新規(guī)范箱涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(單孔)_第1頁
新規(guī)范箱涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(單孔)_第2頁
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文檔簡介

1、鋼鋼筋筋混混凝凝土土箱箱涵涵結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)輸輸入入：說明1.孔徑及凈空凈跨徑L0 = 4m凈高h(yuǎn)0 = 4.5m2.設(shè)計安全等級設(shè)計安全等級31為一級，2為二級，3為三級3.汽車荷載荷載等級公路1級1為I級，2為II級，3為II級折減4.填土情況箱涵頂填土厚H =0.7m0.5m土的內(nèi)摩擦角 =30填土容重1 =18kN/m3地基承載力0 =250kPa5.建筑材料普通鋼筋種類21為R235，2為HRB335，3為HRB400，4為KL400主鋼筋直徑20mm涵身混凝土強(qiáng)度等級C3015 506.箱涵尺寸頂板、底板厚度 = 0.4m倒角C1 =0.05m側(cè)墻厚度t = 0.36m倒角

2、C2 =0.05m基礎(chǔ)襟邊c =0m基礎(chǔ)高度d =0m附注：有填充顏色的單元格需要按說明輸入數(shù)值。1為I級，2為II級，3為II級折減1為R235，2為HRB335，3為HRB400，4為KL400設(shè)計: 李海川 2022/2/9 第 3 頁鋼鋼 筋筋 混混 凝凝 土土 箱箱 涵涵 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 設(shè)設(shè) 計計一 、 設(shè) 計 資 料1、孔徑及凈空凈跨徑L0 = 4m凈高h(yuǎn)0 = 4.5m2、設(shè)計安全等級三級結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)r0 =0.93、汽車荷載荷載等級公路 級4、填土情況涵頂填土高度H =0.7m土的內(nèi)摩擦角 =30填土容重1 =18kN/m3地基容許承載力0 =250kPa5、建筑材料普通鋼筋種

3、類HRB335主鋼筋直徑20mm鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值fsd =280MPa涵身混凝土強(qiáng)度等級C30涵身混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計值fcd =13.8MPa涵身混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計值ftd =1.39MPa鋼筋混凝土重力密度2 =25kN/m3基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級C15混凝土重力密度3 =24kN/m3二 、 設(shè) 計 計 算(一)截面尺寸擬定 (見圖L-01)頂板、底板厚度 =0.4mC1 =0.05m側(cè)墻厚度t =0.36mC2 =0.05m橫梁計算跨徑LP = L0+t =4.36mL = L0+2t =4.72m側(cè)墻計算高度hP = h0+ =4.9mh = h0+2 =5.3m基礎(chǔ)襟邊c =0m基礎(chǔ)高

4、度d =0m基礎(chǔ)寬度B =4.72m圖 L-01(二)荷載計算1、恒載恒載豎向壓力p恒 = 1H+2 =22.60kN/m2恒載水平壓力頂板處eP1 = 1Htan2(45-/2) =4.20kN/m2底板處eP2 = 1(H+h)tan2(45-/3) =36.00kN/m22、活載汽車后輪著地寬度0.6m，由公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JTG D602004)第4.3.4條規(guī)定，按30角向下分布。一個汽車后輪橫向分布寬設(shè)計: 李海川 2022/2/9 第 4 頁0.6/2+Htan30=0.70 m 1.3/2 m 1.8/2 m故橫向分布寬度a = (0.6/2+Htan30)2+1.3 =2

5、.708m同理，縱向，汽車后輪著地長度0.2m0.2/2+Htan30=0.504 m 17.5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 D622004)第5.3.10條1 = 0.2+2.7e0/h0 =12.021 1.0 ，取1 = 1.002 = 1.15-0.01l0/h =1.041 1.0 ，取2 = 1.00 = 1+(l0/h)212h0/1400e0 =1.019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 D622004)第5.3.5條e = e0+h/2-a =1.821mr0Nde = fcdbx(h0-x/2)129.23 =13800 x( 0.3

