新规范单孔箱涵结构设计.xls

钢筋混凝土箱涵结构设计钢筋混凝土箱涵结构设计 数据输入：数据输入： 1.孔径及净空 净跨径 L0 =16m 净高 h0 =6.25m 2.设计安全等级 设计安全等级1 3.汽车荷载 荷载等级公路1级 4.填土情况 箱涵顶填土厚H =0.5m 土的内摩擦角 =30 填土容重 1 =18 kN/m3 地基承载力 0 =400kPa 5.建筑材料 普通钢筋种类2 主钢筋直径28mm 涵身混凝土强度等级C50 6.箱涵尺寸 顶板、底板厚度 = 0.85m 倒角 C1 =0.85m 侧墙厚度t = 1.2m 倒角 C2 =2.55m 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。 说明 1为一级，2为二级，3为三级 1为I级，2为II级，3为II级折减 0.5m 1为R235，2为HRB335，3为HRB400，4为KL400 15 50 1、孔径及净空 净跨径L0 =16m 净高h0 =6.25m 2、设计安全等级一级 结构重要性系数r0 =1.1 3、汽车荷载 荷载等级公路 级 4、填土情况 填土高度H =0.5m 土的内摩擦角 =30 填土容重 1 = 18kN/m3 地基容许承载力 0 = 400kPa 5、建筑材料 普通钢筋种类HRB335 主钢筋直径28mm 钢筋抗拉强度设计值fsd =280MPa 涵身混凝土强度等级C50 涵身混凝土抗压强度设计值fcd =22.4MPa 涵身混凝土抗拉强度设计值ftd =1.83MPa 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 (一)截面尺寸拟定 (一)截面尺寸拟定 (见图L-01) 顶板、底板厚度 =0.85m C1 =0.85m 侧墙厚度t =1.2m C2 =2.55m 横梁计算跨径LP = L0+t =17.2m L = L0+2t =18.4m 侧墙计算高度hP = h0+ =7.1m h = h0+2 =7.95m 基础襟边 c =0m 基础高度 d =0m 基础宽度 B =18.4m图 L-01 (二)荷载计算(二)荷载计算 1、恒载 恒载竖向压力p恒 = 1H+2 = 30.25kN/m2 恒载水平压力 顶板处eP1 = 1Htan 2(45- /2) = 3.00kN/m2 底板处eP2 = 1(H+h)tan 2(45- /3) = 50.70kN/m2 2、活载 钢 筋 混 凝 土 框 架 结 构 设 计钢 筋 混 凝 土 框 架 结 构 设 计 一 、 设 计 资 料一 、 设 计 资 料 二 、 设 计 计 算二 、 设 计 计 算 设计: 李海川 2019/8/17 第 3 页 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 1.0 ，取 1 = 1.00 2 = 1.15-0.01l0/h = 0.948 1.0 ，取 2 = 0.95 = 1+(l0/h)2 12h0/1400e0 =1.036 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 B - C A - D B-C A-D B - A C - D B A B C C D A D 图 L-08 图 L-09 B-A C-D 设计: 李海川 2019/8/17 第 6 页 e = e0+h/2-a =6.998m r0Nde = fcdbx(h0-x/2) 1183.71 =22400x( 0.82-x/2) 解得x =0.067 m bh0 = 0.56 0.82 =0.459 m 故为大偏心受压构件。 As = (fcdbx-r0Nd)/fsd = 0.00477166 m2= 4771.7mm2 = 100As/(bh0) =0.58 %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 28 120 mm，实际 As =5131.3mm2 0.5110-3fcu,k1/2bh0 = 2957.1 kNr0Vd =317.2 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 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 0.5010-3 2ftdbh0 = 750.3 kNr0Vd =317.2 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 = 17.20 m ，h = +C1 = 1.70 m ，a = 0.03 m ，h0 = 1.67 m ，b = Md = 3218.27 kNm ，Nd =153.78 kN， Vd = 1213.24 kN e0 = Md/Nd =20.927m i =h/121/2 =0.491m 长细比l0/i =35.05 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 = 34.035 1.0 ，取 1 = 1.00 2 = 1.15-0.01l0/h = 1.049 1.0 ，取 2 = 1.00 = 1+(l0/h)2 12h0/1400e0 =1.006 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 =21.869m r0Nde = fcdbx(h0-x/2) 3699.46 =22400x( 1.67-x/2) 解得x =0.102 m bh0 = 0.56 1.67 =0.935 m 故为大偏心受压构件。 As = (fcdbx-r0Nd)/fsd = 0.0075567 m2= 7556.7mm2 = 100As/(bh0) =0.45 %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 28 80 mm，实际 As =7696.9mm2 0.5110-3fcu,k1/2bh0 = 6022.4 kNr0Vd =1334.6 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(JTG D622004)第5.2.10条 0.5010-3 2ftdbh0 = 1528.1 kN r0Vd =1334.6 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 = 17.20 m ，h = 0.85 m ，a = 0.03 m ，h0 = 0.82 m ，b = 1.00 m ， Md = 1106.06 kNm ，Nd = 353.98 kN， Vd = 191.42 kN e0 = Md/Nd =3.125m 设计: 李海川 2019/8/17 第 7 页 i =h/121/2 =0.245m 长细比l0/i =70.10 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 = 10.488 1.0 ，取 1 = 1.00 2 = 1.15-0.01l0/h = 0.948 1.0 ，取 2 = 0.95 = 1+(l0/h)2 12h0/1400e0 =1.073 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 =3.747m r0Nde = fcdbx(h0-x/2) 1458.96 =22400x( 0.82-x/2) 解得x =0.084 m bh0 = 0.56 0.82 =0.459 m 故为大偏心受压构件。 As = (fcdbx-r0Nd)/fsd = 0.00530548 m2= 5305.5mm2 = 100As/(bh0) =0.65 %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 28 110 mm，实际 As =5597.7mm2 0.5110-3fcu,k1/2bh0 = 2957.1 kNr0Vd =210.6 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(JTG D622004)第5.2.10条 0.5010-3 2ftdbh0 = 750.3 kNr0Vd =210.6 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 = 17.20 m ，h = +C1 = 1.70 m ，a = 0.03 m ，h0 = 1.67 m ，b = Md = 3205.06 kNm ，Nd =353.98 kN， Vd = 1161.69 kN e0 = Md/Nd =9.054m i =h/121/2 =0.491m 长细比l0/i =35.05 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 = 14.839 1.0 ，取 1 = 1.00 2 = 1.15-0.01l0/h = 1.049 1.0 ，取 2 = 1.00 = 1+(l0/h)2 12h0/1400e0 =1.013 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 =9.996m r0Nde = fcdbx(h0-x/2) 3892.40 =22400x( 1.67-x/2) 解得x =0.108 m bh0 = 0.56 1.67 =0.935 m 故为大偏心受压构件。 As = (fcdbx-r0Nd)/fsd = 0.00721044 m2= 7210.4mm2 = 100As/(bh0) =0.43 %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 28 80 mm，实际 As =7696.9mm2 0.5110-3fcu,k1/2bh0 = 6022.4 kNr0Vd =1277.9 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 设计: 李海川 2019/8/17 第 8 页 0.5010-3 2ftdbh0 = 1528.1 kN r0Vd =1277.9 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 = 7.10 m ，h = 1.20 m ，a = 0.03 m ，h0 = 1.17 m ，b = 1.00 m ， Md = 2768.94 kNm ，Nd = 1213.24 kN， Vd = 79.61 kN e0 = Md/Nd =2.282m i =h/121/2 =0.346m 长细比l0/i =20.50 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 = 5.467 1.0 ，取 1 = 1.00 2 = 1.15-0.01l0/h = 1.091 1.0 ，取 2 = 1.00 = 1+(l0/h)2 12h0/1400e0 =1.013 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 =2.882m r0Nde = fcdbx(h0-x/2) 3845.58 =22400x( 1.17-x/2) 解得x =0.157 m bh0 = 0.56 1.17 =0.655 m 故为大偏心受压构件。 As = (fcdbx-r0Nd)/fsd = 0.00781833 m2= 7818.3mm2 = 100As/(bh0) =0.67 %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 28 70 mm，实际 As =8796.5mm2 0.5110-3fcu,k1/2bh0 = 4219.3 kNr0Vd =87.6 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(JTG D622004)第5.2.10条 0.5010-3 2ftdbh0 = 1070.6 kN r0Vd =87.6 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 = 7.10 m ，h = t+C2 = 3.75 m ，a = 0.03 m ，h0 = 3.72 m ，b = Md = 3218.27 kNm ，Nd = 1213.24 kN， Vd = 153.78 kN e0 = Md/Nd =2.653m i =h/121/2 =1.083m 长细比l0/i =6.56 1.0 ，取 1 = 1.00 2 = 1.15-0.01l0/h = 1.131 1.0 ，取 2 = 1.00 = 1+(l0/h)2 12h0/1400e0 =1.000 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 =4.498m r0Nde = fcdbx(h0-x/2) 6002.37 =22400x( 3.72-x/2) 解得x =0.073 m bh0 = 0.56 3.72 =2.083 m 故为大偏心受压构件。 设计: 李海川 2019/8/17 第 9 页 As = (fcdbx-r0Nd)/fsd = 0.00105323 m2= 1053.2mm2 = 100As/(bh0) =0.03 %r0Vd =169.2 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 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 0.5010-3 2ftdbh0 = 3403.8 kN r0Vd =169.2 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。 (五)配筋图(五)配筋图 见设计图纸。 (六)基底应力验算(六)基底应力验算 1、荷载计算 (取单位涵长计算) (1)恒载 箱重力P箱 = 2 2(