新规范双孔箱涵结构设计
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1、孔径及净空净跨径L 0 =4m 净高h 0 = 2.5m孔数m=22、设计安全等级一级结构重要性系数r 0 = 1.13、汽车荷载荷载等级公路 —Ⅰ级4、填土情况涵顶填土高度H =0.55m 土的内摩擦角Φ =30°填土容重γ1 =18kN/m 3地基容许承载力[σ0] =150kPa5、建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径20mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =280MPa涵身混凝土强度等级C 25涵身混凝土抗压强度设计值f cd =11.5MPa 涵身混凝土抗拉强度设计值f td = 1.23MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 =25kN/m 3基础混凝土强度等级C 15混凝土重力密度γ3 =24kN/m 3(一)截面尺寸拟定 (见图L-01)顶板、底板厚度δ =0.35m C 1 =0.25m 侧墙厚度t =0.35m C 2 =0.25m 横梁计算跨径L P = L 0+t = 4.35m L = 2L 0+3t =9.05m 侧墙计算高度h P = h 0+δ = 2.85m h = h 0+2δ =3.2m 基础襟边 c =0.1m 基础高度 d =0.1m 基础宽度 B =9.25m(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ =18.65kN/m 2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) = 3.30kN/m 2图 L-01底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/3) =22.50kN/m 22、活载汽车后轮着地宽度0.6m ,由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.3.4条规定,按30°角向下分布。
一个汽车后轮横向分布宽<1.3/2 m <1.8/2m故横向分布宽度a = (0.6/2+Htan30°)×2+1.3 =2.535m 同理,纵向,汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30°=0.418 m <1.4/2m 故b = (0.2/2+Htan30°)×2 =0.835m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压力q 车 = ∑G/(a×b) =66.13kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2(45°-φ/2) =22.04kN/m2(三)内力计算1、构件刚度比K = (I 1/I 2)×(h P /L P ) =0.66钢筋混凝土双孔箱涵结构设计0.62 m0.6/2+Htan30°=一 、 设 计 资 料二 、 设 计 计算2、节点弯矩和轴向力计算(1)a种荷载作用下 (图L-02)涵洞四角节点弯矩M aA = M aC = M aE = M aF =-1/u·pL P2/12M BA = M BE = M DC = M DF =-(3K+1)/u·pL P2/12M BD = M DB =0横梁内法向力N a1 = N a2 = Na1' = Na2'=0侧墙内法向力N a3 = N a4 =(M BA-M aA+pL p2/2)/Lp图 L-02Na5=-(N a3+N a4)恒载p = p恒 =18.65kN/m2M aA = M aC = M aE = M aF =-12.73kN·mM BA = M BE = M DC = M DF =-37.75kN·mN a3 = N a4 =34.81kNNa5=-69.62kN车辆荷载p = q车 =66.13kN/m2M aA = M aC = M aE = M aF =-45.14kN·mM BA = M BE = M DC = M DF =-133.85kN·mN a3 = N a4 =123.44kNNa5=-246.88kN(2)b种荷载作用下 (图L-03)M bA = M bC = M bE = M bF =-K·ph P2/6uM BA = M BE = M DC = M DF =K·ph P2/12uM BD = M DB =0N b1 = N b2 = Nb1' = Nb2'=ph P/2N b3 = N b4 =(M BA-M bA)/L pN b5=-(N b3+N b4)恒载p = e P1 = 3.30kN/m2M bA = M bC = M bE = M bF =-1.27kN·mM BA = M BE = M DC = M DF =0.63kN·m图 L-03N b1 = N b2 = N b1' = N b2'= 4.70kNN b3 = N b4 =-0.44kNN b5=0.87kN(3)c种荷载作用下 (图L-04)Φ=20u(K+6)/K=469.36M cA = M cE =-(8K+59)·ph P2/6ΦM cC = M cF =-(12K+61)·ph P2/6ΦM BA = M BE =(7K+31)·ph P2/6ΦM DC = M DF =(3K+29)·ph P2/6ΦM BD = M DB =0N c1 = N c1'=ph P/6+(M cC-M cA)/h PN c2 = N c2'=ph P/3-(M cC-M cA)/h PN c3 = N c4 =(M BA-M cA)/L pN c5 =-(N c3+N c4)恒载p = e P2-e P1 =19.20kN/m2M cA = M cE =-3.56kN·mM cC = M cF =-3.81kN·mM BA = M BE = 1.97kN·m图 L-04M DC = M DF = 1.71kN·mN c1 = N c1'=9.03kNN c2 = N c2'=18.33kNN c3 = N c4 = 1.27kNN c5 =-2.54kN(4)d种荷载作用下 (图L-05)Φ1=20(K+2)(6K2+6K+1)=398.62Φ2=u/K= 3.53Φ3=120K3+278K2+335K+63=435.56Φ4=120K3+529K2+382K+63=574.10Φ5=360K3+742K2+285K+27=633.47Φ6=120K3+611K2+558K+87=748.61M dA =(-2/Φ2+Φ3/Φ1)·ph P2/4M dE =(-2/Φ2-Φ3/Φ1)·ph P2/4M dC =-(2/Φ2+Φ5/Φ1)·ph P2/24M dF =-(2/Φ2-Φ5/Φ1)·ph P2/24M BE =-(-2/Φ2-Φ4/Φ1)·ph P 2/24M DC =(1/Φ2+Φ6/Φ1)·ph P 2/24M DF =(1/Φ2-Φ6/Φ1)·ph P 2/24M BD =-Φ4·ph P 2/12Φ1M DB =Φ6·ph P 2/12Φ1N d1 =(M dC +ph P 2/2-M dA )/h P 图 L-05N d2 =ph p -N d1N d1' =(M dF -M dE )/h P N d2' =ph p -N d1'N d3 =(M BA +M BD -M dA )/L P N d4 =(M BE +M BD -M dE )/L P N d5 =-(N d3+N d4)车辆荷载p = e 车 =22.04kN/m 2M dA =23.52kN ·m M dE =-74.30kN ·m M dC =-16.09kN ·m M dF =7.62kN ·m M BA =-14.98kN ·m M BE = 6.51kN ·m M DC =16.13kN ·m M DF =-11.89kN ·m M BD =-21.49kN ·m M DB =28.02kN ·m N d1 =-45.31kN N d2 =108.13kN N d1' =0.39kN N d2' =62.43kN N d3 =-13.79kN N d4 =13.64kN N d5 =0.15kN(5)节点弯矩、轴力计算及荷载效应组合汇总表按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.6条进行承载能力极限状态效应组合3、构件内力计算(跨中截面内力)(1)顶板1 (图L-06)x =L P /2P = 1.2p 恒+1.4q 车 =114.96kN N x = N 1 =-44.21kNV x = Px-N 3 =53.59kN 顶板1'x =L P /2P = 1.2p 恒+1.4q 车 =114.96kN N x = N 1' =19.77kN M x = M E +N 4x-Px 2/2 =49.64kN ·m V x = Px-N 4 =15.19kN(2)底板2 (图L-07)ω1 =1.2p 恒+1.4(q 车+3e 车H P 2/4L P 2)=124.90kN/m 2ω2 =1.2p 恒+1.4q 车=114.96kN/m 2x =L P /2N x = N 2 =183.63kNM x =M C +N 3x-ω2·x 2/2-5x 3(ω1-ω2)/12L P =37.47kN ·m V x =ω2x+3x 2(ω1-ω2)/2L P -N 3=69.80kN底板2'ω1 =1.2p 恒+1.4q 车=114.96kN/m 2ω2 =1.2p 恒+1.4(q 车-3e 车H P 2/4L P 2)=105.03kN/m 2x =L P /2N x = N 2' =119.65kNM x =M F +N 4x-ω2·x 2/2-x 3(ω1-ω2)/6L P=183.56kN ·m V x =ω2x+x 2(ω1-ω2)/2L P -N 4=4.39kN(3)左侧墙 (图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e 车=35.48kN/m 2ω2 =1.4e P2+1.4e 车62.36kN/m 2x =h P /2N x = N 3 =196.45kNM x =M A +N 1x-ω1·x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6h P =-155.86kN ·m V x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2h P -N 1=104.35kN(4)右侧墙 (图L-09)ω1 = 1.4e P1 = 4.62kN/m 2ω2 = 1.4e P2 =31.50kN/m 2x =h P /2N x = N 4=234.85kNM x =M E +N 1'x-ω1·x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6h P =-170.30kN ·m V x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2h P -N 1'=-3.61kN(5)中间墙 (图L-10)x =h P /2N x = N 5=-431.30kNM x =M BD +(N1+N 1')x =-64.91kN ·m V x =-(N 1+N 1')=24.44kN(5)构件内力汇总表图 L-09图 L-10图 L-06图 L-07图L-08(四)截面设计1、顶板(A-B\B-E)钢筋按左、右对称,用最不利荷载计算。
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=)245(tan21ψγ-⋅⋅H=1.5KN/m2底板处:p3=)245(tan)(21ψγ-⋅+⋅hH=27.87KN/m22)活载a1=a2+2H=0.25+2×0.25×tan30°=0.54mb1=b2+2H=0.6+2×0.25×tan30°=0.89m车辆荷载垂直压力q车=11baG⨯∑=89.054.060⨯=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1q恒1=p1++BddHr)2(43+⨯⨯=16+9.8)3.03.02(6.325+⨯⨯⨯=25KN/mq 车1=124.84 KN/mq 1=1.2q 恒1+1.4q 车1=1.2×25+1.4×124.84=204.78 KN/m4)作用于顶板垂直均布荷载总和q 2=1.2q 恒2+1.4q 车2q 恒2= 16KN/m q 车2=124.84 KN/m q 2=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q 3=1.2q 恒3+1.4q 车3q 恒3= 1.5KN/m q 车3=41.61 KN/m q 3=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q 4=1.2q 恒4+1.4q 车4q 恒4= 27.87KN/m q 车4=41.61 KN/m q 4=1.2q 恒4+1.4q 车4=91.7KN/m 2、恒载固端弯矩计算m KN L q MFAC ⋅-=⨯-=⨯-=65.24123.416122212恒恒m KN M M F AC F CA ⋅=-=65.24恒恒m KN L q MFBD ⋅=⨯=⨯-=52.38123.425122211恒恒m KN M M F BD F DB ⋅-=-=52.38恒恒m KN L q q L q M F AB ⋅=⨯-+⨯=⨯-+⨯=06.16304)5.187.27(1245.130)(12222234223恒恒恒恒mKN L q q L q MFBA ⋅-=⨯--⨯-=⨯--⨯-=10.23204)5.187.27(1245.120)(12222234223恒恒恒恒3、活载固端弯矩计算m KN L q MF AC ⋅-=⨯-=⨯-=36.192123.484.124122212车车m KN M M F AC F CA ⋅=-=36.192车车mKN L q MFBD ⋅=⨯=⨯=36.192123.484.124122211车车m KN M M F BD F DB ⋅-=-=36.192车车mKN L q q L q MFAB ⋅=⨯-+⨯=⨯-+⨯=48.55304)61.4161.41(12461.4130)(12222234223车车车车m KN L q q L q MF BA ⋅-=⨯--⨯-=48.5520)(122234223车车车车3、抗弯劲度计算005.03.4124.04124313=⨯⨯=⨯=L d K AC顶 005.03.4124.04124313=⨯⨯=⨯=L d K BD底 00225.04123.04124323=⨯⨯=⨯==L d K K BA AB侧4、杆端弯矩的分配系数计算69.000225.0005.0005.0=+=+=AB AC AC AC K K K μ31.000225.0005.000225.0=+=+=AB AC AB AB K K K μ31.0005.000225.000225.0=+=+=BD BA BA BA K K K μ69.0005.000225.0005.0=+=+=BD BA BD BD K K K μ5、杆端弯矩的传递系数各杆件向远端的传递系数均为0.56、结点弯矩分配计算恒载弯矩分配计算表注:弯矩符号以绕杆端顺时针旋转为正。
裂缝宽度验算:按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第1.0.7条规定:该箱涵所处环境类别为:Ⅰ类按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.2条规定:钢筋砼构件其计算裂缝宽度不应超过:0.20 mm1、顶板(1)跨中l0 = 4.35 m ,h =0.34 m , a =0.04 m ,A S=805.54mm2 y s=0.12 m ,h0 =0.30 m , b =1.00 m ,d=20mm M d =74.16 kN·m ,N d =9.95 kN, V d =45.18 kNe0 = M d/N d =7.453mN l=46.90 kN,N S=36.95 kN按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定:偏心受压构件:σss=N s(e s-z)/A s zηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=1.00e s=ηs e0+y s=7.57r f'=(b f'-b)h