钢筋混凝土箱涵结构计算书
- 格式:pdf
- 大小:282.08 KB
- 文档页数:10
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 Lo=9.5 m净高 Ho=4.95 m2、设计安全等级二级结构重要性系数 ro=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=0.8 m土的内摩擦角 φ=30 °填土容重 γ1=18 KN/m^3地基容许承载力 [σo]=230 KPa5、建筑材料普通钢筋种类 HRB400主钢筋直径 25 mm钢筋抗拉强度设计值 fsd=330涵身砼强度等级 C40涵身砼抗压强度设计值 fcd=18.4 MPa涵身砼抗拉强度设计值 ftd=1.65 MPa钢筋砼重力密度 γ2=25 KN/m^3基础砼强度等级 C20混凝土重力密度 γ3=24 KN/m^3二、设计计算(一)截面尺寸拟定(见图01)Image顶板、底板厚度 δ=0.8 mC1=0.3 m侧墙厚度 t =0.8 mC2=0.3 m横梁计算跨径 Lp=Lo+t=10.3 m L =Lo+2t=11.1 m侧墙计算高度 hp=ho+δ=5.75 h =ho+2δ=6.55 m基础襟边 c=0.2 m基础高度 d=0.4 m基础高度 B=11.5 m(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力 p恒=34.4 kN/m^2恒载水平压力顶板处: ep1=4.8 kN/m^2底板处: ep2=44.1 kN/m^22、活载汽车后轮着地宽度0.6 m,由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)第4.3.4条规定,按30°角方向分布。
一个后轮横向分布宽度 a=2.824 m同理,纵箱,汽车后轮着地宽度0.2 m,则b=1.124 m∑G=140 kN车辆荷载垂直压力 q车=44.1 kN/m^2车辆荷载水平压力 e车=14.7 kN/m^2(三)内力计算1、构件刚度比 K=0.562、节点弯矩和轴向力计算计算结果见《荷载效应组合汇总表》,相关图示见图02~图05荷载效应组合汇总表荷载种类M(KN.m)N(KN)MA MB MC MD N1N2N3N4恒载a-194.95-194.95-194.95-194.9500177.16177.16 1.2×∑结构、土的重力-233.94-233.94-233.94-233.9400212.59212.59 b-4.75-4.75-4.75-4.7513.813.800c-21.14-17.72-17.72-21.1437.0775.900 1.4×∑土侧压力-36.25-31.47-31.47-36.2571.22125.600车辆荷载a-249.92-249.92-249.92-249.9200-10.2110.21 d-76.1645.32-59.8661.6421.1363.39-10.2110.21 1.4×∑汽车-456.54-286.4-433.69263.5929.5888.75303.66332.25荷载效应组合-726.73-551.85-699.1533.78100.8214.36516.25544.843、构件内力计算(跨中截面内力)(1)顶板(见图06)x=Lp/2P=1.2P恒+1.4q车=103.02kNNx=N1=100.8kNMx=740.66kN.mVx=14.3kN(2)底板(见图07)ω1=83.78kN/m^2ω2=122.26kN/m^2x=5.15Nx=N3=516.25kNMx=735.88kN.mVx=-35.24kN(3)左侧墙(图08)ω1=27.3kN/m^2ω2=82.32kN/m^2x=2.875Nx=N3=516.25kNMx=-412.77kN.mVx=17.23kN(4)右侧墙(见图09)ω1=6.72kN/m^2ω2=61.74kN/m^2x=2.875Nx=N4=544.84kNMx=-474.97kN.mVx=-41.93kN(5)构件内力见《构件内力汇总表》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)跨中lo=10.3m h=0.8 m a=0.03 m ho=0.77m b=1m Md=740.66 kN.m Nd=100.8kN Vd=14.3 kNeo=Md/Nd=7.348 mi=h/12^0.5=0.231 m长细比 lo/i=44.6>17.5由《公桥规》(JTG D62-2004)第5.3.10条ξ1=0.2+2.7eo/ho=25.966>1, 取ξ1=1ξ2=1.15-0.01lo/h=1.021>1, 取ξ2=1η=1+(lo/h)^2ξ1ξ2ho/1400eo=1.012由《公桥规》(JTG D62-2004)第5.3.5条e=ηeo+h/2-a=7.806 mroNde=fcdbx(ho-x/2)解得 x=0.0576985m ≤ ξb×ho=0.408 m故为大偏心构件。
As=0.00291168m^2=2911.7 mm^2μ=0.38 % ≥ 0.2%满足最小配筋率要求。
