1-2.5m×2.5m涵洞计算书
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已知计算条件:涵洞的设计安全等级为三级,取其结构重要性系数:1.0涵洞桩号= K0+000至K0+724.65设计荷载等级=城-A 箱涵净跨径= 2米箱涵净高= 2.5米箱涵顶板厚= .4米箱涵侧板厚= .4米板顶填土高= 9米填土容重= 18千牛/立方米钢筋砼容重= 26千牛/立方米混凝土容重= 24千牛/立方米水平角点加厚= .15米竖直角点加厚= .15米涵身混凝土强度等级= C30钢筋等级= Ⅲ级钢筋填土内摩擦角= 30度基底允许应力= 160千牛/立方米顶板拟定钢筋直径= 14毫米每米涵身顶板采用钢筋根数= 9根底板拟定钢筋直径= 14毫米每米涵身底板采用钢筋根数= 9根侧板拟定钢筋直径= 12毫米每米涵身侧板采用钢筋根数= 5根荷载基本资料:土系数 K = 1.489286恒载产生竖直荷载p恒=251.66千牛/平方米恒载产生水平荷载ep1=54千牛/平方米恒载产生水平荷载ep2=73.8千牛/平方米汽车产生竖直荷载q汽=2.11千牛/平方米汽车产生水平荷载eq汽=.7千牛/平方米计算过程重要说明:角点(1)为箱涵左下角,角点(2)为箱涵左上角,角点(3)为箱涵右上角,角点(4)为箱涵右下角构件(1)为箱涵顶板,构件(2)为箱涵底板,构件(3)为箱涵左侧板,构件(4)为箱涵右侧板1>经过箱涵框架内力计算并汇总,结果如下(单位为:千牛.米):a种荷载(涵顶填土及自重)作用下:涵洞四角节点弯矩和构件轴力:MaA = MaB = MaC = MaD = -1 / (K + 1) * P * Lp^2 / 12 = -54.70137kN.m Na1 = Na2 = 0kNNa3 = Na4 = P * Lp / 2 = 301.9972kNa种荷载(汽车荷载)作用下:MaA = MaB = MaC = MaD = -1 / (K + 1) * P * Lp^2 / 12 = -.4583918kN.m Na1 = Na2 = 0kNNa3 = Na4 = P * Lp / 2 = 2.530705kNb种荷载(侧向均布土压力)作用下:涵洞四角节点弯矩和构件轴力:MbA = MbB = MbC = MbD = -K / (K + 1) * P * hp^2 / 12 = -20.70764kN.m Nb1 = Nb2 = P * Lp / 2 = 78.3kNNb3 = Nb4 = 0kNc种荷载(侧向三角形土压力)作用下:涵洞四角节点弯矩和构件轴力:McA = McD = K *(3K + 8) / ((K + 1)*(K + 3)) * P * hp^2 / 60 = -4.194835kN.mMcB = McC = K *(2K + 7) / ((K + 1)*(K + 3)) * P * hp^2 / 60 = -3.397967kN.mNc1 = P * hp / 6 + (McA - McB) / hp = 9.295218kNNc2 = P * hp / 3 - (McA - McB) / hp = 19.41478kNNc3 = Nc4 = 0kNd种荷载(侧向汽车压力)作用下:涵洞四角节点弯矩和构件轴力:MdA = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) + (10K + 2) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = -1.034903kN.mMdB = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) - (5K + 3) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = .4430991kN.mMdC = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) + (5K + 3) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = -.7126718kN.mMdD = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) - (10K + 2) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = .7653301kN.mNd1 = (MdD - MdC) / hp = .5096558kNNd2 = P * hp - (MdD - MdC) / hp = 1.528967kNNd3 = Nc4 = -(MdB - MdC) / Lp = -.4815712kN角点(1)在恒载作用下的的总弯矩为:-79.6角点(1)在汽车作用下的的总弯矩为:-1.49角点(1)在挂车作用下的的总弯矩为:-3.68角点(1)在混凝土收缩下的的弯矩为:13.7角点(1)在温度变化下的的总弯矩为:13.7构件(1)在恒载作用下的的总轴力为:87.6构件(1)在汽车作用下的的总轴力为:.51构件(1)在挂车作用下的的总轴力为:1.26构件(1)在混凝土收缩下的的轴力为:0构件(1)在温度变化下的的总轴力为:0角点(2)在恒载作用下的的总弯矩为:-78.81角点(2)在汽车作用下的的总弯矩为:-.02角点(2)在挂车作用下的的总弯矩为:-.04角点(2)在混凝土收缩下的的弯矩为:-13.7角点(2)在温度变化下的的总弯矩为:-13.7构件(2)在恒载作用下的的总轴力为:97.71构件(2)在汽车作用下的的总轴力为:1.53构件(2)在挂车作用下的的总轴力为:3.77构件(2)在混凝土收缩下的的轴力为:0构件(2)在温度变化下的的总轴力为:0角点(3)在恒载作用下的的总弯矩为:-78.81角点(3)在汽车作用下的的总弯矩为:-1.17角点(3)在挂车作用下的的总弯矩为:-2.89角点(3)在混凝土收缩下的的弯矩为:-13.7角点(3)在温度变化下的的总弯矩为:-13.7构件(3)在恒载作用下的的总轴力为:302构件(3)在汽车作用下的的总轴力为:2.05构件(3)在挂车作用下的的总轴力为:5.05构件(3)在混凝土收缩下的的轴力为:0构件(3)在温度变化下的的总轴力为:0角点(4)在恒载作用下的的总弯矩为:-79.6角点(4)在汽车作用下的的总弯矩为:.31角点(4)在挂车作用下的的总弯矩为:.76角点(4)在混凝土收缩下的的弯矩为:13.7角点(4)在温度变化下的的总弯矩为:13.7构件(4)在恒载作用下的的总轴力为:302构件(4)在汽车作用下的的总轴力为:3.01构件(4)在挂车作用下的的总轴力为:7.42构件(4)在混凝土收缩下的的轴力为:0构件(4)在温度变化下的的总轴力为:02>荷载组合计算角点(1) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -80.64915 角点(1) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -80.20117 角点(1) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -97.61523角点(2) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -78.81769 角点(2) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -78.8131 角点(2) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -94.58979角点(3) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -79.62673 角点(3) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -79.27541 角点(3) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -96.20787角点(4) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -79.38899角点(4) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -79.48108角点(4) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -95.09491构件(1) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 