f'/b/h0=0Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/e s)2)h0=0.26σss=1.29Mpa按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定:W tk=C1C2C3σss/E s((30+d)/(0.28+10ρ))C1=1.0C2=1+0.5N l/N s=1.63C3=0.9E s=2.0E+05Mpaρ=(A s+A p)/(bh0+(b f-b)h f=0.60%W tk=0.0014mm满足(2)角点l0 = 4.35 m ,h =0.44 m , a =0.04 m ,A S=1570.80mm2 y s=0.17 m ,h0 =0.40 m , b =1.00 m ,d=20mm M d =206.56 kN·m ,N d =9.95 kN, V d =365.26 kNe0 = M d/N d =20.758mN l=99.25 kN·m ,N S=107.31 kN·m按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定:偏心受压构件:σss=N s(e s-z)/A s zηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=1.00e s=ηs e0+y s=20.93r f'=(b f'-b)h f'/b/h0=0Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/e s)2)h0=0.35σss=4.04Mpa按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定:W tk=C1C2C3σss/E s((30+d)/(0.28+10ρ))C1=1.0C2=1+0.5N l/N s=1.46C3=0.9E s=2.0E+05Mpaρ=(A s+A p)/(bh0+(b f-b)h f=0.60%W tk=0.0039mm满足2、底板(1)跨中l0 = 4.35 m ,h =0.34 m , a =0.04 m ,A S=1365.91mm2 y s=0.12 m ,h0 =0.30 m , b =1.00 m ,d=20mm M d =132.18 kN·m ,N d =116.83 kN, V d =10.62 kNe0 = M d/N d = 1.131mN l=65.50 kN,N S=51.33 kN按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定:偏心受压构件:σss=N s(e s-z)/A s zηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=1.00e s=ηs e0+y s=1.25r f'=(b f'-b)h f'/b/h0=0Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/e s)2)h0=0.26σss=0.14Mpa按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定:W tk=C1C2C3σss/E s((30+d)/(0.28+10ρ))C1=1.0C2=1+0.5N l/N s=1.64C3=0.9E s=2.0E+05Mpaρ=(A s+A p)/(bh0+(b f-b)h f=0.60%W tk=0.0002mm满足(2)角点l0 = 4.35 m ,h =0.44 m , a =0.04 m ,A S=1570.80mm2 y s=0.17 m ,h0 =0.40 m , b =1.00 m ,d=20mm M d =203.76 kN·m ,N d =116.83 kN, V d =365.26 kNe0 = M d/N d = 1.744mN l=99.92 kN·m ,N S=103.84 kN·m按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定:偏心受压构件:σss=N s(e s-z)/A s zηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=1.00e s=ηs e0+y s=1.91r f'=(b f'-b)h f'/b/h0=0Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/e s)2)h0=0.35σss=0.30Mpa按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定:W tk=C1C2C3σss/E s((30+d)/(0.28+10ρ))C1=1.0C2=1+0.5N l/N s=1.48C3=0.9E s=2.0E+05Mpaρ=(A s+A p)/(bh0+(b f-b)h f=0.60%W tk=0.0003mm满足3、侧板(1)板中l0 = 3.44 m ,h =0.35 m , a =0.04 m ,A S=908.82mm2 y s=0.13 m ,h0 =0.31 m , b =1.00 m ,d=18mm M d =107.58 kN·m ,N d =196.07 kN, V d =4.81 kNe0 = M d/N d =0.549mN l=98.77 kN,N S=97.29 kN按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定:偏心受压构件:σss=N s(e s-z)/A s zηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=1.00e s=ηs e0+y s=0.67r f'=(b f'-b)h f'/b/h0=0Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/e s)2)h0=0.26σss=0.17Mpa按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定:W tk=C1C2C3σss/E s((30+d)/(0.28+10ρ))C1=1.0C2=1+0.5N l/N s=1.51C3=0.9E s=2.0E+05Mpaρ=(A s+A p)/(bh0+(b f-b)h f=0.60%W tk=0.0002mm满足(2)角点l0 = 3.44 m ,h =0.45 m , a =0.04 m ,A S=981.75mm2y s=0.18 m ,h0 =0.41 m , b =1.00 m ,d=20mm M d =156.36 kN·m ,N d =196.07 kN, V d =47.36 kNe0 = M d/N d =0.797mN l=53.10 kN·m ,N S=103.25 kN·m按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定:偏心受压构件:σss=N s(e s-z)/A s zηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=1.00e s=ηs e0+y s=0.97r f'=(b f'-b)h f'/b/h0=0Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/e s)2)h0=0.35σss=0.19Mpa按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定:W tk=C1C2C3σss/E s((30+d)/(0.28+10ρ))C1=1.0C2=1+0.5N l/N s=1.26C3=0.9E s=2.0E+05Mpaρ=(A s+A p)/(bh0+(b f-b)h f=0.60%W tk=0.0002mm满足4、中间板(1)板中l0 = 3.44 m ,h =0.35 m , a =0.04 m ,A S=628.32mm2 y s=0.13 m ,h0 =0.31 m , b =1.00 m ,d=16mm M d =77.31 kN·m ,N d =365.26 kN, V d =57.31 kNe0 = M d/N d =0.212mN l=197.55 kN,N S=167.71 