箱涵設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

公路橋涵設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)設(shè)計(jì)資料公路上箱涵，凈跨徑L0為2.5m，凈高h(yuǎn)0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)摩擦角?為40o,砂礫石密度γ=23KN/m3，箱涵選用C25混凝土和HRB335鋼筋。本設(shè)計(jì)安全等級(jí)為二級(jí)，荷載為公路-Ⅱ級(jí)。二設(shè)計(jì)計(jì)算（一）截面尺寸頂板、底板厚度δ=40cm(C1=30cm)側(cè)墻厚度t=40cm(C2=30cm)故橫梁計(jì)算跨徑Lp=L0+t=2.5+0.4=2.9m側(cè)墻計(jì)算高度hp=h0+δ=3.0+0.4=3.4m(二)荷載計(jì)算1.恒載恒載豎向壓力恒載水平壓力頂板處底板處2.活載汽車后輪地寬度0.6m，公路-Ⅱ級(jí)車輛荷載由《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2004）第條計(jì)算一個(gè)汽車后輪橫向分布寬，按30。角向下分布。故，橫向分布寬度為m同理，縱向，汽車后輪招地長(zhǎng)度0.2m：故，∑G=140KN車輛荷載垂直壓力車輛荷載水平壓力（三）內(nèi)力計(jì)算1.構(gòu)件剛度比2.節(jié)點(diǎn)彎矩和軸向力計(jì)算（1）a種荷載作用下（圖1）涵洞四角節(jié)點(diǎn)彎矩：=-18.07KN．m橫梁內(nèi)法向力，側(cè)墻內(nèi)法向力=81.2KN車輛荷載（=13.25KN/m2）(2)b種荷載作用下（圖2）圖2，恒載(P=ep1=10.00kN/m2)（3）c種荷載作用下圖3=10.47KN=21.84KN恒載（）（4）d種荷載作用下=車輛荷載(5)節(jié)點(diǎn)彎矩和軸力計(jì)算匯總表按《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60——2004）第4.1.6條進(jìn)行承載力極限狀態(tài)效應(yīng)組合節(jié)點(diǎn)彎矩和軸力計(jì)算匯總表荷載種類M(kN·m)N(kN)MAMBMCMDN1N2N3N4恒載a-18.07-18.07-18.07-18.070081.2081.201.2×∑結(jié)構(gòu)、土的重力-21.68-21.68-21.68-21.680097.4497.44b-5.20-5.20-5.20-5.2017.0017.0000c-5.45-4.43-4.43-5.4510.4721.84001.4×∑土側(cè)壓力-14.92-13.48-13.48-14.9238.4654.3800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×∑汽車-14.12-2.46-11.610.053.4310.2923.7530.06荷載效應(yīng)組合-50.72-37.62-46.77-36.5541.8964.67121.19127.503.構(gòu)件內(nèi)力計(jì)算（跨中截面內(nèi)力）（1）頂板（圖a）x=Nx=N1=41.89KNMx=MB+N3x-P=47.96KN·mVx=P·x-N3=3.16KN(2)底板[圖b]ω1=1.2p恒+1.4（q車-e車）=69.12KN/m2ω2=1.2p恒+1.4（q車+e車）=102.39KN/m2x=Nx=N3=121.19KNMx=MA+N3x-ω1-(ω2-ω1)=45.52KN·mVx=ω1x+(ω2-ω1)-N3=-8.91KN(3)左側(cè)墻[圖c]圖cω1=1.4e+1.4e=18.04KN/m2ω2=1.4（e+e）=44.64KN/m2x=Nx=N3=121.19KNMx=MB+N1x-ω1-(ω2-ω1)=1.12KN·mVx=ω1x+(ω2-ω1)-N1=0.08KNω1=1.4e=14.00KN·mω2=1.4e=40.61KN·m(3)右側(cè)墻[圖d]x=ω1=1.4e=14.00ω2=e=40.61Nx=N4=127.50KNMx=MC+N1x-ω1-(ω2-ω1)=-2.2KN·mVx=ω1x+(ω2-ω1)-N1=-6.87KN(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MdNdVdMdNdVdMdNdVdB-CBB-CC-37.6241.89121.1947.9641.893.16-46.7741.89127.50A-DAA-DD-50.7264.67121.1946.5264.67-8.91-36.5564.67127.50B-ABB-AA-37.62121.1941.891.12121.190.08-50.72121.1964.67C-DC、C-DD-46.77127.5041.89-2.20127.50-6.78-36.55127.5064.67(四)截面設(shè)計(jì)1，頂板(B-C)鋼筋按左右對(duì)稱，用最不利荷載計(jì)算(1)跨中m長(zhǎng)細(xì)比由《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD62－2004）第條。ξ1取ξ1=1.0ξ2取ξ1=1.0由《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD62－2004）第條。解得.為大偏心受壓構(gòu)件2=397.5mm2μ=100As/(bh0)=0.11%<0.2%應(yīng)按最小配筋率配置受拉鋼筋選用Φ14@200mm，實(shí)際As=769.7mm2抗剪配筋按構(gòu)造設(shè)置(2)結(jié)點(diǎn)mh=0.7ma=0.03mh0=0.67mb=1.00mMd=46.77Nd=41.89KN長(zhǎng)細(xì)比由《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD62－2004）第條。