选用直径为25mm的HRB400钢筋,间距为160 mm。
实际As=3067 mm^20.51×10^(-3)×fcu,k^0.5×b×ho=2483.7kN ≥ roVd=14.3kN故抗剪截面符合《公桥规》(JTG D62-2004)第5.2.9条的要求。
由《公桥规》(JTG D62-2004)第5.2.10条0.50×10^(-3)×α2×ftd×b×ho=635.25kN ≥ roVd=14.3kN故可不进行斜截面承载能力验算,仅需按《公桥规》(JTG D62-2004)第9.3.13条要求配置箍筋。
(2)结点lo=10.3m h=1.1 m a=0.03 m ho=1.07m b=1mMd=699.1 kN.m Nd=100.8kN Vd=544.84 kNeo=Md/Nd=6.936 mi=h/12^0.5=0.318 m长细比 lo/i=32.44 > 17.5由《公桥规》(JTG D62-2004)第5.3.10条ξ1=0.2+2.7eo/ho=17.701>1, 取ξ1=1ξ2=1.15-0.01lo/h=1.056>1, 取ξ2=1η=1+(lo/h)^2ξ1ξ2ho/1400eo=1.01由《公桥规》(JTG D62-2004)第5.3.5条e=ηeo+h/2-a=7.525 mroNde=fcdbx(ho-x/2)解得 x=0.0392468m ≤ ξb×ho=0.567 m故为大偏心构件。
As=0.00188285m^2=1882.9 mm^2μ=0.18 % < 0.2%应按最小配筋率进行配筋。
选用直径为25mm的HRB400钢筋,间距为220 mm。
实际As=2231.2 mm^20.51×10^(-3)×fcu,k^0.5×b×ho=3451.3kN ≥ roVd=544.8kN故抗剪截面符合《公桥规》(JTG D62-2004)第5.2.9条的要求。
由《公桥规》(JTG D62-2004)第5.2.10条0.50×10^(-3)×α2×ftd×b×ho=882.75kN ≥ roVd=544.8kN故可不进行斜截面承载能力验算,仅需按《公桥规》(JTG D62-2004)第9.3.13条要求配置箍筋。
2、底板(A-D)钢筋按左右对称,用最不利荷载计算。
(1)跨中lo=10.3m h=0.8 m a=0.03 m ho=0.77m b=1mMd=735.88 kN.m Nd=214.36kN Vd=35.24 kNeo=Md/Nd=3.433 mi=h/12^0.5=0.231 m长细比 lo/i=44.6 > 17.5由《公桥规》(JTG D62-2004)第5.3.10条ξ1=0.2+2.7eo/ho=12.237>1, 取ξ1=1ξ2=1.15-0.01lo/h=1.021>1, 取ξ2=1η=1+(lo/h)^2ξ1ξ2ho/1400eo=1.027由《公桥规》(JTG D62-2004)第5.3.5条e=ηeo+h/2-a=3.896 mroNde=fcdbx(ho-x/2)解得 x=0.0613935m ≤ ξb×ho=0.408 m故为大偏心构件。
As=0.00277358m^2=2773.6 mm^2μ=0.36 % ≥ 0.2%满足最小配筋率要求。
选用直径为25mm的HRB400钢筋,间距为170 mm。
实际As=2887.5 mm^20.51×10^(-3)×fcu,k^0.5×b×ho=2483.7kN ≥ roVd=35.2kN故抗剪截面符合《公桥规》(JTG D62-2004)第5.2.9条的要求。
由《公桥规》(JTG D62-2004)第5.2.10条0.50×10^(-3)×α2×ftd×b×ho=635.25kN ≥ roVd=35.2kN故可不进行斜截面承载能力验算,仅需按《公桥规》(JTG D62-2004)第9.3.13条要求配置箍筋。
(2)结点lo=10.3m h=1.1 m a=0.03 m ho=1.07m b=1mMd=726.73 kN.m Nd=214.36kN Vd=516.25 kNeo=Md/Nd=3.39 mi=h/12^0.5=0.318 m长细比 lo/i=32.44 > 17.5由《公桥规》(JTG D62-2004)第5.3.10条ξ1=0.2+2.7eo/ho=8.755>1, 取ξ1=1ξ2=1.15-0.01lo/h=1.056>1, 取ξ2=1η=1+(lo/h)^2ξ1ξ2ho/1400eo=1.02由《公桥规》(JTG D62-2004)第5.3.5条e=ηeo+h/2-a=3.978 mroNde=fcdbx(ho-x/2)解得 x=0.0442259m ≤ ξb×ho=0.567 m故为大偏心构件。
As=0.00181635m^2=1816.4 mm^2μ=0.17 % < 0.2%应按最小配筋率进行配筋。
选用直径为25mm的HRB400钢筋,间距为220 mm。
实际As=2231.2 mm^20.51×10^(-3)×fcu,k^0.5×b×ho=3451.3kN ≥ roVd=516.3kN故抗剪截面符合《公桥规》(JTG D62-2004)第5.2.9条的要求。