钢筋混凝土箱涵计算书(含裂缝计算)2017
钢筋混凝土箱涵结构计算书
钢筋混凝土箱涵结构计算书钢筋混凝土箱涵结构计算书1. 引言1.1 目的1.2 背景1.3 参考文献2. 施工条件2.1 工程地点2.2 地质条件2.3 设计标准3. 结构荷载3.1 车辆荷载3.2 流体压力3.3 水压力3.4 附加荷载4. 结构设计参数4.1 基本参数4.2 箱涵尺寸4.3 壁厚和筋筒4.4 强度设计4.5 钢筋数量和布置4.6 预应力设计5. 结构稳定性分析5.1 稳定性检查5.2 基准状态分析5.3 极限状态分析5.4 不均衡荷载分析6. 结构承载力分析6.1 截面抗弯承载力 6.2 截面抗剪承载力 6.3 截面承载力验算6.4 管道斜向荷载分析7. 结构变形与开裂分析7.1 变形分析7.2 开裂控制7.3 变位控制8. 结构施工图设计8.1 平面布置图8.2 纵断面图8.3 标准截面图8.4 细部结构图8.5 基础设计图9. 验证与检查9.1 工程验收标准 9.2 施工过程监控 9.3 结构验收测试9.4 结构完整性检查10. 附件附件A：结构计算表格附件B：设计图纸11. 法律名词及注释- 标准：为保证工程安全、可靠并推进工程质量合理提高，国家制定的统一、强制性要求。
- 设计标准：根据工程特点和设计要求制定的合用于该工程的技术规格和措施。
- 施工图设计：根据设计图纸和要求合理选定方案、编制图纸，为实施施工提供依据的过程。
- 结构验收测试：对已完工的结构进行力学性能、几何形态等各项检测，以证明其符合设计要求。
箱涵结构配筋计算书
结构简图本工程不考虑偶然作用及地震作用承载能力极限状态仅考虑基本组合箱涵结构配筋计算书荷载分类荷载名称系数备注顶板混凝土及附加结构重力 1.2侧墙及底板混凝土重力1土重力1.2土侧压力 1.4水压力1自重引起的地基反力1车辆荷载1.8汽车引起的土侧压力 1.05可变作用引起的地基反力1.05汽车荷载制动力 1.05人群荷载 1.05疲劳荷载 1.05正常使用极限状态频遇组合荷载分类荷载名称系数备注顶板混凝土及附加结构重力1侧墙及底板混凝土重力1土重力1土侧压力1水压力1自重引起的地基反力1车辆荷载0.7汽车荷载频遇值系数（ψf=0.7）汽车引起的土侧压力0.4可变作用引起的地基反力0.4汽车荷载制动力0.4人群荷载0.4疲劳荷载0.4准永久组合荷载分类荷载名称系数备注顶板混凝土及附加结构重力1侧墙及底板混凝土重力1土重力1土侧压力1水压力1自重引起的地基反力1车辆荷载0.4汽车引起的土侧压力0.4可变作用的地基反力0.4汽车荷载制动力0.4人群荷载0.4疲劳荷载0.4可变作用组合值系数（ψc=0.75）标准值准永久值系数（ψq=0.4）标准值准永久值系数（ψq=0.4）永久作用可变作用永久作用可变作用永久作用部位单位尺寸净高m 3净跨m5顶板厚m0.5底板厚m 0.5侧墙厚m0.5箱涵纵向计算长度取1m 箱涵顶板结构重力涵顶结构厚度（m）重度（kn/m 3）混凝土路面0.225水泥稳定石粉渣0.321箱涵顶板0.525Gk=23.8kn/m箱涵测强及底板重力侧墙及顶板厚度（m）0.5Gk1=12.5kn/m涵侧土压力填土内摩擦角φ=30.00水平土压力修正系数λ=0.33填土容重γ=18qt3= 4.49kn/m qt4=25.47kn/m水压力涵内水压力对结构有利，故结构计算不计函内水压力基础承载力验算需考虑函内水重根据地质钻孔，取外水与暗涵顶高一致计算水压力强度标准值qw=γ水*Hqw=35kn/m 根据洪水计算，计算段洪水水深1.81m q'w=18.1kn/m车辆荷载本次计算采用汽车荷载等级为：公路-Ⅱ级箱涵尺寸箱涵顶宽6m，桥涵设计车道为2车道2车道横向布载系数取1后轮着地长宽0.6*0.2m 单个后轮重力标准值70kn qc=76.54kn/m 汽车引起的土侧压力墙后破坏棱体上的等代土厚φ=30度δ=φ/2=15度α=0度ω=45度tanθ=0.65l0= 6.89m B小于13m B=1mh= 1.1mqt=20.32kn/m 汽车荷载制动力制动力f=90kn汽车荷载制动力涵侧土反力N=94.5knA= 3.5㎡M=165.375kn.mw= 2.04m³pmax=108kn/mpmin=-54kn/m 涵顶人群荷载本次计算人群荷载q人=3kn/m 地基反力=3kn/m疲劳荷载（模型I）集中荷载=141.75kn均布荷载= 2.36kn/m地基反力=25.99kn/m 疲劳荷载（模型Ⅱ）后轮着地长宽0.6*0.2m 单个后轮重力标准值40kn qc=43.74kn/m标准组合荷载分类单位系数标准值设计值kn/m 1.223.828.56kn/m 112.512.50qt3kn/m 4.49 6.29qt4kn/m 25.4735.66水压力qw kn/m 13535.00车辆荷载qc kn/m 1.876.54137.77汽车引起的土侧压力qtkn/m 