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.m

Na1 = Na2 = 0kN

Na3 = Na4 = P * Lp / 2 = 47.39688kN

a种荷载(汽车荷载)作用下：

MaA = MaB = MaC = MaD = -1 / (K + 1) * M顶板端部 = -40.01875kN.m

Na1 = Na2 = 0kN

Na3 = Na4 = V顶板端部 = 91kN

b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.m

Nb1 = Nb2 = P * Lp / 2 = 2.892006kN

Nb3 = Nb4 = 0kN

c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 = 7.661997kN

Nc2 = P * hp / 3 - (McA - McB) / hp = 15.67838kN

Nc3 = Nc4 = 0kN

d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.m

MdB = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) - (5K + 3) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = 14.59651kN.m

MdC = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) + (5K + 3) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = -19.10306kN.m

MdD = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) - (10K + 2) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = 19.59108kN.m

Nd1 = (MdD - MdC) / hp = 13.3428kN

Nd2 = P * hp - (MdD - MdC) / hp = 40.02841kN

Nd3 = 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：0

2>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