箱涵设计计算书

格式：docx
大小：558.38 KB
文档页数：17

公路桥涵设计计算书

一，设计资料

公路上箱涵，净跨径 L 为 2.5m，净高 h 为 3.0m，箱涵顶平均为 2.0m 夯 0 0

填砂砾石，顶为 300mm 沥青混凝土路面铺装层，两侧边为砂砾石夯填，土的内

摩擦角为 40 ,砂砾石密度γ=23KN/m ，箱涵选用 C25 混凝土和 HRB335 钢 o 3

筋。本设计安全等级为二级，荷载为公路-Ⅱ级。

二设计计算

（一）截面尺寸

顶板、底板厚度

δ=40cm(C1=30cm)

侧墙厚度 t=40cm(C2=30cm)

故

横梁计算跨径

L =L +t=2.5+0.4=2.9m p 0

侧墙计算高度

hp=h0+δ=3.0+0.4=3.4m

(二) 荷载计算

1.恒载

恒载竖向压力

56.0 KN m2

/ P H 1 2

恒载水平压力

顶板处

40 0 tan 45 H 10.00 / e 2 0 KN m2 2 p1 1

底板处

40 0 ( ) tan 45 29.01 / KN m e H h 2 0 2 3 p2 1

2.活载汽车后轮地宽度 0.6m，公路-Ⅱ级车辆荷载由《公路桥涵设计通用规范》

（JTG D60-2004）第 4.3.4 条计算一个汽车后轮横向分布宽，按 30 角向下分布。。 0.6 1.3 H tan 30 01.45m m 0 2

0.6 2

1.8 H tan 30 01.45m m 0 2 2

0.6 2 故，横向分布宽度为 a 0.1tan 30 2 1.3 4.029 m 0

同理，纵向，汽车后轮招地长度 0.2m：

0.2

2 1.4 2 H tan 30 1.255 m o

0.2 2 故，b H tan 30 2 2.509m 0

∑G=140KN

车辆荷载垂直压力

G 140 q

车 13.25KN / m 2 a

b 4.029 2.509 车辆荷载水平压力

40 0 2.88KN / m2 e

车 q车 tan 45 2 0 2

（三）内力计算

1.构件刚度比

I h K 1.17 1 I L 1

2 P

2.节点弯矩和轴向力计算

（1）a 种荷载作用下（图 1）涵洞四角节点弯矩：

P l 1 2 M M M M =-18.07KN．m P K 1 12 aA aB aC aD

横梁内法向力

N N 0 ， a1 a2

侧墙内法向力

P l N N =81.2KN P 2 a3 a4

p q 车辆荷载（ =13.25KN/m2）车

P l 1 2 M M M M 4.28KN m P K 1 12 aA aB aC aD

P l N N 19.22N P 2 a3 a4

(2)b 种荷载作用下（图 2）

图 2 Ph 2 K M M M M 5.2KN

m p

K 1 12 bA bB bC bD

Ph N N 17.00KN ， p 2 b1 b2

N N

b3 b4

恒载(P=ep1=10.00kN/m2)

（3）c 种荷载作用下

图 3

K 3K 8 Ph 2

M M 5.45KN m p

K 1 K 3

60 cA

K 2K 7 Ph 2

M M

4.43KN m p

K 1 K 3 60 cB cC

Ph M M

M N =10.47KN p cA cB

cB 6 h c1

M N =21.84KN p cA 3 h c2

N N 0 c3 c4

恒载（ P e e 29.0110 19.01KN ） p2 p1

（4）d 种荷载作用下 M 3 10 2 Ph 5.81KN m K K K 2 = p 6 K 4K 3 15K 5 4 dA 2

M 3 K

5 3 Ph 2.52KN m K K 2 p 6 K 4K 3 15K 5 4 dB 2

3 5 3 Ph K K K 2 M

dC 4.02KN m

4.31KN m p 6 K 4K 3 15 5 4 2 K

3 10 2 Ph K K K 2 p M

dA 6 K 4K 3 15K 5 4 2

M M

dD N 2.54KN

dC d1 h p

M M

dD N ph 7.35KN

dC d 2 p h p

M M

dB N N 2.25KN

dC d 3 d 4 L P

车辆荷载 p e 2.88KN / m

车 2

(5)节点弯矩和轴力计算汇总表

按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60——2004）第 4.1.6 条进行承载力

极限状态效应组合节点弯矩和轴力计算汇总表

B -18.0 -18.0 -18.0 -18.0 4 81.20 81.20

1.2× -21.6 -21.6 -21.6 -21.6

8 97.44 97.44

∑

结构、土的

-5.20 -5.20 -5.20 -5.20 17.00 17.00

-5.45 -4.43 -4.43 -5.45 10.47 21.84

-4.28 -4.28 -4.28 -4.28

-5.81 2.52 -4.02 4.31 19.22 19.22

7.35 -2.25 2.25

3.43 10.29 23.75 30.06

-50.7 -37.6 -46.7 -36.5 41.89 64.67 121.1 127.5

2 2 7 5 9 0

3.构件内力计算（跨中截面内力）

（1）顶板（图 a）

l x= p 2

p 1.2 p恒 1.4 q车 85.76KN

N =N =41.89KN x 1 x 2 M = M +N x-P =47.96KN·m x B 3 2

V =P·x-N =3.16KN x 3

(2)底板[图 b]