kN按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定:偏心受压构件:σss=N s(e s-z)/A s zηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=1.00e s=ηs e0+y s=0.34r f'=(b f'-b)h f'/b/h0=0Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/e s)2)h0=0.24σss=0.11Mpa按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定:W tk=C1C2C3σss/E s((30+d)/(0.28+10ρ))C1=1.0C2=1+0.5N l/N s=1.59C3=0.9E s=2.0E+05Mpaρ=(A s+A p)/(bh0+(b f-b)h f=0.60%W tk=0.0001mm满足(2)角点l0 = 3.44 m ,h =0.55 m , a =0.04 m ,A S=1058.22mm2 y s=0.23 m ,h0 =0.51 m , b =1.00 m ,d=16mm M d =27.50 kN·m ,N d =365.26 kN, V d =271.07 kNe0 = M d/N d =0.075mN l=0.00 kN·m ,N S=27.50 kN·m按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定:偏心受压构件:σss=N s(e s-z)/A s zηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=1.00e s=ηs e0+y s=0.30r f'=(b f'-b)h f'/b/h0=0Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/e s)2)h0=0.27σss=0.003Mpa按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定:W tk=C1C2C3σss/E s((30+d)/(0.28+10ρ))C1=1.0C2=1+0.5N l/N s=1.00C3=0.9E s=2.0E+05Mpaρ=(A s+A p)/(bh0+(b f-b)h f=0.60%W tk=0.0000mm满足。
新规范箱涵结构设计(2021年7月).1、孔径及净空商定:净跨径L 0 = 3.0m 1、轴向力以杆件受压为正。
净高h 0 = 2.5m2、弯矩以使箱涵内框一侧受拉为正。
2、设计平安等级三级3、截面剪力:使计算截面逆时针转动为正。
结构重要性系数r 0 = 0.9前提条件:1支座在杆件下方;3、汽车荷载2x为计算截面距左端支座之距离。
荷载等级大路—Ⅰ级4、支座反力以受压为正。
4、填土状况5、以梁为隔离体,固端梁简化为简支梁时,涵顶填土高度H =0.8m 图中所加的杆端力(轴力、弯矩及支反力均为正值,土的内摩擦角Φ =30°若计算得到的值为负值,则表示实际方向与图中所示填土容重γ1 =18kN/m 3 的方向相反。
地基容许承载力[σ0] =200kPa6、本表格默认箱涵内水深为满水,也可以修改表格,5、建筑材料先不考虑水压力得到涵洞基底应力σmax,一般钢筋种类HRB335最终要求的基底应力为:σmax+h 水*10KPa。
主钢筋直径12mm 钢筋弹性模量Es =200000MPa 钢筋抗拉强度设计值f sd =280MPa7、本表格未考虑砼收缩、温度变化的影响。
涵身混凝土强度等级C 208、本表格已考虑涵洞设计细则中竖向土压力系数的影响。
涵身混凝土抗压强度设计值f cd =9.2MPa 9、本表格已考虑偏心受压构件裂缝宽度验算。
涵身混凝土抗拉强度设计值f td = 1.06MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 =25.0kN/m 3基础混凝土强度等级C 15混凝土重力密度γ3 =24.0kN/m 3(一截面尺寸拟定 (见图L-01顶板、底板厚度δ =0.3m C 1 =0.3m 侧墙厚度t =0.28m C 2 =0.5m 横梁计算跨径L P = L 0+t = 3.28m L = L 0+2t = 3.56m 侧墙计算高度h P =h 0+δ = 2.8m h = h 0+2δ =3.1m 基础襟边 c =0.2m 基础高度 d =0.4m 基础宽度B = 3.96m[JTG/T D65-04--2007表9.2.2]h/D =0.22竖向土压力系数Ks =1.09图 L-01(二荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒= Ks γ1H+γ2δ =23.19kN/m 2恒载水平压力钢筋混凝土箱涵结构设计一、设计资料二、设计计算顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2 = 4.80kN/m 2底板处e P2 = γ1(H+htan 2(45°-φ/2 =23.40kN/m 22、活载汽车后轮着地宽度0.6m,由《大路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004第4.3.4条规定,按30°角向下分布。
1、孔径及净空净跨径L 0 = 6.9m 净高h 0 =3m孔数m=22、设计安全等级二级结构重要性系数r 0 =1.03、汽车荷载荷载等级公路 —Ⅰ级4、填土情况涵顶填土高度H =0.55m 土的内摩擦角Φ =35°填土容重γ1 =18kN/m 3地基容许承载力[σ0] =200kPa5、建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径28mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =280MPa 涵身混凝土强度等级C 30涵身混凝土抗压强度设f cd =13.8MPa 涵身混凝土抗拉强度设f td = 1.39MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 =25kN/m 3基础混凝土强度等级C 15混凝土重力密度γ3 =24kN/m 3钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计一 、 设 计 资 料(一)截面尺寸拟定 (见顶板、底板厚度δ =0.55m C 1 =0.3m 侧墙厚度t =0.45m C 2 =0.3m 横梁计算跨径L P = L 0+t=7.35m L =2L 0+3t =15.15m 侧墙计算高度h P = h 0+δ = 3.55m h = h 0+2δ = 4.1m 基础襟边 c =0.15m 基础高度 d =0.15m 基础宽度 B =15.45m(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ23.65kN/m2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(45 2.68kN/m 2图 L-01底板处e P2 = γ1(H+h)tan22.68kN/m 22、活载汽车后轮着地宽度一个汽车后轮横向分布<1.3/2 m <1.8/2m故横向分布宽度 a =(0.6/2+Ht2.535m同理,纵向,汽车后0.2/2+Htan30°=0.418 m <1.4/2m0.62 m0.6/2+Htan30°=二 、 设 计 计 算故b =(0.2/2+Ht 0.835m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压力q 车 = ∑G/(a×b)66.13kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2(45°17.92kN/m 2(三)内力计算1、构件刚度比K =(I 1/I 2)×0.88u=2K+1=2.762、节点弯矩和轴向力计(1)a种荷载作用下 (图涵洞四角节点弯矩M aA = M aC = M aE =-1/u ·pL P 2/12M BA = M BE= M DC =-(3K+1)/u ·pL P 2/12M BD = M