箱涵结构和配筋计算

数据输入 钢筋混凝土双孔箱涵结构 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 数据输入： 说明 1.孔径及净空 净跨径 L0= 1.9 m 净高 h0= 2 m 孔数 m= 1 2.设计安全等级 设计安全等级 2 1为一级，2为二级，3为三级 3.汽车荷载 荷载等级 公路－ 2 级 1为I级，2为II级，3为II级折减 4.填土情况 箱涵顶填土厚 H= 7.3 m ≥0.5m 土的内摩擦角 Φ= 30 ° 填土容重 γ1= 19 kN/m3 地基承载力 [σ0]= 300 kPa 5.建筑 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 普通钢筋种类 3 1为R235，2为HRB335，3为HRB400，4为KL400 主钢筋直径 25 mm 涵身混凝土强度等级 C 25 15~50 6.箱涵尺寸 顶板、底板厚度 δ= 0.5 m 倒角 C1= 0.5 m 侧墙厚度 t= 0.6 m 倒角 C2= 0.6 m 基础襟边 c= 0 m 基础高度 d= 0 m 附注：有填充颜色的单元格需要按说明输入数值。计算书 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= 1.9 m 净高 h0= 2 m 孔数 m= 1 2、设计安全等级 二级 结构重要性系数 r0= 1.0 3、汽车荷载 荷载等级 公路— Ⅱ级 4、填土情况 涵顶填土高度 H= 7.3 m 土的内摩擦角 Φ= 30 ° 填土容重 γ1= 19 kN/m3 地基容许承载力 [σ0]= 300 kPa 5、建筑材料 普通钢筋种类 HRB400 主钢筋直径 25 mm 钢筋抗拉强度设计值 fsd= 330 MPa 涵身混凝土强度等级 C 25 涵身混凝土抗压强度设计值 fcd= 11.5 MPa 涵身混凝土抗拉强度设计值 ftd= 1.23 MPa 钢筋混凝土重力密度 γ2= 25 kN/m3 基础混凝土强度等级 C 20 混凝土重力密度 γ3= 23.5 kN/m3 二、设计计算 (一)截面尺寸拟定(见图L-01) 顶板、底板厚度 δ= 0.5 m C1= 0.5 m 侧墙厚度 t= 0.6 m C2= 0.6 m 横梁计算跨径 LP=L0+t= 2.5 m L=3L0+4t= 8.1 m 侧墙计算高度 hP=h0+δ= 2.5 m h=h0+2δ= 3 m 基础襟边 c= 0 m 基础高度 d= 0 m 基础宽度 B= 8.1 m (二)荷载计算 1、恒载 恒载竖向压力 p恒=γ1H+γ2δ= 151.20 kN/m2 恒载水平压力 顶板处 eP1=γ1Htan2(45°-φ/2)= 46.23 kN/m2 图L-01 底板处 eP2=γ1(H+h)tan2(45°-φ/3)= 65.23 kN/m2 2、活载 汽车后轮着地宽度0.6m，由《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—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°= 4.51m >1.3/2m >1.8/2m 故横向分布宽度 a=1.8+1.3= 3.100 m 同理，纵向，汽车后轮着地长度0.2m 0.2/2+Htan30°= 4.315m >1.4/2m 故 b= 1.400 m ∑G= 140 kN 车辆荷载垂直压力 q车=∑G/(a×b)= 32.26 kN/m2 车辆荷载水平压力 e车=q车tan2(45°-φ/2)= 10.75 kN/m2 (三)内力计算 1、构件刚度比 K=(I1/I2)×(hP/LP)= 0.58 u=2K+1= 2.16 2、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 MaA=MaC=MaE=MaF= -1/u·pLP2/12 MBA=MBE=MDC=MDF= -(3K+1)/u·pLP2/12 MBD=MDB= 0 横梁内法向力 Na1=Na2=Na1'=Na2'= 0 侧墙内法向力 Na3=Na4= (MBA-MaA+pLp2/2)/Lp Na5= -(Na3+Na4) 恒载 p=p恒= 151.20 kN/m2 MaA=MaC=MaE=MaF= -36.50 kN·m MBA=MBE=MDC=MDF= -99.87 kN·m Na3=Na4= 163.65 kN Na5= -327.30 kN 车辆荷载 p=q车= 32.26 kN/m2 MaA=MaC=MaE=MaF= -7.79 kN·m 图L-02 MBA=MBE=MDC=MDF= -21.31 kN·m Na3=Na4= 34.91 kN Na5= -69.83 kN (2)b种荷载作用下(图L-03) MbA=MbC=MbE=MbF= -K·phP2/6u MBA=MBE=MDC=MDF= K·phP2/12u MBD=MDB= 0 Nb1=Nb2=Nb1'=Nb2'= phP/2 Nb3=Nb4= (MBA-MbA)/Lp Nb5= -(Nb3+Nb4) 恒载 p=eP1= 46.23 kN/m2 MbA=MbC=MbE=MbF= -12.92 kN·m MBA=MBE=MDC=MDF= 6.46 kN·m 图L-03 Nb1=Nb2=Nb1'=Nb2'= 57.79 kN Nb3=Nb4= -7.75 kN Nb5= 15.50 kN (3)c种荷载作用下(图L-04) Φ=20u(K+6)/K= 490.51 McA=McE= -(8K+59)·phP2/6Φ McC=McF= -(12K+61)·phP2/6Φ MBA=MBE= (7K+31)·phP2/6Φ MDC=MDF= (3K+29)·phP2/6Φ MBD=MDB= 0 Nc1=Nc1'= phP/6+(McC-McA)/hP Nc2=Nc2'= phP/3-(McC-McA)/hP Nc3=Nc4= (MBA-McA)/Lp Nc5= -(Nc3+Nc4) 恒载 p=eP2-eP1= 19.00 kN/m2 McA=McE= -2.57 kN·m McC=McF= -2.74 kN·m MBA=MBE= 1.41 kN·m 图L-04 MDC=MDF= 1.24 kN·m Nc1=Nc1'= 7.85 kN Nc2=Nc2'= 15.90 kN Nc3=Nc4= 1.59 kN Nc5= -3.19 kN (4)d种荷载作用下(图L-05) Φ1=20(K+2)(6K2+6K+1)= 334.28 Φ2=u/K= 3.73 Φ3=120K3+278K2+335K+63= 373.22 Φ4=120K3+529K2+382K+63= 484.48 Φ5=360K3+742K2+285K+27= 510.20 Φ6=120K3+611K2+558K+87= 637.80 MdA= (-2/Φ2+Φ3/Φ1)·phP2/4 MdE= (-2/Φ2-Φ3/Φ1)·phP2/4 MdC= -(2/Φ2+Φ5/Φ1)·phP2/24 MdF= -(2/Φ2-Φ5/Φ1)·phP2/24 MBA= -(-2/Φ2+Φ4/Φ1)·phP2/24 MBE= -(-2/Φ2-Φ4/Φ1)·phP2/24 MDC= (1/Φ2+Φ6/Φ1)·phP2/24 MDF= (1/Φ2-Φ6/Φ1)·phP2/24 MBD= -Φ4·phP2/12Φ1 MDB= Φ6·phP2/12Φ1 Nd1= (MdC+phP2/2-MdA)/hP 图L-05 Nd2= php-Nd1 Nd1'= (MdF-MdE)/hP Nd2'= php-Nd1' Nd3= (MBA+MBD-MdA)/LP Nd4= (MBE+MBD-MdE)/LP Nd5= -(Nd3+Nd4) 车辆荷载 p=e车= 10.75 kN/m2 MdA= 9.74 kN·m MdE= -27.77 kN·m MdC= -5.78 kN·m MdF= 2.77 kN·m MBA= -5.56 kN·m MBE= 2.56 kN·m MDC= 6.09 kN·m MDF= -4.59 kN·m MBD= -8.12 kN·m MDB= 10.69 kN·m Nd1= -19.65 kN Nd2= 46.53 kN Nd1'= 0.09 kN Nd2'= 26.80 kN Nd3= -9.37 kN Nd4= 8.88 kN Nd5= 0.48 kN (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》(JTGD60—2004)第4.1.6条进行承载能力极限状态效应组合 荷载种类 M(kN·m) MA ME MC MF MBA MBE MDC MDF MBD MDB 恒载 a -36.50 -36.50 -36.50 -36.50 -99.87 -99.87 -99.87 -99.87 0.00 0.00 1.2×∑结构、土的重力 -43.80 -43.80 -43.80 -43.80 -119.85 -119.85 -119.85 -119.85 0.00 0.00 b -12.92 -12.92 -12.92 -12.92 6.46 6.46 6.46 6.46 0.00 0.00 c -2.57 -2.57 -2.74 -2.74 1.41 1.41 1.24 1.24 0.00 0.00 1.4×∑土侧压力 -21.68 -21.68 -21.92 -21.92 11.02 11.02 10.78 10.78 0.00 0.00 车辆荷载 a -7.79 -7.79 -7.79 -7.79 -21.31 -21.31 -21.31 -21.31 0.00 0.00 d 9.74 -27.77 -5.78 2.77 -5.56 2.56 6.09 -4.59 -8.12 10.69 1.4×∑汽车 2.74 -49.78 -18.99 -7.02 -37.62 -26.25 -21.30 -36.26 -11.36 14.96 荷载效应组合 -62.74 -115.27 -84.72 -72.75 -146.44 -135.08 -130.37 -145.33 -11.36 14.96 荷载种类 N(kN) N1 N2 N1' N2' N3 N4 N5 恒载 a 0.00 0.00 0.00 0.00 163.65 163.65 -327.30 1.2×∑结构、土的重力 0.00 0.00 0.00 0.00 196.38 196.38 -392.76 b 57.79 57.79 57.79 57.79 -7.75 -7.75 15.50 c 7.85 15.90 7.85 15.90 1.59 1.59 -3.19 1.4×∑土侧压力 91.89 103.17 91.89 103.17 -8.62 -8.62 17.24 车辆荷载 a 0.00 0.00 0.00 0.00 34.91 34.91 -69.83 d -19.65 