3 ω =1.2p +1.4（q - e

e h2 ）=69.12KN/m2 1 恒车 L2 车

车 p

3 ω =1.2p +1.4（q + h2 ）=102.39KN/m2 2 恒车 L2 p

l x= p

N =N =121.19KN x 3

x 2 x 3 M = M +N x-ω - (ω -ω )=45.52KN·m x A 3 1 2 1 2 6 L p

x 2 V =ω x+ (ω -ω )-N =-8.91KN x 1 2 1 2L 3

(3)左侧墙[图 c] 图 c

ω =1.4e +1.4e =18.04KN/m 2 1 p1 车

ω =1.4（e +e ）=44.64KN/m 2 2 p2 车

h x= p 2

N =N =121.19KN x 3

x 2 x 3 M = M +N x-ω - (ω -ω )=1.12KN·m x B 1 1 2 1 2 6 h p

x 2 V =ω x+ (ω -ω )-N =0.08KN x 1 2 1 2h 1

ω =1.4e =14.00 KN· m ω =1.4e =40.61 KN· m 1 2 p

2 p1

(3)右侧墙[图 d]

h x= p 2

ω =1.4e =14.00 1 p1 ω =e =40.61 2 p2

N =N =127.50KN x 4

x2 x3 M = M +N x-ω - (ω -ω )=-2.2KN·m x C 1 1 2 1 2 6 h p

x 2 V =ω x+ (ω -ω )-N =-6.87KN x 1 2 1 2h 1

(5)构件内力汇总表

构件内力汇总表单位KN﹒m

M d B-C

-37.62 41.89 121.1 47.96 41.89 3.16 -46.7 41.89 127.5

-50.72 64.67 121.1 46.52 64.67 -8.91 -36.5 64.67 127.5

B-A

-37.62 121.1 41.89 1.12 121.1 0.08 -50.7 121.1 64.67

-46.77 127.5 41.89 -2.20 127.5 -6.78 -36.5 127.5 64.67

0 0 5 0

(四)截面设计

1，顶板(B-C)

钢筋按左右对称，用最不利荷载计算

(1)跨中

l 2.9m,h 0.4m,a 0.03m,h 0.37m,b 1m

0 0 Md 47.96KN m,Nd 41.89KN,Vd 3.16kN

M e 0 1.145m d N d

bh 2 0.4 2 i 0.115 m 12 12

2.9 l0 长细比 25.11 17.5 i 0.115 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62－2004）第

5.3.10 条。

1.145

0.37 e ξ 0.2 2.7 0.2 2.7

8.555 1.0 取ξ =1.0 0 1 1 h 0

2.9 l ξ 1.15 0.01 1.15 0.01

1.078 1.0 取ξ =1.0 0 2 1 h 0.4

2 h l 1 1.012 0 0 1400e h 1 2 0

由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62－2004）第

5.3.5 条。

h e e a 1.0121.145 0.2 0.03 1.329m 0

x 2 f bxh N e 0 0 d cd

x 55.66 11500x 0.37 2

解得x 0.013m h 0.56 0.37 0.207m .为大偏心受压构件 b 0

f bx Nd

cd A 0.0003975m2=397.5mm2 0 f S

μ = 100A /(bh ) =0.11 %<0.2 %

0 s

应按最小配筋率配置受拉钢筋

选用Φ14@200mm，实际As=769.7mm2

0.5110 a f bh 0.510 1.01.061000370 392.1.1KN V 0.91.44 1.296KN 3 3

2 td 0 0 .d

抗剪配筋按构造设置

(2)结点

l 2.9 m h=0.7m a=0.03m h =0.67m b=1.00m 0 0

Md =46.77 KN m Vd 127.50kN Nd =41.89KN

M e 0 1.116m d N d

12m箱涵计算书

-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 钢筋砼箱涵计算

一基本设计资料：

1．跨径：12米。

2．涵身壁厚：0.85米

3．荷载标准：城市-A级；

人群荷载:m2;

4．混凝土容重:m3;

5．采用的主要规范:《公路桥涵设计通用规范》（JTG-D60-2015）；

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG-D62-2004）；《公路涵洞设计细则》（JTG/T D60-04-2007）；

6．选用材料：

①混凝土C40，fcd=,ftd=,E=;

②普通钢筋HRB400：fsk=400MPa,fsd=360Mpa,E=；

7．结构重要性系数：ro=

8．重力系数：

9．设计要点：

箱涵按整体闭合框架计算内力。顶、底板按受弯构件配置钢筋（不计轴向力的影响），侧墙按偏心受压构件计算。

涵身荷载：涵身所受荷载包括涵身自重、涵身侧面及顶面填土、铺装的压力，不计涵内底板上路面。涵身所受活载的考虑，明涵按45º角扩散车轮荷载，并计入冲击力；暗涵按30º角扩散车轮荷载，不计冲击力。土容重采用19KN/m3，内摩擦角采用30º。

