箱涵计算表格
- 格式:docx
- 大小:11.78 KB
- 文档页数:1
箱涵全套结构计算表格EXCEL版(包含计算书只需输入数据)1、孔径及净空净跨径L 0 =3m 净高h 0 = 2.5m2、设计安全等级三级结构重要性系数r 0 =0.93、汽车荷载荷载等级公路—Ⅰ级4、填土情况涵顶填土高度H =0.8m 土的内摩擦角Φ =30°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12mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =280MPa 涵身混凝土强度等级C 20涵身混凝土抗压强度设计值f cd =9.2MPa 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 =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 =0.3m 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图 L-01(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒= γ1H+γ2δ =21.90kN/m2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) = 4.80kN/m 2底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/3) =23.40kN/m 22、活载钢筋混凝土箱涵结构设计一、设计资料二、设计计算汽车后轮着地宽度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 < 1.8/2 m故横向分布宽度a = (0.6/2+Htan30°)32+1.3 =2.824m同理,纵向,汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30°=0.562 m < 1.4/2 m故b = (0.2/2+H tan30°)32 =1.124m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压力q 车= ∑G /(a3b) =44.12kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2(45°-φ/2) =14.71kN/m2(三)内力计算1、构件刚度比K = (I 1/I 2)3(h P /L P ) =1.052、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 aB = M aC = M aD =-1/(K+1)2pL P 2/12横梁内法向力N a1 = N a2 =0侧墙内法向力N a3 = N a4 =pL P /2恒载p = p 恒 =21.90kN/m 2M aA = M aB = M aC = M aD =-9.58kN 2m N a3 = N a4 =35.92kN 车辆荷载p = q 车 =44.12kN/m 2M aA = M aB = M aC = M aD =-19.30kN 2m 图 L-02N a3 = N a4 =72.36kN(2)b种荷载作用下 (图L-03)M bA = M bB = M bC = M bD =-K/(K+1)2ph P 2/12N b1 = N b2 =ph P /2N b3 = N b4 =0恒载p = e P1 =4.80kN/m 2M bA = M bB = M bC = M bD =-1.61kN 2m N b1 = N b2 =6.72kN(3)c 种荷载作用下 (图L-04)图 L-03M cA = M cD =-K(3K+8)/[(K+1)(K+3)]2ph P 2/60M cB = M cC =-K(2K+7)/[(K+1)(K+3)]2ph P 2/60N c1 =ph P /6+(M cA -M cB )/h P N c2 =ph P /3-(M cA -McB )/h PN c3 = N c4 =0恒载p = e P2-e P1 =18.60kN/m2M cA = M cD =-3.43kN 2m M cB = M cC =-2.80kN 2m N c1 =8.45kN N c2 =17.59kN图 L-04(4)d 种荷载作用下 (图L-05)M dA =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)+(10K+2)/(15K+5)]2ph P 2/40.6/2+Htan30°=0.76 mM dB =-[K(K+3)/6(K2+4K+3)-(5K+3)/(15K+5)]2ph P2/4M dC =-[K(K+3)/6(K2+4K+3)+(5K+3)/(15K+5)]2ph P2/4M dD =-[K(K+3)/6(K2+4K+3)-(10K+2)/(15K+5)]2ph P2/4 N d1 =(M dD-M dC)/h PN d3 = -N d4 =-(M dB-M dC)/L P车辆荷载p = e车 =14.71kN/m2M dA =-19.82kN2mM dB =9.00kN2mM dC =-13.92kN2mM dD =14.90kN2m图 L-05N d1 =10.29kNN d2 =30.88kNN d3 = -N d4 =-6.99kN(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V x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2L P-N3图 L-07=-27.13kN(3)左侧墙 (图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e 