1.0520.3221.34人群荷载q人kn/m1.053 3.15地基承载力Fa0=150.00黏土h= 4.50m γ2=18kn/m³fa=231kn/㎡＞fk=194.48kn/㎡满足底板均布q 1顶板均布q 2侧墙上 q 3 侧墙下 q 4185.39169.48227.6392使用结构力学求解器弯矩kn ▪m 剪力kn 轴力kn 弯矩kn ▪m 剪力kn 轴力kn 弯矩kn ▪m 剪力kn 轴力kn 顶板-290.12466.07-81.92350.730-81.92-290.12-466.07-81.92侧墙（左）-290.12-81.92-466.07-205.490-487.95-304.05127.43-509.82侧墙（右）-290.1281.92-466.07-205.490-487.95-304.05-127.43-509.82底板-304.05-509.82-127.43396.95-127.43-304.05509.82-127.43板端（右/下）永久作用可变作用项目土侧压力1.4荷载名称顶板混凝土及附加结构重力G1侧墙及底板混凝土重力G2板端（左/上）跨中1234( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )-304.05-290.12-205.49-290.12-290.12350.73-29-30-205.4-304.05-304.05396.951234( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )127.43-81.92466.07-466.0781.92-127.43509.82-509.821234( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )-509.82-466.07-81.92-466.07-509.82-127.43-127.43弯矩kn ▪m 剪力kn 轴力kn 弯矩kn ▪m 剪力kn 轴力kn 弯矩kn ▪m 剪力kn 轴力kn 顶板-290.12466.07-81.92350.730-81.92-290.12-466.07-81.92侧墙（左）-290.12-81.92-466.07-205.490-487.95-304.05127.43-509.82侧墙（右）-290.1281.92-466.07-205.490-487.95-304.05-127.43-509.82底板-304.05-509.82-127.43396.950-127.43-304.05509.82-127.43C30混凝土轴心抗压fc=14.3N/mm2三级钢筋强度fy=fy'=360N/mm2C30混凝土轴心拉压ft=1.43N/mm2钢筋弹性模量Es=200000N/mm2顶板为弯压构建正截面承载力计算截面宽度b（mm）截面有效高度h0（mm）构件支点间长L（mm）保护层厚度a（mm）弯矩设计值M（kn.m）轴向力设计值N（kn）结构系数γd 截面高度h1000470550030350.7381.92 1.25001.计算η受压构件计算长度l 0lo/h(h-弯曲方向高度)判断长短柱η2750 5.5短柱12.判别大小偏心ηeo（mm）0.3ho（mm） 6.666666674281.37141大偏心3.计算As'4501.370.015 6.874裂缝宽度验算eo/ho9.11大于0.55需要裂缝验算1.纵向受拉钢筋应力σ0(N/mm )结构重要系数γ0Nk（kn）受拉区纵筋面积As（mm）偏心距增大系数ηs (lo/h<14)偏心距eo （mm）ys（mm）e（mm）矩形截面γ'f Z(mm)σsk(N/mm )20181.92307914281.372204501.370408.29266.732.最大裂缝宽度αcr ftk（N/mm ）as ρte ψc（mm）钢筋直径（mm）νlcr Wmax（mm）判别1.9 1.43440.0350.8330281138.020.27满足截面尺寸复核hw(mm)b(mm)hw/b v'(kn)支座处剪力v（kn）判别47010000.471400.21466.07截面符合要求斜截面抗剪承载力支座端部截面有效度h0端（mm）βh v'（kn）支座处剪力v （kn）判别670 1.00558.89466.07满足有效高度h0（mm）βh v'（kn）顶板倒角起点处剪力v 判别4701.00392.06322.012满足计算断面板端（左/上）跨中板端（右/下）项目弯矩kn▪m剪力kn轴力kn弯矩kn▪m剪力kn轴力kn弯矩kn▪m剪力kn轴力kn 