温度应力按±10℃考虑，并考虑了底板、侧墙与顶板分期浇筑时的混凝土的收缩影响，此项按降温15℃处理。

斜涵涵身的计算，仍试作正交箱涵计算。

箱涵洞口八字洞口采用悬臂挡墙设计，洞口设有洞口铺砌和隔水墙。

10．荷载组合：

钢筋混凝土构件按作用（或荷载）短期效应组合并考虑长期效应影响进行验算，其计算的最大裂缝宽度不得超过规范要求（参照规范JTG

D62 2004第6.4.2条）。

二模型建立

1.计算的基本假设：

1)取3m箱涵长度为研究对象，单元按钢筋混凝土构件II环境设计；

2)模拟地基土弹簧刚度为20000KN/m3；

2.荷载工况：

1)混凝土收缩徐变：3600天；

钢筋混凝土箱涵计算书(含裂缝计算)精选全文

（一）孔径及净空

净跨径L0 =6.00m

净高h0 =3.00m（二）设计安全等一级结构重要性系数r0 =1.1（三）汽车荷载

荷载等级公路 —Ⅰ级（四）填土情况涵顶填土高度H =1.5m土的内摩擦角Φ =35°填土容重γ1 =19kN/m3地基容许承载力[σ0] =260kPa（五）建筑材料普通钢筋种类HRB335

主钢筋直径22mm钢筋抗拉强度设计值fsd =280MPa钢筋弹性模量Es=200000MPa涵身混凝土强度等级C30涵身混凝土抗压强度设fcd =13.8MPa涵身混凝土抗拉强度设ftd =1.39MPa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γ3 =24kN/m3

(一)、截面尺寸拟顶板、底板厚度δ =0.5mC1 =0.15m

侧墙厚度t =0.5mC2 =0.15m横梁计算跨径LP = L0+t=6.5mL = L0+2t=7m侧墙计算高度hP = h0+δ=3.5mh = h0+2δ =4m基础襟边c =0.1m基础高度d =0.1m基础宽度B =7.2m图 L-01

（一）恒载恒载竖向压力p恒 = γ

1H+γ2δ =41.00kN/m2恒载水平压力

顶板处eP1 = γ

1Htan2(457.72kN/m2

底板处eP2 = γ

1(H+h)tan228.32kN/m2钢筋混凝土箱涵结构设计

一、设计资料

二、设计计算

三、荷载计算

第 1 页，共 12 页（二）活载汽车后轮着地宽度一个汽车后轮横向分布

> 1.3/2 m

> 1.8/2 m故车轮压力扩散线相重a =(0.6/2+Ht3.100m同理，纵向，汽车后0.2/2+Htan30°=0.966 m> 1.4/2 m

故b =(0.2/2+Ht1.400m

∑G =140kN车辆荷载垂直压力q车 = ∑G/(a×b)32.26kN/m2车辆荷载水平压力e车 = q车tan2(45°8.74kN/m2

12m箱涵计算书 2

1-12x4.5m钢筋砼箱涵计算

一基本设计资料：

1．跨径：12米。

2．涵身壁厚：0.85米

3．荷载标准：城市-A级；

人群荷载:3.5kN/m2;

4．混凝土容重:26.0KN/m3;

5．采用的主要规范:《公路桥涵设计通用规范》（JTG-D60-2015）；

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG-D62-2004）；

《公路涵洞设计细则》（JTG/T D60-04-2007）；

6．选用材料：

①混凝土C40，fcd=19.1MPa,ftd=1.71MPa,E=3.25x104MPa;

②普通钢筋HRB400：fsk=400MPa,fsd=360Mpa,E=2.0x105Mpa；

7．结构重要性系数：ro=1.1

8．重力系数：1.04

9．设计要点：

 箱涵按整体闭合框架计算内力。顶、底板按受弯构件配置钢筋（不计轴向力的影响），侧墙按偏心受压构件计算。

 涵身荷载：涵身所受荷载包括涵身自重、涵身侧面及顶面填土、铺装的压力，不计涵内底板上路面。涵身所受活载的考虑，明涵按45o角扩散车轮荷载，并计入冲击力；暗涵按30o角扩散车轮荷载，不计冲击力。土容重采用19KN/m3，内摩擦角采用30o。

 温度应力按±10℃考虑，并考虑了底板、侧墙与顶板分期浇筑时的混凝土的收缩影响，此项按降温15℃处理。

 斜涵涵身的计算，仍试作正交箱涵计算。

 箱涵洞口八字洞口采用悬臂挡墙设计，洞口设有洞口铺砌和隔水墙。

10．荷载组合：

 钢筋混凝土构件按作用（或荷载）短期效应组合并考虑长期效应影响进行验算，其计算的最大裂缝宽度不得超过规范要求（参照规范JTG D62 2004第6.4.2条）。

二模型建立

1.计算的基本假设：

1)取3m箱涵长度为研究对象，单元按钢筋混凝土构件II环境设计；

2)模拟地基土弹簧刚度为20000KN/m3；