DB =0横梁内法向力N a1= N a2= Na1' =0侧墙内法向力N a3 = N a4=(M BA -M aA +pL p 2/2Na 5=-(N a3+N a4)恒载p = p 恒 =23.65kN/m2M aA = M aC= M aE =-38.52kN ·mM BA= MBE= M DC =-140.44kN ·m N a3 = N a4=73.05kN Na 5=-146.09kN车辆荷载p = q 车 =66.13kN/m 2M aA = M aC= M aE =-107.72kN ·m 图 L-02M BA= MBE= M DC =-392.71kN ·m N a3 = N a4=204.26kN Na 5=-408.52kN (2)b种荷载作用下 (图M bA = M bC = M bE =-K ·ph P 2/6u M BA = M BE = M DC =K ·ph P 2/12uM BD = M DB=0N b1 = N b2= Nb1' =ph P /2N b3 = N b4=(M BA -M bA )/L pN b5=-(N b3+N b4)恒载p = e P1 = 2.68kN/m2M bA = M bC= M bE =-1.80kN ·m M BA= MBE= M DC =0.90kN ·m N b1 = N b2= N b1' = 4.76kN N b3 = N b4=-0.37kN N b5=0.73kN图 L-03(3)c种荷载作用下 (图Φ=20u(K+6)431.35M cA = M cE =-(8K+59)·ph P 2/6ΦM cC = M cF=-(12K+61)·ph P 2/6ΦM BA= M BE=(7K+31)·ph P 2/6ΦM DC = M DF =(3K+29)·ph P 2/6ΦM BD = M DB=0N c1 =N c1'=ph P /6+(M cC -M cA )/h P N c2=N c2'=ph P/3-(M cC -N c3= Nc4=(M BA -M cA )/L pN c5 =-(N c3+N c4)恒载p = e P2-e P1 =20.00kN/m 2M cA = M cE=-6.43kN ·mM cC= M cF=-6.97kN ·m M BA = M BE=3.62kN ·m 图 L-04M DC= M DF= 3.08kN ·m N c1 =N c1'=11.68kN N c2 =N c2'=23.82kN N c3 = N c4=1.37kNN c5 =-2.74kN(4)d种荷载作用下 (图Φ1=20(K+2)631.52Φ2=u/K= 3.13Φ3=120K3+2656.90Φ4=120K 3+5893.53Φ5=360K3+71102.22Φ6=120K 3+61136.50M dA =(-2/Φ2+Φ3/Φ1)·M dE =(-2/Φ2-Φ3/Φ1)·M dC =-(2/Φ2+Φ5/Φ1)·M dF =-(2/Φ2-Φ5/Φ1)·M BA =-(-2/Φ2+Φ4/Φ1)·M BE =-(-2/Φ2-Φ4/Φ1)·M DC =(1/Φ2+Φ6/Φ1)·M DF =(1/Φ2-Φ6/Φ1)·M BD =-Φ4·ph P 2/12Φ1M DB =Φ6·ph P 2/12Φ1N d1 =(M dC +ph P 2/2-M dA )/h P图 L-05N d2 =ph p -N d1N d1' =(M dF -M dE )/h P N d2' =ph p -N d1'N d3 =(M BA +M BD -M dA )/L P N d4 =(M BE+M BD-M dE )/L P N d5 =-(N d3+N d4)车辆荷载p = e 车 =17.92kN/m 2M dA =22.70kN ·m M dE =-94.76kN ·m M dC =-22.43kN ·mM dF =10.42kN·mM BA =-19.32kN·mM BE =7.31kN·mM DC =19.94kN·mM DF =-13.93kN·mM BD =-26.63kN·mM DB =33.87kN·mN d1 =-44.52kNN d2 =108.14kNN d1' =0.88kNN d2' =62.74kNN d3 =-9.34kNN d4 =10.26kNN d5 =-0.92kN (5)节点弯矩、轴力计算按《公路桥涵设计通用3、构件内力计算(跨中截(1)顶板1(图L-06)x =L P/2P = 1.2p 恒+1.4q 车120.96kNN x = N 1 =-39.31kN M x=M A +N 3x-336.51kN ·m V x = Px-N 3 =82.60kN顶板1'x =L P/2P = 1.2p 恒+1.4q 车120.96kN N x = N 1' =24.25kN M x=M E +N 4x-272.93kN ·m V x = Px-N 4 =55.15kN(2)底板2(图L-07)ω1 =1.2p 恒+1.4(q 车=125.35kN/m 2ω2 =1.2p 恒+1.4q 车图 L-07=120.96kN/m2x =L P /2N x = N 2 =191.41kNM x =M C +N 3x-ω2·x 2/2-=260.23kN ·mV x =ω2x+3x 2(ω=94.70kN底板2'ω1 =1.2p 恒+1.4q 车=120.96kN/m 2ω2 =1.2p 恒+1.4(q 车-=116.57kN/m 2x =L P /2N x = N 2' =127.85kNM x =M F +N 4x-ω2·x 2/2-=444.13kN ·mV x =ω2x+x 2(ω1-=47.09kN(3)左侧墙(图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e 车=28.85kN/m 2ω2 =1.4e P2+1.4e 车56.84kN/m 2x =h P /2N x = N 3 =361.94kNM x =M A +N 1x-ω1·x 2/2-=-299.35kN ·mV x =ω1x+x 2(ω2-=102.93kN(4)右侧墙(图L-09)图 L-08图 L-09ω1 =1.4e P1 = 3.76kN/m 2ω2=1.4e P2 =31.75kN/m2x =h P /2N x = N 4=389.39kNM x =M E +N 1'x-ω1·x 2/2-=-311.46kN ·mV x =ω1x+x 2(ω2-=-5.16kN(5)中间墙(图L-10)x =h P /2N x = N 5=-751.33kNM x =M BD +(N1+N 1')x=-64.02kN ·m V x =-(N 1+N 1')=15.06kN(5)构件内力汇总表图 L-10(四)截面设计1、顶板(A-B\B-E)钢筋按左、右对称,用(1)跨中l 0 =7.35 m ,h =0.55 m , a =0.04 m ,h 0 =0.51 m ,b =1.00 m ,M d =336.51 kN ·m ,N d =-39.31 kN , V d =82.60 kNe 0 = M d /N d=-8.561m i =h/121/2=0.159m 长细比l 0/i =46.29> 17.5由《公路钢筋混凝土及ξ1 =0.2+2.7e 0-45.120≤ 1.0,取ξ1 =-45.12ξ2=1.15- 1.016> 1.0 ,取ξ2 =1.00η =1+(l 0/h)2ξ1ξη = 1.343由《公路钢筋混凝土及e = ηe 0+h/2-a -11.261m r 0N d e =f cd bx(h 0-x/2)442.66 =13800x(0.51-x/2)解得x =0.067 m ≤ξb h 0 =0.56×0.51 =0.286 m故为大偏心受压构件。
