新规范箱涵结构设计(单孔)修改公式资料
新规范单孔箱涵结构设计-含裂缝计算
（一）孔径及净空净跨径L 0 = 2.40m 净高h 0 = 2.00m（二）设计安全等级二级结构重要性系数r 0 =1.0（三）汽车荷载荷载等级公路 —Ⅰ级（四）填土情况涵顶填土高度H = 3.25m 土的内摩擦角Φ =30°填土容重γ1 =18kN/m 3地基容许承载力[σ0] =120kPa（五）建筑材料普通钢筋种类HRB400主钢筋直径16mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =330MPa 钢筋弹性模量E s =200000MPa涵身混凝土强度等级C30涵身混凝土抗压强度设计值f cd =13.8MPa 涵身混凝土抗拉强度设计值f td = 1.39MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 =25kN/m 3基础混凝土强度等级C20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 =0.2m 侧墙厚度t =0.3m C 2 =0.2m 横梁计算跨径L P = L 0+t = 2.7m L = L 0+2t =3m 侧墙计算高度h P = h 0+δ = 2.3m h = h 0+2δ =2.6m 基础襟边 c =0.2m 基础高度 d =0.3m 基础宽度B =3.4m图 L-01（一）恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ =66.00kN/m 2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) =19.50kN/m 2底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/2) =35.10kN/m 2钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计一 、 设 计 资 料二 、 设 计 计 算三 、 荷 载 计 算（二）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> 1.3/2 m > 1.8/2 m故车轮压力扩散线相重叠，应按如下计算横向分布宽度a = (0.6/2+Htan30°)×2+1.3 =3.100m同理，纵向，汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30°=1.976 m > 1.4/2 m 故b = (0.2/2+Htan30°)×2 =1.400m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压力q 车 = ∑G/(a×b) =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（一）构件刚度比K = (I 1/I 2)×(h P /L P ) =0.85（二）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)·pL 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 =66.00kN/m 2M aA = M aB = M aC = M aD =-21.65kN ·m N a3 = N a4 =89.10kN 车辆荷载p = q 车 =32.26kN/m 2M aA = M aB = M aC = M aD =-10.58kN ·m 图 L-02N a3 = N a4 =43.55kN2、b种荷载作用下 (图L-03)M bA = M bB = M bC = M bD =-K/(K+1)·ph P 2/12N b1 = N b2 =ph P /2N b3 = N b4 =0恒载p = e P1 =19.50kN/m 2M bA = M bB = M bC = M bD =-3.95kN ·m N b1 = N b2 =22.43kN3、c种荷载作用下 (图L-04)图 L-03M cA = M cD =-K(3K+8)/[(K+1)(K+3)]·ph P 2/60M cB = M cC =-K(2K+7)/[(K+1)(K+3)]·ph P 2/60N c1 =ph P /6+(M cA -M cB )/h P N c2 =ph P /3-(M cA -M cB )/h PN c3 = N c4 =0恒载p = e P2-e P1 =15.60kN/m 2M cA = M cD =-1.73kN ·m M cB = M cC =-1.43kN ·m N c1 = 5.85kN N c2 =12.09kN图 L-044、d种荷载作用下 (图L-05)四 、 内 力 计 算2.18 m0.6/2+Htan30°=M dA =-[K(K+3)/[6(K 2+4K+3)]+(10K+2)/(15K+5)]·ph P 2/4M dB =-[K(K+3)/[6(K 2+4K+3)]-(5K+3)/(15K+5)]·ph P 2/4M dC =-[K(K+3)/[6(K 2+4K+3)]+(5K+3)/(15K+5)]·ph P 2/4M dD =-[K(K+3)/[6(K 2+4K+3)]-(10K+2)/(15K+5)]·ph P 2/4N d1 =(M dD -M dC )/h P N d2 =ph P -(M dD -M dC )/h PN d3 = N d4 =-(M dB -M dC )/L P车辆荷载p = e 车 =10.75kN/m 2M dA =-9.50kN ·m M dB = 4.72kN ·m M dC =-6.90kN ·m M dD =7.32kN ·m 图 L-05N d1 = 6.18kN N d2 =18.55kN N d3 = N d4 =-4.30kN5、节点弯矩、轴力计算及荷载效应组合汇总表（1）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基本组合（三）构件内力计算(跨中截面内力)1、顶板 (图L-06)x =L P/2P = 1.2p恒+1.4q车 =124.36kNN x = N1 =48.24kNM x = M B+N3x-Px2/2 =63.46kN·mV x = Px-N3 = 6.02kN2、底板 (图L-07)ω1 =1.2p恒+1.4(q车-3e车H P2/L P2)=91.59kN/m2ω2 =1.2p恒+1.4(q车+3e车H P2/L P2)=157.13kN/m2x =L P/2N x = N2 =74.29kNM x =M A+N3x-ω1·x2/2-x3(ω2-ω1)/6L P=63.04kN·mV x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2L P-N3=-16.10kN3、左侧墙 (图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e车=42.35kN/m2ω2 =1.4e P2+1.4e车64.19kN/m2x =h P/2N x = N3 =161.87kNM x =M B+N1x-ω1·x2/2-x3(ω2-ω1)/6h P =-16.67kN·mV x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2h P-N1= 6.75kN4、右侧墙 (图L-09)ω1 = 1.4e P1 =27.30kN/m2ω2 = 1.4e P2 =49.14kN/m2x =h P/2N x = N4 =161.87kN 图 L-06图 L-07图 L-08图 L-09M x =M C+N1x-ω1·x2/2-x3(ω2-ω1)/6h P=-22.98kN·mV x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2h P-N1=-10.56kN5、构件内力汇总表（2）采用上述计算方法，以及《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.7条规定，可得构件在正常使用极限状态下短期组合如下表：（3）采用上述计算方法，以及《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.7条规定，可得构件在正常使用极限状态下长期组合如下表：五 、 截 面 设 计（一）承载能力极限状态1、顶板 (B-C)钢筋按左、右对称，用最不利荷载计算。
箱涵设计计算书
一． 设计资料地下通道净跨径L0=6m ，净高h0=3.5m ，箱顶填土厚为3m ，土的内摩擦角φ为30°，填土的密度γ1=20KN/m3。
箱涵主体结构混凝土强度等级为C30，箱涵基础垫层混凝土强度等级为C15，纵向受力钢筋采用HRB335钢筋。
地基为强风化砂岩。
汽车荷载等级为城-A 级。
二． 设计计算 （一）尺寸拟定顶板、底板厚度δ=50cm 侧墙厚度t=50cm故计算长度 m t L l 5.65.060=+=+=m H h 0.45.05.30=+=+=δ（二）荷载计算 1．恒载竖向恒载标准值 221/5.725.025320m KN H q v =×+×=•+•=δγγ水平恒载标准值顶板处22121/20320)23045()245(m KN tg H tg q h =××−=••−=oooγφ底板处22122/50)5.43(20)23045()()245(m KN tg h H tg q h =+××−=++••−=oooδγφ2．活载一个汽车后轮荷载横向扩散长度28.103.230326.0fo =×+tg ，故两辆车相邻车轴由荷载重叠；一个汽车后轮荷载纵向扩散长度2.626.386.1303225.0p f o =×+tg 。
按两辆车相邻计算车轴荷载扩散面积横向分布长m tg a 96.83.12)8.130326.0(=+×+×+=o 。
纵向分布长分两种情况，第一种情况考虑1、2、3轴荷载重叠，此时纵向分布长m tg b 52.82.16.32)303225.0(=++××+=o ；第二种情况只考虑4轴荷载，此时纵向分布长m tg b 72.32)303225.0(=××+=o 。
车辆荷载垂直压力，按纵向分布第一种情况计算，2/91.852.896.8)14014060(2m KN q v =×++×=车；按纵向分布第二种情况计算，2/0.1272.396.82002m KN q v =××=车。
箱涵设计计算
）203(45h)tg(H e 21p2-+γ=箱涵结构计算一、设计资料净跨径L 0为4.5m ，净高位2m ，箱涵填土高H 为0.7m ，土的摩擦角ϕ为30，土的容重γ1=19KN/m ³,设箱涵采用C20砼和HRB335钢筋。
