双孔箱涵计算书园中路双孔箱涵计算书
一、设计资料
箱涵净跨径L。=2×4m,净高H。=3.6m,箱涵顶面铺装沥青砼0.05m+C40细石砼层0.2m(平均),两端填土r=18KN/m3,Φ=30°,箱涵主体结构砼强度等级为C30,箱涵基础垫层采用C10砼,受力钢筋采用HRB335钢筋,地基为粉质粘土,汽车荷载为城-B。
二、设计依据
《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规划》(JTG D62-2004)
三、内力计算
1、荷载计算
1)恒载
恒载竖向压力p1=r1·H+r2·δ=24×(0.05+0.2)+25×0.4=16K...
园中路双孔箱涵计算书
一、设计资料
箱涵净跨径L。=2×4m,净高H。=3.6m,箱涵顶面铺装沥青砼0.05m+C40细石砼层0.2m(平均),两端填土r=18KN/m3,Φ=30°,箱涵主体结构砼强度等级为C30,箱涵基础垫层采用C10砼,受力钢筋采用HRB335钢筋,地基为粉质粘土,汽车荷载为城-B。
二、设计依据
《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规划》(JTG D62-2004)
三、内力计算
1、荷载计算
1)恒载
恒载竖向压力p1=r1·H+r2·δ=24×(0.05+0.2)+25×0.4=16KN/m2
恒载水平压力:
顶板处:p2=
=1.5KN/m2
底板处:p3=
=27.87KN/m2
2)活载
a1=a2+2H=0.25+2×0.25×tan30°=0.54m
b1=b2+2H=0.6+2×0.25×tan30°=0.89m
车辆荷载垂直压力q车=
=
=124.84KN/m2
车辆荷载水平压力e车=q车·tan2(45°-Ψ/2)=124.84×0.333=41.61KN/m2
3)作用于底板垂直均布荷载总和q1=1.2q恒1+1.4q车1
q恒1=p1++
=16+
=25KN/m
q车1=124.84 KN/m
q1=1.2q恒1+1.4q车1=1.2×25+1.4×124.84=204.78 KN/m
4)作用于顶板垂直均布荷载总和q2=1.2q恒2+1.4q车2
q恒2= 16KN/m
q车2=124.84 KN/m
q2=1.2q恒2+1.4q车2=193.98 KN/m
5)作用于侧墙顶部的水平均布荷载总和q3=1.2q恒3+1.4q车3
q恒3= 1.5KN/m
q车3=41.61 KN/m
q3=1.2q恒3+1.4q车3=60.05 KN/m
6)作用于侧墙底部的水平均布荷载总和q4=1.2q恒4+1.4q车4
q恒4= 27.87KN/m
q车4=41.61 KN/m
q4=1.2q恒4+1.4q车4=91.7KN/m
2、恒载固端弯矩计算
3、活载固端弯矩计算
EMBED Equation.3
3、抗弯劲度计算
4、杆端弯矩的分配系数计算
5、杆端弯矩的传递系数
各杆件向远端的传递系数均为0.5
6、结点弯矩分配计算
恒载弯矩分配计算表
结点
D
B
A
C
杆端
DB
BD
BA
AB
AC
CA
劲度K
0.005
0.00225
0.00225
0.005
分配系数
0.69
0.31
0.31
0.69
固端弯矩MF
-38.52
38.52
-23.10
16.06
-24.65
24.65
1.33
2.66
5.93
2.96
-5.78
-11.56
-5.19
-2.6
0.4
0.81
1.79
0.9
-0.14
-0.28
-0.12
-0.06
0.01
0.02
0.41
0.21
恒载弯矩合计M1
-44.44
26.68
-26.68
16.89
-16.89
28.53
活载弯矩分配计算表
结点
D
B
A
C
杆端
DB
BD
BA
AB
AC
CA
劲度K
0.005
0.00225
0.00225
0.005
分配系数
0.69
0.31
0.31
0.69
固端弯矩MF
-192.36
192.36
-55.48
55.48
-192.36
192.36
21.22
42.43
94.45
47.22
-54.54
-109.09
-49.01
-24.51
3.80
7.60
16.91
8.46
-1.31
-2.62
-1.18
-0.59
0.09
0.18
0.41
0.21
-0.03
-0.06
-0.03
-0.015
0.01
0.01
活载弯矩合计M2
-248.24
80.59
-80.59
80.58
-80.58
248.25
1.2M1+1.4M2
-400.86
144.84
-144.84
133.08
-133.08
381.79
注:弯矩符号以绕杆端顺时针旋转为正。
7、各部位剪力、轴向力及控制截面弯矩计算。
(1)杆件AC(顶板)及杆件BD(底板)剪力计算
QAC=1.2QAC恒+1.4QAC车=359.2KN
QCA=1.2QCA恒+1.4QCA车=-474.89KN
QDB=1.2QDB恒+1.4QDB车=499.80KN
QBD=1.2QBD恒+1.4QBD车=-380.73KN
(2)杆件AB(侧墙)剪力计算
QAB=1.2QAB恒+1.4QAB车=-138.26KN
QBA=1.2QBA恒+1.4QBA车=165.24KN
(3)各加腋起点截面弯矩及跨间最大弯矩计算
加腋尺寸为0.5×0.3m
则底板左加腋起点截面跨结点D的距离X1左=L1-d1/2-0.5=3.65m
底板右加腋起点截面跨结点D的距离X1右=0.5+d1/2=0.65m
顶板左加腋起点截面跨结点A的距离X2左=X1右=0.5+d1/2=0.65m
顶板右加腋起点截面跨结点A的距离X2右=X1左=L1-d1/2-0.5=3.65m
侧墙上加腋起点截面跨结点B的距离X上=L2-d2/2-0.3=3.5m
侧墙下加腋起点截面跨结点B的距离X下=0.3+d2/2=0.5m
各加腋起点截面的弯矩分别为:
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
底板(BD)、顶板(AC)、侧墙(AB)跨间最大弯矩截面位置
(距结点D的距离)、
(距结点A的距离)、
(距结点B的距离)