顶板-290.12466.07-81.92350.730-81.92-290.12-466.07-81.92侧墙（左）-290.12-81.92-466.07-205.490-487.95-304.05127.43-509.82侧墙（右）-290.1281.92-466.07-205.490-487.95-304.05-127.43-509.82底板-304.05-509.82-127.43396.950-127.43-304.05509.82-127.43C30混凝土轴心抗压fc=14.3N/mm2三级钢筋强度fy=fy'=360N/mm2C30混凝土轴心抗压ft=1.43N/mm2钢筋弹性模量Es=200000N/mm2底板为弯压构建正截面承载力计算截面宽度b（mm）截面有效高度h0（mm）构件支点间长L（mm）保护层厚度a（mm）弯矩设计值M（kn.m）轴向力设计值N（kn）结构系数γd截面高度h(mm)1000570550030396.95127.43 1.26001.计算η受压构件计算长度l0lo/h(h-弯曲方向高度)判断长短柱η2750 4.58短柱12.判别大小偏心ηeo（mm）0.3ho（mm）3115.04171大偏心3.计算As'3385.040.01910.693裂缝宽度验算板端（左/上）跨中板端（右/下）项目eo/ho 5.46大于0.55需要裂缝验算1.纵向受拉钢筋应力σ0(N/mm 2)结构重要系数γ0Nk（kn）受拉区纵筋面积As（mm）偏心距增大系数ηs (lo/h<14)偏心距eo （mm）ys（mm）e（mm）矩形截面γ'fZ(mm)σsk(N/mm 2)201127.43307913115.042203335.040493.90238.082.最大裂缝宽度αcr ftk（N/mm 2）as ρte ψc（mm）钢筋直径（mm）νlcr Wmax（mm）判别1.9 1.43440.0350.8130281138.020.23满足截面尺寸复核hw(mm)b(mm)hw/b v'(kn)支座处剪力v（kn）判别57010000.571698.13509.82截面符合要求斜截面抗剪承载力支座端部截面有效度h0端（mm）βh v'（kn）支座处剪力v （kn）判别770 1.00642.31509.82满足有效高度h0（mm）βh v'（kn）底板倒角起点处剪力v 判别5701.00475.48426.39满足弯矩kn▪m剪力kn轴力kn弯矩kn▪m剪力kn轴力kn弯矩kn▪m剪力kn轴力kn 顶板-290.12466.07-81.92350.730-81.92-290.12-466.07-81.92侧墙（左）-290.12-81.92-466.07-205.490-487.95-304.05127.43-509.82侧墙（右）-290.1281.92-466.07-205.490-487.95-304.05-127.43-509.82底板-304.05-509.82-127.43396.950-127.43-304.05509.82-127.43C30混凝土轴心抗压fc=14.3N/mm2三级钢筋强度fy=fy'=360N/mm2C30混凝土轴心抗拉ft=1.43N/mm2钢筋弹性模量Es=200000N/mm2顶板为弯压构建正截面承载力计算截面宽度b（mm）截面有效高度h0（mm）构件支点间长L（mm）保护层厚度a（mm）弯矩设计值M（kn.m）轴向力设计值N（kn）结构系数γd截面高度h(mm)1000470350030304.05509.82 1.26001.计算η受压构件计算长度l0lo/h(h-弯曲方向高度)判断长短柱η1750 2.92短柱12.判别大小偏心ηeo（mm）0.3ho（mm）596.39141大偏心3.计算As'866.390.09142.782裂缝宽度验算板端（左/上）跨中板端（右/下）项目eo/ho 1.27大于0.55需要裂缝验算1.纵向受拉钢筋应力σ0(N/mm 2)结构重要系数γ0Nk（kn）受拉区纵筋面积As（mm）偏心距增大系数ηs (lo/h<14)偏心距eo （mm）ys（mm）e（mm）矩形截面γ'f Z(mm)σsk(N/mm 2)201509.8230791596.39220816.390390.21180.842.最大裂缝宽度αcr ftk（N/mm 2）as ρte ψc（mm）钢筋直径（mm）νlcr Wmax（mm）判别1.9 1.43440.0350.7530281138.020.16满足截面尺寸复核hw(mm)b(mm)hw/b v'(kn)支座处剪力v（kn）判别47010000.471400.21509.82截面符合要求斜截面抗剪承载力支座端部截面有效度h0端（mm）βh v'（kn）支座处剪力v （kn）判别10700.93829.97127.43满足有效高度h0（mm）βh v'（kn）底板倒角起点处剪力v 判别4701.00392.0694.67满足。
箱涵结构计算书
