排涝通道建设及修复整治工程一期箱涵计算书

排涝通道建设及修复整治工程一期箱涵计算书编号：一、箱涵计算：参考规范:《给水排水工程埋地矩形管管道结构设计规程》(CECS145-2002)，本文简称《矩形管道规程》《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010),本文简称《混凝土规范》钢筋：d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;Q-HRBF400;R-HRBF500-----------------------------------------------------------------------1基本资料1.1几何信息对称结构√孔净高H(m)2.700孔净跨L(m)4.000底板厚d1(mm)500顶板厚d2(mm)500侧墙厚d3(mm)400底板外挑Le(mm)0管道重要性系数1.0填土标高(m)9.700涵内设计水深(m)0.000涵内洪水深(m)0.000地下水标高(m)3.700涵内水重(kN/m3)10.001.2地基及荷载信息涵顶汽车荷载5.28kN/mm2竖向附加活载0.00kN/mm2涵侧汽车荷载等效土厚0.00m水平附加活载0.00kN/mm2填土容重18.00kN/mm3，填土饱和容重20.00kN/mm3，内摩擦角30度，垂直土压力系数1.0局部作用系数Kn=1.00地基承载力特征值fa=200.00kPa抗浮安全系数Kf=1.101.3钢筋砼信息混凝土等级C30纵筋级别HRB400混凝土容重(kN/m3)25.00计算裂缝规范混凝土规范裂缝宽度限制(mm)0.20按裂缝控制配筋√顶板计算配筋方法按压弯底板计算配筋方法按压弯墙计算配筋方法按压弯纵筋保护层厚度（mm）：顶板（上35，下35），侧壁（内35，外35），底板（上35，下35）1.4计算内容（1）荷载计算（2）地基承载力验算（3）抗浮验算（4）内力计算（5）配筋计算（6）裂缝验算2计算过程及结果单位说明：轴力、剪力：kN/m，弯矩：kN.m/m，应力：kPa，钢筋面积：mm2，裂缝宽度：mm。计算说明：恒荷载：水池结构自重，土的竖向及侧向压力。活荷载：内水压力，外水压力，汽车荷载。配筋计算方法：顶板：按压弯底板：按压弯墙：按压弯弯矩正负号规则：顶板：下侧受拉为正，上侧受拉为负侧墙：内侧受拉为正，外侧受拉为负底板：下侧受拉为正，上侧受拉为负轴力受压为正，受拉为负2.1构件编号2.2荷载计算2.2.1荷载组合系数基本组合系数表自重土压内水压洪水外水压汽车顶板活侧墙活组合11.200.001.000.000.000.000.000.00组合21.201.400.000.001.201.400.000.00组合31.201.401.000.001.201.400.000.00准永久组合系数表内水压外水压汽车顶板活载侧壁活载准永久值系数1.001.000.500.500.502.2.2荷载标准值顶板荷载顶板自重垂直土压力内水压洪水压外水压汽车荷载12.50108.00-0.00-0.000.005.28墙荷载侧向土压力内水压洪水压外水压上部下部上部下部上部下部上部下部36.8347.50-0.00-0.00-0.00-0.002.5034.50汽车荷载附加活载侧墙自重(kN/m)0.000.0027.00底板荷载底板自重内水压洪水压外水压-12.50-0.00-0.0037.00注：荷载符号以指向涵内为正。2.2.3荷载计算（基本组合）部位底板顶板侧墙内侧墙外上侧下侧上侧下侧上部下部上部下部组合115.0043.5015.000.000.000.000.000.00组合215.00202.10173.600.000.000.0054.57107.90组合315.00202.10173.600.000.000.0054.57107.90侧墙自重(kN/m)组合132.40组合232.40组合332.402.2.4荷载计算（标准组合）部位底板顶板侧墙内侧墙外上侧下侧上侧下侧上部下部上部下部组合112.5036.2512.500.000.000.000.000.00组合212.50149.53125.780.000.000.0039.3382.00组合312.50149.53125.780.000.000.0039.3382.00侧墙自重(kN/m)组合127.00组合227.00组合327.002.2.5荷载计算（准永久组合）部位底板顶板侧墙内侧墙外上侧下侧上侧下侧上部下部上部下部组合112.5036.2512.500.000.000.000.000.00组合212.50146.89123.140.000.000.0039.3382.00组合312.50146.89123.140.000.000.0039.3382.00侧墙自重(kN/m)组合127.00组合227.00组合327.00注：竖向荷载和水平荷载为除水压力以外的其他荷载。