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文档简介

1、钢钢筋筋混混凝凝土土箱箱涵涵结结构构设设计计数数据据输输入入:说明1.孔径及净空净跨径L0 = 4m净高h0 = 4.5m2.设计安全等级设计安全等级31为一级,2为二级,3为三级3.汽车荷载荷载等级公路1级1为I级,2为II级,3为II级折减4.填土情况箱涵顶填土厚H =0.7m0.5m土的内摩擦角 =30填土容重1 =18kN/m3地基承载力0 =250kPa5.建筑材料普通钢筋种类21为R235,2为HRB335,3为HRB400,4为KL400主钢筋直径20mm涵身混凝土强度等级C3015 506.箱涵尺寸顶板、底板厚度 = 0.4m倒角C1 =0.05m侧墙厚度t = 0.36m倒角

2、C2 =0.05m基础襟边c =0m基础高度d =0m附注:有填充颜色的单元格需要按说明输入数值。1为I级,2为II级,3为II级折减1为R235,2为HRB335,3为HRB400,4为KL400设计: 李海川 2022/2/9 第 3 页钢钢 筋筋 混混 凝凝 土土 箱箱 涵涵 结结 构构 设设 计计一 、 设 计 资 料1、孔径及净空净跨径L0 = 4m净高h0 = 4.5m2、设计安全等级三级结构重要性系数r0 =0.93、汽车荷载荷载等级公路 级4、填土情况涵顶填土高度H =0.7m土的内摩擦角 =30填土容重1 =18kN/m3地基容许承载力0 =250kPa5、建筑材料普通钢筋种

3、类HRB335主钢筋直径20mm钢筋抗拉强度设计值fsd =280MPa涵身混凝土强度等级C30涵身混凝土抗压强度设计值fcd =13.8MPa涵身混凝土抗拉强度设计值ftd =1.39MPa钢筋混凝土重力密度2 =25kN/m3基础混凝土强度等级C15混凝土重力密度3 =24kN/m3二 、 设 计 计 算(一)截面尺寸拟定 (见图L-01)顶板、底板厚度 =0.4mC1 =0.05m侧墙厚度t =0.36mC2 =0.05m横梁计算跨径LP = L0+t =4.36mL = L0+2t =4.72m侧墙计算高度hP = h0+ =4.9mh = h0+2 =5.3m基础襟边c =0m基础高

4、度d =0m基础宽度B =4.72m图 L-01(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p恒 = 1H+2 =22.60kN/m2恒载水平压力顶板处eP1 = 1Htan2(45-/2) =4.20kN/m2底板处eP2 = 1(H+h)tan2(45-/3) =36.00kN/m22、活载汽车后轮着地宽度0.6m,由公路桥涵设计通用规范(JTG D602004)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设计: 李海川 2022/2/9 第 4 页0.6/2+Htan30=0.70 m 1.3/2 m 1.8/2 m故横向分布宽度a = (0.6/2+Htan30)2+1.3 =2

5、.708m同理,纵向,汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30=0.504 m 17.5由公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)第5.3.10条1 = 0.2+2.7e0/h0 =12.021 1.0 ,取1 = 1.002 = 1.15-0.01l0/h =1.041 1.0 ,取2 = 1.00 = 1+(l0/h)212h0/1400e0 =1.019由公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)第5.3.5条e = e0+h/2-a =1.821mr0Nde = fcdbx(h0-x/2)129.23 =13800 x( 0.3

6、7-x/2)解得x =0.026 mbh0 =0.56 0.37 =0.207 m故为大偏心受压构件。 设计: 李海川 2022/2/9 第 7 页As = (fcdbx-r0Nd)/fsd = 0.0010398 m2= 1039.8 mm2 = 100As/(bh0) =0.28 %0.2 %符合公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)第9.1.12条的要求。选用 20 300 mm,实际 As =1047.2mm20.5110-3fcu,k1/2bh0 = 1033.6 kNr0Vd =22.6 kN故抗剪截面符合公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG

7、 D622004)第5.2.9条的要求。由公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)第5.2.10条0.5010-32ftdbh0 = 257.2 kNr0Vd =22.6 kN故可不进行斜截面抗剪承载力的验算,仅需按(JTG D622004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。(2)结点l0 = 4.36 m ,h = +C1 = 0.45 m ,a = 0.03 m ,h0 = 0.42 m ,b = 1.00 m ,Md = 161.96 kNm ,Nd = 78.84 kN , Vd = 240.67 kNe0 = Md/Nd =2.054mi =h/121/2

8、= 0.130m长细比l0/i =33.56 17.5由公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)第5.3.10条1 = 0.2+2.7e0/h0 =13.407 1.0 ,取1 = 1.002 = 1.15-0.01l0/h =1.053 1.0 ,取2 = 1.00 = 1+(l0/h)212h0/1400e0 =1.014由公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)第5.3.5条e = e0+h/2-a =2.278mr0Nde = fcdbx(h0-x/2)161.60 =13800 x( 0.42-x/2)解得x =0.029 mbh0

9、 =0.56 0.42 =0.235 m故为大偏心受压构件。 As = (fcdbx-r0Nd)/fsd = 0.0011697 m2= 1169.7 mm2 = 100As/(bh0) =0.28 %0.2 %符合公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)第9.1.12条的要求。选用 20 260 mm,实际 As =1208.3mm20.5110-3fcu,k1/2bh0 = 1173.2 kNr0Vd =216.6 kN故抗剪截面符合公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)第5.2.9条的要求。由公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(

