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園中路雙孔箱涵計(jì)算書 一、設(shè)計(jì)資料 箱涵凈跨徑L。=24m，凈高H。=3.6m，箱涵頂面鋪裝瀝青砼0.05m+C40細(xì)石砼層0.2m（平均），兩端填土r=18KN/m3,Φ=30，箱涵主體結(jié)構(gòu)砼強(qiáng)度等級(jí)為C30，箱涵基礎(chǔ)墊層采用C10砼，受力鋼筋采用HRB335鋼筋，地基為粉質(zhì)粘土，汽車荷載為城-B。 二、設(shè)計(jì)依據(jù) 《公路鋼筋砼及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)劃》（JTG D62-2004） 三、內(nèi)力計(jì)算 1、荷載計(jì)算 1）恒載 恒載豎向壓力p1=r1H+r2δ=24(0.05+0.2)+250.4=16KN/m2 恒載水平壓力： 頂板處：p2= =1.5KN/m2 底板處：p3= =27.87KN/m2 2）活載 a1=a2+2H=0.25+20.25tan30=0.54m b1=b2+2H=0.6+20.25tan30=0.89m 車輛荷載垂直壓力q車===124.84KN/m2 車輛荷載水平壓力e車=q車tan2(45-Ψ/2)=124.840.333=41.61KN/m2 3)作用于底板垂直均布荷載總和q1=1.2q恒1+1.4q車1 q恒1=p1++=16+=25KN/m q車1=124.84 KN/m q1=1.2q恒1+1.4q車1=1.225+1.4124.84=204.78 KN/m 4)作用于頂板垂直均布荷載總和q2=1.2q恒2+1.4q車2 q恒2= 16KN/m q車2=124.84 KN/m q2=1.2q恒2+1.4q車2=193.98 KN/m 5)作用于側(cè)墻頂部的水平均布荷載總和q3=1.2q恒3+1.4q車3 q恒3= 1.5KN/m q車3=41.61 KN/m q3=1.2q恒3+1.4q車3=60.05 KN/m 6)作用于側(cè)墻底部的水平均布荷載總和q4=1.2q恒4+1.4q車4 q恒4= 27.87KN/m q車4=41.61 KN/m q4=1.2q恒4+1.4q車4=91.7KN/m 2、恒載固端彎矩計(jì)算 3、活載固端彎矩計(jì)算 3、抗彎勁度計(jì)算 4、桿端彎矩的分配系數(shù)計(jì)算 5、桿端彎矩的傳遞系數(shù) 各桿件向遠(yuǎn)端的傳遞系數(shù)均為0.5 6、結(jié)點(diǎn)彎矩分配計(jì)算 恒載彎矩分配計(jì)算表 結(jié)點(diǎn) D B A C 桿端 DB BD BA AB AC CA 勁度K 0.005 0.00225 0.00225 0.005 分配系數(shù) 0.69 0.31 0.31 0.69 固端彎矩MF -38.52 38.52 -23.10 16.06 -24.65 24.65 1.33 2.66 5.93 2.96 -5.78 -11.56 -5.19 -2.6 0.4 0.81 1.79 0.9 -0.14 -0.28 -0.12 -0.06 0.01 0.02 0.41 0.21 恒載彎矩合計(jì)M1 -44.44 26.68 -26.68 16.89 -16.89 28.53 活載彎矩分配計(jì)算表 結(jié)點(diǎn) D B A C 桿端 DB BD BA AB AC CA 勁度K 0.005 0.00225 0.00225 0.005 分配系數(shù) 0.69 0.31 0.31 0.69 固端彎矩MF -192.36 192.36 -55.48 55.48 -192.36 192.36 21.22 42.43 94.45 47.22 -54.54 -109.09 -49.01 -24.51 3.80 7.60 16.91 8.46 -1.31 -2.62 -1.18 -0.59 0.09 0.18 0.41 0.21 -0.03 -0.06 -0.03 -0.015 0.01 0.01 活載彎矩合計(jì)M2 -248.24 80.59 -80.59 80.58 -80.58 248.25 1.2M1+1.4M2 -400.86 144.84 -144.84 133.08 -133.08 381.79 注：彎矩符號(hào)以繞桿端順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正。 7、各部位剪力、軸向力及控制截面彎矩計(jì)算。 （1）桿件AC（頂板）及桿件BD（底板）剪力計(jì)算 QAC=1.2QAC恒+1.4QAC車=359.2KN QCA=1.2QCA恒+1.4QCA車=-474.89KN QDB=1.2QDB恒+1.4QDB車=499.80KN QBD=1.2QBD恒+1.4QBD車=-380.73KN （2）桿件AB（側(cè)墻）剪力計(jì)算 QAB=1.2QAB恒+1.4QAB車=-138.26KN QBA=1.2QBA恒+1.4QBA車=165.24KN （3）各加腋起點(diǎn)截面彎矩及跨間最大彎矩計(jì)算 加腋尺寸為0.50.3m 則底板左加腋起點(diǎn)截面跨結(jié)點(diǎn)D的距離X1左=L1-d1/2-0.5=3.65m 底板右加腋起點(diǎn)截面跨結(jié)點(diǎn)D的距離X1右=0.5+d1/2=0.65m 頂板左加腋起點(diǎn)截面跨結(jié)點(diǎn)A的距離X2左=X1右=0.5+d1/2=0.65m 頂板右加腋起點(diǎn)截面跨結(jié)點(diǎn)A的距離X2右=X1左=L1-d1/2-0.5=3.65m 側(cè)墻上加腋起點(diǎn)截面跨結(jié)點(diǎn)B的距離X上=L2-d2/2-0.3=3.5m 側(cè)墻下加腋起點(diǎn)截面跨結(jié)點(diǎn)B的距離X下=0.3+d2/2=0.5m 各加腋起點(diǎn)截面的彎矩分別為： 底板（BD）、頂板（AC）、側(cè)墻（AB）跨間最大彎矩截面位置（距結(jié)點(diǎn)D的距離）、（距結(jié)點(diǎn)A的距離）、（距結(jié)點(diǎn)B的距離） 底板（BD）、頂板（AC）、側(cè)墻（AB）跨間最大彎矩 8、軸向力計(jì)算 根據(jù)力的平衡原理，頂板軸向力等于側(cè)墻上端剪力；底板軸向力等于側(cè)墻下端剪力；側(cè)墻軸向力等于頂板及底板板端剪力。 