46.53 0.09 26.80 -9.37 8.88 0.48 1.4×∑汽车 -27.51 65.14 0.12 37.51 35.76 61.32 -97.08 荷载效应组合 64.39 168.32 92.01 140.7 223.5 249.1 -472.60 3、构件内力计算(跨中截面内力) (1)顶板1(图L-06) x= LP/2 P=1.2p恒+1.4q车= 226.60 kN Nx=N1= 64.39 kN Mx=MA+N3x-Px2/2= 39.63 kN·m Vx=Px-N3= 59.73 kN 顶板1' x= LP/2 P=1.2p恒+1.4q车= 226.60 kN 图L-06 Nx=N1'= 92.01 kN Mx=ME+N4x-Px2/2= 19.05 kN·m Vx=Px-N4= 34.17 kN (2)底板2(图L-07) ω1= 1.2p恒+1.4(q车+3e车HP2/4LP2) = 237.89 kN/m2 ω2= 1.2p恒+1.4q车 = 226.60 kN/m2 x= LP/2 Nx=N2= 168.32 kN Mx= MC+N3x-ω2·x2/2-5x3(ω1-ω2)/12LP = 13.98 kN·m Vx= ω2x+3x2(ω1-ω2)/2LP-N3 图L-07 = 70.31 kN 底板2' ω1= 1.2p恒+1.4q车 = 226.60 kN/m2 ω2= 1.2p恒+1.4(q车-3e车HP2/4LP2) = 215.31 kN/m2 x= LP/2 Nx=N2'= 140.69 kN Mx= MF+N4x-ω2·x2/2-x3(ω1-ω2)/6LP = 68.92 kN·m Vx= ω2x+x2(ω1-ω2)/2LP-N4 = 27.12 kN (3)左侧墙(图L-08) ω1= 1.4eP1+1.4e车 = 79.78 kN/m2 ω2= 1.4eP2+1.4e车 106.38 kN/m2 x= hP/2 图L-08 Nx=N3= 223.52 kN Mx= MA+N1x-ω1·x2/2-x3(ω2-ω1)/6hP = -48.05 kN·m Vx= ω1x+x2(ω2-ω1)/2hP-N1 = 43.65 kN (4)右侧墙(图L-09) ω1=1.4eP1= 64.73 kN/m2 ω2=1.4eP2= 91.33 kN/m2 x= hP/2 Nx=N4= 249.08 kN 图L-09 Mx= ME+N1'x-ω1·x2/2-x3(ω2-ω1)/6hP = -54.28 kN·m Vx= ω1x+x2(ω2-ω1)/2hP-N1' = -2.79 kN (5)中间墙(图L-10) x= hP/2 Nx=N5= -472.60 kN Mx= MBD+(N1+N1')x = 184.14 kN·m Vx= -(N1+N1') 图L-10 = -156.40 kN (5)构件内力汇总表 构件 Md Nd Vd Md Nd Vd Md Nd Vd A-B A A-B B -62.74 64.39 223.52 39.63 64.39 59.73 -146.44 64.39 -472.60 B-E B B-E E -135.08 92.01 -472.60 19.05 92.01 34.17 -115.27 92.01 249.08 C-D C C-D D -84.72 168.32 223.52 13.98 168.32 70.31 -130.37 168.32 -472.60 D-F D D-F F -145.33 140.69 -472.60 68.92 140.69 27.12 -72.75 140.69 249.08 A-C A A-C C -62.74 223.52 64.39 -48.05 223.52 43.65 -84.72 223.52 168.32 E-F E E-F F -115.27 249.08 92.01 -54.28 249.08 -2.79 -72.75 249.08 140.69 B-D B B-D D -11.36 -472.60 156.40 184.14 -472.60 -156.40 14.96 -472.60 309.00 (四)截面设计 1、顶板(A-B\B-E) 钢筋按左、右对称，用最不利荷载计算。 (1)跨中 l0= 2.50m， h= 0.50m， a= 0.04m， h0= 0.46m， b= 1.00m， Md= 39.63kN ·m， Nd= 64.39kN ，Vd= 59.73kN e0=Md/Nd= 0.616 m i=h/121/2= 0.144 m 长细比 l0/i= 17.32 <17.5 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)第5.3.10条，不考虑偏心距增大系数。 ξ1=0.2+2.7e0/h0= 3.813 >1.0， 取ξ1= 1.00 ξ2=1.15-0.01l0/h= 1.100 >1.0， 取ξ2= 1.00 η= 1+(l0/h)2ξ1ξ2h0/1400e0 η= 1.000 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)第5.3.5条 e=ηe0+h/2-a= 0.826 m r0Nde= fcdbx(h0-x/2) 53.15= 11500x( 0.46-x/2) 解得 x= 0.010m ≤ ξbh0= 0.53× 0.46= 0.244m 故为大偏心受压构件。 