87.95197构件(1) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 87.79908构件(1) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 105.8278构件(2) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 98.78505构件(2) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 98.32636构件(2) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 119.3983构件(3) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 303.4315构件(3) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 302.8168构件(3) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 365.2654构件(4) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 304.1057构件(4) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 303.2021构件(4) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 366.61383>将箱涵框架分解为四根独立构件,求其跨中内力并进行效应组合。
新沭河治理工程大浦第二抽水站引水涵洞工程计算书[初步设计阶段]审核:校核:计算:中水淮河工程有限责任公司2007年1月目录一水力计算 (2)1涵洞过水流量验算 (2)1.1 计算任务 (2)1.2 计算条件和依据 (2)1.2.1 计算条件 (2)1.2.2 设计依据 (2)1.3 计算过程 (2)1.3.1 计算流量系数m (2)1.3.2 判别长洞或短洞 (3)1.3.3 计算公式 (3)1.3.4 计算淹没系数σ (3)1.3.5 验算流量 (3)2、涵洞消能计算 (3)2.1计算任务 (3)2.2计算条件和依据 (3)2.3计算过程 (4)二稳定计算 (5)0.1计算任务 (5)0.2计算条件和依据 (5)0.2.1计算条件 (5)0.2.2设计依据 (6)1涵洞第二节洞身(控制段) (6)1.1计算过程 (6)2 清污机室整体稳定计算 (12)2.1计算过程 (12)3上游翼墙2-2断面 (16)3.1计算过程 (16)4 下游翼墙1-1断面 (21)4.1计算过程 (21)三、地基基础计算 (26)1、地质参数 (26)2、基础计算 (27)2.1涵洞控制段 (27)2.2涵洞进口段 (28)2.3清污机室 (29)2.4上游第一、二节翼墙 (30)2.5下游第一节翼墙 (30)2.6下游第二节翼墙 (31)四、涵洞结构内力计算 (31)一水力计算1涵洞过水流量验算计算任务大浦二站引水涵洞考虑结合一站原涵洞扩建,原涵洞设计流量40 m3/s,扩建后设计流量为100 m3/s,通过初拟扩建后涵洞的总尺寸进行流量验算。
计算条件和依据1.1.1计算条件(1)初拟尺寸:原涵洞长18m,涵洞3孔截面净尺寸3.6×3.35(宽×高),洞底坡降0.5%;新建涵洞长18m,3孔截面净尺寸3.6×3.35(宽×高),洞底坡降0.5%。
上游河道河底拓宽至47m,涵洞进口为圆弧翼墙,r=13m。
涵洞模板计算书一、墙身模板计算K51+025涵洞墙身高度H=5.78m,厚度1.2m,每段长度6m。
1、混凝土采用坍落度为60mm~90mm的普通混凝土,混凝土重力密度γ3,浇筑速度2.5m/h,浇筑入模温度T=30o C。
c=25KN/m根据侧压力计算公式β1=1.0,β2=1.0公式1F=0.22γc t oβ1β2υ1/2=0.22γc200/(T+15)β1β2υ1/2=0.22×24×200/(30+15)×1.2×1.15×2.51/2=51.3kN/㎡公式2F=γc H=25×5.78=144.5kN/㎡按取最小值,则最大侧压力为51.3kN/㎡2、外楞间距计算按三跨以上连续梁进行计算(1)抗弯强度验算:本墙身模板内楞为横向肋骨,间距a=0.45m,外楞为纵向肋骨。
Ф48mm钢管的截面抵抗距W=Π(d14-d24)/32d1=3.14*(484-41.54)/(32*48)=4788N/mm3强度设计值ƒ=215MPa根据公式外楞最小间距m m 667450103.51478821510103=⨯⨯⨯⨯==-Fa fW b模板现外楞间距600mm < b=667mm满足要求(2)挠度计算Ф48mm 钢管的弹性模量E=2.1×105,惯性矩I=WR=4788*24=11.5×104容许挠度值[w ]=3mm ,则外楞最小间距 []mm 828450103.513105.11101.215015034544=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-Fa w EI b模板现外楞间距600mm < b=828mm满足要求3、拉杆间距计算按三跨以上连续梁进行计算(1)抗弯强度验算:本墙身模板内楞为横向肋骨,间距a=0.45m , 外楞为纵向肋骨。
2根Ф48mm 钢管的截面抵抗距W=2*4788=9576N/mm 3强度设计值ƒ=215MPa根据公式外楞最小间距m m 944450103.51957621510103=⨯⨯⨯⨯==-Fa fW b模板现外楞间距750mm < b=944mm满足要求(2)挠度计算Ф48mm 钢管的弹性模量E=2.1×105, 惯性矩I=2×11.5×104=23×104容许挠度值[w ]=3mm ,则外楞最小间距 []mm 985450103.5131023101.215015034544=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-Fa w EI b模板现外楞间距750mm < b=985mm满足要求4、拉杆拉力计算工程使用拉杆横向间距a=0.6m ,纵向间距b=0.75m拉杆承受最大拉力P=F ·A=F ·a ·b=51.3×0.6×0.75=23.1kN工程中使用Ф16对拉螺栓容许拉力为24.5kN ,满足要求。
计算书1.挡土墙设计基本参数(1)墙身构造:路堑挖方土高度(m):a=1.0 路堤挖方土坡度:0M =1:0.5 路堑挖方土坡度:0M =1:1.5 墙面高度(m):H =3.5 墙背坡度(+,-):N=-15° 墙面坡度:M=-15° 墙顶宽度(m):1b =1 墙底宽度(m):B=1.5 (2)填料:填料容重(kN/m3):γ=18(粉砂岩) 填料内摩擦角(度):φ=25° 外摩擦角(度):δ=20° (3)地基情况:基地内倾坡度:1N =0.1('4550︒=α) 基底摩擦系数:μ=0.5基底容许承载力:[0σ](kPa)=2000 (4)墙身材料:污工砌体容重(kN/m3):a γ=23(M7.5号浆砌片石) 容许压应力[]a σ=1200KPa 容许切应力[]τ=200KPa计算结果(1)求破裂角θ假设破裂面交与荷载内,采用相应的公式计算:挡墙的总高度:H=3.5m 挡墙的基地水平总宽度:B=1.5mδαφψ++= (1-1)︒<︒=︒+︒-︒=90302015252)(tan )2(a H a H H ab A ++-=α (1-2)()()()279.015.315tan 125.35.35.012=+︒-⨯⨯+⨯-⨯=))(tan tan (cot tan tan A +++-=ψψφψθ (1-3) ()()949.0279.030tan 30tan 25cot 30tan =+︒⨯︒+︒+︒-=则θ=artan0.949=43°30′ (2)求主动土压力系数K 和K1)tan (tan )sin()cos(αθψθφθ+++=K (1-4)()()()261.015tan '3043tan 30'3043sin 25'3043cos =︒-+︒⨯︒+︒︒+︒=则计算图示为:bb1Bβαθα0M 