鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)

鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)一、設(shè)計(jì)資料1、孔徑及凈空凈跨徑Lo＝9.5m凈高Ho=4.95m2、設(shè)計(jì)安全等級(jí)二級(jí)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)ro=13、汽車(chē)荷載荷載等級(jí)公路-Ⅰ級(jí)4、填土情況涵頂填土高度H=0.8m土的內(nèi)摩擦角φ=30°填土容重γ1=18KN/m^3地基容許承載力[σo]=230KPa5、建筑材料普通鋼筋種類(lèi)HRB400主鋼筋直徑25mm鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fsd=330涵身砼強(qiáng)度等級(jí)C40涵身砼抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcd=18.4MPa涵身砼抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftd=1.65MPa鋼筋砼重力密度γ2=25KN/m^3基礎(chǔ)砼強(qiáng)度等級(jí)C20混凝土重力密度γ3=24KN/m^3二、設(shè)計(jì)計(jì)算(一)截面尺寸擬定(見(jiàn)圖01)頂板、底板厚度δ=0.8m鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)全文共1頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。C1=0.3m鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)全文共1頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)側(cè)墻厚度t=0.8mC2=0.3m橫梁計(jì)算跨徑Lp=Lo+t=10.3mL=Lo+2t=11.1m側(cè)墻計(jì)算高度hp=ho+δ=5.75h=ho+2δ=6.55m基礎(chǔ)襟邊c=0.2m基礎(chǔ)高度d=0.4m基礎(chǔ)高度B=11.5m(二)荷載計(jì)算1、恒載恒載豎向壓力p恒=34.4kN/m^2恒載水平壓力頂板處：ep1=4.8kN/m^2底板處：ep2=44.1kN/m^22、活載汽車(chē)后輪著地寬度0.6m,由《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2004）第4.3.4條規(guī)定，按30°角方向分布。一個(gè)后輪橫向分布寬度a=2.824m同理，縱箱，汽車(chē)后輪著地寬度0.2m，則b=1.124m∑G＝140kN車(chē)輛荷載垂直壓力q車(chē)=44.1kN/m^2車(chē)輛荷載水平壓力e車(chē)=14.7kN/m^2(三)內(nèi)力計(jì)算1、構(gòu)件剛度比K=0.562、節(jié)點(diǎn)彎矩和軸向力計(jì)算計(jì)算結(jié)果見(jiàn)《荷載效應(yīng)組合匯總表》,相關(guān)圖示見(jiàn)圖02～圖05荷載效應(yīng)組合匯總表荷載種類(lèi)M(KN.m)N(KN)MAMBMCMDN1N2N3N4恒載a-194.95-194.95-194.95-194.9500177.16177.161.2×∑結(jié)構(gòu)、土的重力-233.94-233.94-233.94-233.9400212.59212.59b-4.75-4.75-4.75-4.7513.813.800c-21.14-17.72-17.72-21.1437.0775.9001.4×∑土側(cè)壓力-36.25-31.47-31.47-36.2571.22125.600車(chē)輛荷載a-249.92-249.92-249.92-249.9200-10.2110.21d-76.1645.32-59.8661.6421.1363.39-10.2110.211.4×∑汽車(chē)-456.54-286.4-433.69263.5929.5888.75303.66332.25荷載效應(yīng)組合-726.73-551.85-699.1533.78100.8214.36516.25544.84鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)全文共2頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)。鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)全文共2頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)。鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)3、構(gòu)件內(nèi)力計(jì)算(跨中截面內(nèi)力)(1)頂板(見(jiàn)圖06)x=Lp/2P=1.2P恒+1.4q車(chē)=103.02kNNx=N1=100.8kNMx=740.66kN.mVx=14.3kN(2)底板(見(jiàn)圖07)ω1=83.78kN/m^2ω2=122.26kN/m^2x=5.15Nx=N3=516.25kNMx=735.88kN.mVx=-35.24kN(3)左側(cè)墻(圖08)ω1=27.3kN/m^2ω2=82.32kN/m^2x=2.875Nx=N3=516.25kNMx=-412.77kN.mVx=17.23kN(4)右側(cè)墻(見(jiàn)圖09)鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)全文共3頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)。