二、设计计算（一）截面尺寸拟定（见图1） 顶板、底板厚度δ=40cm （C 1=15cm ）侧墙厚度 t=36cm （C 2=15cm ） 故 L p =L 0+t=4.5+0.36=4.86mh p =h o +δ=2.0+0.4=2.4m（二）荷载计算 1.恒载 恒载竖向压力 P =γ1 H+γ2δ=19×0.7+25×0.4 = 23.2 KN/㎡恒载水平压力 顶板处=19×0.7×tg ²30º =4.43 KN/㎡底板处：=19 ×（0.7+2.8）×tg ²30）203(45h)tg(H e 21p2-+γ==22.16 KN/㎡2.活载公里-Ⅱ级车辆荷载由《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第4.3.4条计算 一个汽车后轮横向分布宽>1.32m 0.62+0.7tg30°=0.704m <1.82m故，两列车相邻车轴有荷载重叠，应按如下计算横向分布宽度a=（0.62+0.7tg30°）×2+1.3=2.708 m同理，纵向：0.22+0.7tg30°=0.504<1.4/2m 故b=（0.22+ 0.7tg30°）×2=1.008m车辆荷载垂直压力q 车= 1402.708×1.008㎡车辆荷载水平压力e 车=51.29tg ²30°=17.10 KN/㎡三、 内力计算 1 .构件刚度比677.086.44.236.011214.01121Ie 22121p1=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=pL h I2 .节点弯矩和轴向力计算 （1）α种荷载作用下（图2） 涵洞四角节和弯矩:M aA =M aB =M aC =M aD = - 1K+1 · PLp²12N a1=N a2=0 N a3= N a4= PLp2恒载（p=P ）M aA = -10.677+1 · 23.3×4.86²12 = -27.351 KN ·mN a3= 23.3×4.862 = 56.62KN车辆荷载（p=q 车）M aA = -10.677+1 · 51.29×4.86²12 = 60.56 KN ·mN a3= 51.29×4.862 = 124.63KN（2）b 种荷载作用下（图3） M aA =M aB =M aC =M aD = - K K+1 · Php²12N b1=N b2= Php2N a3= N a4=0恒载（p=eP1）M bA = - 0.6770.677+1 ·4.43×2.4²12 =-0.858 KN ·mN b1= 4.43×2.42 =5.316KN（3）C 种荷载作用下（图4）60Ph )3K )(1K ()8K 3(K M M 2p cD cA ∙+++-==60Ph )3K )(1K ()7K 2(K M M 2p cC cB ∙+++-==pcBcA p1h M M 6Ph Nc -+=pcBcA p2h M M 3Ph Nc --=恒载（p=ep2-ep1=22.16-4.43=17.73 KN ）604.273.17)3677.0)(1677.0()8677.03(677.0M M 2cD cA ⨯⨯+++⨯-=== -1.875 KN ·m604.273.17)3677.0)(1677.0()7677.02(677.0M M 2cC cB ⨯⨯+++⨯-=== -1.561 KN ·mKN96.64.2561.1875.164.273.17Nc 1=+-+⨯=KN315.144.2561.1875.134.273.17Nc 2=+--⨯=（4）d 种荷载作用下（图5）4Ph ]5K 152K 10)3K 4K (6)3K (K [M 2p2dA ⋅++++++-=4Ph ]5K 153K 5)3K 4K(6)3K (K [M 2p2dB ⋅++-+++-=4Ph ]5K 153K 5)3K 4K(6)3K (K [M 2p2dC ⋅++++++-=4Ph ]5K 152K 10)3K 4K(6)3K (K [M 2p2dA ⋅++-+++-=pDCdD d1h M M N -=pDCdD pd2h M M Ph N -=-车辆荷载（P=e 车=17.10 KN/m ²）0673.05677.0153677.05)3677.04677.0(6)3677.0(677.05K 153K 5)3K 4K(6)3K (K 22=+⨯+⨯++⨯++=++++++5797.05677.0152677.0105K 152K 10=+⨯+⨯=++4213.05677.0153677.055K 153K 5=+⨯+⨯=++mKN 932.1544.210.17)5297.00673.0(M 2dA ⋅-=⨯⨯+-=mKN 717.844.210.17)4213.00673.0(M 2dB ⋅=⨯⨯--=mKN 113.2544.210.17)4213.00673.0(M 2dC ⋅-=⨯⨯+-=mKN 617.1244.210.17)5297.00673.0(M 2dA ⋅=⨯⨯--=KN72.154.2113.25617.12N d1=+=KN32.2572.154.210.17N d2=-⨯=pCdB d4d3h MdM N N --==KN96.686.4113.25717.8N N d4d3-=+-==（5）节点弯矩和和轴力计算汇总表（6）荷载效应组合。
新规范箱涵结构设计(2010年7月)
1、孔径及净空约定：净跨径L 0 = 3.0m 1、轴向力以杆件受压为正。
净高h 0 = 2.5m2、弯矩以使箱涵内框一侧受拉为正。
2、设计安全等级三级3、截面剪力：使计算截面逆时针转动为正。
结构重要性系数r 0 =0.9前提条件：1）支座在杆件下方；3、汽车荷载2）x为计算截面距左端支座之距离。
荷载等级公路 —Ⅰ级4、支座反力以受压为正。
4、填土情况5、以梁为隔离体，固端梁简化为简支梁时，涵顶填土高度H =0.8m 图中所加的杆端力（轴力、弯矩）及支反力均为正值，土的内摩擦角Φ =30°若计算得到的值为负值，则表示实际方向与图中所示填土容重γ1 =18kN/m 3的方向相反。
地基容许承载力[σ0] =200kPa6、本表格默认箱涵内水深为满水，也可以修改表格，5、建筑材料先不考虑水压力得到涵洞基底应力σmax，普通钢筋种类HRB335最后要求的基底应力为：σmax+h 水*10KPa。