0N 1tan α=Ntan β=1/M 0tan α0=N 1N+-图2-1 挡土墙计算图示 αθθtan tan tan 3+-=a b h (1-5)()m659.015tan '3040tan '3043tan 15.0-=︒-+︒︒⨯-=)21(2131H h H aK -+= (1-6)625.15.32659.015.3121=⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯⨯+= (3)求主动土压力及作用点位置KN KK H E 19.48625.1269.05.3182121212=⨯⨯⨯⨯==γ (1-7) ()KN E E x 01.482015cos 19.48)cos(=︒+︒-⨯=+=δα (1-8) ()KN E E y 2.42015sin 19.48)sin(=︒+︒-⨯=+=δα (1-9)12440233)23()(3K H H h h h h H a H Z y -+-+= (1-10)()m 45.1625.15.33659.05.3135.322=⨯⨯+⨯+= ()m Z B Z y X 89.115tan 45.15.1tan =︒-⨯-=-=α (1-11) (4)计算墙身重G 及力臂Gw (取墙长1m 计) 选择基底倾斜0.1('4550︒=α)()121b 21111⨯⎪⎭⎫⎝⎛-+⨯=⨯⨯=B h B H A G a a γγ (1-12)()KN 11.9515.132.021215.35.1123=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯-⨯⨯+⨯=由力矩平衡原理得a G hb H b Z G γ⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯=⨯97.02122.11111 (1-13)2397.032.012122.118.31⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯+⨯⨯=m KN ∙=8.92 可得,m Z G 98.0=(5)抗滑稳定性检算0000sin )cos()]sin(cos [ααδααδααG E fE G K c -+++++=(1-14)()[]()'455sin 93.125'4552015cos 19.485.0'4552015sin 19.48'455cos 93.125︒⨯-︒+︒+︒-⨯⨯︒+︒+︒-⨯+︒⨯=[]3.182.1=>=c k因为kc ≥ 1.3,则抗滑稳定性检算通过。
涵洞模板计算书一、墙身模板计算K51+025涵洞墙身高度H=5.78m,厚度1.2m,每段长度6m。
1、混凝土采用坍落度为60mm~90mm的普通混凝土,混凝土重力密度γ3,浇筑速度2.5m/h,浇筑入模温度T=30o C。
c=25KN/m根据侧压力计算公式β1=1.0,β2=1.0公式1F=0.22γc t oβ1β2υ1/2=0.22γc200/(T+15)β1β2υ1/2=0.22×24×200/(30+15)×1.2×1.15×2.51/2=51.3kN/㎡公式2F=γc H=25×5.78=144.5kN/㎡按取最小值,则最大侧压力为51.3kN/㎡2、外楞间距计算按三跨以上连续梁进行计算(1)抗弯强度验算:本墙身模板内楞为横向肋骨,间距a=0.45m,外楞为纵向肋骨。
Ф48mm钢管的截面抵抗距W=Π(d14-d24)/32d1=3.14*(484-41.54)/(32*48)=4788N/mm3强度设计值ƒ=215MPa根据公式外楞最小间距mm 667450103.51478821510103=⨯⨯⨯⨯==-Fa fW b模板现外楞间距600mm < b=667mm满足要求(2)挠度计算Ф48mm 钢管的弹性模量E=2.1×105,惯性矩I=WR=4788*24=11.5×104容许挠度值[w ]=3mm ,则外楞最小间距 []mm 828450103.513105.11101.215015034544=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-Fa w EI b模板现外楞间距600mm < b=828mm满足要求3、拉杆间距计算按三跨以上连续梁进行计算(1)抗弯强度验算:本墙身模板内楞为横向肋骨,间距a=0.45m , 外楞为纵向肋骨。
2根Ф48mm 钢管的截面抵抗距W=2*4788=9576N/mm 3强度设计值ƒ=215MPa根据公式外楞最小间距mm 944450103.51957621510103=⨯⨯⨯⨯==-Fa fW b模板现外楞间距750mm < b=944mm满足要求(2)挠度计算Ф48mm 钢管的弹性模量E=2.1×105, 惯性矩I=2×11.5×104=23×104容许挠度值[w ]=3mm ,则外楞最小间距 []mm 985450103.5131023101.215015034544=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-Fa w EI b模板现外楞间距750mm < b=985mm满足要求4、拉杆拉力计算工程使用拉杆横向间距a=0.6m ,纵向间距b=0.75m拉杆承受最大拉力P=F ·A=F ·a ·b=51.3×0.6×0.75=23.1kN工程中使用Ф16对拉螺栓容许拉力为24.5kN ,满足要求。
涵洞计算书涵洞计算书⼀、计算条件1、填⼟⾼度9⽶,洞顶⾄路⾯⾼度;2、填⼟容重18KN/m3,钢筋混凝⼟容重25KN/m3;3、填⼟内摩擦⾓取30°;4、车辆荷载,按照公路⼀级,按照两车道计算车辆荷载(计算填⼟⾼9⽶的范围);⼆、盖板受⼒计算1、盖板上填⼟重量q⼟= r H b=18*9*1=162 KN/m2、盖板⾃重q⾃= r h b=25*0.52*1=13KN/m3、车辆荷载填⼟厚度⼤于0.5⽶,不计汽车冲击⼒,按照规范涵洞设计,使⽤车辆荷载计算不使⽤车道荷载。
车辆荷载布置如下:计算涵洞顶上车辆荷载引起的竖向⼟压⼒时,车轮按其着地⾯积的边缘向下作⽤30度⾓分布。
当⼏个车轮的压⼒扩散线相重叠时,扩散⾯积以最外边的扩散线为准。
车辆荷载横向分布宽度为:(0.6/2+9*tan30°)=5.493m>1.8m 车轮的压⼒扩散线相重叠,按照车轮的压⼒扩散线相重叠计算车辆荷载横向分布宽度。
a =(0.6/2+9*tan30°)×2+2×1.8+1.3=15.9m车辆荷载纵向分布长度度为:(0.2/2+9*tan30°) =5.293 <7m ⼩于两后轮距离,两后轮车轮的压⼒线不重叠。
车辆荷载分布长度为:b=(0.2/2+9*tan30°) *2+1.4=11.986 m车辆荷载分布的压⼒强度为:q车=G/a*b=(140+140)*2/15.9*11.986=2.94KN/m2(G为两辆车后轴载总和),填⼟较⾼车辆荷载影响不⼤。
4、盖板设计荷载q设=1.2(q⼟+ q⾃)+1.4 q汽=1.2×(162+13)+1.4×2.94=214.12KN/m (板宽1⽶)5、盖板作⽤于台帽的竖向⼒计算N=1/2×L计×q设=1/2×(4+0.3 /2)×214.12=444.30KN三、台⾝受⼒计算1、⼟侧压⼒计算1)、⼟体破坏棱体长度计算,按照规范L0=H*tan(45°-φ/2)=(9+4.77)* tan(45°-30°/2)=7.95 m(⼤于两后轮距离,车辆两后轮作⽤于破坏棱体)2)、车辆荷载换算成⼟层厚h0=G/B L0r=2×(140+140+120)/(4.9×7.95×18)=1.14m3)盖板中⼼点处⼟侧压⼒强度e A=r ×H A×tan2(tan(45°-φ/2)H A=9+0.052/2+1.14=10.4e A=18×10.4×tan2 (45°-30°/2)=62.34KN/m24)基础中⼼点处⼟侧压⼒强度e b=r ×H B×tan2 (45°-φ/2)H B= H A+0.052/2+0.4+3.1+0.75=14.91e B=18×14.91×tan2(tan(45°-30°/2)=89.37KN/m25)⼟侧压⼒作⽤弯矩计算计算宽度取1m,受⼒简图如下:⽤迈达斯计算跨中最⼤弯矩为:200KN M ,最⼤弯矩处距离A点2.35⽶。