2.3地基承载力验算基底压力组合136.25组合2112.53组合3112.53Pk=112.53（kPa）<fa=200.0（kPa），满足2.4抗浮验算抗浮力：Gk=692.40（kN）浮力：F=γwoΔHBt=10.00×3.70×4.80=177.60（kN）Gk/F=692.40/177.60=3.90>Kf=1.10，满足2.5内力，配筋及裂缝计算2.5.1内力计算组合1(基本组合)杆件截面弯矩轴力剪力右(上)纵筋左(下)纵筋1(底板)左21.8474.594-62.70010001000中-47.1234.594-0.00010001000右21.8474.59462.700100010002(顶板)左-7.147-4.59433.00010001000中29.153-4.5940.00010001000右-7.147-4.594-33.000100010003(侧墙)上-7.14765.4004.594800800中-14.49765.4004.594800800下-21.84765.4004.5948008004(侧墙)上-7.14765.400-4.594800800中-14.49765.400-4.594800800下-21.84765.400-4.594800800组合2(基本组合)杆件截面弯矩轴力剪力右(上)纵筋左(下)纵筋1(底板)左169.568149.620-411.61310001000中-283.206149.6200.00017311000右169.568149.620411.613100010002(顶板)左-152.209110.326381.91310001000中267.895110.326-0.00010001677右-152.209110.326-381.913100010003(侧墙)上-152.209414.313-110.326800863中-56.910414.313-1.686800800下-169.568414.313149.62080010184(侧墙)上-152.209414.313110.326863800中-56.910414.3131.686800800下-169.568414.313-149.6201018800组合3(基本组合)杆件截面弯矩轴力剪力右(上)纵筋左(下)纵筋1(底板)左169.568149.620-411.61310001000中-283.206149.6200.00017311000右169.568149.620411.613100010002(顶板)左-152.209110.326381.91310001000中267.895110.326-0.00010001677右-152.209110.326-381.913100010003(侧墙)上-152.209414.313-110.326800863中-56.910414.313-1.686800800下-169.568414.313149.62080010184(侧墙)上-152.209414.313110.326863800中-56.910414.3131.686800800下-169.568414.313-149.62010188002.5.2配筋及裂缝(1)截面计算部位剪力承载力截面验算1(底板)411.6132460.46满足2(顶板)381.9132460.46满足3(侧墙)149.6202360.36满足4(侧墙)149.6202360.36满足注：表中剪力值已乘了重要性系数(2)配筋部位最大计算面积实配钢筋实配面积1底板左上侧1000E25@1503272下侧1000E25@15032721底板中上侧1731E25@1503272下侧1000E25@15032721底板右上侧1000E25@1503272下侧1000E25@15032722顶板左上侧1000E25@1503272下侧1000E25@15032722顶板中上侧1000E25@1503272下侧1677E25@15032722顶板右上侧1000E25@1503272下侧1000E25@15032723侧墙上右侧800E16@1501340左侧863E25@15032723侧墙中右侧800E16@1501340左侧800E25@15032723侧墙下右侧800E16@1501340左侧1018E25@15032724侧墙上右侧863E25@1503272左侧800E16@15013404侧墙中右侧800E25@1503272左侧800E16@15