As=(fcdbx-r0Nd)/fsd= 0.0001589395 m2 =158.9 mm2 μ=100As/(bh0)= 3.46% < 20.0% 应按最小配筋率配置受拉钢筋。 选用φ25@ 530mm ， 实际As= 926.2 mm2 0.51×10-3fcu,k1/2bh0= 1173.0kN > r0Vd= 59.7kN 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》(JTGD62—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》(JTGD62—2004)第5.2.10条 0.50×10-3α2ftdbh0= 282.9kN > r0Vd= 59.7kN 故可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅需按(JTGD62—2004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。 (2)结点(A\E) l0= 2.50m， h=δ+C1= 1.00m， a= 0.04m， h0= 0.96m， b= 1.00m， Md= 146.44kN ·m， Nd= 64.39kN ，Vd= 472.60kN e0=Md/Nd= 2.274 m i=h/121/2= 0.289 m 长细比 l0/i= 8.66 <17.5 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)第5.3.10条，不考虑偏心距增大系数。 ξ1=0.2+2.7e0/h0= 6.597 >1.0， 取ξ1= 1.00 ξ2=1.15-0.01l0/h= 1.125 >1.0， 取ξ2= 1.00 η= 1+(l0/h)2ξ1ξ2h0/1400e0 η= 1.000 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)第5.3.5条 e=ηe0+h/2-a= 2.734 m r0Nde= fcdbx(h0-x/2) 176.06= 11500x( 0.96-x/2) 解得 x= 0.016m ≤ ξbh0= 0.53× 0.96= 0.509m 故为大偏心受压构件。 As=(fcdbx-r0Nd)/fsd= 0.0003653285 m2 =365.3 mm2 μ=100As/(bh0)= 3.81% < 20.0% 应按最小配筋率配置受拉钢筋。 选用φ25@ 250mm ， 实际As= 1963.5 mm2 0.51×10-3fcu,k1/2bh0= 2448.0kN > r0Vd= 472.6kN 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》(JTGD62—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》(JTGD62—2004)第5.2.10条 0.50×10-3α2ftdbh0= 590.4kN > r0Vd= 472.6kN 故可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅需按(JTGD62—2004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)第5.2.7条 VCS=a1a2a30.45*10-3bh0((2+0.6ρ)fcu,k0.5ρsvfsv= 764.73kN > r0Vd= 472.6kN 故斜截面内混凝土与箍筋共同的抗剪承载力已满足要求。 2、底板(C-D\D-F) 钢筋按左、右对称，用最不利荷载计算。 (1)跨中 l0= 2.50m， h= 0.50m， a= 0.04m， h0= 0.46m， b= 1.00m， Md= 68.92kN ·m， Nd= 140.69kN ，Vd= 27.12kN e0=Md/Nd= 0.490 m i=h/121/2= 0.144 m 长细比 l0/i= 17.32 <17.5 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)第5.3.10条，不考虑偏心距增大系数。 ξ1=0.2+2.7e0/h0= 3.075 >1.0， 取ξ1= 1.00 ξ2=1.15-0.01l0/h= 1.100 >1.0， 取ξ2= 1.00 η= 1+(l0/h)2ξ1ξ2h0/1400e0 η= 1.000 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)第5.3.5条 e=ηe0+h/2-a= 0.700 m r0Nde= fcdbx(h0-x/2) 98.46= 11500x( 0.46-x/2) 解得 x= 0.019m ≤ ξbh0= 0.53× 0.46= 0.244m 故为大偏心受压构件。 As=(fcdbx-r0Nd)/fsd= 0.0002359851 m2 =236.0 mm2 μ=100As/(bh0)= 5.13% < 20.0% 应按最小配筋率配置受拉钢筋。 