1-(5-2.5)m箱涵计算书已知计算条件:涵洞的设计安全等级为三级,取其结构重要性系数:.9涵洞桩号= K1+384.00箱涵净跨径= 5米箱涵净高= 2.5米箱涵顶板厚= .4米箱涵侧板厚= .4米板顶填土高= .27米填土容重= 18千牛/立方米钢筋砼容重= 25千牛/立方米混凝土容重= 22千牛/立方米水平角点加厚= .3米竖直角点加厚= .3米涵身混凝土强度等级= C25钢筋等级= II级钢筋填土内摩擦角= 35度基底允许应力= 250千牛/立方米顶板拟定钢筋直径= 20毫米每米涵身顶板采用钢筋根数= 11根底板拟定钢筋直径= 20毫米每米涵身底板采用钢筋根数= 11根侧板拟定钢筋直径= 20毫米每米涵身侧板采用钢筋根数= 6根荷载基本资料:土系数 K = 1.04恒载产生竖直荷载p恒=17.55千牛/平方米恒载产生水平荷载ep1=1.99千牛/平方米恒载产生水平荷载ep2=18.09千牛/平方米汽车产生竖直荷载q汽=150.02千牛/平方米汽车产生水平荷载eq汽=18.4千牛/平方米计算过程重要说明:角点(1)为箱涵左下角,角点(2)为箱涵左上角,角点(3)为箱涵右上角,角点(4)为箱涵右下角构件(1)为箱涵顶板,构件(2)为箱涵底板,构件(3)为箱涵左侧板,构件(4)为箱涵右侧板1>经过箱涵框架内力计算并汇总,结果如下(单位为:千牛.米):a种荷载(涵顶填土及自重)作用下:涵洞四角节点弯矩和构件轴力:MaA = MaB = MaC = MaD = -1 / (K + 1) * P * Lp^2 / 12 = -27.75287kN.mNa1 = Na2 = 0kNNa3 = Na4 = P * Lp / 2 = 47.39688kNa种荷载(汽车荷载)作用下:MaA = MaB = MaC = MaD = -1 / (K + 1) * M顶板端部 = -40.01875kN.mNa1 = Na2 = 0kNNa3 = Na4 = V顶板端部 = 91kNb种荷载(侧向均布土压力)作用下:涵洞四角节点弯矩和构件轴力:MbA = MbB = MbC = MbD = -K / (K + 1) * P * hp^2 / 12 = -.488389kN.mNb1 = Nb2 = P * Lp / 2 = 2.892006kNNb3 = Nb4 = 0kNc种荷载(侧向三角形土压力)作用下:涵洞四角节点弯矩和构件轴力:McA = McD = K *(3K + 8) / ((K + 1)*(K + 3)) * P * hp^2 / 60 = -2.142094kN.m McB = McC = K *(2K + 7) / ((K + 1)*(K + 3)) * P * hp^2 / 60 = -1.799524kN.m Nc1 = P * hp / 6 + (McA - McB) / hp = 7.661997kNNc2 = P * hp / 3 - (McA - McB) / hp = 15.67838kNNc3 = Nc4 = 0kNd种荷载(侧向汽车压力)作用下:涵洞四角节点弯矩和构件轴力:MdA = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) + (10K + 2) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = -24.09762kN.mMdB = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) - (5K + 3) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = 14.59651kN.mMdC = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) + (5K + 3) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = -19.10306kN.mMdD = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) - (10K + 2) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = 19.59108kN.mNd1 = (MdD - MdC) / hp = 13.3428kNNd2 = P * hp - (MdD - MdC) / hp = 40.02841kNNd3 = Nc4 = -(MdB - MdC) / Lp = -6.240662kN角点(1)在恒载作用下的的总弯矩为:-30.38角点(1)在汽车作用下的的总弯矩为:-64.12角点(1)在混凝土收缩下的的弯矩为:28.77角点(1)在温度变化下的的总弯矩为:28.77构件(1)在恒载作用下的的总轴力为:10.55构件(1)在汽车作用下的的总轴力为:13.34构件(1)在混凝土收缩下的的轴力为:0构件(1)在温度变化下的的总轴力为:0角点(2)在恒载作用下的的总弯矩为:-30.04角点(2)在汽车作用下的的总弯矩为:-25.42角点(2)在混凝土收缩下的的弯矩为:-28.77角点(2)在温度变化下的的总弯矩为:-28.77构件(2)在恒载作用下的的总轴力为:18.57构件(2)在汽车作用下的的总轴力为:40.03构件(2)在混凝土收缩下的的轴力为:0构件(2)在温度变化下的的总轴力为:0角点(3)在恒载作用下的的总弯矩为:-30.04角点(3)在汽车作用下的的总弯矩为:-59.12角点(3)在混凝土收缩下的的弯矩为:-28.77角点(3)在温度变化下的的总弯矩为:-28.77构件(3)在恒载作用下的的总轴力为:47.4构件(3)在汽车作用下的的总轴力为:84.76构件(3)在混凝土收缩下的的轴力为:0构件(3)在温度变化下的的总轴力为:0角点(4)在恒载作用下的的总弯矩为:-30.38角点(4)在汽车作用下的的总弯矩为:-20.43角点(4)在混凝土收缩下的的弯矩为:28.77角点(4)在温度变化下的的总弯矩为:28.77构件(4)在恒载作用下的的总轴力为:47.4构件(4)在汽车作用下的的总轴力为:97.24构件(4)在混凝土收缩下的的轴力为:0构件(4)在温度变化下的的总轴力为:02>荷载组合计算角点(1) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -75.26482 角点(1) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -56.02991 角点(1) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -126.223角点(2) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -47.83635 角点(2) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -40.20968 角点(2) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -71.64008角点(3) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -71.42605角点(3) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -53.68951角点(3) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -118.8195角点(4) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -44.68273角点(4) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -38.55442角点(4) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -65.05877构件(1) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 19.89397构件(1) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 15.89112构件(1) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 31.34473构件(2) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 46.59027构件(2) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 34.58175构件(2) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 78.32423构件(3) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 106.7284构件(3) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 81.30061构件(3) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 175.5393构件(4) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 115.4653构件(4) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 86.29314构件(4) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 193.01323>将箱涵框架分解为四根独立构件,求其跨中内力并进行效应组合。