ω1=6.72kN/m^2鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)全文共3頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)。鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)ω2=61.74kN/m^2x=2.875Nx=N4=544.84kNMx=-474.97kN.mVx=-41.93kN(5)構(gòu)件內(nèi)力見(jiàn)《構(gòu)件內(nèi)力匯總表》構(gòu)件內(nèi)力匯總表(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l(wèi)o=10.3mh=0.8ma=0.03mho=0.77mb=1mMd=740.66kN.mNd=100.8kNVd=14.3kNeo=Md/Nd=7.348mi=h/12^0.5=0.231m長(zhǎng)細(xì)比lo/i=44.6>17.5由《公橋規(guī)》(JTGD62-2004)第5.3.10條ξ1＝0.2+2.7eo/ho=25.966>1,取ξ1＝1ξ2＝1.15-0.01lo/h=1.021>1,取ξ2＝1η=1+(lo/h)^2ξ1ξ2ho/1400eo=1.012由《公橋規(guī)》(JTGD62-2004)第5.3.5條e=ηeo+h/2-a=7.806mroNde=fcdbx(ho-x/2)解得x=0.0576985m≤ξb×ho=0.408m故為大偏心構(gòu)件。As=0.00291168m^2=2911.7mm^2μ=0.38%≥0.2%滿足最小配筋率要求。選用直徑為25mm的HRB400鋼筋，間距為160mm。實(shí)際As=3067mm^20.51×10^(-3)×fcu,k^0.5×b×ho=2483.7kN≥roVd=14.3kN故抗剪截面符合《公橋規(guī)》(JTGD62-2004)第5.2.9條的要求。由《公橋規(guī)》(JTGD62-2004)第5.2.10條0.50×10^(-3)×α2×ftd×b×ho＝635.25kN≥roVd=14.3kN鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)全文共4頁(yè)，當(dāng)前為第4頁(yè)。故可不進(jìn)行斜截面承載能力驗(yàn)算，僅需按《公橋規(guī)》(JTGD62-2004)第9.3.13條要求配置鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)全文共4頁(yè)，當(dāng)前為第4頁(yè)。鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)箍筋。(2)結(jié)點(diǎn)lo=10.3mh=1.1ma=0.03mho=1.07mb=1mMd=699.1kN.mNd=100.8kNVd=544.84kNeo=Md/Nd=6.936mi=h/12^0.5=0.318m長(zhǎng)細(xì)比lo/i=32.44>17.5由《公橋規(guī)》(JTGD62-2004)第5.3.10條ξ1＝0.2+2.7eo/ho=17.701>1,取ξ1＝1ξ2＝1.15-0.01lo/h=1.056>1,取ξ2＝1η=1+(lo/h)^2ξ1ξ2ho/1400eo=1.01由《公橋規(guī)》(JTGD62-2004)第5.3.5條e=ηeo+h/2-a=7.525mroNde=fcdbx(ho-x/2)解得x=0.0392468m≤ξb×ho=0.567m故為大偏心構(gòu)件。As=0.00188285m^2=1882.9mm^2μ=0.18%<0.2%應(yīng)按最小配筋率進(jìn)行配筋。選用直徑為25mm的HRB400鋼筋，間距為220mm。實(shí)際As=2231.2mm^20.51×10^(-3)×fcu,k^0.5×b×ho=3451.3kN≥roVd=544.8kN故抗剪截面符合《公橋規(guī)》(JTGD62-2004)第5.2.9條的要求。由《公橋規(guī)》(JTGD62-2004)第5.2.10條0.50×10^(-3)×α2×ftd×b×ho＝882.75kN≥roVd=544.8kN故可不進(jìn)行斜截面承載能力驗(yàn)算，僅需按《公橋規(guī)》(JTGD62-2004)第9.3.13條要求配置箍筋。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l(wèi)o=10.3mh=0.8ma=0.03mho=0.77mb=1mMd=735.88kN.mNd=214.36kNVd=35.24kNeo=Md/Nd=3.433mi=h/12^0.5=0.231m長(zhǎng)細(xì)比lo/i=44.6>17.5由《公橋規(guī)》(JTGD62-2004)第5.3.10條ξ1＝0.2+2.7eo/ho=12.237>1,取ξ1＝1ξ2＝1.15-0.01lo/h=1.021>1,取ξ2＝1η=1+(lo/h)^2ξ1ξ2ho/1400eo=1.027由《公橋規(guī)》(JTGD62-2004)第5.3.5條e=ηeo+h/2-a=3.896mroNde=fcdbx(ho-x/2)解得x=0.0613935m≤ξb×ho=0.408m鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)全文共5頁(yè)，當(dāng)前為第5頁(yè)。故為大偏心構(gòu)件。鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)全文共5頁(yè)，當(dāng)前為第5頁(yè)。鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)As=0.00277358m^2=2773.6mm^2μ=0.36%≥0.2%滿足最小配筋率要求。選用直徑為25mm的HRB400鋼筋，間距為170mm。實(shí)際As=2887.5mm^20.51×10^(-3)×fcu,k^0.5×b×ho=2483.7kN≥roVd=35.2kN故抗剪截面符合《公橋規(guī)》(JTGD62-2004)第5.2.9條的要求。由《公橋規(guī)》(JTGD62-2004)第5.2.10條0.50×10^(-3)×α2×ftd×b×ho＝635.25kN≥roVd=35.2kN故可不進(jìn)行斜截面承載能力驗(yàn)算，僅需按《公橋規(guī)》(JTGD62-2004)第9.3.13條要求配置箍筋。(2)結(jié)點(diǎn)lo=10.3mh=1.1ma=0.03mho=1.07mb=1mMd=726.73kN.mNd=214.36kNVd=516.25kNeo=Md/Nd=3.39mi=h/12^0.5=0.318m長(zhǎng)細(xì)比lo/i=32.44>17.5由《公橋規(guī)》(JTGD62-2004)第5.3.10條ξ1＝0.2+2.7eo/ho=8.755>1,取ξ1＝1ξ2＝1.15-0.01lo/h=1.056>1,取ξ2＝1η=1+(lo/h)^2ξ1ξ2ho/1400eo=1.02由《公橋規(guī)》(JTGD62-2004)第5.3.5條e=ηeo+h/2-a=3.978mroNde=fcdbx(ho-x/2)解得x=0.0442259m≤ξb×ho=0.567m故為大偏心構(gòu)件。As=0.00181635m^2=1816.4mm^2μ=0.17%<0.2%應(yīng)按最小配筋率進(jìn)行配筋。選用直徑為25mm的HRB400鋼筋，間距為220mm。實(shí)際As=2231.2mm^20.51×10^(-3)×fcu,k^0.5×b×ho=3451.3kN≥roVd=516.3kN故抗剪截面符合《公橋規(guī)》(JTGD62-2004)第5.2.9條的要求。由《公橋規(guī)》(JTGD62-2004)第5.2.10條0.50×10^(-3)×α2×ftd×b×ho＝882.75kN≥roVd=516.3kN故可不進(jìn)行斜截面承載能力驗(yàn)算，僅需按《公橋規(guī)》(JTGD62-2004)第9.3.13條要求配置箍筋。3、左、右側(cè)板(B-A,C-D)(1)板中l(wèi)o=5.75mh=0.8ma=0.03mho=0.77mb=1mMd=474.97kN.mNd=544.84kNVd=41.93kNeo=Md/Nd=0.872mi=h/12^0.5=0.231m鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)全文共6頁(yè)，當(dāng)前為第6頁(yè)。長(zhǎng)細(xì)比lo/i=24.9>17.5鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)全文共6頁(yè)，當(dāng)前為第6頁(yè)。鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)由《公橋規(guī)》(JTGD62-2004)第5.3.10條ξ1＝0.2+2.7eo/ho=3.257>1,取ξ1＝1ξ2＝1.15-0.01lo/h=1.078>1,取ξ2＝1η=1+(lo/h)^2ξ1ξ2ho/1400eo=1.033由《公橋規(guī)》(JTGD62-2004)第5.3.5條e=ηeo+h/2-a=1.271mroNde=fcdbx(ho-x/2)解得x=0.0505355m≤ξb×ho=0.408m故為大偏心構(gòu)件。As=0.00116671m^2=1166.7mm^2μ=0.15%<0.2%應(yīng)按最小配筋率進(jìn)行配筋。選用直徑為25mm的HRB400鋼筋，間距為310mm。實(shí)際As=1583.5mm^20.51×10^(-3)×fcu,k^0.5×b×ho=2483.7kN≥roVd=41.9kN故抗剪截面符合《公橋規(guī)》(JTGD62-2004)第5.2.9條的要求。由《公橋規(guī)》(JTGD62-2004)第5.2.10條0.50×10^(-3)×α2×ftd×b×ho＝635.25kN≥roVd=41.9kN故可不進(jìn)行斜截面承載能力驗(yàn)算，僅需按《公橋規(guī)》(JTGD62-2004)第9.3.13條要求配置箍筋。(2)結(jié)點(diǎn)lo=5.75mh=1.1ma=0.03mho=1.07mb=1mMd=726.73kN.mNd=516.25kNVd=214.36kNeo=Md/Nd=1.408mi=h/12^0.5=0.318m長(zhǎng)細(xì)比lo/i=18.11>17.5由《公橋規(guī)》(JTGD62-2004)第5.3.10條ξ1＝0.2+2.7eo/ho=3.752>1,取ξ1＝1ξ2＝1.15-0.01lo/h=1.098>1,取ξ2＝1η=1+(lo/h)^2ξ1ξ2ho/1400eo=1.015由《公橋規(guī)》(JTGD62-2004)第5.3.5條e=ηeo+h/2-a=1.949mroNde=fcdbx(ho-x/2)解得x=0.0523883m≤ξb×ho=0.567m故為大偏心構(gòu)件。As=0.00135665m^2=1356.7mm^2μ=0.13%<0.2%應(yīng)按最小配筋率進(jìn)行配筋。選用直徑為25mm的HRB400鋼筋，間距為220mm。實(shí)際As=2231.2mm^20.51×10^(-3)×fcu,k^0.5×b×ho=3451.3kN≥roVd=21