钢筋混凝土箱涵计算书(含裂缝计算)2017.xls

1、钢钢筋筋混混凝凝土土箱箱涵涵结结构构设设计计数数据据输输入入：1.孔径及净空净跨径L0=6m净高h0=3m2.设计安全等级设计安全等级一级3.汽车荷载荷载等级公路级级4.填土情况箱涵顶填土厚H=5m土的内摩擦角=35填土容重1=19kN/m3地基承载力0=260kPa5.建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径22mm涵身混凝土强度等级C30基础混凝土强度等级C20钢筋截面重心到受拉边的距离0.05m最大控制裂缝宽度Wtk=0.2mm6.箱涵尺寸顶板、底板厚度=0.5m倒角C1=0.15m侧墙厚度t=0.5m倒角C2=0.15m基础襟边c=0.1m基础高度d=0.1m附注：有填充颜色的单元格

2、需要按说明输入数值。说明0.5m钢钢 筋筋 混混 凝凝 土土 箱箱 涵涵 结结 构构 设设 计计一一 、设设 计计 资资 料料（一一）孔孔径径及及净净空空净跨径L0=6.00m净高h0=3.00m（二二）设设计计安安全全等等级级一级结构重要性系数r0=1.1（三三）汽汽车车荷荷载载荷载等级公路 级（四四）填填土土情情况况涵顶填土高度H=5m土的内摩擦角=35填土容重1=19kN/m3地基容许承载力0=260kPa（五五）建建筑筑材材料料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径22mm钢筋抗拉强度设计值fsd=280MPa钢筋弹性模量Es=200000MPa涵身混凝土强度等级C30涵身混凝土抗压强度设

3、计值fcd=13.8MPa涵身混凝土抗拉强度设计值ftd=1.39MPa钢筋混凝土重力密度2=25kN/m3基础混凝土强度等级C20混凝土重力密度3=24kN/m3二二 、设设 计计 计计 算算(一一)、截截面面尺尺寸寸拟拟定定 (见图L-01)顶板、底板厚度=0.5mC1=0.15m侧墙厚度t=0.5mC2=0.15m横梁计算跨径LP=L0+t=6.5mL=L0+2t=7m侧墙计算高度hP=h0+=3.5mh=h0+2=4m基础襟边c=0.1m基础高度d=0.1m基础宽度B=7.2m图 L-01三三 、荷荷 载载 计计 算算（一一）恒恒载载恒载竖向压力p恒=1H+2=107.50kN/m2恒

4、载水平压力顶板处eP1=1Htan2(45-/2)=25.74kN/m2底板处eP2=1(H+h)tan2(45-/2)=46.34kN/m2第 3 页，共 62 页（二二）活活载载汽车后轮着地宽度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0.6/2+Htan30=3.19 m1.3/2 m1.8/2 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 m1.4/2 m故b=(0.2/

5、2+Htan30)+0.7=3.687mG=140kN车辆荷载垂直压力q车=G/(ab)=6.74kN/m2车辆荷载水平压力 e车=q车tan2(45-/2)=1.83kN/m2四四 、内内 力力 计计 算算（一一）构构件件刚刚度度比比K=(I1/I2)(hP/LP)=0.54（二二）节节点点弯弯矩矩和和轴轴向向力力计计算算1、a种荷载作用下(图L-02)涵洞四角节点弯矩MaA=MaB=MaC=MaD=-1/(K+1)pLP2/12横梁内法向力Na1=Na2=0侧墙内法向力Na3=Na4=pLP/2恒载p=p恒=107.50kN/m2MaA=MaB=MaC=MaD=-246.02kNmNa3=

6、Na4=349.38kN车辆荷载p=q车=6.74kN/m2MaA=MaB=MaC=MaD=-15.42kNm图 L-02Na3=Na4=21.89kN2、b种荷载作用下(图L-03)MbA=MbB=MbC=MbD=-K/(K+1)phP2/12Nb1=Nb2=phP/2Nb3=Nb4=0恒载p=eP1=25.74kN/m2MbA=MbB=MbC=MbD=-9.20kNmNb1=Nb2=45.05kN3、c种荷载作用下(图L-04)图 L-03McA=McD=-K(3K+8)/(K+1)(K+3)phP2/60McB=McC=-K(2K+7)/(K+1)(K+3)phP2/60Nc1=phP/

7、6+(McA-McB)/hPNc2=phP/3-(McA-McB)/hPNc3=Nc4=0恒载p=eP2-eP1=20.60kN/m2McA=McD=-4.00kNmMcB=McC=-3.36kNmNc1=11.83kNNc2=24.21kN图 L-044、d种荷载作用下(图L-05)第 4 页，共 62 页MdA=-K(K+3)/6(K2+4K+3)+(10K+2)/(15K+5)phP2/4MdB=-K(K+3)/6(K2+4K+3)-(5K+3)/(15K+5)phP2/4MdC=-K(K+3)/6(K2+4K+3)+(5K+3)/(15K+5)phP2/4MdD=-K(K+3)/6(K