L p 图1-1一、设计资料（一）概况：***道路工程经过水库溢洪道处设置箱涵，箱涵净跨L 0=8.0米，净高h 0=10.5米，路基红线范围内长49米，箱涵顶最大填土厚度H=3.6米，填土的内摩擦角φ为24°，土体密度γ1＝20.2KN/m 3，设箱涵采用C25混凝土（f cd =11.5MPa ）和HRB335钢筋(f sd =280MPa)。
桥涵设计荷载为城-A 级，用车辆荷载加载验算。
结构安全等级二级，结构重要性系数γ0＝1.0。
地基为泥质粉砂岩，［σ0］＝380kPa ，本计算书主要内容为结构设计与地基应力验算。
（二）依据及规范 1、《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ77-98） 2、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004） 3、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004） 4、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）二、设计计算（一）截面尺寸拟定（见图1-1） 箱涵过流断面尺寸由水利部门提供，拟定顶板、底板厚度δ＝100cm （C 1=50cm ） 侧墙厚度 t ＝100cm （C 2=50cm ）故 L P =L 0+t=8+1=9mh p =h 0+δ=10.5+1=11.5m (二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力P ＝γ1H+γ2δ＝20.2×3.6+25×1＝97.72kN/m 2恒载水平压力顶板处： e p1＝γ1Htan 2(45o -φ/2)＝20.2×3.6×tan 2（45o -24o /2）＝30.67 kN/m 2底板处：e p2＝γ1（H ＋h ）tan 2(45o -φ/2)＝20.2×（3.6+12.5）×tan 2（45o -24o /2） ＝137.15kN/m 2 2、活载城-A 级车辆荷载轴重按《城市桥梁设计荷载标准》4.1.3条确定，参照《公 路桥涵设计通用规范》第4.3.4条2款，计算涵洞顶车辆荷载引起的竖向土压力,车轮扩散角30o 。
箱涵计算书
目录1 计算依据与基础资料 (1)1.1 工程概况 (1)1.1.1截面尺寸 (1)1.1.2填土情况 (1)1.2 标准与规范 (1)1.2.1 标准 (1)1.2.2 规范 (1)1.3 主要材料 (2)1.4 设计要点与参数 (2)1.5 计算软件 (2)2 计算模型简介 (3)2.1 计算模型 (3)2.2 荷载施加 (3)3 箱涵结构计算 (4)3.1 荷载组合 (4)3.2 箱涵受力计算 (4)3.2.1 箱涵弯矩 (4)3.2.2 箱涵剪力 (5)3.2.3 箱涵轴力 (6)3.2.4 箱涵配筋验算 (7)4地基承载力验算 (31)4.1荷载计算 (31)4.2地基应力 (32)1 计算依据与基础资料1.1 工程概况道路在桩号K1+000处设置两孔6x3.5m箱涵，箱涵结构中心线与道路中线的法线逆交13.5度，箱涵全长46m1.1.1截面尺寸净跨径：6m净高：3.5m顶板厚：0.6m底板厚：0.65m侧墙厚：0.6m倒角：0.15x0.15m基础：15cmC15素混凝土垫层；50cm浆砌片石垫层；基础宽度：14.8m1.1.2填土情况箱涵覆土厚度：1.729m土的内摩擦角：30°填土容重：18KN/m31.2 标准与规范1.2.1 标准桥梁结构安全等级为一级;设计荷载：汽车荷载：公路-I级，人群荷载：根据《桥梁设计准则》要求。
跨径：2孔6.0x3.5m钢筋砼箱涵；箱涵总长：46m；横坡：根据道路设计进行设置。
地震烈度：7度；环境条件Ⅰ类;地震荷载：地震基本烈度为7度，动荷载峰值加速度0.1g，Ⅱ类场地。
1.2.2 规范《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）；《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）；《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）； 《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）； 《公路涵洞设计细则》（JTG/T D65-04-2007）； 《公路桥梁抗震设计细则》（JTJ041-2000）； 《城市道路设计规范》（CJJ 37-90）； 1.2.3 参考资料《公路桥涵设计手册》桥梁上册（人民交通出版社2004.03） 《公路小桥涵设计示例》（人民交通出版社2005.01）1.3 主要材料1）混凝土：箱涵采用C30混凝土。
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。
钢筋混凝土箱涵计算书(含裂缝计算)精选全文
