箱涵設(shè)計計算書

1、精品文檔公路橋涵設(shè)計計算書一，設(shè)計資料公路上箱涵，凈跨徑 L0 為 2.5m，凈高 h0 為 3.0m，箱涵頂平均為 2.0m 夯填砂礫石，頂為 300mm瀝青混凝土路面鋪裝層，兩側(cè)邊為砂礫石夯填，土的內(nèi)摩o3擦角 ? 為 40 , 砂礫石密度 =23KN/m，箱涵選用 C25混凝土和 HRB335鋼筋。本設(shè)計安全等級為二級，荷載為公路- 級。二 設(shè)計計算（一）截面尺寸頂板、底板厚度=40cm(C1=30cm)側(cè)墻厚度 t=40cm(C2=30cm)故橫梁計算跨徑Lp=L0+t=2.5+0.4=2.9m側(cè)墻計算高度hp=h0+=3.0+0.4=3.4m( 二) 荷載計算1. 恒載恒載豎向壓力P

2、1H256.0KN / m2恒載水平壓力頂板處ep11 H tan2 45040010.00KN / m22底板處ep21 ( H h) tan245040029.01KN / m232. 活載。1 歡迎下載精品文檔汽車后輪地寬度 0.6m，公路 - 級車輛荷載由公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTGD60-2004）第 4.3.4條計算一個汽車后輪橫向分布寬，按30。角向下分布。0.6H tan30001.45m1.3 m220.6H tan30001.45m1.8m22故，橫向分布寬度為 a0.60.1tan 3002 1.34.029 m2同理，縱向，汽車后輪招地長度0.2m：0.2H tan30

3、 o1.255 1.4 m22故， b0.2H tan 30 02 2.509m2G=140KN車輛荷載垂直壓力q車aG14013.25KN / m 2b 4.0292.509車輛荷載水平壓力e車q車 tan24504002.88KN / m 22（三）內(nèi)力計算1. 構(gòu)件剛度比I1h11.17KLPI 22. 節(jié)點(diǎn)彎矩和軸向力計算（1）a 種荷載作用下（圖1）。2 歡迎下載精品文檔涵洞四角節(jié)點(diǎn)彎矩：M aAM aBM aCM aD1P l P2=-18.07KN mK112橫梁內(nèi)法向力N a1N a20 ，側(cè)墻內(nèi)法向力N a 3N a4P l P =81.2KN2車輛荷載（ pq車 =13.2

4、5KN/m2）MNM aBM aC1P l P2aAM aD4.28KN mK 112a 3N a4P l P19.22 N2(2)b 種荷載作用下（圖2）圖 2。3 歡迎下載精品文檔MNNM bBM bCKPhp2bAM bD5.2KN mK 112Nb 2Ph p17.00 KN ，b 12b 3N b40恒載 (P=ep1=10.00kN/m2)（3）c 種荷載作用下圖 3M cAM cDK 3K8Php2K1 K35.45KN m60M cBM cCK 2K7Php2K1 K 34.43KN m60N c1PhpM cAM cB=10.47KN6hpN c2PhpM cAM cB=21

5、.84KN3h pN c3N c40恒載（ Pep2ep129.0110 19.01KN ）（4）d 種荷載作用下。4 歡迎下載精品文檔M dAK K310K2Php2=6 K24K3 15K55.81KN m4K K35K3Php2M dB24K315 K52.52 KN m6 K4MMK K35K3Ph p2mdC24K315K54.02KN6 K4K K310K2Ph p2mdA24K315 K54.31KN6 K4M dDM dC2.54KNN d 1h pNNM dD M dC7.35KNd 2phphpM dBM dC2.25KNd 3N d 4L P車輛荷載pe車2.88KN /

6、 m 2(5) 節(jié)點(diǎn)彎矩和軸力計算匯總表按公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范 （ JTG D60 2004）第 4.1.6條進(jìn)行承載力極限狀態(tài)效應(yīng)組合。5 歡迎下載精品文檔節(jié)點(diǎn)彎矩和軸力計算匯總表荷載種類MN(kN·m)(kN)MAMBMCMDN1N2N3N4恒載a-18.0-18.0-18.0-18.00081.2081.2077771.2 ×-21.6-21.6-21.6-21.60097.4497.44結(jié)構(gòu)、土的8888重力b-5.20-5.20-5.20-5.2017.0017.0000c-5.45-4.43-4.43-5.4510.4721.84001.4 ×-14.