主钢筋直径12mm 钢筋弹性模量Es =200000MPa 钢筋抗拉强度设计值f sd =280MPa7、本表格未考虑砼收缩、温度变化的影响。
涵身混凝土强度等级C 208、本表格已考虑涵洞设计细则中竖向土压力系数的影响。
涵身混凝土抗压强度设计值f cd =9.2MPa 9、本表格已考虑偏心受压构件裂缝宽度验算。
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 =25.0kN/m 3基础混凝土强度等级C 15混凝土重力密度γ3 =24.0kN/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[JTG/T D65-04--2007表9.2.2]h/D =0.22竖向土压力系数Ks =1.09图 L-01(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒 = Ks γ1H+γ2δ =23.19kN/m 2恒载水平压力钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计一 、 设 计 资 料二 、 设 计 计 算顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) = 4.80kN/m 2底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/2) =23.40kN/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。
箱涵设计计算精选全文完整版
）203(45h)tg (H e 21p2-+γ=可编辑修改精选全文完整版箱涵结构计算一、设计资料净跨径L 0为4.5m ，净高位2m ，箱涵填土高H 为0.7m ，土的摩擦角ϕ为30，土的容重γ1=19KN/m ³,设箱涵采用C20砼和HRB335钢筋。
二、设计计算（一）截面尺寸拟定（见图1） 顶板、底板厚度δ=40cm （C 1=15cm ）侧墙厚度 t=36cm （C 2=15cm ） 故 L p =L 0+t=4.5+0.36=4.86mh p =h o +δ=2.0+0.4=2.4m（二）荷载计算 1.恒载 恒载竖向压力P =γ1 H+γ2δ=19×0.7+25×0.4 = 23.2 KN/㎡ 恒载水平压力 顶板处=19×0.7×tg ²30º=4.43 KN/㎡底板处：=19 ×（0.7+2.8）×tg ²30 =22.16 KN/㎡2.活载公里-Ⅱ级车辆荷载由《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第4.3.4条计算 一个汽车后轮横向分布宽>1.32m 0.62+0.7tg30°=0.704m <1.82m 故，两列车相邻车轴有荷载重叠，应按如下计算横向分布宽度a=（0.62+0.7tg30°）×2+1.3=2.708 m 同理，纵向：0.22+0.7tg30°=0.504<1.4/2m 故b=（0.22+ 0.7tg30°）×2=1.008m车辆荷载垂直压力q 车= 1402.708×1.008= 51.29 KN/㎡车辆荷载水平压力e 车=51.29tg ²30°=17.10 KN/㎡ ）203(45h)tg (H e 21p2-+γ=三、 内力计算 1 .构件刚度比677.086.44.236.011214.01121I e 22121p1=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=p L h I2 .节点弯矩和轴向力计算 （1）α种荷载作用下（图2） 涵洞四角节和弯矩: M aA =M aB =M aC =M aD = - 1K+1 · PLp²12N a1=N a2=0 N a3= N a4= PLp2恒载（p=P ）M aA = -10.677+1 · 23.3×4.86²12 = -27.351 KN ·mN a3= 23.3×4.862 = 56.62KN车辆荷载（p=q 车）M aA = -10.677+1 · 51.29×4.86²12 = 60.56 KN ·mN a3= 51.29×4.862 = 124.63KN（2）b 种荷载作用下（图3） M aA =M aB =M aC =M aD = -K K+1 · Php²12N b1=N b2= Php2N a3= N a4=0 恒载（p=eP1） M bA = -0.6770.677+1 ·4.43×2.4²12=-0.858 KN ·mN b1= 4.43×2.42 =5.316KN（3）C 种荷载作用下（图4）60Ph )3K )(1K ()8K 3(K M M 2p cD cA •+++-== 60Ph )3K )(1K ()7K 2(K M M 2p cC cB •+++-== p cBcA p 1h M M 6Ph Nc -+=pcBcA p 2h M M 3Ph Nc --=恒载（p=ep2-ep1=22.16-4.43=17.73 KN ）604.273.17)3677.0)(1677.0()8677.03(677.0M M 2cD cA ⨯⨯+++⨯-== = -1.875 KN ·m604.273.17)3677.0)(1677.0()7677.02(677.0M M 2cC cB ⨯⨯+++⨯-== = -1.561 KN ·mKN 96.64.2561.1875.164.273.17Nc 1=+-+⨯=KN 315.144.2561.1875.134.273.17Nc 2=+--⨯=（4）d 种荷载作用下（图5）4Ph ]5K 152K 10)3K 4K (6)3K (K [M 2p 2dA ⋅++++++-= 4Ph ]5K 153K 5)3K 4K (6)3K (K [M 2p 2dB ⋅++-+++-= 4Ph ]5K 153K 5)3K 4K (6)3K (K [M 2p 2dC ⋅++++++-= 4Ph ]5K 152K 10)3K 4K (6)3K (K [M 2p 2dA⋅++-+++-= pDCdD d1h M M N -=pDCdD p d2h M M Ph N -=-车辆荷载（P=e 车=17.10 KN/m ²）0673.05677.0153677.05)3677.04677.0(6)3677.0(677.05K 153K 5)3K 4K (6)3K (K 22=+⨯+⨯++⨯++=++++++5797.05677.0152677.0105K 152K 10=+⨯+⨯=++4213.05677.0153677.055K 153K 5=+⨯+⨯=++m KN 932.1544.210.17)5297.00673.0(M 2dA ⋅-=⨯⨯+-=m KN 717.844.210.17)4213.00673.0(M 2dB ⋅=⨯⨯--=m KN 113.2544.210.17)4213.00673.0(M 2dC ⋅-=⨯⨯+-=pCdB d4d3h M d M N N --==m KN 617.1244.210.17)5297.00673.0(M 2dA ⋅=⨯⨯--=KN 72.154.2113.25617.12N d1=+=KN 32.2572.154.210.17N d2=-⨯=KN 96.686.4113.25717.8N N d4d3-=+-==（5）节点弯矩和和轴力计算汇总表（6）荷载效应组合。
单孔箱涵结构设计计算书
1、孔径及净空净跨径L 0 =6m 净高h 0 =3.6m 2、设计安全等级一级结构重要性系数r 0 =1.13、汽车荷载荷载等级公路 —Ⅱ级4、填土情况涵顶填土高度H =3.4m 土的内摩擦角Φ =30°填土容重γ1 =18kN/m 3地基容许承载力[σ0] =259.6kPa 5、建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径25mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =280MPa 涵身混凝土强度等级C30涵身混凝土抗压强度设计值f cd =13.8MPa 涵身混凝土抗拉强度设计值f td =1.39MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 =25kN/m 3基础混凝土强度等级C20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 =0.4m C 1 =0.05m 侧墙厚度t =0.4m C 2 =0.05m 横梁计算跨径L P = L 0+t =6.4m L = L 0+2t =6.8m 侧墙计算高度h P = h 0+δ =4m h = h 0+2δ =4.4m 基础襟边 c =0.2m 基础高度 d =0.2m 基础宽度 B =7.2m 图 L-01(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ =71.20kN/m 2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) =20.40kN/m 2底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/3) =46.80kN/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 =5.826m 同理，纵向，汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30°= 2.063 m > 1.4/2 m故b = (0.2/2+Htan30°)³2 = 4.126m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压力q 车 = ∑G /(a³b) =5.82kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2(45°-φ/2) =1.94kN/m 2(三)内力计算1、构件刚度比K = (I 1/I 2)³(h P /L P ) =0.632、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 =71.20kN/m 2M aA = M aB = M aC = M aD =-149.56kN ²mN a3 = N a4 =227.84kN车辆荷载p = q 车 = 5.82kN/m2M aA = M aB = M aC = M aD =-12.23kN ²m 图 L-02N a3 = N a4 =18.64kN (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 =20.40kN/m 2M bA = M bB = M bC = M bD =-10.46kN ²m N b1 = N b2 =40.80kN (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 PN c2 =ph P /3-(M cA -M cB )/h PN c3 = N c4 =0恒载p = e P2-e P1 =26.40kN/m 2M cA = M cD =-7.38kN ²m M cB = M cC =-6.16kN ²m N c1 =17.30kN N c2 =35.50kN 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 2/42.26 m 0.6/2+Htan30°=M dB =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)-(5K+3)/(15K+5)]²ph P 2/4M dC =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)+(5K+3)/(15K+5)]²ph P 2/4M dD =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)-(10K+2)/(15K+5)]²ph P 2/4N d1 =(M dD -M dC )/h PN d2 =ph P -(M dD -M dC )/h PN d3 = -N d4 =-(M dB -M dC )/L P车辆荷载p = e 车 =1.94kN/m 2M dA =-4.95kN ²m M dB =2.81kN ²m M dC =-3.81kN ²m M dD =3.96kN ²m 图 L-05N d1 =1.94kN N d2 =5.82kN N d3 = -N d4 =-1.03kN (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+x 2(ω2-ω1)/2L P -N 3=-3.65kN 图 L-07(3)左侧墙 (图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e 车=31.28kN/m 2ω2 =1.4e P2+1.4e 车68.24kN/m 2x =h P /2N x = N 3 =298.05kN M x =M B +N 1x-ω1²x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6h P =-122.70kN ²m V x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2h P -N 1=-3.02kN(4)右侧墙 (图L-09)ω1 = 1.4e P1 =28.56kN/m 2ω2 = 1.4e P2 =65.52kN/m2x =h P /2N x = N 4 =300.95kN M x =M C +N 1x-ω1²x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6h P =-126.53kN ²m V x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2h P -N 1=-8.45kN (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。
单孔2x2箱涵结构设计计算书
ω1 = 1.4eP1 = 25.20 ω2 = 1.4eP2 = 46.70
kN/m2 kN/m2
x = hP/2
Nx = N4 = 96.33 kN Mx = MC+N1x-ω1·x2/2-x3(ω2-ω1)/6hP
= -2.37 kN·m Vx = ω1x+x2(ω2-ω1)/2hP-N1
20 24
mm MPa
MPa MPa kN/m3
kN/m3
(一)截面尺寸拟定 (见图L-01)
顶板、底板厚度
δ= C1 =
侧墙厚度
横梁计算跨径
侧墙计算高度
基础襟边 基础高度 基础宽度
t= C2 = LP = L0+t = L = L0+2t = hP = h0+δ = h = h0+2δ =
c= d= B=
(二)荷载计算
1、恒载 恒载竖向压力
h/D= 1.171875 p恒 = γ1H+γ2δ =
恒载水平压力
顶板处
eP1 = γ1Htan2(45°-φ/2) =
底板处
eP2 = γ1(H+h)tan2(45°-φ/3) =
2、活载
0.28 m 0.05 m
0.28 m 0.05 m 2.28 m 2.56 m 2.28 m 2.56 m
Nb1 = Nb2 = 20.52 kN
(3)c种荷载作用下 (图L-04) 恒载
McA = McD = -K(3K+8)/[(K+1)(K+3)]·phP2/60 McB = McC = -K(2K+7)/[(K+1)(K+3)]·phP2/60
新规范单孔箱涵结构设计.
钢筋混凝土框架结构设计一、设计资料1、孔径及净空净跨径L 0 =16净高h 0 =6.252、设计安全等级一级结构重要性系数r 0 =1.13、汽车荷载荷载等级公路—Ⅰ级4、填土情况填土高度H =0.5土的内摩擦角Φ =30填土容重γ1 =18地基容许承载力[σ0] =4005、建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径28钢筋抗拉强度设计值f sd =280涵身混凝土强度等级C 50涵身混凝土抗压强度设计值f cd =22.4涵身混凝土抗拉强度设计值f td =1.83钢筋混凝土重力密度γ2 =25基础混凝土强度等级C 15混凝土重力密度γ3 =24二、设计计算(一截面尺寸拟定 (见图L-01顶板、底板厚度δ =0.85C 1 =0.85侧墙厚度t=1.2C 2 =2.55横梁计算跨径L P = L0+t =17.2L = L0+2t =18.4侧墙计算高度h P = h0+δ =7.1h = h0+2δ =7.95基础襟边c =0基础高度d =0基础宽度B =18.4(二荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒= γ1H+γ2δ =30.25恒载水平压力顶板处e P1 = γ21Htan (45°-φ/2 =3.00底板处e P2 =γ1(H+htan2(45°-φ/3 =50.702、活载m mm °kN/m3kPamm MPa MPa MPa kN/m3kN/m3m m m m m m m m m m mkN/m2kN/m2kN/m2图 L-01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0.6/2+Htan30°=故横向分布宽度a = (0.6/2+Htan30°³2+1.3 =同理，纵向，汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30°=故车辆荷载垂直压力车辆荷载水平压力(三内力计算1、构件刚度比K = (I1/I2³(hP /LP =2、节点弯矩和轴向力计算(1a种荷载作用下 (图L-02涵洞四角节点弯矩M aA = MaB = MaC = MaD =-1/(K+1²pL P 2/12横梁内法向力侧墙内法向力恒载N a1 = Na2 =N a3 = Na4 =p = p恒 =N a3 = Na4 =车辆荷载p = q车 =N a3 = Na4 =(2b种荷载作用下 (图L-03M bA = MbB = MbC = MbD =-K/(K+1²ph P 2/12N b1 = Nb2 =ph P /2N b3 = Nb4 =恒载p = eP1 =M bA = MbB = MbC = MbD =N b1 = Nb2 =(3c种荷载作用下 (图L-04M cA = McD =-K(3K+8/[(K+1(K+3]²ph P 2/60M cB = McC =-K(2K+7/[(K+1(K+3]²ph P /60N c1 =ph P /6+(McA -M cB /hP N c2 =ph P /3-(McA -M cB /hPN c3 = Nc4 =恒载p = eP2-e P1 =M cA = McD =M cB = McC =N c1 =N c2 =(4d种荷载作用下 (图L-05M dA =-[K(K+3/6(K2+4K+3+(10K+2/(15K+5]²ph P 2/4047.70-13.75-11.8856.18113.15kN/m220.59 m< 1.3/2 m< 1.8/2 m2.4770.389 m0.77714072.7024.23m< 1.4/2 mm kN kN/mkN/m22b = (0.2/2+Htan30°³2 =∑G =q 车= ∑G /(a³b =e 车 = q车tan (45°-φ/2 =20.150pL P /230.25260.1572.70625.20kN/m2kN ²m kN kN/mkN2M aA = MaB = MaC = MaD =-650.35 M aA = MaB = MaC = MaD =-1562.96 kN ²m 图 L-0203.00-1.6110.65kN/m2kN ²m kN图 L-03kN ²m kN ²m kN kN图 L-04M dB =-[K(K+3/6(K+4K+3-(5K+3/(15K+5]²ph P /4M dC =-[K(K+3/6(K2+4K+3+(5K+3/(15K+5]²ph P 2/4M dD =-[K(K+3/6(K+4K+3-(10K+2/(15K+5]²ph P /4N d1 =(MdD -M dC /hP N d2 =ph P -(MdD -M dC /hP N d3 = -Nd4 =-(MdB -M dC /LP车辆荷载p = e车 =M dB =M dD =N d1 =N d2 =N d3 = -Nd4 =(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=191.42图 L-07kNV x =ω1x+x2(ω2-ω1/2LP -N 3 222224.23151.84140.5343.01129.04-18.41 kN/m2M dA =-153.56M dC =-164.86kN ²m kN ²m kN ²m kN ²m kN kN kN图 L-05(3左侧墙 (图L-08ω1 =1.4e P1+1.4e车*1.3=48.30115.08x =h P /2N x = N3 =1161.69 =-2603.472kN/mkN/mkN2ω2 =1.4e P2+1.4e车*1.32M x =M B +N1x-ω1²x 2/2-x3(ω2-ω1/6hPkN ²m图 L-08kN kN/m2kN/mkN2V x =ω1x+x(ω2-ω1/2hP -N 1 =(4右侧墙 (图L-09ω1 = 1.4eP1 =ω2 = 1.4eP2 = 4.2070.9876.96x =h P /2N x = N4 =1213.24 =-2768.94=(5构件内力汇总表-79.61M x =M C +N1x-ω1²x 2/2-x3(ω2-ω1/6hPkN ²m kN图 L-09V x =ω1x+x2(ω2-ω1/2hP -N 1(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、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
MdA = -13.59 kN·m
MdB = 7.85 kN·m
MdC = -10.52 kN·m
MdD = 10.91 kN·m
Nd1 = 7.14 kN
Nd3 =Nd-2Nd=4 21.43 kN = -3.67 kN
荷载种类
恒载
e 1.2×∑结构、土的重力
b=
q车∑=G∑= Ge/车(a=×qb车) tan2(45°