（一）孔径及净空净跨径L 0 = 6.00m 净高h 0 = 3.00m（二）设计安全等一级结构重要性系数r 0 =1.1（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 = 1.5m 土的内摩擦角Φ =35°填土容重γ1 =19kN/m 3地基容许承载力[σ0] =260kPa（五）建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径22mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =280MPa 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f cd =13.8MPa 涵身混凝土抗拉强度设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)、截面尺寸拟顶板、底板厚度δ =0.5m C 1 =0.15m 侧墙厚度t =0.5m C 2 =0.15m 横梁计算跨径L P = L 0+t= 6.5m L = L 0+2t=7m 侧墙计算高度h P = h 0+δ= 3.5m h = h 0+2δ =4m 基础襟边 c =0.1m 基础高度 d =0.1m 基础宽度B =7.2m图 L-01（一）恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ =41.00kN/m 2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(457.72kN/m 2底板处e P2 = γ1(H+h)tan228.32kN/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一个汽车后轮横向分布> 1.3/2 m > 1.8/2 m故车轮压力扩散线相重 a =(0.6/2+Ht3.100m同理，纵向，汽车后0.2/2+Htan30°=0.966 m > 1.4/2 m故 b =(0.2/2+Ht 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°8.74kN/m 2（一）构件刚度比K =(I 1/I 2)×0.54（二）节点弯矩和1、a种荷载作用下 (图涵洞四角节点弯矩M aA = M aB = M aC =-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 =41.00kN/m 2M aA = M aB= M aC =-93.83kN ·m N a3 = N a4=133.25kN 车辆荷载p = q 车 =32.26kN/m 2M aA = M aB= M aC =-73.82kN ·m 图 L-02N a3 = N a4=104.84kN2、b种荷载作用下 (图M bA = M bB = M bC =-K/(K+1)·ph P 2/12N b1= Nb2=ph P/2N b3 = N b4=0恒载p = e P1 =7.72kN/m 2M bA = M bB= M bC =-2.76kN ·m N b1 = N b2=13.52kN3、c种荷载作用下 (图图 L-03M cA = M cD =-K(3K+8)/[M cB = M cC =-K(2K+7)/[N c1 =ph P/6+(McA-M cB )/h P N c2 =ph P /3-(M cA -N c3 = N c4=0恒载p = e P2-e P1 =20.60kN/m 2M cA = M cD =-4.00kN ·m M cB= M cC=-3.36kN ·m N c1 =11.83kN N c2 =24.21kN图 L-044、d种荷载作用下 (图1.17 m0.6/2+Htan30°=四 、 内 力 计 算M dA =-[K(K+3)/[M dB =-[K(K+3)/[M dC =-[K(K+3)/[M dD =-[K(K+3)/[N d1 =(M dD-M dC )/h P N d2 =ph P -(M dD -M dC )/h P N d3 = N d4=-(M dB -M dC )/L P车辆荷载p = e 车 =8.74kN/m 2M dA =-16.68kN ·m M dB =10.09kN ·m M dC =-13.21kN ·m M dD =13.56kN ·m 图 L-05N d1 =7.65kN N d2 =22.95kN N d3 = N d4=-3.59kN5、节点弯矩、轴力计算（1）按《公路桥涵设计（2）按《公路桥涵设计（3）按《公件内力计1、顶板 (图L-06)x =L P /2P = 1.2p 恒+1.4q 车 =94.36kN N x = N 