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/m 3,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p 1=r 1·H+r 2·δ=24×(0.05+0.2)+25×0.4=16KN/m 2 恒载水平压力:顶板处:p 2=)245(tan 21ψγ-⋅⋅οH =1.5KN/m 2底板处:p 3=)245(tan )(21ψγ-⋅+⋅οh H =27.87KN/m 22)活载a 1=a 2+2H=0.25+2×0.25×tan30°=0.54mb 1=b 2+2H=0.6+2×0.25×tan30°=0.89m 车辆荷载垂直压力q 车=11b a G⨯∑=89.054.060⨯=124.84KN/m 2车辆荷载水平压力e 车=q 车·tan 2(45°-Ψ/2)=124.84×0.333=41.61KN/m 2 3)作用于底板垂直均布荷载总和q 1=1.2q 恒1+1.4q 车1q 恒1=p 1++B d d H r )2(43+⨯⨯=16+9.8)3.03.02(6.325+⨯⨯⨯=25KN/mq 车1=124.84 KN/mq 1=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q 2=1.2q 恒2+1.4q 车2 q 恒2= 16KN/m q 车2=124.84 KN/mq 2=1.2q 恒2+1.4q 车2=193.98 KN/m5)作用于侧墙顶部的水平均布荷载总和q 3=1.2q 恒3+1.4q 车3 q 恒3= 1.5KN/m q 车3=41.61 KN/mq 3=1.2q 恒3+1.4q 车3=60.05 KN/m6)作用于侧墙底部的水平均布荷载总和q 4=1.2q 恒4+1.4q 车4 q 恒4= 27.87KN/m q 车4=41.61 KN/mq 4=1.2q 恒4+1.4q 车4=91.7KN/m 2、恒载固端弯矩计算mKN L q q L q MFBA ⋅-=⨯--⨯-=⨯--⨯-=10.23204)5.187.27(1245.120)(12222234223恒恒恒恒3、活载固端弯矩计算 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0.56、结点弯矩分配计算恒载弯矩分配计算表活载弯矩分配计算表注:弯矩符号以绕杆端顺时针旋转为正。
⾃⼰编制的表格-两孔箱涵(结构、配筋、裂缝、基底应⼒)箱涵结构计算(恒载+活载)钢筋混凝⼟箱涵结构设计⼀、设计资料1、孔径及净空净跨径L0 =9.1m净⾼h0 = 5.4m孔数m=22、设计安全等级⼀级结构重要性系数r0 = 1.13、汽车荷载荷载等级公路 —Ⅰ级4、填⼟情况涵顶填⼟⾼度H = 2.1m⼟的内摩擦⾓Φ =30°填⼟容重γ1 =18kN/m3地基容许承载⼒[σ0] =200kPa5、建筑材料普通钢筋种类HRB400主钢筋直径22mm钢筋抗拉强度设计值f y =360MPa涵⾝混凝⼟强度等级C30涵⾝混凝⼟抗压强度设计值f cd =14.3MPa涵⾝混凝⼟抗拉强度设计值f td = 1.43MPa钢筋混凝⼟重⼒密度γ2 =25kN/m3基础混凝⼟强度等级C20混凝⼟重⼒密度γC =23.5kN/m3⼆、设计计算(⼀)截⾯尺⼨拟定 (见图L-01)顶板厚度δ1 =0.8m底板厚度δ1 =1mC1 =0.4m侧墙厚度t =1mC2 =0.4m中墙厚度t' =0.8m横梁计算跨径L P = L0+(t+t')/2 =10mL = 2L0+2t+t' =21mL1=10m侧墙计算⾼度h P = h0+δ = 6.2mh = h0+(δ1+δ2) =7.2m基础襟边 c =0.1m基础⾼度 d =0.3m基础宽度 B =21.2m⼟压⼒分项系数γ3= 1.1⾃重分项系数γ4= 1.05(⼆)荷载计算1、恒载恒载竖向⼟压⼒q恒⼟ =γ 3 γ1H =41.58kN/m2顶板⾃重q恒⾃ =γ 4 γ2δ1 =21.00kN/m2恒载⽔平压⼒顶板(顶板底⾯)处e P1 =γ 3 γ1(H+δ1)tan2(45°-φ/2) =19.14kN/m2图 L-01底板(底板顶⾯)处e P2 =γ 3γ1(H+h0+δ1)tan2(45°-φ/3) =54.78kN/m22、活载汽车后轮着地宽度0.6x0.2m,后轮分布间距1.4x1.8m,由《公路桥涵设计通⽤规范》(JTG D60—2004)第4.3.4条规定,按30°⾓向下分布。
目录箱涵施工专项方案 (2)第一章、工程概况 (2)第一节、工程概括 (2)第二节、水文地质及抗震烈度 (2)第二章、施工组织机构和劳动力 (3)第一节、组织机构 (3)第二节、人员配置及任务划分 (5)第三节、机械设备配置 (5)第四节、测量试验及检测设备的配置 (6)第三章、施工进度、工料机及资金计划 (7)第一节、施工进度计划 (7)第四章、箱涵施工方法 (9)第一节、箱涵施工方法 (9)第二节、箱涵质量保证措施 (14)第五章、工程质量保证措施 (18)第一节、工程质量目标 (18)第二节、质量管理组织机构 (18)第三节、质量保证体系 (19)第四节、组织管理 (19)第六章、安全施工保证措施 (22)第一节、安全生产方针、目标 (22)第二节、安全保证体系 (22)第三节、建立安全生产责任制............................ 错误!未定义书签。
第四节、安全生产技术管理 (23)第七章、文明施工及环境保护措施 (28)第一节、文明施工目标 (28)第二节、文明施工的保证措施 (28)第三节、环境保护体系及控制措施 (29)第四节、环境保护体系的建立和运作 (29)箱涵施工专项方案第一章、工程概况第一节、工程概括新建主截污箱涵长1320.569m,桩号为ZHA0+000~ZHA1+320.569,为C25钢筋混凝土矩形箱涵。
断面尺寸(长×宽):4.5×3.4~5×3m,其中ZHA0+000~ZHA0+071.728接一期主箱涵末端控制闸,布置于河道右岸,箱涵尺寸为5×3m,ZHA0+231.728~ZHA1+320.569段布置于河道左岸,箱涵尺寸为4.5×3.4m,主箱涵穿龙岗河干处为减少对防洪的影响,ZHA0+091.728~ZHA0+211.728局部压扁为2孔4×2m,ZHA0+071.728~ZHA0+091.728、ZHA0+211.728~ZHA0+231.728分设20m渐变段过渡。
混凝土箱涵设计规范一、前言混凝土箱涵是一种常见的桥涵结构,主要用于地道、涵洞和隧道等工程中,它具有结构简单、施工方便、维护成本低等优点。
本文将从设计、施工、监理等多个方面对混凝土箱涵进行详细介绍。
二、设计要求1. 设计荷载混凝土箱涵的设计荷载应考虑车辆荷载、水压力、土压力、地震荷载等因素。
其中,车辆荷载应根据当地道路交通规模来确定,水压力应考虑河流水位、洪水位和设计排水水位,土压力应根据填土的性质、厚度、斜坡倾角等因素来确定,地震荷载应根据当地地震活动情况来确定。
2. 结构设计混凝土箱涵的结构设计应符合国家和地方相关规范要求,应考虑结构的安全性、承载能力、使用寿命等因素。
其中,箱涵的墙体应采用双曲面拱形结构,顶部应采用平顶或拱形顶,底部应设置防渗层和排水系统。
3. 施工要求混凝土箱涵的施工应符合国家和地方相关规范要求,应考虑施工的安全性、质量控制等因素。
其中,施工过程中应保证混凝土的强度、密实性和均匀性,应注意混凝土的浇筑和养护,以确保混凝土结构的稳定性和耐久性。
4. 监理要求混凝土箱涵的监理应符合国家和地方相关规范要求,应考虑监理的全面性、质量控制等因素。
其中,监理人员应对施工过程进行全面监管,检查施工质量,对施工过程中的问题及时处理并提出改进意见,以确保混凝土箱涵的质量和安全。
三、结构设计1. 箱涵的类型混凝土箱涵根据其形状和结构形式可以分为矩形箱涵、圆形箱涵和拱形箱涵。
其中,矩形箱涵适用于较小的桥涵,圆形箱涵适用于较大的桥涵,拱形箱涵适用于长跨径的桥涵。
2. 箱涵的尺寸混凝土箱涵的尺寸应根据设计荷载、地质条件、工程要求等因素来确定。
其中,矩形箱涵的宽度和高度应根据车辆荷载和道路宽度来确定,圆形箱涵的直径应根据设计荷载和桥涵跨度来确定,拱形箱涵的半径应根据桥涵跨度和荷载来确定。
3. 箱涵的墙厚混凝土箱涵的墙厚应根据设计荷载、混凝土强度、土压力等因素来确定。
其中,矩形箱涵的墙厚应大于等于150mm,圆形箱涵的墙厚应大于等于200mm,拱形箱涵的墙厚应大于等于250mm。