8、2+4K+3)-(10K+2)/(15K+5)phP2/4Nd1=(MdD-MdC)/hPNd2=phP-(MdD-MdC)/hPNd3=Nd4=-(MdB-MdC)/LP车辆荷载p=e车=1.83kN/m2MdA=-3.48kNmMdB=2.11kNmMdC=-2.76kNmMdD=2.83kNm图 L-05Nd1=1.60kNNd2=4.79kNNd3=Nd4=-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 D602004)第4.1.6条进行承载能力极限状态效应基本组合荷载种类M (kNm)N (kN)MAMBMCMDN1N2N3N4恒载a-2

9、46.02-246.02-246.02-246.020.000.00349.38349.381.2结构、土的重力-295.22-295.22-295.22-295.220.000.00419.25419.25b-9.20-9.20-9.20-9.2045.0545.050.000.00c-4.00-3.36-3.36-4.0011.8324.210.000.001.4土侧压力-18.48-17.58-17.58-18.4879.6496.970.000.00车辆荷载a-15.42-15.42-15.42-15.420.000.0021.8921.89d-3.482.11-2.762.831.6

10、04.79-0.75-0.751.8汽车-34.02-23.96-32.72-22.662.888.6338.0638.06荷载效应组合-347.72-336.76-345.52-336.3582.51105.59457.31457.31（2）按公路桥涵设计通用规范(JTG D602004)第4.1.7条进行正常使用极限状态效应短期组合荷载种类M (kNm)N (kN)MAMBMCMDN1N2N3N4恒载a-246.02-246.02-246.02-246.020.000.00349.38349.38结构、土的重力-246.02-246.02-246.02-246.020.000.00349.

11、38349.38b-9.20-9.20-9.20-9.2045.0545.050.000.00c-4.00-3.36-3.36-4.0011.8324.210.000.00土侧压力-13.20-12.56-12.56-13.2056.8869.260.000.00车辆荷载a-73.82-73.82-73.82-73.820.000.00104.84104.84d-16.6810.09-13.2113.567.6522.95-3.59-3.590.7汽车-63.35-44.61-60.93-42.195.3516.0670.8870.88荷载效应组合-322.57-303.19-319.50-3

12、01.4062.2485.33420.25420.25第 5 页，共 62 页（3）按公路桥涵设计通用规范(JTG D602004)第4.1.7条进行正常使用极限状态效应长期组合荷载种类M (kNm)N (kN)MAMBMCMDN1N2N3N4恒载a-246.02-246.02-246.02-246.020.000.00349.38349.38结构、土的重力-246.02-246.02-246.02-246.020.000.00349.38349.38b-9.20-9.20-9.20-9.2045.0545.050.000.00c-4.00-3.36-3.36-4.0011.8324.210.

13、000.00土侧压力-13.20-12.56-12.56-13.2056.8869.260.000.00车辆荷载a-73.82-73.82-73.82-73.820.000.00104.84104.84d-16.6810.09-13.2113.567.6522.95-3.59-3.590.4汽车-36.20-25.49-34.82-24.113.069.1840.5040.50荷载效应组合-295.42-284.07-293.39-283.3259.9478.44389.88389.88（三三）构构件件内内力力计计算算(跨跨中中截截面面内内力力)1、顶板(图L-06)x=LP/2P=1.2p恒

14、+1.4q车=138.43kNNx=N1=82.51kNMx=MB+N3x-Px2/2=418.41kNmVx=Px-N3=-7.41kN2、底板(图L-07)图 L-061=1.2p恒+1.4(q车-3e车HP2/LP2)=136.21kN/m22=1.2p恒+1.4(q车+3e车HP2/LP2)=140.65kN/m2x=LP/2Nx=N2=105.59kNMx=MA+N3x-1x2/2-x3(2-1)/6LP=415.28kNm图 L-07Vx=1x+x2(2-1)/2LP-N3=-11.02kN3、左侧墙(图L-08)1=1.4eP1+1.4e车=38.60kN/m22=1.4eP2+

15、1.4e车67.43kN/m2x=hP/2Nx=N3=457.31kN图 L-08Mx=MB+N1x-1x2/2-x3(2-1)/6hP=-258.83kNmVx=1x+x2(2-1)/2hP-N1=-2.35kN4、右侧墙(图L-09)1=1.4eP1=36.04kN/m22=1.4eP2=64.88kN/m2x=hP/2Nx=N4=457.31kN图 L-09第 6 页，共 62 页Mx=MC+N1x-1x2/2-x3(2-1)/6hP=-263.67kNmVx=1x+x2(2-1)/2hP-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构件MdNdVdMd

16、NdVdMdNdVdB-CBB-CC-336.882.5457.3418.482.5-7.4-345.582.5457.3A-DAA-DD-347.7105.6457.3415.3105.6-11.0-336.4105.6457.3B-ABB-AA-336.8457.382.5-258.8457.3-2.4-347.7457.3105.6C-DCC-DD-345.5457.382.5-263.7457.3-6.8-336.4457.3105.6（2）采用上述计算方法，以及公路桥涵设计通用规范(JTG D602004)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：构件MdNdVdMdNdVdMdNdVdB-CBB-CC-303.262.2420.3375.662.22.5-319.562.2420.3A-DAA-DD-322.685.3420.3375.085.3-6.1-301.485.3420.3B-ABB-AA-303.2420.362.2-234.9420.3-13.7-322.6420.385.3C-DCC-DD-319.5420.362.2-241.9420