新沭河治理工程大浦第二抽水站引水涵洞工程计算书[初步设计阶段]审核:校核:计算:中水淮河工程有限责任公司2007年1月目录一水力计算 (2)1涵洞过水流量验算 (2)1.1 计算任务 (2)1.2 计算条件和依据 (2)1.2.1 计算条件 (2)1.2.2 设计依据 (2)1.3 计算过程 (2)1.3.1 计算流量系数m (2)1.3.2 判别长洞或短洞 (3)1.3.3 计算公式 (3)1.3.4 计算淹没系数σ (3)1.3.5 验算流量 (3)2、涵洞消能计算 (3)2.1计算任务 (3)2.2计算条件和依据 (3)2.3计算过程 (4)二稳定计算 (5)0.1计算任务 (5)0.2计算条件和依据 (5)0.2.1计算条件 (5)0.2.2设计依据 (6)1涵洞第二节洞身(控制段) (6)1.1计算过程 (6)2 清污机室整体稳定计算 (13)2.1计算过程 (13)3上游翼墙2-2断面 (18)3.1计算过程 (18)4 下游翼墙1-1断面 (23)4.1计算过程 (23)三、地基基础计算 (29)1、地质参数 (29)2、基础计算 (29)2.1涵洞控制段 (29)2.2涵洞进口段 (30)2.3清污机室 (31)2.4上游第一、二节翼墙 (32)2.5下游第一节翼墙 (32)2.6下游第二节翼墙 (33)四、涵洞结构内力计算 (34)一水力计算1涵洞过水流量验算计算任务大浦二站引水涵洞考虑结合一站原涵洞扩建,原涵洞设计流量40 m3/s,扩建后设计流量为100 m3/s,通过初拟扩建后涵洞的总尺寸进行流量验算。
计算条件和依据1.1.1计算条件(1)初拟尺寸:原涵洞长18m,涵洞3孔截面净尺寸3.6×3.35(宽×高),洞底坡降0.5%;新建涵洞长18m,3孔截面净尺寸3.6×3.35(宽×高),洞底坡降0.5%。
上游河道河底拓宽至47m,涵洞进口为圆弧翼墙,r=13m。
正交管涵设计计算算例(一) 涵洞轴断面图上有关设计数据计算1. 各部标高和坡度的确定(1)路基设计标高H 设根据路基设计表查算的涵位中心桩号处路基设计标高为225.43m ,本涵路基有超高及加宽,因此上下游路基边缘处的设计标高不相同。
(2)涵底中心标高H 涵涵底中心标高是指涵洞铺底中心设计标高。
其计算公式为=223.39m H 涵(3)涵底纵坡I 涵涵底纵坡根据原河沟纵面起伏情况取定1%2. 管节和端墙设计(1) 基本管节采用采用路用预制管厂的标准管节(2) 管节数量计算① 初估涵长设端墙不加高,不含冒石时的进出水口的建筑高度不相同,因此根据计算'+m [(-c cos m 500+1.5*[(22543-22339)-180]+40=1 1.5*1%567.488B H H L I cmα∙=+∙+=涵设进上上涵)-h ]+ '+m [(-ccos m 500+1.5*[(22543-22339)-180]+40=1 1.5*1%575.015B H H L I cmα∙=+∙-=下涵设进下涵-h )]+ 初估涵长上下游总长为12m 多,选用12节每节管长1m 的管涵,多余的涵长利用加高上下游端墙和跌水井来调整。
② 计算上下游加高端墙的高度:+m [(-+m ch m500+1.5*[(22543-22339)-180]-500*%+40= 1.545B H H cm ∙∙==涵涵设进上上端上-h )]-L (1I )+(1+1.5*1) +m [(-m c h m500+1.5*[(22543-22339)-180]-500*%+40= 1.555B H H cm∙∙==下下涵涵设进端下-h )]-L (1-I )+(1-1.5*1) 上式中L L 下上和分别为调整后的整数涵长,即涵长为标准管节的整倍数,本题均取为500cm③ 计算调整后的进出水口建筑高度进水口建筑高度h 进:h 进=180+20+45=245cm出水口建筑高度h 出:h 出=180+20+55=255cm④ 端墙总高度端墙总高度将进出水口的建筑高度分别加上端墙基础以上的埋置深度即可得到。
2.5米净跨径3.92米填土暗盖板涵整体计算一.盖板计算1.设计资料汽车荷载等级:公路-I级;环境类别:I类环境;净跨径:L0=2.5m;单侧搁置长度:0.30m;计算跨径:L=2.8m;填土高:H=3.92m;盖板板端厚d1=32cm;盖板板中厚d2=32cm;盖板宽b=0.99m;保护层厚度c=3cm;混凝土强度等级为C30;轴心抗压强度f cd=13.8Mpa;轴心抗拉强度f td=1.39Mpa;主拉钢筋等级为HRB400;抗拉强度设计值f sd=330Mpa;主筋直径为20mm,外径为22mm,共12根,选用钢筋总面积A s=0.003770m2盖板容重γ1=25kN/m3;土容重γ2=18kN/m3根据《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)中7.0.6关于涵洞结构的计算假定:盖板按两端简支的板计算,可不考虑涵台传来的水平力2.外力计算1) 永久作用(1) 竖向土压力q=γ2·H·b=18×3.92×0.99=69.8544kN/m(2) 盖板自重g=γ1·(d1+d2)·b/2/100=25×(32+32)×0.99/2 /100=7.92kN/m2) 由车辆荷载引起的垂直压力(可变作用)根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.3.4的规定:计算涵洞顶上车辆荷载引起的竖向土压力时,车轮按其着地面积的边缘向下做30°角分布。
当几个车轮的压力扩散线相重叠时,扩散面积以最外面的扩散线为准根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.3.1关于车辆荷载的规定:车辆荷载顺板跨长L a=1.6+2·H·tan30=1.6+2×3.92×0.577=6.13m 车辆荷载垂直板跨长L b=5.5+2·H·tan30=5.5+2×3.92×0.577=10.03m 车轮重P=560kN车轮重压强Lp=P/L a/L b=560/6.13/10.03=9.12kN/m23.内力计算及荷载组合1) 由永久作用引起的内力跨中弯矩M1=(q+g)·L2/8=(69.85+7.92)×2.82/8=76.22kNm边墙内侧边缘处剪力V1=(q+g)·L0/2=(69.85+7.92)×2.5/2=97.22kN2) 由车辆荷载引起的内力跨中弯矩M2=p·L2·b/8=9.12×2.82×0.99/8=8.84kNm边墙内侧边缘处剪力V2=p·L0·b/2=9.12×2.50×0.99/2=11.28kN3) 作用效应组合根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.1.6关于作用效应组合的规定:跨中弯矩γ0M d=0.9(1.2M1+1.4M2)=0.9×(1.2×76.22+1.4×8.84)=93.46kNm边墙内侧边缘处剪力γ0V d=0.9(1.2V1+1.4V2)=0.9×(1.2×97.22+1.4×11.28)=119.21kN4.持久状况承载能力极限状态计算截面有效高度h0=d1-c-2.2/2=32-3-1.100=27.9cm=0.279m1) 砼受压区高度x=f sd·A s/f cd/b=330×0.003770/13.8/0.99=0.091m根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中5.2.1关于相对界限受压区高度ξb的规定:HRB400钢筋的相对界限受压区高度ξb=0.53。
