
6. 维护和检修规范-箱涵的维护和检修应根据使用情况和设备要求,定期进行检查和维护。
-维护和检修应包括涵洞的清理、疏通和修复,设备的保养和更换等。
-维护和检修应记录和报告,定期进行评估和调整,以保证箱涵的使用寿命和安全性。
以上是对箱涵设计的一些规范要求,设计师应根据具体条件和要求进行设计,并定期评估和调整设计方案,以确保箱涵在使用过程中的安全和效益。
混凝土箱涵设计规范
混凝土箱涵设计规范一、前言混凝土箱涵是一种常见的桥涵结构,主要用于地道、涵洞和隧道等工程中,它具有结构简单、施工方便、维护成本低等优点。
本文将从设计、施工、监理等多个方面对混凝土箱涵进行详细介绍。
二、设计要求1. 设计荷载混凝土箱涵的设计荷载应考虑车辆荷载、水压力、土压力、地震荷载等因素。
其中,车辆荷载应根据当地道路交通规模来确定,水压力应考虑河流水位、洪水位和设计排水水位,土压力应根据填土的性质、厚度、斜坡倾角等因素来确定,地震荷载应根据当地地震活动情况来确定。
2. 结构设计混凝土箱涵的结构设计应符合国家和地方相关规范要求,应考虑结构的安全性、承载能力、使用寿命等因素。
其中,箱涵的墙体应采用双曲面拱形结构,顶部应采用平顶或拱形顶,底部应设置防渗层和排水系统。
3. 施工要求混凝土箱涵的施工应符合国家和地方相关规范要求,应考虑施工的安全性、质量控制等因素。
其中,施工过程中应保证混凝土的强度、密实性和均匀性,应注意混凝土的浇筑和养护,以确保混凝土结构的稳定性和耐久性。
4. 监理要求混凝土箱涵的监理应符合国家和地方相关规范要求,应考虑监理的全面性、质量控制等因素。
其中,监理人员应对施工过程进行全面监管,检查施工质量,对施工过程中的问题及时处理并提出改进意见,以确保混凝土箱涵的质量和安全。
三、结构设计1. 箱涵的类型混凝土箱涵根据其形状和结构形式可以分为矩形箱涵、圆形箱涵和拱形箱涵。
其中,矩形箱涵适用于较小的桥涵,圆形箱涵适用于较大的桥涵,拱形箱涵适用于长跨径的桥涵。
2. 箱涵的尺寸混凝土箱涵的尺寸应根据设计荷载、地质条件、工程要求等因素来确定。
其中,矩形箱涵的宽度和高度应根据车辆荷载和道路宽度来确定,圆形箱涵的直径应根据设计荷载和桥涵跨度来确定,拱形箱涵的半径应根据桥涵跨度和荷载来确定。
3. 箱涵的墙厚混凝土箱涵的墙厚应根据设计荷载、混凝土强度、土压力等因素来确定。
其中,矩形箱涵的墙厚应大于等于150mm,圆形箱涵的墙厚应大于等于200mm,拱形箱涵的墙厚应大于等于250mm。
浅析出水盖板箱涵结构设计
浅析出水盖板箱涵结构设计涵洞是过水构筑物,盖板箱涵是涵洞的一种结构形式,在大型输水工程中,盖板箱涵的使用非常广泛。
结合工程实例,进行了出水盖板箱涵的内力分析、结构计算及配筋计算,并对箱涵稳定性进行论证,突出了其输水功能,结果对其它类似工程设计具有参考意义。
标签:盖板箱涵;结构设计;内力;配筋1 概况本项目来源孝感市应急供水工程,该工程通过筑坝拦水、泵站引水和管道输水达到应急供水目的。
项目地处江汉平原,设计流量3.5 m?/s,采用3机一管出水方式,管道内径1.6m,钢筒钢筋混凝土材料,泵站最高扬程45.25m,设计扬程44.80m,管道进口高程26.75m,管道最高点高程61m,箱涵底部高程53.82m。
出水箱涵的作用是连接泵站输水管出口与总干渠的联接建筑物,还承担公路交通运输作用。
当箱涵出口水流以较大流速射入池内时,要保证流速迅速扩散,能量大部分消除,从而减小对渠道的冲刷,因此箱涵合理设计具有重要工程意义[1,2]。
2 出水箱涵结构计算2.1 箱涵尺寸设计(1)出水箱涵涵顶高程和涵深的确定。
压力水管的出口直径:D0=1.6m;管口流速:=1.49m/s;管口上缘最小淹没深度:=0.22m。
管口上缘高程=出水箱涵最低水位-管口上缘最小淹没深度箱涵底部高程:=51.80m式中:—出水箱涵最低水位53.82m;—出水管口上缘的最小淹没深度;—管口流速,m/s;—压力水管内径,m;—管口下缘至涵底的距离,用以防止泥沙和杂物落入管中,一般取0.2~0.3m。
箱涵顶部高程:=54.80m;式中:—出水箱涵设计水位,54.40m;—安全超高(取0.4m)。
(2)出水箱涵宽度和长度的确定。
出水箱涵宽度:=4.2m;式中:—出水箱涵宽度,m;—出水箱涵管道根数;—隔墩厚度,m;—出水管管口直径,m;—出水管外壁至隔墩或涵壁的距离,一般采用=1.0,m。
出水箱涵长度L按经验公式计算:式中:—出水箱涵中流速,取0.6m/s。
箱涵结构部分施工图设计总说明