双孔箱涵结构计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、示意图:二、基本设计资料1.依据规范及参考书目:《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-2008),以下简称《砼规》《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002)《水工钢筋混凝土结构学》(中国水利水电出版社)《公路工程技术标准》JTG B01-2014,以下简称《公路标准》《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60-2004,以下简称《通规》《涵洞》(中国水利水电出版社出版,熊启钧编著)中国建筑工业出版社《高层建筑基础分析与设计》(宰金珉、宰金璋)2.几何信息:单层箱涵孔数n = 2从左往右第1孔净宽B1 = 3.500 m从左往右第2孔净宽B2 = 3.500 m孔净高H = 3.000 m底板厚d1 = 0.350 m顶板厚d2 = 0.300 m侧墙厚d3 = 0.300 m加腋尺寸t = 0.250 m中间隔墙厚d4 = 0.400 m3.荷载信息:埋管方式:上埋式填土高Hd = 3.200 m填土种类:密实砂类土、硬塑粘性土内摩擦角φ = 36.0 度水下内摩擦角φ = 32.0 度填土容重γ = 22.000 kN/m3填土浮容重γs = 18.000 kN/m3汽车荷载等级:公路-Ⅱ级4.荷载系数:可变荷载的分项系数γQ1k=1.20可变荷载的分项系数γQ2k=1.10永久荷载的分项系数γG1k=1.05永久荷载的分项系数γG2k=1.205.材料信息:混凝土强度等级:C15纵向受力钢筋种类:HRB335纵筋合力点至近边距离as = 0.040 m最大裂缝宽度允许值ωmax = 0.250 mm6.荷载组合:7.荷载组合下附加荷载信息:8.约束信息:第1跨左侧支座约束:铰支第2跨左侧支座约束:铰支第2跨右侧支座约束:铰支9.地基土参数:按弹性地基上的框架进行箱涵内力计算。
目录箱涵施工专项方案2第一章、工程概况2第一节、工程概括2第二节、水文地质与抗震烈度2第二章、施工组织机构和劳动力3第一节、组织机构3第二节、人员配置与任务划分5第三节、机械设备配置5第四节、测量试验与检测设备的配置6 第三章、施工进度、工料机与资金计划7第一节、施工进度计划7第四章、箱涵施工方法9第一节、箱涵施工方法9第二节、箱涵质量保证措施14第五章、工程质量保证措施18第一节、工程质量目标18第二节、质量管理组织机构18第三节、质量保证体系19第四节、组织管理19第六章、安全施工保证措施22第一节、安全生产方针、目标22第二节、安全保证体系22第三节、建立安全生产责任制错误!未定义书签。
第四节、安全生产技术管理23第七章、文明施工与环境保护措施28第一节、文明施工目标28第二节、文明施工的保证措施28第三节、环境保护体系与控制措施29第四节、环境保护体系的建立和运作29箱涵施工专项方案第一章、工程概况第一节、工程概括新建主截污箱涵长1320.569m,桩号为ZHA0+000~ZHA1+320.569,为C25钢筋混凝土矩形箱涵。
断面尺寸〔长××3.4~5×3m,其中ZHA0+000~ZHA0+071.728接一期主箱涵末端控制闸,布置于河道右岸,箱涵尺寸为5×××2m,ZHA0+071.728~ZHA0+091.728、ZHA0+211.728~ZHA0+231.728分设20m渐变段过渡。
箱涵设计纵坡0.00038~0.0005,标准分缝长度20cm,采用651型橡胶止水,缝间采用闭孔泡沫板和双组分聚硫密封胶填塞。
顶板与立壁厚450mm,底板厚500mm,。
第二节、水文地质与抗震烈度1、水文资料情况龙岗河干流按100年一遇洪水设防,干流一期工程河段100年一遇洪峰流量1386~1894m3/s。
施工枯水期3年遇的洪峰流量为409.9~650.41m3 /s,本标段为409.9m3 /s。
涵洞设计规范涵洞设计规范涵洞设计规范?以下带来关于涵洞设计规范的PC,相关内容供以参考。
在PC中,支持涵洞的设计方式包括:一套通用图+每道涵洞的布置图;每道涵洞均有布置图和细部构造图。
1、一套通用图+每道涵洞的布置图:是对项目中的每一涵洞只绘制布置图,不单独供应构造图,其主要构件的构造图通过“通用图”的形式体现,涵洞施工时,依据通用图查表获得相应结构尺寸和配筋参数以及单位工程数量,通过这种方式设计涵洞时,应当将通用图作为设计成果的一部分交付出版。
一般说来,在PC中,每个规范文件都对应着一套通用图。
在实际的工程应用中,此种方法也叫:“通用图+布置图”。
在“一套通用图+每道涵洞的布置图”的设计方式下,涵洞的上部和下部的工程量来自于PC的规范文件。
此种设计方式下设计涵洞,PC供应了标准图管理器来绘制和编辑标准图。
标准图管理器可以管理图纸,批量替换图框等。
2、每道涵洞均有布置图和细部构造图:就是对项目中的每一道涵洞都绘制布置图和配套构件的细部构造图(如盖板的配筋图)。
涵洞施工时,可以完全脱离通用图。
在实际的工程应用中,此种方法也叫:“一涵一图(配筋图)”。
在“每道涵洞均有布置图和细部构造图”的设计方式下,全部的涵洞的工程量都是依据实际的涵洞设计参数通过肯定的工程算法得到!下面主要介绍PC中采纳“一套通用图+每道涵洞的布置图”方式设计涵洞时候的基本流程和原理。
如下:(1)一套通用图+每道涵洞的布置图的原理一套通用图+每道涵洞的布置图的设计原理主要为下面几个方面:①前提条件:在大路工程的设计和施工过程中,一个地区或者区域的地理环境和气候条件具有很大的相像性。
在这具有相像性的区域中修筑道路或者其它类型的涵洞时候,涵洞的设计和施工在肯定的平安系数范围内基本上全都,这就为一个地区或者区域的涵洞通用图(标准图)的设计供应了可能。
②标准图的制定原则和内容:在标准图的定制过程中,遵循的原则为去异求同,在定制的时候,依据本地区或者相像的地区区域内的修筑胜利的道路涵洞类型作为参考,在肯定的平安系数基础上,制定在肯定限制条件和施工方法下的不同的跨径和净高(管形涵为内径)的涵洞成果图和设计参数列表。
1、孔径及净空净跨径L 0 =4m 净高h 0 = 2.5m孔数m=22、设计安全等级一级结构重要性系数r 0 = 1.13、汽车荷载荷载等级公路 —Ⅰ级4、填土情况涵顶填土高度H =0.55m 土的内摩擦角Φ =30°填土容重γ1 =18kN/m 3地基容许承载力[σ0] =150kPa5、建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径20mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =280MPa涵身混凝土强度等级C 25涵身混凝土抗压强度设计值f cd =11.5MPa 涵身混凝土抗拉强度设计值f td = 1.23MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 =25kN/m 3基础混凝土强度等级C 15混凝土重力密度γ3 =24kN/m 3(一)截面尺寸拟定 (见图L-01)顶板、底板厚度δ =0.35m C 1 =0.25m 侧墙厚度t =0.35m C 2 =0.25m 横梁计算跨径L P = L 0+t = 4.35m L = 2L 0+3t =9.05m 侧墙计算高度h P = h 0+δ = 2.85m h = h 0+2δ =3.2m 基础襟边 c =0.1m 基础高度 d =0.1m 基础宽度 B =9.25m(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ =18.65kN/m 2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) = 3.30kN/m 2图 L-01底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/3) =22.50kN/m 22、活载汽车后轮着地宽度0.6m ,由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.3.4条规定,按30°角向下分布。