车=27.31kN/m 2ω2 =1.4e P2+1.4e 车53.35kN/m 2x =h P /2N x = N 3 =134.61kNM x =M B +N 1x-ω12x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6h P =-13.17kN 2mV x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2h P -N 1=11.69kN (4)右侧墙 (图L-09)ω1 = 1.4e P1 = 6.72kN/m 2ω2 = 1.4e P2 = 32.76kN/m 2x =h P /2N x = N 4 =154.18kNM x =M C +N 1x-ω12x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6h P=-25.08kN 2m V x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2h P -N 1 =-17.14kN(5)构件内力汇总表(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、孔径及净空净跨径L 0 = 1.9m 净高h 0 =2m孔数m=12、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 —Ⅱ级4、填土情况涵顶填土高度H =7.3m 土的内摩擦角Φ =30°填土容重γ1 =19kN/m 3地基容许承载力[σ0] =300kPa5、建筑材料普通钢筋种类HRB400主钢筋直径25mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =330MPa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 20混凝土重力密度γ3 =23.5kN/m 3(一)截面尺寸拟定 (见图L-01)顶板、底板厚度δ =0.5m C 1 =0.5m钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计一 、 设 计 资 料二 、 设 计 计 算侧墙厚度t =0.6m C 2 =0.6m 横梁计算跨径L P = L 0+t = 2.5m L = 3L 0+4t =8.1m 侧墙计算高度h P = h 0+δ = 2.5m h = h 0+2δ =3m 基础襟边 c =0m 基础高度 d =0m 基础宽度 B =8.1m(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ =151.20kN/m 2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) =46.23kN/m 2图 L-01底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/3) =65.23kN/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>1.3/2m >1.8/2m故横向分布宽度a = 1.8+1.3 =3.100m同理,纵向,汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30°= 4.315 m >1.4/2m故b = 1.400m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压力q 车 = ∑G/(a³b) =32.26kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2(45°-φ/2) =10.75kN/m 2(三)内力计算1、构件刚度比4.51 m0.6/2+Htan30°=K = (I1/I2)³(h P/L P) =0.58u=2K+1= 2.162、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/u²pL P2/12M BA = M BE = M DC = M DF =-(3K+1)/u²pL 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)/LpNa5=-(N a3+N a4)恒载p = p恒 =151.20kN/m2M aA = M aC = M aE = M aF =-36.50kN²mM BA = M BE = M DC = M DF =-99.87kN²mN a3 = N a4 =163.65kNNa5=-327.30kN车辆荷载p = q车 =32.26kN/m2M aA = M aC = M aE = M aF =-7.79kN²m图 L-02M BA = M BE = M DC = M DF =-21.31kN²mN a3 = N a4 =34.91kNNa5=-69.83kN(2)b种荷载作用下 (图L-03)M bA = M bC = M bE = M bF =-K²ph P2/6uM BA = M BE = M DC = M DF =K²ph 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 =46.23kN/m2M bA = M bC = M bE = M bF =-12.92kN²mM BA = M BE = M DC = M DF = 6.46kN²m图 L-03N b1 = N b2 = N b1' = N b2'=57.79kNN b3 = N b4 =-7.75kNN b5=15.50kN(3)c种荷载作用下 (图L-04)Φ=20u(K+6)/K=490.51M cA = M cE =-(8K+59)²ph