7、9-13.4-13.4-14.938.4654.3800土側(cè)壓力2882車輛荷載a-4.28-4.28-4.28-4.280019.2219.22d-5.812.52-4.024.312.457.35-2.252.251.4 ×-14.1-2.46-11.60.053.4310.2923.7530.06汽車21荷載效應(yīng)組合-50.7-37.6-46.7-36.541.8964.67121.1127.52275903. 構(gòu)件內(nèi)力計算（跨中截面內(nèi)力）（1）頂板（圖 a）x=l p2p1.2p恒1.4q車85.76KNNx=N1=41.89KN。6 歡迎下載精品文檔2Mx= MB+N3 x

8、-P x=47.96KN·m2Vx=P·x-N3=3.16KN(2) 底板 圖 b1 =1.2p 恒 +1.4 （ q 車-32e 車 hp2 ） =69.12KN/m2LP2 =1.2p 恒 +1.4 （ q 車+322e 車 hp2 ） =102.39KN/mLPx= l p2N =N=121.19KNx3Mx= MA+N3 x- 1x 2-x3( 2- 1 )=45.52KN·m26L p2xVx=1x+( 2- 1 )-N 3=-8.91KN(3) 左側(cè)墻 圖 c。7 歡迎下載精品文檔圖 c 1 =1.4e p1 +1.4e 車 =18.04KN/m2 2

9、 =1.4 （e p 2 +e車 ）=44.64KN/m2x= hp2N =N=121.19KNx3Mx= MB+N1 x- 1x 2-x 3( 2- 1)=1.12KN·m26hpVx=1x+ x 2( 2- 1)-N 1=0.08KN2hp=1.4e p1 =14.00 KN·m =1.4e p 2 =40.61 KN·m12(3) 右側(cè)墻 圖 dx=hp2。8 歡迎下載精品文檔 1 =1.4e p1 =14.00 2 =e p 2 =40.61N =N=127.50KNx4Mx= MC+N1 x- 1x 2-x 3( 2- 1)=-2.2KN ·m

10、26hp2xVx=1x+( 2- 1)-N 1=-6.87KN2hp(5) 構(gòu)件內(nèi)力匯總表構(gòu)件內(nèi)力匯總表單位 KN m構(gòu)件MNVMNVdMNVddddddddB - CBB-CC-37.6241.89121.147.9641.893.16-46.741.89127.5970A - DAA-DD-50.7264.67121.146.5264.67-8.91-36.564.67127.5950B - ABB-AA-37.62121.141.891.12121.10.08-50.7121.164.679929C - DC、C-DD-46.77127.541.89-2.20127.5-6.78-36.

11、5127.564.670050( 四) 截面設(shè)計1，頂板 (B-C)鋼筋按左右對稱，用最不利荷載計算(1) 跨中l(wèi)02.9m,h0.4m,a0.03m,h0 0.37 m,b 1mMd47.96KN m, Nd41.89KN ,Vd 3.16 kNe0M d1.145mN dibh20.42120.115m12。9 歡迎下載精品文檔長細(xì)比l 02.925.11 17.5i0.115由公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG D62 2004）第5.3.10條。10.22.7 e00.22.7 1.1458.5551.0取 1=1.0h00.3721.15l01.152.91.0781.

12、0取 1=1.00.010.01h0.4h0l 021121.012h1400e0由公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG D62 2004）第5.3.5條。ee0h1.0121.1450.20.03 1.329ma20 N d exf cd bx h0255.6611500 x0.37x2解得 x0.013mb h00.560.370.207m . 為大偏心受壓構(gòu)件f cd bx 0 Nd22ASfsd0.0003975m =397.5mm = 100A s/(bh 0) =0.11 %<0.2 %應(yīng)按最小配筋率配置受拉鋼筋2選用 14200mm，實(shí)際 As=769.7mm0

13、.51 10 3 a 2 f td bh00.510 31.01.06 1000370392.1.1KN0 V.d0.9 1.441.296KN抗剪配筋按構(gòu)造設(shè)置(2) 結(jié)點(diǎn)l02.9 m h=0.7m a=0.03m h0=0.67mb=1.00mMd =46.77 KN m Nd =41.89KNVd127.50kN。10 歡迎下載精品文檔e0M d1.116mN dibh20.202m12長細(xì)比l014.3517.5i由公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG D62 2004）第5.3.10條。10.22.7 e04.6991.0h021.150.01l 01.09hh0l02

14、0.27213.91.10.017h1218.061400e01400 2.330.8由公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG D62 2004）第5.3.5 條。ee0ha 0.0172.330.80.030.81m20 N d ef cd bx h0x20.927.93810 381012.51000x770x2解得 x2.2mmb h00.24 770 184.8mm . 為大偏心受壓構(gòu)件ASf cd bx0 Nd12.5 2.21000 0.927.938 103112mm2f sd210100AS100112.10.2bh010007702需按最小配筋率配置受拉鋼筋，用14

15、100mm，實(shí)際 As=1539mm。0.51 10 3f cu ,k bh00.51 10 31.01.06 10007701963KN0Vd0.9138.22123.8KN截面尺寸符合規(guī)定。0.510 3 a2 ftd bh00.510 31.01.0610007701963 KN0V.d0.9138.22123.8KN。11 歡迎下載精品文檔抗剪配筋按構(gòu)造設(shè)置。2. 底板 (A-D)鋼筋按左右對稱，用最不利荷載計算(1) 跨中l(wèi)03.9 m h=0.4m a=0.03m h0=0.37me0M d235.512.05mN d114.68ibh20.420.11551212l 03.933