路涵内力配筋计算计算书2007年5月路涵内力配筋计算一、 工程概况及计算成果本路涵共1座,1座2孔,每孔净空2.0m ,高度为2.30m ,顶板厚0.40m ,底板厚0.50m ,侧板厚0.40m ,中板厚0.30m 。
详见图1。
选筋结果见表一:表一 选筋结果二、 基本资料及计算简图 1.计算简图如下:图1 路涵断面图基本数据:a kP C 7;28== ϕ;涵洞埋深m h 2.1=;回填土要夯实,33/kN 5.18,/kN 3.14m m ==饱和干γγ。
三、计算工况1.完建工况,涵洞内无水,地下水位距离地面3.9m ;2.运行工况,涵洞内有水,地下水位距离地面1.2m ;汽车荷载为汽20; 3.校核工况,涵洞内有水,地下水位距离地面1.2m ,汽车荷载为挂100;四、荷载计算 各杆荷载的计算:汽车荷载为汽20时,后轮轮压P=240KN ,后轮轮宽d=0.6m 。
汽车荷载为挂100,后轮轮压P=600KN ,后轮轮宽d=0.6m 。
m d H 043.115.16.08.115.18.12.1=-=->=采用公式)577.028.12)(15.1(H d H c Pq B +++=1.完建工况m kN H d H c Pq B /0.0)2.1*577.09.03.0)(2.1*15.12.0(0)577.028.12)(15.1(=+++=+++=23322113/42.35)0.00*104.0*250.0*5.82.1*5.18(*1.1)(m kN q Z Z Z Z k q B s =++++=++++=ωωγγγγ222114/33.70)0.091.340.0*100.0*5.82.1*5.18(*1.1)(m kN q lGZ Z Z k q B s =++++=++++=ωωγγγ2222111/62.9)0.0*10)0.0*5.82.1*5.18(*)1445((tan *2.1))((m kN Z Z Z k k q =++-=++=ωωαγγγ2222112/26.31)0.0*10)0*5.89.3*5.18(*)1445((tan *2.1))((m kN Z Z Z k k q =++-=++=ωωαγγγ2.运行工况mkN H d H c Pq B /27.80)2.1*577.09.03.0)(2.1*15.12.0(240)577.028.12)(15.1(=+++=+++=23322113/72.123)27.800*104.0*250*5.82.1*5.18(*1.1)(m kN q Z Z Z Z k q B s =++++=++++=ωωγγγγ222114/12.151)27.8091.340*100*5.82.1*5.18(*1.1)(m kN q lGZ Z Z k q B s =++++=++++=ωωγγγ2222111/62.9)0.0*10)0.0*5.82.1*5.18(*)1445((tan *2.1))((m kN Z Z Z k k q =++-=++=ωωαγγγ2222112/96.51)7.2*10)7.2*5.82.1*5.18(*)1445((tan *2.1))((m kN Z Z Z k k q =++-=++=ωωαγγγ3.校核工况mkN H d H c Pq B /67.200)2.1*577.09.03.0)(2.1*15.12.0(600)577.028.12)(15.1(=+++=+++=23322113/16.256)67.2000*104.0*250*5.82.1*5.18(*1.1)(m kN q Z Z Z Z k q B s =++++=++++=ωωγγγγ222114/56.283)67.20091.340.0*100.0*5.82.1*5.18(*1.1)(m kN q lGZ Z Z k q B s =++++=++++=ωωγγγ 2222111/62.9)0.0*10)0.0*5.82.1*5.18(*)1445((tan *2.1))((m kN Z Z Z k k q =++-=++=ωωαγγγ2222112/96.51)7.2*10)7.2*5.82.1*5.18(*)1445((tan *2.1))((m kN Z Z Z k k q =++-=++=ωωαγγγ五、内力计算简图内力采用理正工具箱(网络版)计算 1.完建工况2.运行工况3.校核工况综上所述,工况3为最危险工况,所以配筋计算采用工况3内力进行配筋五、配筋计算配筋计算采用理正工具箱(网络版)计算。
2-5.0mx2.5m 钢筋混凝土箱涵结构计算书一 、 设 计 资 料 1、孔径及净空 净跨径 L 0 = h 0 = 5 m m净高 孔数2.5 m= 2 2、设计安全等级 结构重要性系数 一级1.1r 0 =3、汽车荷载 荷载等级 城— A 级 2.34、填土情况 涵顶填土高度 H = m 土的内摩擦角 填土容重 Φ = 30 18 ° kN/m 3 γ = 1地基容许承载力 [σ ] =0 150 kPa5、建筑材料 普通钢筋种类 HRB335主钢筋直径20 mm 钢筋抗拉强度设计值 f =sd280 MPa 涵身混凝土强度等级C30 涵身混凝土抗压强度设计值 f = cd13.8 MPa 涵身混凝土抗拉强度设计值 钢筋混凝土重力密度 f = td 1.39 25 MPa γ =2 kN/m3 基础混凝土强度等级 混凝土重力密度 C15 26γ =3kN/m 3二 、 设 计 计 算(一)截面尺寸拟定 (见图L-01) 顶板、底板厚度δ = C 1 = 0.4 m m 0.15 侧墙厚度 t = 0.4 m m C 2 =0.15 横梁计算跨径L P = L +t = 5.4 11.2 2.9 m m m m 0 L = 2L +3t =侧墙计算高度 h P = h +δ = 0 h = h +2δ =0 3.3基础襟边 基础高度 基础宽度 c = d = B =0.2 0.2 m m m11.6(二)荷载计算 1、恒载 恒载竖向压力 p 恒 = γ H+γ δ = 51.40 kN/m 2 1 2恒载水平压力顶板处 2 kN/m 2 kN/m 2e P1 = γ Htan (45°-φ/2) = 13.80 图 L-0112底板处 e P2 = γ (H+h)tan (45°-φ/3) = 33.60 12、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。
涵洞模板设计计算书【完整版】(文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载)××铁路云南段站前三标涵洞模板设计计算书复核:编制日期:2021.4.21目录1、底板施工外模设计..................................................................................... 错误!未定义书签。
1.1底板外模尺寸..................................................................................... 错误!未定义书签。
1.2底板外模板材料选择......................................................................... 错误!未定义书签。
1.3设计计算............................................................................................. 错误!未定义书签。
荷载计算........................................................................................... 错误!未定义书签。
建模计算........................................................................................... 错误!未定义书签。
计算结果........................................................................................... 错误!未定义书签。