底板(BD)、顶板(AC)、侧墙(AB)跨间最大弯矩
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
8、轴向力计算
根据力的平衡原理,顶板轴向力等于侧墙上端剪力;底板轴向力等于侧墙下端剪力;侧墙轴向力等于顶板及底板板端剪力。
9、内力计算成果
各部位控制截面内力计算成果
顶板
底板
侧墙
弯矩(KN·m)
跨间
199.49
209.06
12.83
加腋起点
59.42左
-114.15右
59.32左
-119.25右
-71.55上
-73.45下
剪力(KN)
359.2左
-474.89右
-380.73左
499.8右
-138.26上
165.24下
轴向力(KN)
138.26
165.24
359.2
注:弯矩符号以洞壁内侧受拉为正,外侧受拉为负;轴向力以压力为正,拉为负。
四、截面设计
(1)顶板(A-C)
钢筋按左、右对称,用最不利荷载计算。
a) 跨中:
l0=4.3m h=0.4m a=0.04m h0=0.36m
由《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第5.3.10条
由《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第5.3.5条
解得
为大偏心受压构件。
用Φ20@100mm,实际As=3141mm2,偏安全。
满足《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第9.1.12条规定。
抗剪配筋按构造设置。
b) 角点:
l0=4.3m h=0.7m a=0.04m h0=0.66m
由《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第5.3.10条
由《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第5.3.5条
解得
为大偏心受压构件。
用Φ18@100mm,实际As=2545mm2,偏安全。
满足《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第9.1.12条规定。
抗剪配筋按构造设置。
(2)底板(B-D)
钢筋按左、右对称,用最不利荷载计算。
a)跨中:
l0=4.3m h=0.4m a=0.04m h0=0.36m
由《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第5.3.10条
由《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第5.3.5条
解得
为大偏心受压构件。
用Φ20@100mm,实际As=3141mm2,偏安全。
满足《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第9.1.12条规定。
抗剪配筋按构造设置。
b) 角点:
l0=4.3m h=0.7m a=0.04m h0=0.66m
由《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第5.3.10条
由《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第5.3.5条
解得
为大偏心受压构件。
用Φ18@100mm,实际As=2545mm2,偏安全。
满足《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第9.1.12条规定。
抗剪配筋按构造设置。
(2)侧板(A-B)
a)板中:
l0=4.0m h=0.3m a=0.04m h0=0.26m
由《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第5.3.10条
由《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第5.3.5条
解得
为大偏心受压构件。
需按最小配筋率配置受拉钢筋用Φ20@200mm,实际As=1572mm2,偏安全。
满足《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第9.1.12条规定。
抗剪配筋按构造设置。
c) 角点:
l0=4.0m h=0.8m a=0.04m h0=0.76m
故不需要计算
由《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第5.3.5条
解得
为大偏心受压构件。
需按最小配筋率配置受拉钢筋用Φ18@100mm,实际As=2545mm2,偏安全。
满足《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第9.1.12条规定。
抗剪配筋按构造设置。
(2)中板(C-D)
中板配筋参照侧板配筋,其配筋偏安全。。
五、基底应力验算
(1)荷载计算
P土=24×0.25=6.0KN/m2
P车=124.84KN/m2
偏心距e=0.65m
N=P土+P箱+P水+P车=6+33.37+30.65+124.84=194.86KN/m2
M=P车×e=124.84×0.65=81.146KN·m
(2)基地应力
由《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)第3.2.2-25式
(3)基底容许应力
基础宽度b=4.6m>2m,基础深度h=0.25+4.4=4.65m>3m,且h/b=1.01<4故应按《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)第2.1.4条计算修正后的容许应力
K1=2.0,K2=4.0
满足要求。
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9
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