9、內(nèi)力計(jì)算成果 各部位控制截面內(nèi)力計(jì)算成果 頂板 底板 側(cè)墻 彎矩（KNm） 跨間 199.49 209.06 12.83 加腋起點(diǎn) 59.42左 -114.15右 59.32左 -119.25右 -71.55上 -73.45下 剪力（KN） 359.2左 -474.89右 -380.73左 499.8右 -138.26上 165.24下 軸向力（KN） 138.26 165.24 359.2 注：彎矩符號(hào)以洞壁內(nèi)側(cè)受拉為正，外側(cè)受拉為負(fù)；軸向力以壓力為正，拉為負(fù)。 四、截面設(shè)計(jì) （1）頂板（A-C） 鋼筋按左、右對(duì)稱，用最不利荷載計(jì)算。 a) 跨中： l0=4.3m h=0.4m a=0.04m h0=0.36m 由《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62-2004）第5.3.10條 由《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62-2004）第5.3.5條 解得為大偏心受壓構(gòu)件。 用Φ20@100mm，實(shí)際As=3141mm2，偏安全。 滿足《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62-2004）第9.1.12條規(guī)定。 抗剪配筋按構(gòu)造設(shè)置。 b) 角點(diǎn)： l0=4.3m h=0.7m a=0.04m h0=0.66m 由《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62-2004）第5.3.10條 由《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62-2004）第5.3.5條 解得為大偏心受壓構(gòu)件。 用Φ18@100mm，實(shí)際As=2545mm2，偏安全。 滿足《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62-2004）第9.1.12條規(guī)定。 抗剪配筋按構(gòu)造設(shè)置。 （2）底板（B-D） 鋼筋按左、右對(duì)稱，用最不利荷載計(jì)算。 a)跨中： l0=4.3m h=0.4m a=0.04m h0=0.36m 由《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62-2004）第5.3.10條 由《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62-2004）第5.3.5條 解得為大偏心受壓構(gòu)件。 用Φ20@100mm，實(shí)際As=3141mm2，偏安全。 滿足《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62-2004）第9.1.12條規(guī)定。 抗剪配筋按構(gòu)造設(shè)置。 b) 角點(diǎn)： l0=4.3m h=0.7m a=0.04m h0=0.66m 由《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62-2004）第5.3.10條 由《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62-2004）第5.3.5條 解得為大偏心受壓構(gòu)件。 用Φ18@100mm，實(shí)際As=2545mm2，偏安全。 滿足《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62-2004）第9.1.12條規(guī)定。 抗剪配筋按構(gòu)造設(shè)置。 （2）側(cè)板（A-B） a)板中： l0=4.0m h=0.3m a=0.04m h0=0.26m 由《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62-2004）第5.3.10條 由《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62-2004）第5.3.5條 解得為大偏心受壓構(gòu)件。 需按最小配筋率配置受拉鋼筋用Φ20@200mm，實(shí)際As=1572mm2，偏安全。 滿足《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62-2004）第9.1.12條規(guī)定。 抗剪配筋按構(gòu)造設(shè)置。 c) 角點(diǎn)： l0=4.0m h=0.8m a=0.04m h0=0.76m 故不需要計(jì)算 由《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62-2004）第5.3.5條 解得為大偏心受壓構(gòu)件。 需按最小配筋率配置受拉鋼筋用Φ18@100mm，實(shí)際As=2545mm2，偏安全。 滿足《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62-2004）第9.1.12條規(guī)定。 抗剪配筋按構(gòu)造設(shè)置。 （2）中板（C-D） 中板配筋參照側(cè)板配筋，其配筋偏安全。。 五、基底應(yīng)力驗(yàn)算 （1）荷載計(jì)算 P土=240.25=6.0KN/m2 P車=124.84KN/m2 偏心距e=0.65m N=P土+P箱+P水+P車=6+33.37+30.65+124.84=194.86KN/m2 M=P車e=124.840.65=81.146KNm （2）基地應(yīng)力 由《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ024-85）第3.2.2-25式 （3）基底容許應(yīng)力 基礎(chǔ)寬度b=4.6m>2m，基礎(chǔ)深度h=0.25+4.4=4.65m>3m，且h/b=1.01<4故應(yīng)按《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ024-85）第2.1.4條計(jì)算修正后的容許應(yīng)力 K1=2.0，K2=4.0 滿足要求。