涵洞计算书*******钢筋混凝土盖板涵验算*******1. 设计依据:《大路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)《大路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) 《大路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)《大路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ 024-85)《大路涵洞设计细则》JTG/T D65-04-20072. 设计资料:涵洞净跨径l0=1.5 m盖板支点厚度h1=0.19 m盖板跨中厚度h2=0.19 m盖板计算跨径lp=l0+h1=1.69 m管节材料砼标号=C30砼板顶填土高H=1.9 m土容重γ1=18 kN/m^3钢筋混凝土容重γ2=25 kN/m^3土的内摩擦角φ=35度爱护层厚度=0.03 m主受力钢筋级别=HRB335主受力钢筋直径=16 mm主受力钢筋间距=0.16 m3. 外力计算:a.恒载填土垂直压力q=土容重*填土高=33.3 kN/m^2板自重垂直压力qz=盖板容重*盖板平均高度=4.75 kN/m^2b.活载横向分布宽度a=7.636 m纵向分布宽度b=3.736 m垂直压力P=19.628 kN/m^24.荷载组合及内力计算:a.跨中弯矩恒载产生的跨中弯矩M恒=(Q土+Q自)*lp^2/8=13.584 kN.m 活载产生的跨中弯矩M汽=7.008 kN.mb.支点剪力恒载支点剪力Q恒=(Q土+Q自)*l0/2=28.538 kN活载支点剪力Q汽=14.721 kNc.荷载组合结构重要性系数(涵洞设计平安等级为三级)γ0=0.9剪力Qj=0.90*(1.2Q恒+1.4Q汽)=49.369 kN弯矩Mj=0.90*(1.2M恒+1.4M汽)=23.501 kN.m 5. 截面配筋:混凝土轴心抗压设计强度Ra=13.8 MPa钢筋抗拉设计强度Rg=280 MPa需要钢筋截面积为Ag=6.855 cm^2建议配筋采纳4根Φ166. 正截面强度验算:实际受拉区配筋面积为Ag=12.569 cm^2混凝土受压区高度x=Rg*Ag/(Ra*b)=2.5502 cm 截面有效高度h0=16 cm混凝土受压区高度界限系数ξjg=0.56受压区高度x 设计强度Mj,正截面强度满意要求 7. 斜截面剪切强度验算:砼轴心抗压强度标准值fck=20.1 MPa r0*Qj=44.432 ≤ 0.51*10^-3*sqrt(fck)*b*h0=365.837,截面尺寸满意要求混凝土轴心抗拉设计强度ftk=1.39 MPa r0*Qj=44.432 ≤ 0.5*10^-3*ftk*b*h0=139,斜截面抗剪强度满意要求8. 裂缝宽度验算:钢筋表面外形影响系数C1 =1荷载特征影响系数C2 =1.33构件形式系数C3 =1.15受拉钢筋有效配筋率ρ=As/(b*h0)=0.008受拉钢筋的直径d=16 mm受拉钢筋重心处的应力σg=95.113 MPa钢筋的弹性模量Es=200000 MPa最大裂缝宽度δfmax=C1*C2*C3*σg/Es*(30+d)/(0.28+10*ρ)=0.093 mmδfmax < 0.2,最大裂缝宽度满意要求*******钢筋混凝土盖板涵涵台验算*******1. 设计依据:《大路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)《大路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) 《大路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)《大路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ 024-85)2.设计资料:涵台净高=1.9 m盖板搁置长=0.25 m涵台背坡=1:0铺砌厚度=0.4 m铺底距台距=0 m是否为整体式基础:否基础厚度=0.6 m基础襟边宽=0.2 m基础级数=1是否设置支撑梁=是支撑梁宽=0.4 m支撑梁高=0.4 m路基宽度=185.94 m涵洞长度=188.92 m涵台顶宽=0.48 m涵台材料的长细比修正系数=1 砂浆强度等级=M7.5涵台容重=23 kN/m^3铺底容重=23 kN/m^3基础容重=23 kN/m^3涵台身抗压强度设计值=14.5 MPa基底容许应力[σ]=280 kPa3.水平土压力计算:涵台计算高度=1.795 m破坏棱体长度=2.051 m活载土压力换算土层厚=1.325 m水平土压力q1=15.949 kN/m^2水平土压力q2=24.705 kN/m^2支座处反力RA=16.934 kN支座处反力RB=19.553 kN最大弯矩所在X=0.77 m最大弯矩=8.197 kN.m4.垂直压力计算:在X截面上的垂直力如下: P(1)=38.05 kNE(1)=-0.115 mM(1)=-4.376 kN.mP(2)=7.659 kNE(2)=0.125 mM(2)=0.957 kN.mP(3)=1.005 kNE(3)=0.125 mM(3)=0.126 kN.mP(4)=8.505 kNE(4)=-0 m M(4)=-0 kN.mΣP恒=55.219 kN ΣM恒=-3.293 kN.m 5.截面强度与稳定验算:组合弯矩Mj=6.773 kN.m组合剪力Nj=78.186 kN偏心距e0=0.087 m偏心距e0 ≤ 0.6*y=0.144,偏心距符合要求!γ0*Nj=70.367 < φ*A*fcd=4967.159, 强度满意要求!6.基底应力验算:基底垂直压力如下:P(1)=38.05 kNE(1)=-0.115 mM(1)=-4.376 kN.m P(2)=7.659 kNE(2)=0.125 mM(2)=0.957 kN.m P(3)=1.005 kNE(3)=0.125 mM(3)=0.126 kN.m P(4)=20.976 kN E(4)=-0 mM(4)=-0 kN.mP(5)=12.144 kN E(5)=0 mM(5)=0 kN.mP(6)=0 kN E(6)=0.24 mM(6)=0 kN.mP(7)=7.524 kNE(7)=0.34 mM(7)=2.558 kN.m P(8)=3 kNE(8)=-0.34 mM(8)=-1.02 kN.m P(9)=6.66 kNE(9)=0.34 mM(9)=2.264 kN.m P(10)=14.721 kN E(10)=-0.115 mM(10)=-1.693 kN.mΣP=111.739 kN ΣM=-1.183 kN.m A=0.88 m^2 W=0.129 δmax=ΣP/A + ΣM/W=136.143 kPaδmin=ΣP/A - ΣM/W=117.81 kPaδmax < 基底容许应力280.00kPa,满意要求。
正交管涵设计计算算例(一) 涵洞轴断面图上有关设计数据计算1. 各部标高和坡度的确定(1)路基设计标高H 设根据路基设计表查算的涵位中心桩号处路基设计标高为225.43m ,本涵路基有超高及加宽,因此上下游路基边缘处的设计标高不相同。
(2)涵底中心标高H 涵涵底中心标高是指涵洞铺底中心设计标高。
其计算公式为=223.39m H 涵(3)涵底纵坡I 涵涵底纵坡根据原河沟纵面起伏情况取定1%2. 管节和端墙设计(1) 基本管节采用采用路用预制管厂的标准管节(2) 管节数量计算① 初估涵长设端墙不加高,不含冒石时的进出水口的建筑高度不相同,因此根据计算'+m [(-c cos m 500+1.5*[(22543-22339)-180]+40=1 1.5*1%567.488B H H L I cmα•=+•+=涵设进上上涵)-h ]+ '+m [(-c cos m 500+1.5*[(22543-22339)-180]+40=1 1.5*1%575.015B H H L I cmα•=+•-=下涵设进下涵-h )]+ 初估涵长上下游总长为12m 多,选用12节每节管长1m 的管涵,多余的涵长利用加高上下游端墙和跌水井来调整。
② 计算上下游加高端墙的高度:+m [(-+m ch m500+1.5*[(22543-22339)-180]-500*%+40= 1.545B H H cm ••==涵涵设进上上端上-h )]-L (1I )+(1+1.5*1) +m [(-m c h m500+1.5*[(22543-22339)-180]-500*%+40= 1.555B H H cm••==下下涵涵设进端下-h )]-L (1-I )+(1-1.5*1) 上式中L L 下上和分别为调整后的整数涵长,即涵长为标准管节的整倍数,本题均取为500cm③ 计算调整后的进出水口建筑高度进水口建筑高度h 进:h 进=180+20+45=245cm出水口建筑高度h 出:h 出=180+20+55=255cm④ 端墙总高度端墙总高度将进出水口的建筑高度分别加上端墙基础以上的埋置深度即可得到。