P2/6ΦM cC = M cF =-(12K+61)²ph P2/6ΦM BA = M BE =(7K+31)²ph P2/6ΦM DC = M DF =(3K+29)²ph 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 =19.00kN/m2M cA = M cE =-2.57kN²mM cC = M cF =-2.74kN²mM BA = M BE = 1.41kN²m图 L-04M DC = M DF = 1.24kN²mN c1 = N c1'=7.85kNN c2 = N c2'=15.90kNN c3 = N c4 = 1.59kNN c5 =-3.19kN(4)d种荷载作用下 (图L-05)Φ1=20(K+2)(6K2+6K+1)=334.28Φ2=u/K= 3.73Φ3=120K3+278K2+335K+63=373.22Φ4=120K3+529K2+382K+63=484.48Φ5=360K3+742K2+285K+27=510.20Φ6=120K3+611K2+558K+87=637.80M dA =(-2/Φ2+Φ3/Φ1)²ph P2/4M dE =(-2/Φ2-Φ3/Φ1)²ph P2/4M dC =-(2/Φ2+Φ5/Φ1)²ph P2/24M dF =-(2/Φ2-Φ5/Φ1)²ph P2/24M BA =-(-2/Φ2+Φ4/Φ1)²ph P2/24M BE =-(-2/Φ2-Φ4/Φ1)²ph P2/24M DC =(1/Φ2+Φ6/Φ1)²ph P2/24M DF =(1/Φ2-Φ6/Φ1)²ph P2/24M BD =-Φ4²ph P2/12Φ1M DB =Φ6²ph P2/12Φ1N d1 =(M dC+ph P2/2-M dA)/h P图 L-05N d2 =ph p-N d1N d1' =(M dF-M dE)/h PN d2' =ph p-N d1'N d3 =(M BA+M BD-M dA)/L PN d4 =(M BE+M BD-M dE)/L PN d5 =-(N d3+N d4)车辆荷载p = e车 =10.75kN/m2M dA =9.74kN²mM dE =-27.77kN²mM dC =-5.78kN²mM dF = 2.77kN²mM BA =-5.56kN²mM BE = 2.56kN²mM DC = 6.09kN²mM DF =-4.59kN²mM BD =-8.12kN²mM DB =10.69kN²mN d1 =-19.65kNN d2 =46.53kNN d1' =0.09kNN d2' =26.80kNN d3 =-9.37kNN d4 =8.88kNN d5 =0.48kN(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 =226.60kNN x = N1 =64.39kNM x = M A+N3x-Px2/2 =39.63kN²mV x = Px-N3 =59.73kN顶板1'x =L P/2P = 1.2p恒+1.4q车 =226.60kNN x = N1' =92.01kNM x = M E+N4x-Px2/2 =19.05kN²mV x = Px-N4 =34.17kN(2)底板2 (图L-07)ω1 =1.2p恒+1.4(q车+3e车H P2/4L P2)=237.89kN/m2ω2 =1.2p恒+1.4q车=226.60kN/m2x =L P/2N x = N2 =168.32kNM x =M C+N3x-ω2²x2/2-5x3(ω1-ω2)/12L P=13.98kN²mV x =ω2x+3x2(ω1-ω2)/2L P-N3=70.31kN底板2'ω1 =1.2p恒+1.4q车=226.60kN/m2ω2 =1.2p恒+1.4(q车-3e车H P2/4L P2)=215.31kN/m2x =L P/2图 L-07图 L-06N x = N2' =140.69kNM x =M F+N4x-ω2²x2/2-x3(ω1-ω2)/6L P=68.92kN²mV x =ω2x+x2(ω1-ω2)/2L P-N4=27.12kN(3)左侧墙 (图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e车=79.78kN/m2ω2 =1.4e P2+1.4e车106.38kN/m2x =h P/2N x = N3 =223.52kNM x =M A+N1x-ω1²x2/2-x3(ω2-ω1)/6h P=-48.05kN²mV x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2h P-N1=43.65kN(4)右侧墙 (图L-09)ω1 = 1.4e P1 =64.73kN/m2ω2 = 1.4e P2 =91.33kN/m2x =h P/2N x = N4=249.08kNM x =M E+N1'x-ω1²x2/2-x3(ω2-ω1)/6h P=-54.28kN²mV x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2h P-N1'=-2.79kN(5)中间墙 (图L-10)x =h P/2N x = N5=-472.60kNM x =M BD+(N1+N1')x=184.14kN²m 图 L-08图 L-09V x =-(N1+N1')图 L-10=-156.40kN(5)构件内力汇总表(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。
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。