1.25 2.51 560.00 28.58 9.53
m kN kN/m2 kN/m2
横向车轮 排数
纵向车轮 排数
顶部W 底部P
K= (I1/I2)× 0.60 N=k2+4k+3=
MaA = MaB -1/(K+1) Na=1 M=aCNa=2 ·pLP2/12
65.67
65.67
-3.38
-3.38
-2.69
-2.69
-8.49
-8.49
-37.21 -37.21
7.85
-10.52
-41.11 -66.83
16.07
-9.65
P = 1.2xp恒= LP/2 +1.4q车 = 98.21
Nx = NM1x == Vx =MB+PNx3-xN-3
=
76.61 455.68 -53.08
第1页
车辆荷载 (2)b种荷载 作用下 (图
恒载 (3)c种荷载 作用下 (图
恒载
(4)d种荷载 作用下 (图
车辆荷载
(5)节点弯矩 、 按轴《力公计路算桥 涵设计通用
pMa=A q=车Ma=B Na=3 M=aCNa=4
=
28.58 -37.21 71.44
kN/m2 kN·m kN
MbA = MbB -K/(K+1) Nb=1 M=bCNb=2 ·phP2/12
b
c 1.4×∑土侧压力
a
车辆荷载
d
1.4×∑汽车
荷载效应组合
3、构件内力 计 (1算)顶(跨板中(截图 L-06)
(2)底板 (图 L-07)
MA 122.12 146.54 -3.38 -3.22 -9.23 -37.21 -13.59 -71.11 66.20
M (kN·m)
MB 54.73
MC 54.73
C γ3 =
HRB335 22 180
30 11.8 0.42
25
15 24
mm MPa
MPa MPa kN/m3
kN/m3
δ = 0.5 m C1 = 0.3 m
t = 0.5 m
LP = CL20+=t
0.9
m
L = L0�+δ= 5.5 m
h = h0+=2
3
m
δ = 3.5 m
kN kN kN·m kN
1.2p恒 ω1 = +1.4(q车-
= 1.28p3恒.80 kN/m2 ω2 = +1.4(q车
= 112.61 kN/m2 x = LP/2
Nx = N3 = MA2+9N83x.-6ω0 1 kN Mx = ·x2/2-
= ω51x3+5x.28(1ω kN·m Vx = 2-ω
Nc3 N=c2Nc=4 (McA-
p = eP2=McA e=P1Mc=D
0 21.00
kN/m2
McB = Mc=C -3.22 kN·m
= -2.69 kN·m
Nc1 = 10.33 kN
Nc2 = 21.18 kN
MdA = [-K(K+3)/6 MdB = [-K(K+3)/6 MdC = [-K(K+3)/6 MdD = [(KM(dDK-+3)/6 Nd1 = MpdhCP)-/(hMPdDNd3 =Nd-2Nd=4 M-d(CM)d/Bh-P
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 净高 2、设计安全 等 结级构重要性 系数
3、汽车荷载 荷载等级 4涵、顶填填土土情高况 度 土的内摩擦 角 填 地土基容容重许承 载力
5普、通建钢筑筋材种料 类 主 钢钢筋筋抗直拉径强 度 涵设身计混值凝土 强 涵度身等混级凝土 抗 涵压身强混度凝设土 抗 钢拉筋强混度凝设土 重 基力础密混度凝土 强 混度凝等土级重力 密度
二、设 计 计 算 (一)截面尺 寸 顶板拟、定底(板见 厚度
侧墙厚度
横梁计算跨 径
侧墙计算高 度
基础襟边 基础高度 基础宽度 (二)荷载计 算 1恒、载恒竖载向压 力 恒载水平压 力 顶板处 底板处 2汽、车活后载轮着 地 一宽个度汽车后 轮横向分布
故横向分布 宽度
同理，纵 向，汽车后
故
车辆荷载垂 直 车压辆力荷载水 平 (三压)力内力计 算 1、构件刚度 比
c = 0.3 m
d = 0.3 m
B = 6.1 m
p恒 = γ 1H+γ2δ =
eP1 = γ 1HetPa2 n=2(4γ5 1(H+h)tan2
48.50
12.00 33.00
kN/m2
kN/m2 kN/m2
0.6/2+Hta n30°=
1.45 m
a=
7.81 m
0.2/2+Hta n30°=
MD 122.12 146.54 -3.38 -3.22 -9.23 -37.21 10.91 -36.82 100.50
图 L-02 图 L-03 图 L-04
图 L-05
N1 22.46 26.96 18.00 10.33 39.66
0 7.14 10.00 76.61
Nb3 = Nb=4 phP/2
=0
pMb=A e=P1Mb=B Nb=1 M=bCNb=2
=
12.00 -3.38 18.00
kN/m2 kN·m kN
McA = McD -
McB = Mc=C K-(3K+8)/[
= Kp(h2P/K6++7()M/c[A
Nc1 = -pMhcPB/)3/-hP
Na3 = Na=4
0
= pLP/2
5.76
图 L-01
4
2
48.50 kN/m2 87.32 kN/m2
差值
38.82 kN/m2
e种荷载
MA=MD= MB=MC= N3=NA4= N1=N2=
122.12 kN·m 54.73 kN·m
169.77 kN 22.46 kN
设计: 李海川 2020/7/15
2、节点弯矩 和 (1轴)a向种力荷计载 作 涵用洞下四角(节图 点 横弯梁矩内法向 力 侧墙内法向 力
L0 = 4.5 m h0 = 2.5 m
一级 r0 = 1.1
公路 — Ⅰ级
H= 2 m
Φ = 30 °
γ1 =
18
kN/m3
[σ0] = 180 kPa
fsd =
C fcd = ftd = γ2 =