013404侧墙下右侧1018E25@1503272左侧800E16@1501340(3)裂缝部位弯矩准永久值轴力准永久值裂缝宽度1底板左上侧123.398112.9370.00下侧123.398112.9370.031底板中上侧-201.830112.9370.12下侧-201.830112.9370.001底板右上侧123.398112.9370.00下侧123.398112.9370.032顶板左上侧-109.02181.1960.03下侧-109.02181.1960.002顶板中上侧188.98281.1960.00下侧188.98281.1960.102顶板右上侧-109.02181.1960.03下侧-109.02181.1960.003侧墙上右侧-109.021303.3120.00左侧-109.021303.3120.033侧墙中右侧-38.556303.3120.00左侧-12.08159.9000.003侧墙下右侧-123.398303.3120.00左侧-123.398303.3120.034侧墙上右侧-109.021303.3120.03左侧-109.021303.3120.004侧墙中右侧-12.08159.9000.00左侧-38.556303.3120.004侧墙下右侧-123.398303.3120.03左侧-123.398303.3120.00二、箱涵检查井1基本资料1.1几何信息水池类型:有顶盖全地下长度L=2.600m,宽度B=1.800m,高度H=10.000m,底板底标高=-10.300m池底厚h3=400mm,池壁厚t1=300mm,池顶板厚h1=300mm,底板外挑长度t2=0mm注：地面标高为±0.000。(平面图)(剖面图)1.2土水信息土天然重度18.00kN/m3,土饱和重度20.00kN/m3,土内摩擦角30度地基承载力特征值fak=200.0kPa,宽度修正系数ηb=0.00,埋深修正系数ηd=1.00地下水位标高-2.000m,池内水深0.000m,池内水重度10.00kN/m3,浮托力折减系数1.00,抗浮安全系数Kf=1.051.3荷载信息活荷载:池顶板1.50kN/m2,地面10.00kN/m2,组合值系数0.90恒荷载分项系数:水池自重1.20,其它1.40活荷载分项系数:地下水压1.20,其它1.40活载调整系数:其它1.00活荷载准永久值系数:顶板0.40,地面0.40,地下水1.00,温湿度1.00考虑温湿度作用:池内外温差10.0度,内力折减系数0.65,砼线膨胀系数1.00(10-5/°C)1.4钢筋砼信息混凝土:等级C30,重度25.00kN/m3,泊松比0.20纵筋保护层厚度(mm):顶板(上35,下35),池壁(内35,外35),底板(上35,下35)钢筋级别:HRB400,裂缝宽度限值:0.20mm,配筋调整系数:1.00构造配筋采用混凝土规范GB50010-20102计算内容(1)地基承载力验算(2)抗浮验算(3)荷载计算(4)内力(考虑温度作用)计算(5)配筋计算(6)裂缝验算(7)混凝土工程量计算3计算过程及结果单位说明:弯矩:kN.m/m钢筋面积:mm2裂缝宽度:mm计算说明：双向板计算按查表恒荷载:水池结构自重,土的竖向及侧向压力,内部盛水压力.活荷载:顶板活荷载,地面活荷载,地下水压力,温湿度变化作用.裂缝宽度计算按长期效应的准永久组合.3.1地基承载力验算3.1.1基底压力计算(1)水池自重Gc计算顶板自重G1=35.10kN池壁自重G2=530.10kN底板自重G3=46.80kN水池结构自重Gc=G1+G2+G3=612.00kN(2)池内水重Gw计算池内水重Gw=0.00kN(3)覆土重量计算池顶覆土重量Gt1=25.27kN池顶地下水重量Gs1=0kN底板外挑覆土重量Gt2=0.00kN底板外挑地下水重量Gs2=0.00kN基底以上的覆盖土总重量Gt=Gt1+Gt2=25.27kN基底以上的地下水总重量Gs=Gs1+Gs2=0.00kN(4)活荷载作用Gh顶板活荷载作用力Gh1=7.02kN地面活荷载作用力Gh2=46.80kN活荷载作用力总和Gh=53.82kN(5)基底压力Pk基底面积:A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=2.600×1.800=4.68m2基底压强:Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A=(612.00+0.00+25.27+0.00+53.82)/4.680=147.67kN/m23.1.2修正地基承载力(1)计算基础底面以上土的加权平均重度rmrm=[8.300×(20.00-10)+2.000×18.00]/10.300=11.55kN/m3(2)计算基础底面以下土的重度r考虑地下水作用，取浮重度，r=20.00-10=10.00kN/m3(3)根据《地基规范》的要求，修正地基承载力:fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=200.00+0.00×10.00×(3.000-3)+1.00×11.55×(10.300-0.5)=313.22kPa3.1.3结论:Pk=147.67<fa=313.22kPa,地基承载力满足要求。