1-2.5m×2.5m盖板涵计算书一、基本参数涵洞设计安全结构重要性系数:0.9涵洞类型:盖板涵适用涵洞桩号: JK0+048.08, JK3+094.874设计荷载等级:公路一级最大布载宽度=23.016(m)板顶最高填土高度=1.195(m)土容重=18 KN/m3土的内摩擦角=35度盖板单侧搁置长度=20cm净跨径=250(cm)计算跨径=270cm涵洞斜交角度=0度正标准跨径=290cm板间接缝长度=2cm受力主筋:11根直径为18mm的HRB335钢筋,间距为9cm单侧基础襟边宽=25cm盖板厚度22cm盖板宽度=99cm盖板容重=25千牛/立方米盖板抗压强度=13.8MPa盖板抗拉强度=1.39MPa涵台顶宽度=75cm涵台底宽度=75cm涵台高度=250cm涵台容重=23千牛/立方米台身抗压强度=14.5MPa基础级数=2每级基础高度=60cm基础容重=23千牛/立方米铺底厚度=40铺底容重=23千牛/立方米基底容许应力=250每延米铺底宽度=40cm单侧基础襟边宽=25cm1-2.5m×2.5m盖板涵洞身断面二、盖板计算1.恒载内力计算系数 K = 1.114q土 = K ×土容重×填土高度 = 23.96kNq自 = 盖板容重×盖板厚度 = 5.5kN恒载产生的支座剪力 V恒=(q土 + q自) ×净跨径 / 2=36.82kN恒载产生的跨中弯矩 M恒=1 / 8 × (q土 + q自) ×计算跨径2 = 26.84kN·M2.活载计算设计荷载等级:公路一级布载宽度=23.016米用动态规划法求得设计荷载作用下盖板上产生的最大弯矩和剪力冲击力系数 U = 0最大弯矩 M设 = M设× (1 + U)=26.647× (1 + 0)=26.65kN·M最大剪力 V设 = V设× (1 + U)=36.55× (1 + 0)=36.55kN.3.荷载组合(1)承载能力极限状态效应组合Md = 1.2 × M恒 + 1.4 × M设 = 69.52kN×mV支= 1.2 × V恒 + 1.4 × V设=95.36kN(2)正常使用极限状态效应组合正常使用极限状态效应组合短期组合 Msd = M恒 + 0.7 × M设 = 45.5kN×m 正常使用极限状态效应组合长期组合 Mld = M恒 + 0.4 × M设 = 37.5kN×m4.构件计算(1) 正截面强度计算截面有效高度 h0 = 181mm盖板宽度 b = 990mm盖板抗压强度 fcd = 13.8MPa钢筋抗拉设计强度 fsd = 280MPa按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第5.2.2-1和5.2.2-2公式,计算最小钢筋截面积As由r0 × Md <= fcd × b × x × (h0 - x/2) ,可得x由fsd × As = fcd × b × x ,可得Asx = 27.37 <=ξb ×h0 = 101.36,截面受压高度符合要求!根据计算需要受拉钢筋的最小截面积 As = 1335.512mm 2在涵洞中设计的受拉钢筋的截面积 Ar = 2799.159mm 2实际钢筋截面积 Ar = 2799.159mm 2 >= 最小钢筋截面积 As =1335.512mm 2 , 正截面强度满足要求。
(2) 斜截面强度计算由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第5.2.9条计算0.51 ×310 ×ck f × b × h0 = 500.55kN > r0×Vd = 85.82kN截面尺寸满足要求5.裂缝验算c1 = 1c2 = 1.41c3 = 1.15Es = 200000MPaбss = Msl / (0.87 × As × h0) = 100.9854MPaWtk = c1 × c2 × c3 × (бss / Es) ×[(30 + d ) / (0.28 + 10 × p)]= 9.09E-02mm < 0.2 mm符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第6.4.2条规定。
三、涵台计算设计荷载作用下的内力计算计算水平土压力产生的弯矩:涵台基础距路面高度 H=3.915米破坏棱体长 L=2.26米荷载布置宽度为23.016米,布载长度为2.26米,等代土层为1.75米.涵台剪力Qa=土容重×(盖板厚度+盖板距路面高度+等代土层)=18.995kN涵台剪力Qb=土容重×(H+等代土层)=33.995kN涵台高度h1=228支座处的反力:Ra = (2 × Qa + Qb) × h1 / 627.36kN,Rb = (Qa + 2 × Qb) ×h1/ 633.05kN.最大弯矩发生位置 Xmax = 1.19米,最大弯矩 Mmax = 17.25kN·M计算垂直力产生的弯矩与剪力:盖板及其之上填土压力 P1=填土高×(标准跨径/2)×土容重+盖板厚度×标准跨径/2×盖板容重 = 39.16kNe1 = -0.175mm1 = -6.85kN.m涵台顶部的填土压力 P2=填土高×(台顶宽-盖板搁置长度)×土容重 = 11.83kN e2 =0.1mm2 = 1.18305kN.m涵台台帽上部压力 P3=盖板厚度×(台顶宽-盖板搁置长度)×涵台容重 =2.783kNe3 = 0.1mm3 = 0.2783kN.m涵台压力 P4汽=台顶宽×Xmax汽×涵台容重 = 20.59kNe4汽 = 0mm4汽 = 0kN.m总剪力P = 74.36kN总弯矩M = -5.39kN.m组合总弯矩Mj = 17.685kN·M, 总剪力Nj = 89.24kNe0 = Abs(Mj / Nj)Mj=17.68KN.mNj=89.23KN偏心距e0=.198米,≤0.225米,满足要求rw = 0.289 ×涵台顶宽度 / 2 / 100=0.108mhw = 涵台顶宽度 = 75cmb = 1 × (涵台高度 - 盖板厚度) / hw = 3.04cma = (1 - (e0 / (涵台顶宽度 / 2) × 100)8) / (1 + (e0 / rw)2) = 0.229 a材料 = 0.002= 1 / {1 + a材料× b × (b - 3) ×[1 + 1.33 × (e0 / rw)]}= 0.999台身抗压强度 = 14.5MPa.ym = 2.31tNj = a ×涵台顶宽度 / 100 × 1 ×台身抗压强度× 103 / ym=1077.154KN 按荷载效应函数计算得出的纵向力 = 1077.154kN > Nj = 89.24kN所以涵台强度满足要求!按荷载效应函数计算并考虑纵向弯曲系数得出的纵向力 = 1076.255kN > Nj = 89.24kN所以涵台稳定性满足要求!四、基底应力验算:盖板及盖板以上的填土压力 P(1) = 39.16kNE(1) = -0.275米M(1) = -10.77kN.M涵台顶部以上填土压力 P(2) = 11.83kNE(2) = 0.1米M(2) = 1.18kN.M台帽压力 P(3) = 2.783kNE(3) = 0.1米M(3) = 0.278kN.M台身压力 P(4) = 39.33kNE(4) = 0米M(4) = 0kN.M基础压力 P(5) = 41.4kNE(5) = 0米M(5) = 0kN.M基础和台身以上的填土压力 P(6) = 38.655kNE(6) = 0.75米M(6) = 0kN.M铺底下部的填土压力 P(7) = 0kNE(7) = -0.625米M(7) = 0kN.M活载产生的压力 P(8) = 21.398kNE(8) = -0.275米M(8) = -5.88kN.MP总=211.19kNM总=22.11kNa = 基础底宽× 1 / 100=1.75mW = 1 × (基础底宽) ^ 2 / 6 / 10000=0.51地基应力δmax = P总 / a + M总 / W = 164kPa地基应力δmin = P总 / a - M总 / W = 77.36kPa基底产生最大应力为δmax汽=164kPa,小于基础承载力容许值250kPa,满足要求! 1-3.0m×1.6m盖板涵验算通过!。