6、7-x/2)解得x =0.026 mbh0 =0.56 0.37 =0.207 m故為大偏心受壓構(gòu)件。 設(shè)計: 李海川 2022/2/9 第 7 頁As = (fcdbx-r0Nd)/fsd = 0.0010398 m2= 1039.8 mm2 = 100As/(bh0) =0.28 %0.2 %符合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 D622004)第9.1.12條的要求。選用 20 300 mm，實際 As =1047.2mm20.5110-3fcu,k1/2bh0 = 1033.6 kNr0Vd =22.6 kN故抗剪截面符合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

7、 D622004)第5.2.9條的要求。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 D622004)第5.2.10條0.5010-32ftdbh0 = 257.2 kNr0Vd =22.6 kN故可不進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗算，僅需按(JTG D622004)第9.3.13條構(gòu)造要求配置箍筋。(2)結(jié)點l0 = 4.36 m ，h = +C1 = 0.45 m ，a = 0.03 m ，h0 = 0.42 m ，b = 1.00 m ，Md = 161.96 kNm ，Nd = 78.84 kN ， Vd = 240.67 kNe0 = Md/Nd =2.054mi =h/121/2

8、= 0.130m長細(xì)比l0/i =33.56 17.5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 D622004)第5.3.10條1 = 0.2+2.7e0/h0 =13.407 1.0 ，取1 = 1.002 = 1.15-0.01l0/h =1.053 1.0 ，取2 = 1.00 = 1+(l0/h)212h0/1400e0 =1.014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 D622004)第5.3.5條e = e0+h/2-a =2.278mr0Nde = fcdbx(h0-x/2)161.60 =13800 x( 0.42-x/2)解得x =0.029 mbh0

9、 =0.56 0.42 =0.235 m故為大偏心受壓構(gòu)件。 As = (fcdbx-r0Nd)/fsd = 0.0011697 m2= 1169.7 mm2 = 100As/(bh0) =0.28 %0.2 %符合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 D622004)第9.1.12條的要求。選用 20 260 mm，實際 As =1208.3mm20.5110-3fcu,k1/2bh0 = 1173.2 kNr0Vd =216.6 kN故抗剪截面符合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 D622004)第5.2.9條的要求。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(

10、JTG D622004)第5.2.10條0.5010-32ftdbh0 = 291.9 kNr0Vd =216.6 kN故可不進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗算，僅需按(JTG D622004)第9.3.13條構(gòu)造要求配置箍筋。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)0 = 4.36 m ，h = 0.40 m ，a = 0.03 m ，h0 = 0.37 m ，b = 1.00 m ，Md = 121.66 kNm ，Nd = 176.28 kN ， Vd = 73.73 kNe0 = Md/Nd =0.690mi =h/121/2 = 0.115m長細(xì)比l0/i =37

11、.76 17.5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 D622004)第5.3.10條1 = 0.2+2.7e0/h0 =5.236 1.0 ，取1 = 1.002 = 1.15-0.01l0/h =1.041 1.0 ，取2 = 1.00 = 1+(l0/h)212h0/1400e0設(shè)計: 李海川 2022/2/9 第 8 頁 =1.045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 D622004)第5.3.5條e = e0+h/2-a =0.892mr0Nde = fcdbx(h0-x/2)141.45 =13800 x( 0.37-x/2)解得x =0.029 mb

12、h0 =0.56 0.37 =0.207 m故為大偏心受壓構(gòu)件。 As = (fcdbx-r0Nd)/fsd = 0.0008541 m2= 854.1mm2 = 100As/(bh0) =0.23 %0.2 %符合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 D622004)第9.1.12條的要求。選用 20 360 mm，實際 As =872.7mm20.5110-3fcu,k1/2bh0 = 1033.6 kNr0Vd =66.4 kN故抗剪截面符合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 D622004)第5.2.9條的要求。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(JT

13、G D622004)第5.2.10條0.5010-32ftdbh0 = 257.2 kNr0Vd =66.4 kN故可不進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗算，僅需按(JTG D622004)第9.3.13條構(gòu)造要求配置箍筋。(2)結(jié)點l0 = 4.36 m ，h = +C1 = 0.45 m ，a = 0.03 m ，h0 = 0.42 m ，b = 1.00 m ，Md = 202.26 kNm ，Nd = 176.28 kN ， Vd = 190.51 kNe0 = Md/Nd =1.147mi =h/121/2 = 0.130m長細(xì)比l0/i =33.56 17.5由公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋

14、涵設(shè)計規(guī)范(JTG D622004)第5.3.10條1 = 0.2+2.7e0/h0 =7.576 1.0 ，取1 = 1.002 = 1.15-0.01l0/h =1.053 1.0 ，取2 = 1.00 = 1+(l0/h)212h0/1400e0 =1.025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 D622004)第5.3.5條e = e0+h/2-a =1.371mr0Nde = fcdbx(h0-x/2)217.44 =13800 x( 0.42-x/2)解得x =0.039 mbh0 =0.56 0.42 =0.235 m故為大偏心受壓構(gòu)件。 As = (fcdbx-r

15、0Nd)/fsd = 0.0013733 m2= 1373.3 mm2 = 100As/(bh0) =0.33 %0.2 %符合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 D622004)第9.1.12條的要求。選用 20 220 mm，實際 As =1428.0mm20.5110-3fcu,k1/2bh0 = 1173.2 kNr0Vd =171.5 kN故抗剪截面符合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 D622004)第5.2.9條的要求。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 D622004)第5.2.10條0.5010-32ftdbh0 = 291.9

16、kNr0Vd =171.5 kN故可不進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗算，僅需按(JTG D622004)第9.3.13條構(gòu)造要求配置箍筋。3、左、右側(cè)板 (B-A，C-D)(1)板中l(wèi)0 = 4.90 m ，h = 0.36 m ，a = 0.03 m ，h0 = 0.33 m ，b = 1.00 m ，Md =28.83 kNm ，Nd = 190.51 kN ， Vd = 21.45 kNe0 = Md/Nd =0.151m設(shè)計: 李海川 2022/2/9 第 9 頁i =h/121/2 = 0.104m長細(xì)比l0/i =47.15 17.5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 D

17、622004)第5.3.10條1 = 0.2+2.7e0/h0 =1.438 1.0 ，取1 = 1.002 = 1.15-0.01l0/h =1.014 1.0 ，取2 = 1.00 = 1+(l0/h)212h0/1400e0 =1.289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 D622004)第5.3.5條e = e0+h/2-a =0.345mr0Nde = fcdbx(h0-x/2)59.15 =13800 x( 0.33-x/2)解得x =0.013 mbh0 =0.56 0.33 =0.185 m故為大偏心受壓構(gòu)件。 As = (fcdbx-r0Nd)/fsd = 4

18、.091E-05 m2= 40.9mm2 = 100As/(bh0) =0.01 %r0Vd =19.3 kN故抗剪截面符合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 D622004)第5.2.9條的要求。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 D622004)第5.2.10條0.5010-32ftdbh0 = 229.4 kNr0Vd =19.3 kN故可不進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗算，僅需按(JTG D622004)第9.3.13條構(gòu)造要求配置箍筋。(2)結(jié)點l0 = 4.90 m ，h = t+C2 = 0.41 m ，a = 0.03 m ，h0 = 0.38 m ，b

19、 = 1.00 m ，Md = 202.26 kNm ，Nd = 190.51 kN ， Vd = 176.28 kNe0 = Md/Nd =1.062mi =h/121/2 = 0.118m長細(xì)比l0/i =41.40 17.5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 D622004)第5.3.10條1 = 0.2+2.7e0/h0 =7.744 1.0 ，取1 = 1.002 = 1.15-0.01l0/h =1.030 1.0 ，取2 = 1.00 = 1+(l0/h)212h0/1400e0 =1.037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 D622004)第5

20、.3.5條e = e0+h/2-a =1.275mr0Nde = fcdbx(h0-x/2)218.69 =13800 x( 0.38-x/2)解得x =0.044 mbh0 =0.56 0.38 =0.213 m故為大偏心受壓構(gòu)件。 As = (fcdbx-r0Nd)/fsd = 0.0015702 m2= 1570.2 mm2 = 100As/(bh0) =0.41 %0.2 %符合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 D622004)第9.1.12條的要求。選用 20 200 mm，實際 As =1570.8mm20.5110-3fcu,k1/2bh0 = 1061.5 kNr0V

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