3.2抗浮验算抗浮力Gk=Gc+Gt+Gs=612.00+25.27+0.00=637.27kN浮力F=(2.600+2×0.000)×(1.800+2×0.000)×8.300×10.0×1.00=388.44kNGk/F=637.27/388.44=1.64>Kf=1.05,抗浮满足要求。3.3荷载计算3.3.1顶板荷载计算:池顶的覆土压力标准值:Pt=0.300×18.00=5.40kN/m2池顶板自重荷载标准值:P1=25.00×0.300=7.50kN/m2顶板活荷载标准值:Ph1=1.50kN/m2地面活荷载标准值:Ph2=10.00kN/m2池顶均布荷载基本组合:Qt=1.20×P1+1.40×Pt+0.90×1.40×1.00×(Ph1+Ph2)=31.05kN/m2池顶均布荷载准永久组合:Qte=P1+Pt+0.40×Ph1+0.40×Ph2=17.50kN/m23.3.2池壁荷载计算:(1)池外荷载:主动土压力系数Ka=0.33侧向土压力荷载组合(kN/m2):部位(标高)土压力标准值水压力标准值活载标准值基本组合准永久组合地面(0.000)0.000.003.334.201.33池壁顶端(-0.600)3.600.003.339.244.93地下水位处(-2.000)12.000.003.3321.0013.33底板顶面(-9.900)38.3379.003.33152.67118.67(2)池内底部水压力:标准值=0.00kN/m2,基本组合设计值=0.00kN/m23.3.3底板荷载计算(池内无水，池外填土):水池结构自重标准值Gc=612.00kN基础底面以上土重标准值Gt=25.27kN基础底面以上水重标准值Gs=0.00kN基础底面以上活载标准值Gh=53.82kN水池底板以上全部竖向压力基本组合:Qb=(612.00×1.20+25.27×1.40+0.00×1.20+53.82×1.40×0.90×1.00)/4.680=178.97kN/m2水池底板以上全部竖向压力准永久组合:Qbe=(612.00+25.27+0.00×1.00+1.50×4.680×0.40+10.00×4.680×0.40)/4.680=140.77kN/m2板底均布净反力基本组合:Q=178.97-0.400×25.00×1.20=166.97kN/m2板底均布净反力准永久组合:Qe=140.77-0.400×25.00=130.77kN/m23.3.4底板荷载计算(池内有水，池外无土):水池底板以上全部竖向压力基本组合:Qb=[612.00×1.20+(2.000×1.200×0.000)×10.00×1.40]/4.680=156.92kN/m2板底均布净反力基本组合:Q=156.92-(0.400×25.00×1.20+0.000×10.00×1.40)=144.92kN/m2水池底板以上全部竖向压力准永久组合:Qbe=[612.00+(2.000×1.200×0.000)×10.00]/4.680=130.77kN/m2板底均布净反力准永久组合:Qe=130.77-(0.400×25.00+0.000×10.00)=120.77kN/m23.4内力,配筋及裂缝计算弯矩正负号规则:顶板:下侧受拉为正,上侧受拉为负池壁:内侧受拉为正,外侧受拉为负底板:上侧受拉为正,下侧受拉为负荷载组合方式:1.池外土压力作用(池内无水，池外填土)2.池内水压力作用(池内有水，池外无土)3.池壁温湿度作用(池内外温差=池内温度-池外温度)(1)顶板内力:计算跨度:Lx=2.300m,Ly=1.500m,四边简支按双向板计算.荷载组合作用弯矩表(kN.m/m)部位基本组合准永久组合下侧-L向跨中2.961.67B向跨中5.603.16上侧-L向边缘0.000.00B向边缘0.000.00(2)L侧池壁内力:计算跨度:Lx=2.300m,Ly=9.300m,三边固定,顶边简支池壁类型:深池壁计算方法:0<H<2L部分按照三边固定,顶边自由的双向板计算:Lx=2.300,Ly=4.600H>2L部分按照水平向单向板计算H=2L处池外土压力作用弯矩(kN.m/m):水平向跨中:基本组合:16.75,准永久组合:12.64水平向边缘:基本组合:-33.50,准永久组合:-25.27H=2L处池内水压力作用弯矩(kN.m/m):水平向跨中:基本组合:-0.00,准永久组合:-0.00水平向边缘:基本组合:0.00,准永久组合:0.00跨中弯矩按H>2L段，和0<H<2L段较大值取.