4.0*1.8m箱涵工程量计算表序号项目名称长宽高工程量箱涵长574.64 1.8外接1114 1.8外接234 1.8外接3 2.54 1.8总长591.1沉降缝(含外接)31一砼工程1箱涵垫层砼c15591.1 5.210.1307.96312墙体砼c30构造柱(31道)0.180.49 1.516.40523箱涵底板砼C30591.1 5.010.41184.56444墙帽砼c30591.10.490.6223.43585顶板c30591.1 4.730.325906.668295小计 c15307.9631c302331.0737二砌筑工程6墙体砌筑591.10.49 1.5852.5118小计852.5118三抹灰工程7内墙面抹灰591.1 1.82127.968外墙抹灰591.1 2.152541.739底板抹灰591.1 4.032382.133四钢筋工程长根数总长kg/m总重10底板钢筋Φ25 5.115911.230206.232 3.854375116426.146Φ12591.0235.220803.9040.88804818474.8653 11底板伸缩缝钢筋Φ25 5.113721900.92 3.8543757326.85853ф8 1.578371314.090.394688518.655554 12墙体构造柱钢筋柱钢筋Φ22 1.87441339.2 2.9848283997.28166锚固钢筋Φ22 1.11744825.84 2.9848282464.99036锚固箍筋ф8 1.57248389.360.394688153.67572 14墙帽钢筋Φ12591.022011820.40.88804810497.0826ф8 2.645912.215608.2080.3946886160.3724 15顶板底部钢筋①顶板底部Φ22钢筋(无井洞板) 4.85543226345.2 2.98482878635.8906②顶板底部Φ12钢筋(无井洞板)559.0232.133333317963.1760.88804815952.1625③顶板底部Φ22钢筋(有井洞板) 4.852561241.6 2.9848283705.96245④顶板底部Φ25钢筋(有井洞板) 2.15192412.8 3.8543751591.086⑤顶板底部Φ12钢筋(有井洞板)0.94704661.760.888048587.674645⑥顶板底部Φ14钢筋(有井洞板)0.612876.8 1.20873292.8306176⑦顶板底部Φ25钢筋(有井洞板) 1.4128179.2 3.854375690.70416顶板顶部钢筋⑤顶板底部Φ12钢筋(有井洞板)0.94192180.480.888048160.274903⑥顶板底部Φ14钢筋(有井洞板)0.612876.8 1.20873292.8306176⑧顶板底部Φ14钢筋(有井洞板) 1.8256460.8 1.208732556.983706⑨顶板底部Φ14钢筋(有井洞板)0.519296 1.208732116.038272⑩顶板底部Φ14钢筋(有井洞板) 1.4128179.2 1.208732216.604774合计Φ25126034.794Φ2288804.1251Φ141075.28799Φ1245672.06ф86832.70367五模板工程长宽高工程量17垫层模板(含每20m一个端头模板)742.190.2148.438 18平基模板(含每20m一个端头模板)151.090.8120.872 19构造柱模板(含外接共31个)49.6 1.574.4 20墙帽模板1182.2 1.251477.75 21顶板模板(含每20m一个端头模板加外737.730.7516.411 2216个井口模板0.70.35 2.15404 23满堂木支撑591.1 4.03 1.84287.8394。
土容重覆土深度系数
墙厚(m) 1.5顶板覆土重:18*32* 1.2=691.2kN/m2
顶板覆土深度(m)32砼容重顶板厚度
B5顶板重:25* 1.5=37.5kN/m2
H4砼容重侧墙厚度H顶板厚度
侧墙重:25* 1.5*(4+ 1.5)=206.25kN/m2
砼容重底板厚度
底板重:25* 1.5=37.5kN/m2
覆土深度顶板厚度
土侧压力:p1=10*(32+ 1.5/2)/3=109.167kN/m2
覆土深度顶板厚度
p2=10*(32+ 1.5* 1.5)/3=114.167kN/m2
覆土深度顶板厚度
水侧压力:w1=10*(32+ 1.5/2)=327.5kN/m2
覆土深度顶板厚度
w2=10*(32+ 1.5* 1.5)=342.5kN/m2
轮压等效均布荷载重叠
标准值:
取竖向压力q=10kN/m2侧向压力q=10*0.333= 3.33kN/m2
设计值:
q=10* 1.4*1=14kN/m2
侧向压力q=14*0.333= 4.662kN/m2
1.1按裂缝控制计算配筋
1.1.1考虑地下水的作用
顶板覆土重顶板重等效竖向压力
顶板所受荷载:691.2+37.5+10=738.7kN/m2
土侧压力水侧压力侧向压力
侧墙上部所受荷载:109.1667+327.5+ 3.33=439.9967kN/m2
侧墙下部所受荷载:114.1667+342.5+ 3.33=459.9967kN/m2
顶板所受荷载侧墙重B+墙厚
底板所受荷载:738.7+206.25*2/ 6.5=802.2kN/m2。
寸和液体流动情况而有所不同。
以下是一些常见的计算参数及其相关公式:
水力半径(R):通过通道横截面积(A) 和通道周长(P) 计算,R = A / P。
流速(V):通过流量(Q) 和通道横截面积(A) 计算,V = Q / A。
通道横截面积(A):通过通道宽度(B) 和通道高度(H) 计算,A = B * H。
通道周长(P):通过通道宽度(B) 和通道高度(H) 计算,P = 2B + 2H。
其他参数,如入口水位(H1)、出口水位(H2) 等,根据具体情况输入或根据问题要求计算。
根据您的具体需求和箱涵的形状,您可以在表格中输入相应的数值并进行计算。
请注意,实际的箱涵计算可能涉及更复杂的参数和公式,具体的计算方法应根据相关设计规范和标准进行。