箱涵结构部分施工图设计总说明一、工程概况根据排水设计,在道路里程K0+856处修建一箱涵,本图册设计的箱涵里程为K0+000-K0+79300,涵洞纵坡为0.8%,单洞箱涵尺寸为3.5X4.0m°二、采用的设计规范及设计依据2.1 设计规范《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(2015年版)《建筑边坡工程技术规范》(GBZT50330-2013)《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJD63-2007)《公路路基设计规范》(JTGD30-2015)《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)《公路工程岩石试验规程》(JTGE41-2005)《地质灾害防治工程设计规范》(DB50/5029-2004)《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)2.2 设计依据1、业主提供的现状1:500地形图及管线测量图2、《礼慈路道路及配套工程K0+80-K0+260及K0+823箱涵工程地质勘察报告》,重庆川东南地质工程勘察院,二。
一六年九月三、主要材料(1)混凝土◊箱涵C30、P1O防水混凝土:箱涵主体结构C20混凝土:垫层C30混凝土:地梁为提高混凝土的耐久性能,确保结构设计使用年限,防止混凝土开裂,箱涵主体结构混凝土中应通过配合比试验掺入适量的优质膨胀剂(如S1等),以补偿混凝土收缩,混凝土的收缩率需控制在2X10T以下。
(2)钢筋钢筋:采用的钢筋应符合GB1499.1—2017和GB1499.2—2018国家标准的相关规定,直径N12mm者采用HRB400热轧带肋钢筋;直径V12mm者采用HPB300热轧光圆钢筋。
焊条:E43系列用于焊接HPB300钢筋,Q235B钢材:E55系列用于焊接HRB400钢筋(3)浆砌片石M7.5水泥砂浆砌MU30片石:截、排水沟箍筋:20mm(2)钢筋的锚固与连接①钢筋锚固长度应满足一下要求:注:受压钢筋的锚固长度不小于受拉钢筋锚固长度的0.7倍。
箱涵结构计算书
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Lo=4 m净高Ho=3 m2、设计安全等级一级结构重要性系数ro=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=1.8 m土的内摩擦角φ=30 °填土容重γ1=18 KN/m^3地基容许承载力[σo]=200 KPa5、建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径12 mm钢筋抗拉强度设计值fsd=280涵身砼强度等级C20涵身砼抗压强度设计值fcd=9.2 MPa涵身砼抗拉强度设计值ftd=1.06 MPa钢筋砼重力密度γ2=25 KN/m^3基础砼强度等级C15混凝土重力密度γ3=24 KN/m^3二、设计计算(一)截面尺寸拟定(见图01)顶板、底板厚度δ=0.3 mC1=0.3 m侧墙厚度t =0.28 mC2=0.5 m横梁计算跨径Lp=Lo+t=4.28 mL =Lo+2t=4.56 m侧墙计算高度hp=ho+δ=3.3 mh =ho+2δ=3.6 m基础襟边c=0.2 m基础高度d=0.4 m基础高度B=4.96 m(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p恒=39.9 kN/m^2恒载水平压力顶板处:ep1=10.8 kN/m^2底板处:ep2=32.4 kN/m^22、活载汽车后轮着地宽度0.6 m,由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)第4.3.4条规定,按30°角方向分布。
一个后轮横向分布宽度a=3.1 m同理,纵箱,汽车后轮着地宽度0.2 m,则b=1.4 m∑G=140 kN车辆荷载垂直压力q车=32.3 kN/m^2车辆荷载水平压力e车=10.8 kN/m^2(三)内力计算1、构件刚度比K=0.952、节点弯矩和轴向力计算计算结果见《荷载效应组合汇总表》,相关图示见图02~图053、构件内力计算(跨中截面内力)(1)顶板(见图06)x=Lp/2P=1.2P恒+1.4q车=93.1kNNx=N1=53.64kNMx=124.25kN.mVx=7.74kN(2)底板(见图07)ω1=66.13kN/m^2ω2=120.07kN/m^2x=2.14Nx=N3=191.49kNMx=122.93kN.mVx=-21.11kN(3)左侧墙(图08)ω1=30.24kN/m^2ω2=60.48kN/m^2x=1.65Nx=N3=191.49kNMx=-31.88kN.mVx=8.73kN(4)右侧墙(见图09)ω1=15.12kN/m^2ω2=45.36kN/m^2x=1.65Nx=N4=206.97kNMx=-44.43kN.mVx=-16.22kN(5)构件内力见《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。