ξ1ξ2由《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD62－2004）第條。解得.為大偏心受壓構(gòu)件需按最小配筋率配置受拉鋼筋，用Φ14@100mm，實(shí)際As=1539mm2。截面尺寸符合規(guī)定?？辜襞浣畎礃?gòu)造設(shè)置。2.底板(A-D)鋼筋按左右對(duì)稱，用最不利荷載計(jì)算(1)跨中mh=0.4ma=0.03mh0=0.37mξ1ξ2由《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD62－2004）第條。解得.為大偏心受壓構(gòu)件需按最小配筋率配置受拉鋼筋，用Φ10@100mm，實(shí)際As=785mm2。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(jì)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(jì)規(guī)范》（JTGD62--2004）第5.2.10條故可不進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗(yàn)算，僅需按（JTGD62--2004）第9.3.13條構(gòu)造要求配置箍筋。(2)結(jié)點(diǎn)mh=0.7ma=0.03mh0=067mb=1.0mMd=46.77KN﹒mNd=41.89KN﹒mVd=127.5KN由《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD62－2004）第條,不考慮偏心距增大系數(shù)。ξ1取ξ1=1.0ξ2取ξ2=1.0由《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD62－2004）第條。解得.為大偏心受壓構(gòu)件=173.0mm2μ=100As/(bh0)=0.03%<0.2%需按最小配筋率配置受拉鋼筋，用Φ14@110mm，實(shí)際As=1399.4mm2。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(jì)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(jì)規(guī)范》（JTGD62--2004）第5.2.10條不需進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗(yàn)算，僅需按（JTGD62--2004）第9.3.13構(gòu)造要求配置箍筋。3.左、右側(cè)板（B—AC—D）鋼筋按左右對(duì)稱，用最不利荷載計(jì)算。(1)跨中mh=0.4ma=0.03mh0=0.37mb=1.0mMd=46.52KN﹒mNd=64.67KN﹒mVd=8.91KN由《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD62－2004）第條。ξ1取ξ1=1.0ξ2取ξ1=1.0由《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD62－2004）第條。解得.為大偏心受壓構(gòu)件。需按最小配筋率配置受拉鋼筋，用Φ14@200mm，實(shí)際As=769.7mm2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(jì)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(jì)規(guī)范》（JTGD62--2004）第5.2.10條不需進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗(yàn)算，僅需按（JTGD62--2004）第9.3.13構(gòu)造要求配置箍筋。(2)結(jié)點(diǎn)mh=0.7ma=0.03mh0=0.67mb=1.0mMd=50.72KN﹒mNd=64.67KN﹒mVd=121.19KN由《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD62－2004）第條。ξ1取ξ1=1.0ξ2取ξ1=1.0由《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD62－2004）第條。ξ1解得.為大偏心受壓構(gòu)件選用Φ14@110mm，實(shí)際As=1399.4mm2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(jì)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(jì)規(guī)范》（JTGD62--2004）第5.2.10條不需進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗(yàn)算，僅需按（JTGD62--2004）第9.3.13構(gòu)造要求配置箍筋(五)配筋圖(六)基地應(yīng)力驗(yàn)算1,荷載計(jì)算(1)恒載 箱重力 P箱=2γ2(δL+th0+C1C2)= 130.5 kN基礎(chǔ)重力 P基=γ3Bd= 0.0 kN填土重力 P土=γ1HL= 151.8 kN水重力 P水=γ水(L0h0-2C1C2)= 73.2 kN(2)車輛荷載(由圖L-07) 豎直力 P車=q車L= 43.7 kN 水平力 E車=e車(h+d)= 11.0 kN 彎矩 M車=E車(h+d)/2= 20.8