1 =46.19kN M x=M B +N 3x-271.64kN·m V x = Px-N 3=5.02kN2、底板 (图L-07)ω1 =1.2p 恒+1.4(q 车-=83.72kN/m 2ω2 =1.2p 恒+1.4(q 车=105.01kN/m 2x =L P /2N x = N 2 =84.94kN M x =M A +N 3x-ω1·x 2/2-=270.75kN ·m V x =ω1x+x 2(ω2-ω=-12.28kN3、左侧墙(图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e 车=23.05kN/m 2ω2 =1.4e P2+1.4e 车51.88kN/m 2x =h P /2N x = N 3 =301.65kNM x =M B +N 1x-ω1·x 2/2-=-172.20kN ·m V x =ω1x+x 2(ω2-ω=6.76kN 4、右侧墙(图L-09)ω1 =1.4e P1 =10.81kN/m 2ω2=1.4e P2 =39.65kN/m 2x =h P /2N x = N 4 =301.65kN图 L-08图 L-09图 L-06图 L-07M x =M C +N 1x-ω1·x 2/2-=-186.09kN ·m V x =ω1x+x 2(ω2-ω=-14.66kN5、构件内力汇总表（1）承载能（一）承载能力极1、顶板 (B-C)钢筋按左、右对称，用(1)跨中l 0 =6.50mh =0.50ma =0.05m h 0 =0.45mb =1.00mM d =271.64 kN ·m ，N d =46.19 kN ， V d=5.02 kNe 0 = M d /N d=5.881i =h/121/2=0.144m五 、 截 面 设 计（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：（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：长细比l 0/i =45.03> 17.5由《公路钢筋混凝土及ξ1 =0.2+2.7e 035.483> 1.0 ，取ξ1 =1.00ξ2=1.15- 1.020> 1.0 ，取ξ2 =1.00η =1+(l 0/h)2ξ1ξη = 1.009由《公路钢筋混凝土及e = ηe 0+h/2-a 6.135mr 0N d e =f cd bx(h 0-x/2)311.73 =13800x(0.45-x/2)解得x =0.053 m≤ξb h 0 =0.56×0.45 =0.252 m 故为大偏心受压构件。
箱涵结构计算书
L p 图1-1一、设计资料(一)概况:***道路工程经过水库溢洪道处设置箱涵,箱涵净跨L 0=8.0米,净高h 0=10.5米,路基红线范围内长49米,箱涵顶最大填土厚度H=3、6米,填土的内摩擦角φ为24°,土体密度γ1＝20、2KN/m 3,设箱涵采用C25混凝土(f cd =11、5MPa)与HRB335钢筋(f sd =280MPa)。
桥涵设计荷载为城-A 级,用车辆荷载加载验算。
结构安全等级二级,结构重要性系数γ0＝1、0。
地基为泥质粉砂岩,［σ0］＝380kPa,本计算书主要内容为结构设计与地基应力验算。
(二)依据及规范 1、《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ77-98) 2、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 3、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) 4、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)二、设计计算(一)截面尺寸拟定(见图1-1) 箱涵过流断面尺寸由水利部门提供,拟定顶板、底板厚度δ＝100cm(C 1=50cm) 侧墙厚度 t ＝100cm (C 2=50cm)故 L P =L 0+t=8+1=9mh p =h 0+δ=10、5+1=11.5m (二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力P ＝γ1H+γ2δ＝20、2×3、6+25×1＝97、72kN/m 2恒载水平压力顶板处: e p1＝γ1Htan 2(45o -φ/2)＝20、2×3、6×tan 2(45o -24o /2)＝30、67 kN/m 2底板处:e p2＝γ1(H ＋h)tan 2(45o -φ/2)＝20、2×(3、6+12、5)×tan 2(45o -24o /2) ＝137、15kN/m 2 2、活载城-A 级车辆荷载轴重按《城市桥梁设计荷载标准》4.1.3条确定,参照《公 路桥涵设计通用规范》第4.3.4条2款,计算涵洞顶车辆荷载引起的竖向土压力,车轮扩散角30o。