16、.7717.5i0.115510.2e00.22.0515.162.72.7h00.3721.150.01 l 01.150.013.91.05h0.4h0l 020.373.92112115.161.051.22.050.41400e0 h1400由公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG D62 2004）第5.3.5 條。ee0ha 1.22.050.40.032.794m20 N d ef cd bx h0x20.9114.6810 32794 12.51000x370x2解得 x 19.14mmb h00.24 270 64.8mm . 為大偏心受壓構(gòu)件ASf cd bx0

17、Nd12.519.14 10000.9114.68103647.82mm2fsd210100 AS100647.80.2bh01000370。12 歡迎下載精品文檔需按最小配筋率配置受拉鋼筋，用210100mm，實(shí)際 As=785mm。0.51 10 3 f cu1/,k2 bh0 943.5 KN0V.d 3.2KN故抗剪截面符合公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝圖橋涵設(shè)計規(guī)范 （ JTGD62-2004 ）第 5.2.9 條的要求。由公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝圖橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG D62-2004）第 5.2.10條 0.5 103KN0V.d3.2KN2 f td bh0227.6故可不進(jìn)行斜

18、截面抗剪承載力的驗(yàn)算，僅需按（JTG D62-2004）第 9.3.13條構(gòu)造要求配置箍筋。(2) 結(jié)點(diǎn)l02.9 m h=0.7m a=0.03m h0=067mb=1.0mM d =46.77KNmN d=41.89 KNm V d=127.5 KNe0M d46.771.116mN d41.98ibh20.720.2021212l 02.914.3517.5i0.202由公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG D62 2004）第5.3.10條, 不考慮偏心距增大系數(shù)。10.2e00.21.1164.6991.0 取 1=1.02.72.7h00.371.150.01l 01.

19、152.91.109取 =1.020.01h0.72h0l 020.37212.911.0h1211.11611400e014000.7由公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG D62 2004）第5.3.5條。ee0ha 1.0 1.116 0.35 0.03 1.436m2。13 歡迎下載精品文檔0 N d ef cd bx h0x260.1711500xx0.672解得 x0.008mb h0 0.56 0.670.375m . 為大偏心受壓構(gòu)件f cdbx0 Nd0.000173m22AS=173.0mmf sd=100As /(bh 0)=0.03%<0. 2%2需按

20、最小配筋率配置受拉鋼筋，用14110mm，實(shí)際 As=1399.4mm。0.51 10 3 f cu1/,2k bh0 178.5KN 0V.d 127.5KN 故抗剪截面符合公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝圖橋涵設(shè)計規(guī)范 （JTG D62-2004 ）第 5.2.9 條的要求。由公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝圖橋涵設(shè)計規(guī)范（JTGD62-2004）第 5.2.10條0.5 103 afbh0KNV127.5KN不需進(jìn)行斜截面抗剪承載力2td412.10 .d的驗(yàn)算，僅需按（ JTG D62-2004）第 9.3.13 構(gòu)造要求配置箍筋。3. 左、右側(cè)板（ BA C D）鋼筋按左右對稱，用最不利荷載計算

21、。(1) 跨中l(wèi)02.9 m h=0.4m a=0.03m h0=0.37mb=1.0mMd=46.52KNmN d=64.67 KNmV d =8.91 KNe0M d0.719mN dibh20.42120.115512l 02.925.11717.5i0.1155由公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范 （JTG D62 2004）第 5.3.10 條。10.2 2.7e05.449 1.0取 =1.0h01。14 歡迎下載精品文檔21.15 0.01 l01.078取 1 =1.0hh0l 021.0191h121400e0由公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG D62

22、2004）第5.3.5條。ee0ha 0.90320 N d ef cd bx h0x258.4111500xx0.372解得 x0.014mb h0 0.56 0.37 0.2072mm . 為大偏心受壓構(gòu)件。ASf cd bx0 Nd343.7mm2fsd100 AS0.09%0.2%bh0需按最小配筋率配置受拉鋼筋，用14200mm，實(shí)際 As=769.7mm20.51 10 3 f cu1/,2k bh0943.5KN0V.d8.9KN 故抗剪截面符合公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝圖橋涵設(shè)計規(guī)范 （JTG D62-2004）第 5.2.9條的要求。由公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝圖橋涵設(shè)計規(guī)范

23、（ JTG D62-2004）第 5.2.10條 0.510 3 a2 f td bh0227.6KN0V.d8.9KN不需進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗(yàn)算，僅需按（ JTG D62-2004）第 9.3.13 構(gòu)造要求配置箍筋。(2) 結(jié)點(diǎn)l02.9 m h=0.7m a=0.03m h 0=0.67mb=1.0mM=50.72KNm N =64.67 KNmVd=121.19 KNdde0M d0.784mN d。15 歡迎下載精品文檔bh2i0.202l 0i1214.3517.5由公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范 （JTG D62 2004）第 5.3.10 條。10.22.7e03.361.0取 =1.0h0121.150.01 l01.1091取 1=1.0hh0l021121.0h1400e0由公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG D62 2004）第5.3.5 條。ee0h1.104ma210 N d e fcd bx h0x271.4111.51000xx 0.6702解得 x9mmb h00.56 570 370.5mm. 為大偏心受壓構(gòu)件ASf c