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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
368.90 = 13800x( 0.50-x/2)
x = 0.057 m
≤
ξbh0 =
0.53× 0.50 =
As = (fcμdbx=- 0.0020166 m2
100As/(bh0 0.40 %
= 0.85 m ,
a = 0.,05 m ,Vd
h0 = 0.80 m ,
Md = 201.88 kN ·em0 = ,Md/Nd
Nd = 116.65 kN
= 396.01 kN
i =h/121/=2 1.731 m
= 0.245 m
长 由细《比公路钢 筋混凝土及
l0/i = 22.21 > 17.5
MdC = -1.60 kN·m
MdD = 1.72 kN·m
Nd1 = 0.73 kN
Nd3 =Nd-2Nd=4 2.18 kN = -0.46 kN
图 L-05
荷载种类
恒载
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)
A-D
-207.03
A 146.88
394.71
334.52
A-D 146.88
B-A
-198.34
B 394.71
116.65
-52.81
B-A 394.71
C-D
-201.88
C 396.01
116.65
-54.02
C-D 396.01
(四)截面设 计 1、顶板 (BC钢)筋按左、 右对称,用
(1)跨中
kN/m2
McB = Mc=C -14.40 kN·m
= -11.51 kN·m
Nc1 = 18.23 kN
Nc2 = 38.37 kN
MdA = [K(K+3)/6
设计: 李海川 2021/4/1
图 L-02 图 L-03
图 L-04 第2页
车辆荷载
(5)节点弯矩 、 按轴《力公计路算桥 涵设计通用
(2)底板 (图 L-07)
MA -115.85 -139.02 -29.47 -14.40 -61.43
-2.32 -2.38 -6.58 -207.03
M (kN·m)
MB
MC
-115.85 -115.85
-139.02 -139.02
-29.47 -29.47
-11.51 -11.51
-57.38 -57.38
= 1.124p3恒.21 ω2 = +1.4(q车
= 146.96
kN/m2 kN/m2
x = LP/2
Nx = N3 = MA3+9N43x.-7ω1 1 kN Mx = ·x2/2-
= ω31x3+4x.25(2ω kN·m Vx = 2-ω
= -1.90 kN
MD -115.85 -139.02 -29.47 -14.40 -61.43
As = (fcμdbx=- 0.0006009 m2
100As/(bh0 0.08 %
<
= 600.9 mm2 0.2 %
0.424 m
0实.5际1×A1s 0=- 1652.8 mm2
3fcu,k1/2bh0 2234.7 kN
>
r0Vd = 396.0 kN
0.50×10-3
α2ftdbh0 556.0 kN
75.33 kN/m2 x = hP/2 Nx = N3 = MB3+9N41x.-7ω1 1 kN Mx = ·x2/2-
= ω-1x5+2x.28(1ω kN·m Vx = 2-ω
= -4.69 kN
ω1 = 1.4ωeP12 == 1.4eP2 =
39.61 74.44
kN/m2 kN/m2
x = hP/2
=
28.29 -29.47 64.36
kN/m2 kN·m kN
McA = McD -
McB = Mc=C K-(3K+8)/[
= Kp(h2P/K6++7()M/c[A
Nc1 = -pMhcPB/)3/-hP
Nc3 N=c2Nc=4 (McA-