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）
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。
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（一）孔径及净空净跨径L 0 = 6.00m 净高h 0 = 3.00m（二）设计安全等级一级结构重要性系数r 0 =1.1（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 =5m 土的内摩擦角Φ =35°填土容重γ1 =19kN/m 3地基容许承载力[σ0] =260kPa（五）建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径22mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =280MPa 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 =0.5m C 1 =0.15m 侧墙厚度t =0.5m C 2 =0.15m 横梁计算跨径L P = L 0+t = 6.5m L = L 0+2t =7m 侧墙计算高度h P = h 0+δ = 3.5m h = h 0+2δ =4m 基础襟边 c =0.1m 基础高度 d =0.1m 基础宽度B =7.2m图 L-01（一）恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ =107.50kN/m 2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) =25.74kN/m 2底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/2) =46.34kN/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°)+1.8+0.65 =5.637m同理，纵向，汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30°=2.987 m >1.4/2 m故b =(0.2/2+Htan30°)+0.7=3.687m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压力q 车 = ∑G/(a³b) =6.74kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2(45°-φ/2) =1.83kN/m 2（一）构件刚度比K = (I 1/I 2)³(h P /L P ) =0.54（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)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 =107.50kN/m 2M aA = M aB = M aC = M aD =-246.02kN ²m N a3 = N a4 =349.38kN 车辆荷载p = q 车 =6.74kN/m 2M aA = M aB = M aC = M aD =-15.42kN ²mN a3 = N a4 =21.89kN2、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 =25.74kN/m 2M bA = M bB = M bC = M bD =-9.20kN ²m N b1 = N b2 =45.05kN3、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 -M cB )/h PN c3 = N c4 =0恒载p = e P2-e P1 =20.60kN/m 2M cA = M cD =-4.00kN ²m M cB = M cC =-3.36kN ²m N c1 =11.83kN N c2 =24.21kN4、d种荷载作用下 (图L-05)3.19 m0.6/2+Htan30°=四 、 内 力 计 算M dA =-[K(K+3)/[6(K 2+4K+3)]+(10K+2)/(15K+5)]²ph P 2/4M 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 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 =1.83kN/m 2M dA =-3.48kN ²m M dB =2.11kN ²m M dC =-2.76kN ²m M dD = 2.83kN ²m 图 L-05N d1 = 1.60kN N d2 = 4.79kN N d3 = N d4 =-0.75kN5、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 =138.43kNN x = N1 =82.51kNM x = M B+N3x-Px2/2 =418.41kN²mV x = Px-N3 =-7.41kN2、底板 (图L-07)ω1 =1.2p恒+1.4(q车-3e车H P2/L P2)=136.21kN/m2ω2 =1.2p恒+1.4(q车+3e车H P2/L P2)=140.65kN/m2x =L P/2N x = N2 =105.59kNM x =M A+N3x-ω1²x2/2-x3(ω2-ω1)/6L P=415.28kN²mV x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2L P-N3=-11.02kN3、左侧墙 (图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e车=38.60kN/m2ω2 =1.4e P2+1.4e车67.43kN/m2x =h P/2N x = N3 =457.31kNM x =M B+N1x-ω1²x2/2-x3(ω2-ω1)/6h P =-258.83kN²mV x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2h P-N1=-2.35kN4、右侧墙 (图L-09)ω1 = 1.4e P1 =36.04kN/m2ω2 = 1.4e P2 =64.88kN/m2x =h P/2N x = N4 =457.31kN 图 L-08图 L-09图 L-06图 L-07M x =M C+N1x-ω1²x2/2-x3(ω2-ω1)/6h P=-263.67kN²mV x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2h P-N1=-6.82kN5、构件内力汇总表（1）承载能力极限状态基本组合构件内力表（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。
(1)跨中l0 =6.50m h =0.50m a =0.05m h0 =0.45m b =1.00mM d =418.41 kN²m ，N d =82.51 kN， V d =-7.4 kNe0 = M d/N d = 5.071i =h/121/2 =0.144m长细比l0/i =45.03> 17.5由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.3.10条ξ1 = 0.2+2.7e0/h0 =30.626> 1.0 ，取ξ1 =1.00ξ2 = 1.15-0.01l0/h = 1.020> 1.0 ，取ξ2 =1.00η =1+(l0/h)2ξ1ξ2h0/1400e0η = 1.011由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.3.5条e = ηe0+h/2-a = 5.325mr0N d e =f cd bx(h0-x/2)483.34 =13800x(0.45-x/2)解得x =0.086 m≤ξb h0 =0.56³0.45 =0.252 m 故为大偏心受压构件。
A s = (f cd bx-r0N d)/f sd =0.0039175m2=3917mm2μ = 100A s/(bh0) =0.87 %>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 D62—2004)第9.1.12条的要求。
选用 φ22 @90 mm，实际 A s =4561.6mm20.51³10-3f cu,k1/2bh0 =1257.0 kN>r0V d =-8.2 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 D62—2004)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 D62—2004)第5.2.10条0.50³10-3α2f td bh0 =312.8 kN>r0V d =-8.2 kN故可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅需按(JTG D62—2004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。