10、JTG D622004)第5.2.10条0.5010-32ftdbh0 = 291.9 kNr0Vd =216.6 kN故可不进行斜截面抗剪承载力的验算,仅需按(JTG D622004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。2、底板 (A-D)钢筋按左、右对称,用最不利荷载计算。(1)跨中l0 = 4.36 m ,h = 0.40 m ,a = 0.03 m ,h0 = 0.37 m ,b = 1.00 m ,Md = 121.66 kNm ,Nd = 176.28 kN , Vd = 73.73 kNe0 = Md/Nd =0.690mi =h/121/2 = 0.115m长细比l0/i =37

11、.76 17.5由公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)第5.3.10条1 = 0.2+2.7e0/h0 =5.236 1.0 ,取1 = 1.002 = 1.15-0.01l0/h =1.041 1.0 ,取2 = 1.00 = 1+(l0/h)212h0/1400e0设计: 李海川 2022/2/9 第 8 页 =1.045由公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)第5.3.5条e = e0+h/2-a =0.892mr0Nde = fcdbx(h0-x/2)141.45 =13800 x( 0.37-x/2)解得x =0.029 mb

12、h0 =0.56 0.37 =0.207 m故为大偏心受压构件。 As = (fcdbx-r0Nd)/fsd = 0.0008541 m2= 854.1mm2 = 100As/(bh0) =0.23 %0.2 %符合公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)第9.1.12条的要求。选用 20 360 mm,实际 As =872.7mm20.5110-3fcu,k1/2bh0 = 1033.6 kNr0Vd =66.4 kN故抗剪截面符合公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)第5.2.9条的要求。由公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JT

13、G D622004)第5.2.10条0.5010-32ftdbh0 = 257.2 kNr0Vd =66.4 kN故可不进行斜截面抗剪承载力的验算,仅需按(JTG D622004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。(2)结点l0 = 4.36 m ,h = +C1 = 0.45 m ,a = 0.03 m ,h0 = 0.42 m ,b = 1.00 m ,Md = 202.26 kNm ,Nd = 176.28 kN , Vd = 190.51 kNe0 = Md/Nd =1.147mi =h/121/2 = 0.130m长细比l0/i =33.56 17.5由公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥

14、涵设计规范(JTG D622004)第5.3.10条1 = 0.2+2.7e0/h0 =7.576 1.0 ,取1 = 1.002 = 1.15-0.01l0/h =1.053 1.0 ,取2 = 1.00 = 1+(l0/h)212h0/1400e0 =1.025由公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)第5.3.5条e = e0+h/2-a =1.371mr0Nde = fcdbx(h0-x/2)217.44 =13800 x( 0.42-x/2)解得x =0.039 mbh0 =0.56 0.42 =0.235 m故为大偏心受压构件。 As = (fcdbx-r

15、0Nd)/fsd = 0.0013733 m2= 1373.3 mm2 = 100As/(bh0) =0.33 %0.2 %符合公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)第9.1.12条的要求。选用 20 220 mm,实际 As =1428.0mm20.5110-3fcu,k1/2bh0 = 1173.2 kNr0Vd =171.5 kN故抗剪截面符合公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)第5.2.9条的要求。由公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)第5.2.10条0.5010-32ftdbh0 = 291.9

16、kNr0Vd =171.5 kN故可不进行斜截面抗剪承载力的验算,仅需按(JTG D622004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。3、左、右侧板 (B-A,C-D)(1)板中l0 = 4.90 m ,h = 0.36 m ,a = 0.03 m ,h0 = 0.33 m ,b = 1.00 m ,Md =28.83 kNm ,Nd = 190.51 kN , Vd = 21.45 kNe0 = Md/Nd =0.151m设计: 李海川 2022/2/9 第 9 页i =h/121/2 = 0.104m长细比l0/i =47.15 17.5由公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D

17、622004)第5.3.10条1 = 0.2+2.7e0/h0 =1.438 1.0 ,取1 = 1.002 = 1.15-0.01l0/h =1.014 1.0 ,取2 = 1.00 = 1+(l0/h)212h0/1400e0 =1.289由公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)第5.3.5条e = e0+h/2-a =0.345mr0Nde = fcdbx(h0-x/2)59.15 =13800 x( 0.33-x/2)解得x =0.013 mbh0 =0.56 0.33 =0.185 m故为大偏心受压构件。 As = (fcdbx-r0Nd)/fsd = 4

18、.091E-05 m2= 40.9mm2 = 100As/(bh0) =0.01 %r0Vd =19.3 kN故抗剪截面符合公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)第5.2.9条的要求。由公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)第5.2.10条0.5010-32ftdbh0 = 229.4 kNr0Vd =19.3 kN故可不进行斜截面抗剪承载力的验算,仅需按(JTG D622004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。(2)结点l0 = 4.90 m ,h = t+C2 = 0.41 m ,a = 0.03 m ,h0 = 0.38 m ,b

19、 = 1.00 m ,Md = 202.26 kNm ,Nd = 190.51 kN , Vd = 176.28 kNe0 = Md/Nd =1.062mi =h/121/2 = 0.118m长细比l0/i =41.40 17.5由公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)第5.3.10条1 = 0.2+2.7e0/h0 =7.744 1.0 ,取1 = 1.002 = 1.15-0.01l0/h =1.030 1.0 ,取2 = 1.00 = 1+(l0/h)212h0/1400e0 =1.037由公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)第5

20、.3.5条e = e0+h/2-a =1.275mr0Nde = fcdbx(h0-x/2)218.69 =13800 x( 0.38-x/2)解得x =0.044 mbh0 =0.56 0.38 =0.213 m故为大偏心受压构件。 As = (fcdbx-r0Nd)/fsd = 0.0015702 m2= 1570.2 mm2 = 100As/(bh0) =0.41 %0.2 %符合公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)第9.1.12条的要求。选用 20 200 mm,实际 As =1570.8mm20.5110-3fcu,k1/2bh0 = 1061.5 kNr0V

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