基本组合作用弯矩表(kN.m/m)部位池外土压力池内水压力温湿度作用基本组合内侧-水平跨中24.84--24.84水平边缘--0.00-0.00竖直跨中6.35--6.35竖直上边缘--0.00-0.00竖直下边缘--0.00-0.00外侧-水平跨中--0.00-21.52-21.52水平边缘-50.28--23.11-73.39竖直跨中--0.00-22.07-22.07竖直上边缘0.00--0.00-0.00竖直下边缘-41.45--22.11-63.56准永久组合作用弯矩表(kN.m/m)部位池外土压力池内水压力温湿度作用准永久组合内侧-水平跨中19.12--19.12水平边缘--0.00-0.00竖直跨中4.90--4.90竖直上边缘--0.00-0.00竖直下边缘--0.00-0.00外侧-水平跨中--0.00-17.08-17.08水平边缘-38.70--18.34-57.04竖直跨中--0.00-17.51-17.51竖直上边缘0.00--0.00-0.00竖直下边缘-32.12--17.55-49.67(3)B侧池壁内力:计算跨度:Lx=1.500m,Ly=9.300m,三边固定,顶边简支池壁类型:深池壁计算方法:0<H<2L部分按照三边固定,顶边自由的双向板计算:Lx=1.500,Ly=3.000H>2L部分按照水平向单向板计算H=2L处池外土压力作用弯矩(kN.m/m):水平向跨中:基本组合:9.63,准永久组合:7.38水平向边缘:基本组合:-19.25,准永久组合:-14.75H=2L处池内水压力作用弯矩(kN.m/m):水平向跨中:基本组合:-0.00,准永久组合:-0.00水平向边缘:基本组合:0.00,准永久组合:0.00跨中弯矩按H>2L段，和0<H<2L段较大值取.基本组合作用弯矩表(kN.m/m)部位池外土压力池内水压力温湿度作用基本组合内侧-水平跨中11.81--11.81水平边缘--0.00-0.00竖直跨中2.97--2.97竖直上边缘--0.00-0.00竖直下边缘--0.00-0.00外侧-水平跨中--0.00-21.52-21.52水平边缘-23.89--23.11-47.00竖直跨中--0.00-22.07-22.07竖直上边缘0.00--0.00-0.00竖直下边缘-18.30--22.11-40.41准永久组合作用弯矩表(kN.m/m)部位池外土压力池内水压力温湿度作用准永久组合内侧-水平跨中9.12--9.12水平边缘--0.00-0.00竖直跨中2.29--2.29竖直上边缘--0.00-0.00竖直下边缘--0.00-0.00外侧-水平跨中--0.00-17.08-17.08水平边缘-18.46--18.34-36.80竖直跨中--0.00-17.51-17.51竖直上边缘0.00--0.00-0.00竖直下边缘-14.19--17.55-31.74(4)底板内力:计算跨度:Lx=2.300m,Ly=1.500m,四边简支+池壁传递弯矩按双向板计算.1.池外填土,池内无水时,荷载组合作用弯矩表(kN.m/m)基本组合作用弯矩表部位简支基底反力池壁传递弯矩弯矩叠加上侧-L向跨中15.91--B向跨中30.12--下侧-L向边缘0.00-40.41-40.41B向边缘0.00-63.56-63.56L向跨中--21.30-5.39B向跨中--35.90-5.79准永久组合作用弯矩表部位简支基底反力池壁传递弯矩弯矩叠加上侧-L向跨中12.46--B向跨中23.59--下侧-L向边缘0.00-31.74-31.74B向边缘0.00-49.67-49.67L向跨中--16.65-4.19B向跨中--28.09-4.502.池内有水,池外无土时,荷载组合作用弯矩表(kN.m/m)基本组合作用弯矩表部位简支基底反力池壁传递弯矩弯矩叠加上侧-L向跨中13.810.0013.81B向跨中26.140.0026.14L向边缘0.000.000.00B向边缘0.000.000.00准永久组合作用弯矩表部位简支基底反力池壁传递弯矩弯矩叠加上侧-L向跨中11.510.0011.51B向跨中21.780.0021.78L向边缘0.000.000.00B向边缘0.000.000.00(5)配筋及裂缝:配筋计算方法:按单筋受弯构件计算板受拉钢筋.裂缝计算根据《给排水结构规范》附录A公式计算.按基