一个汽车后轮横向分布宽<1.3/2 m <1.8/2m故横向分布宽度a = (0.6/2+Htan30°)×2+1.3 =2.535m 同理,纵向,汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30°=0.418 m <1.4/2m 故b = (0.2/2+Htan30°)×2 =0.835m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压力q 车 = ∑G/(a×b) =66.13kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2(45°-φ/2) =22.04kN/m2(三)内力计算1、构件刚度比K = (I 1/I 2)×(h P /L P ) =0.66钢筋混凝土双孔箱涵结构设计0.62 m0.6/2+Htan30°=一 、 设 计 资 料二 、 设 计 计算2、节点弯矩和轴向力计算(1)a种荷载作用下 (图L-02)涵洞四角节点弯矩M aA = M aC = M aE = M aF =-1/u·pL P2/12M BA = M BE = M DC = M DF =-(3K+1)/u·pL P2/12M BD = M DB =0横梁内法向力N a1 = N a2 = Na1' = Na2'=0侧墙内法向力N a3 = N a4 =(M BA-M aA+pL p2/2)/Lp图 L-02Na5=-(N a3+N a4)恒载p = p恒 =18.65kN/m2M aA = M aC = M aE = M aF =-12.73kN·mM BA = M BE = M DC = M DF =-37.75kN·mN a3 = N a4 =34.81kNNa5=-69.62kN车辆荷载p = q车 =66.13kN/m2M aA = M aC = M aE = M aF =-45.14kN·mM BA = M BE = M DC = M DF =-133.85kN·mN a3 = N a4 =123.44kNNa5=-246.88kN(2)b种荷载作用下 (图L-03)M bA = M bC = M bE = M bF =-K·ph P2/6uM BA = M BE = M DC = M DF =K·ph P2/12uM BD = M DB =0N b1 = N b2 = Nb1' = Nb2'=ph P/2N b3 = N b4 =(M BA-M bA)/L pN b5=-(N b3+N b4)恒载p = e P1 = 3.30kN/m2M bA = M bC = M bE = M bF =-1.27kN·mM BA = M BE = M DC = M DF =0.63kN·m图 L-03N b1 = N b2 = N b1' = N b2'= 4.70kNN b3 = N b4 =-0.44kNN b5=0.87kN(3)c种荷载作用下 (图L-04)Φ=20u(K+6)/K=469.36M cA = M cE =-(8K+59)·ph P2/6ΦM cC = M cF =-(12K+61)·ph P2/6ΦM BA = M BE =(7K+31)·ph P2/6ΦM DC = M DF =(3K+29)·ph P2/6ΦM BD = M DB =0N c1 = N c1'=ph P/6+(M cC-M cA)/h PN c2 = N c2'=ph P/3-(M cC-M cA)/h PN c3 = N c4 =(M BA-M cA)/L pN c5 =-(N c3+N c4)恒载p = e P2-e P1 =19.20kN/m2M cA = M cE =-3.56kN·mM cC = M cF =-3.81kN·mM BA = M BE = 1.97kN·m图 L-04M DC = M DF = 1.71kN·mN c1 = N c1'=9.03kNN c2 = N c2'=18.33kNN c3 = N c4 = 1.27kNN c5 =-2.54kN(4)d种荷载作用下 (图L-05)Φ1=20(K+2)(6K2+6K+1)=398.62Φ2=u/K= 3.53Φ3=120K3+278K2+335K+63=435.56Φ4=120K3+529K2+382K+63=574.10Φ5=360K3+742K2+285K+27=633.47Φ6=120K3+611K2+558K+87=748.61M dA =(-2/Φ2+Φ3/Φ1)·ph P2/4M dE =(-2/Φ2-Φ3/Φ1)·ph P2/4M dC =-(2/Φ2+Φ5/Φ1)·ph P2/24M dF =-(2/Φ2-Φ5/Φ1)·ph P2/24M BE =-(-2/Φ2-Φ4/Φ1)·ph P 2/24M DC =(1/Φ2+Φ6/Φ1)·ph P 2/24M DF =(1/Φ2-Φ6/Φ1)·ph P 2/24M BD =-Φ4·ph P 2/12Φ1M DB =Φ6·ph P 2/12Φ1N d1 =(M dC +ph P 2/2-M dA )/h P 图 L-05N d2 =ph p -N d1N d1' =(M dF -M dE )/h P N d2' =ph p -N d1'N d3 =(M BA +M BD -M dA )/L P N d4 =(M BE +M BD -M dE )/L P N d5 =-(N d3+N d4)车辆荷载p = e 车 =22.04kN/m 2M dA =23.52kN ·m M dE =-74.30kN ·m M dC =-16.09kN ·m M dF =7.62kN ·m M BA =-14.98kN ·m M BE = 6.51kN ·m M DC =16.13kN ·m M DF =-11.89kN ·m M BD =-21.49kN ·m M DB =28.02kN ·m N d1 =-45.31kN N d2 =108.13kN N d1' =0.39kN N d2' =62.43kN N d3 =-13.79kN N d4 =13.64kN N d5 =0.15kN(5)节点弯矩、轴力计算及荷载效应组合汇总表按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.6条进行承载能力极限状态效应组合3、构件内力计算(跨中截面内力)(1)顶板1 (图L-06)x =L P /2P = 1.2p 恒+1.4q 车 =114.96kN N x = N 1 =-44.21kNV x = Px-N 3 =53.59kN 顶板1'x =L P /2P = 1.2p 恒+1.4q 车 =114.96kN N x = N 1' =19.77kN M x = M E +N 4x-Px 2/2 =49.64kN ·m V x = Px-N 4 =15.19kN(2)底板2 (图L-07)ω1 =1.2p 恒+1.4(q 车+3e 车H P 2/4L P 2)=124.90kN/m 2ω2 =1.2p 恒+1.4q 车=114.96kN/m 2x =L P /2N x = N 2 =183.63kNM x =M C +N 3x-ω2·x 2/2-5x 3(ω1-ω2)/12L P =37.47kN ·m V x =ω2x+3x 2(ω1-ω2)/2L P -N 3=69.80kN底板2'ω1 =1.2p 恒+1.4q 车=114.96kN/m 2ω2 =1.2p 恒+1.4(q 车-3e 车H P 2/4L P 2)=105.03kN/m 2x =L P /2N x = N 2' =119.65kNM x =M F +N 4x-ω2·x 2/2-x 3(ω1-ω2)/6L P=183.56kN ·m V x =ω2x+x 2(ω1-ω2)/2L P -N 4=4.39kN(3)左侧墙 (图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e 车=35.48kN/m 2ω2 =1.4e P2+1.4e 车62.36kN/m 2x =h P /2N x = N 3 =196.45kNM x =M A +N 1x-ω1·x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6h P =-155.86kN ·m V x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2h P -N 1=104.35kN(4)右侧墙 (图L-09)ω1 = 1.4e P1 = 4.62kN/m 2ω2 = 1.4e P2 =31.50kN/m 2x =h P /2N x = N 4=234.85kNM x =M E +N 1'x-ω1·x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6h P =-170.30kN ·m V x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2h P -N 1'=-3.61kN(5)中间墙 (图L-10)x =h P /2N x = N 5=-431.30kNM x =M BD +(N1+N 1')x =-64.91kN ·m V x =-(N 1+N 1')=24.44kN(5)构件内力汇总表图 L-09图 L-10图 L-06图 L-07图L-08(四)截面设计1、顶板(A-B\B-E)钢筋按左、右对称,用最不利荷载计算。