p = eP2=McA e=P1Mc=D
0 24.88
γ1 =
18
kN/m3
[σ0] = 250 kPa
fsd =
C fcd = ftd = γ2 =
C γ3 =
HRB400 22 330
30 13.8 1.39
25
10 24
mm MPa
MPa MPa kN/m3
kN/m3
δ = 0.55 m C1 = 0.3 m
t = 0.45 m
LP = CL20+=t
l0 = 5.45 m ,
h = 0.55 m ,
a = 0.05 m ,
Md = 338.56 kN ·em0 = ,Md/Nd i =h/121/=2 =
Nd = 116.65 kN 2.902 m 0.159 m
长 由细《比公路钢 筋混凝土及
l0/i = 34.33 > 17.5
ξ1 = 0.2+2ξ.27e=0 15.873 > 1.0 ,
解得 故为大偏心 受压构件。
应按最小配 筋率配置受 选用 φ22 @ 230 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 2、截底面板抗剪(AD钢)筋按左、 右对称,用
248.36 = 13800x( 0.80-x/2)
x = 0.023 m
≤
ξbh0 =
0.53× 0.80 =
设计: 李海川 2021/4/1
第5页
长 由细《比公路钢 筋混凝土及
i =h/121/2 =
l0/i =
0.159 34.33
m > 17.5
ξ1 = 0.2+2ξ.27e=0 12.499 > 1.0 ,
1.15- 1+(1l.00/5h1)2 > 1.0 , η = ξ1ξ
取ξ1 = 1.00 取ξ2 = 1.00
由《公路钢 筋混凝土及
η = 1.015
e=η e0+h/2-a fcd2b.x5(3h80- m
r0Nde = x/2)
图 L-07
N4 321.96 386.35
0 0 0 6.43 0.46 9.66 396.01
设计: 李海川 2021/4/1
第3页
(3)左侧墙 (图L-08)
(4)右侧墙 (图L-09)
(5)构件内力 汇总表
1.4eP1+1.4 ω1 = e车
= 1.4e0P.25+01.4 kN/m2 ω2 = e车
=
118.15 -115.85 321.96
pMa=A q=车Ma=B Na=3 M=aCNa=4
=
2.36 -2.32 6.43
kN/m2 kN·m
kN kN/m2 kN·m
kN
MbA = MbB -K/(K+1) Nb=1 M=bCNb=2 ·phP2/12
Nb3 = Nb=4 phP/2
=0
pMb=A e=P1Mb=B Nb=1 M=bCNb=2
>
r0Vd = 396.0 kN
(1)跨中
l0 = 5.45 m ,
h = 0.55 m ,
Md = 334.52 kN ·em0 = ,Md/Nd =
a = 0.05 m , Nd = 146.88 kN 2.278 m
, h0 V=d 0.50 m , = 1.90 kN
b = 1.00 m ,
1.15- 1+(1l.00/5h1)2 > 1.0 , η = ξ1ξ
由《公路钢 筋混凝土及
η = 1.012
Vd
Md
0.65 -201.88
-1.90 -201.29
-4.69 -207.03
-6.73 -201.29
, h0 V=d 0.50 m , = 0.65 kN
取ξ1 = 1.00 取ξ2 = 1.00
-2.32 1.72 -0.84 -201.29
N1 0 0 64.36 18.23 115.63 0 0.73 1.02 116.65
N (kN)
N2
N3
0
321.96
0
386.35
64.36
0
38.37
0
143.82
0
0
6.43
2.18
-0.46
3.06
8.36
146.88 394.71
图 L-06
MdB = [-K(K+3)/6 MdC = [-K(K+3)/6 MdD = [(KM(dDK-+3)/6 Nd1 = MpdhCP)-/(hMPdDNd3 =Nd-2Nd=4 M-d(CM)d/Bh-P
= MdC)/LP p = e车 = 0.64 kN/m2
MdA = -2.38 kN·m
MdB = 0.93 kN·m
q车∑=G∑= Ge/车(a=×qb车) tan2(45°
140 2.36 0.64
kN kN/m2 kN/m2
K= (I1/I2)× 1.52
MaA = MaB -1/(K+1) Na=1 M=aCNa=2 ·pLP2/12