选用φ25@ 530mm ， 实际As= 926.2 mm2 0.51×10-3fcu,k1/2bh0= 1173.0kN > r0Vd= 27.1kN 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》(JTGD62—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》(JTGD62—2004)第5.2.10条 0.50×10-3α2ftdbh0= 282.9kN > r0Vd= 27.1kN 故可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅需按(JTGD62—2004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。 (2)结点 l0= 2.50m， h=δ+C1= 1.00m， a= 0.04m， h0= 0.96m， b= 1.00m， Md= 145.33kN ·m， Nd= 140.69kN ，Vd= 472.60kN e0=Md/Nd= 1.033 m i=h/121/2= 0.289 m 长细比 l0/i= 8.66 <17.5 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)第5.3.10条，不考虑偏心距增大系数。 ξ1=0.2+2.7e0/h0= 3.105 >1.0， 取ξ1= 1.00 ξ2=1.15-0.01l0/h= 1.125 >1.0， 取ξ2= 1.00 η= 1+(l0/h)2ξ1ξ2h0/1400e0 η= 1.000 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)第5.3.5条 e=ηe0+h/2-a= 1.493 m r0Nde= fcdbx(h0-x/2) 210.04= 11500x( 0.96-x/2) 解得 x= 0.019m ≤ ξbh0= 0.53× 0.96= 0.509m 故为大偏心受压构件。 As=(fcdbx-r0Nd)/fsd= 0.0002434 m2 =243.4 mm2 μ=100As/(bh0)= 2.54% < 20.0% 应按最小配筋率配置受拉钢筋。 选用φ25@ 250mm ， 实际As= 1963.5 mm2 0.51×10-3fcu,k1/2bh0= 2448.0kN > r0Vd= 472.6kN 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》(JTGD62—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》(JTGD62—2004)第5.2.10条 0.50×10-3α2ftdbh0= 590.4kN > r0Vd= 472.6kN 故可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅需按(JTGD62—2004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)第5.2.7条 VCS=a1a2a30.45*10-3bh0((2+0.6ρ)fcu,k0.5ρsvfsv= 693.37kN > r0Vd= 472.6kN 故斜截面内混凝土与箍筋共同的抗剪承载力已满足要求。 3、左、右侧板(A-C，E-F) (1)板中 l0= 2.50m， h= 0.60m， a= 0.04m， h0= 0.56m， b= 1.00m， Md= 54.28kN ·m， Nd= 249.08kN ，Vd= 2.79kN e0=Md/Nd= 0.218 m i=h/121/2= 0.173 m 长细比 l0/i= 14.43 <17.5 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)第5.3.10条，不考虑偏心距增大系数。 ξ1=0.2+2.7e0/h0= 1.254 >1.0， 取ξ1= 1.00 ξ2=1.15-0.01l0/h= 1.108 >1.0， 取ξ2= 1.00 η= 1+(l0/h)2ξ1ξ2h0/1400e0 η= 1.000 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)第5.3.5条 e=ηe0+h/2-a= 0.476 m r0Nde= fcdbx(h0-x/2) 118.54= 11500x( 0.56-x/2) 解得 x= 0.019m ≤ ξbh0= 0.53× 0.56= 0.296m 故为大偏心受压构件。 As=(fcdbx-r0Nd)/fsd= -0.0001000057 m2 -=100.0 mm2 μ=100As/(bh0)= -1.79% < 20.0% 应按最小配筋率配置受拉钢筋。 选用φ12@ 100mm ， 实际As= 1131.0 mm2 0.51×10-3fcu,k1/2bh0= 1422.9kN > r0Vd= 2.8kN 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》(JTGD62—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》(JTGD62—2004)第5.2.10条 0.50×10-3α2ftdbh0= 343.2kN > r0Vd= 2.8kN 故可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅需按(JTGD62—2004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。 (2)结点 l0= 2.50m， h=t+C2= 1.20m， a= 0.04m， h0= 1.16m， b= 1.00m， Md= 115.27kN ·m， Nd= 249.08kN ，Vd= 92.01kN e0=Md/Nd= 0.463 m i=h/121/2= 0.346 m 长细比 l0/i= 7.22 <17.5 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)第5.3.10条，不考虑偏心距增大系数。 ξ1=0.2+2.7e0/h0= 1.279 >1.0， 取ξ1= 1.00 ξ2=1.15-0.01l0/h= 1.129 >1.0， 取ξ2= 1.00 η= 1+(l0/h)2ξ1ξ2h0/1400e0 η= 1.000 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)第5.3.5条 e=ηe0+h/2-a= 1.021 m r0Nde= fcdbx(h0-x/2) 254.25= 11500x( 1.16-x/2) 解得 x= 0.019m ≤ ξbh0= 0.53× 1.16= 0.614m 故为大偏心受压构件。 As=(fcdbx-r0Nd)/fsd= -0.0000838699 m2 -=83.9 mm2 μ=100As/(bh0)= -0.72% < 20.0% 应按最小配筋率配置受拉钢筋。 选用φ25@ 210mm ， 实际As= 2337.5 mm2 0.51×10-3fcu,k1/2bh0= 2952.9kN > r0Vd= 92.0kN 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》(JTGD62—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》(JTGD62—2004)第5.2.10条 0.50×10-3α2ftdbh0= 712.2kN > r0Vd= 92.0kN 故可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅需按(JTGD62—2004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。 3、中间板(B-D) (1)板中 l0= 2.50m， h= 0.60m， a= 0.04m， h0= 0.56m， b= 1.00m， Md= 184.14kN ·m， Nd= 472.60kN ，Vd= 156.40kN e0=Md/Nd= 0.390 m i=h/121/2= 0.173 m 长细比 l0/i= 14.43 <17.5 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)第5.3.10条，不考虑偏心距增大系数。 ξ1=0.2+2.7e0/h0= 2.079 >1.0， 取ξ1= 1.00 ξ2=1.15-0.01l0/h= 1.108 >1.0， 取ξ2= 1.00 η= 1+(l0/h)2ξ1ξ2h0/1400e0 η= 1.000 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)第5.3.5条 e=ηe0+h/2-a= 0.650 m r0Nde= fcdbx(h0-x/2) 307.01= 11500x( 0.56-x/2) 解得 x= 0.050m ≤ ξbh0= 0.53× 0.56= 0.297m 故为大偏心受压构件。 As=(fcdbx-r0Nd)/fsd= 0.0003066624 m2 =306.7 mm2 μ=100As/(bh0)= 5.48% < 20.0% 应按最小配筋率配置受拉钢筋。 选用φ12@ 100mm ， 实际As= 1131.0 mm2 0.51×10-3fcu,k1/2bh0= 1428.0kN > r0Vd= 156.4kN 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》(JTGD62—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》(JTGD62—2004)第5.2.10条 0.50×10-3α2ftdbh0= 344.4kN > r0Vd= 337.4kN 故可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅需按(JTGD62—2004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。 (2)结点 l0= 2.50m， h=t+C2= 1.80m， a= 0.04m， h0= 1.76m， b= 1.00m， Md= 14.96kN ·m， Nd= 472.60kN ，Vd= 309.00kN e0=Md/Nd= 0.032 m i=h/121/2= 0.520 m 长细比 l0/i= 4.81 <17.5 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)第5.3.10条，不考虑偏心距增大系数。 ξ1=0.2+2.7e0/h0= 0.249 ≤1.0， 取ξ1= 0.25 ξ2=1.15-0.01l0/h= 1.136 >1.0， 取ξ2= 1.00 η= 1+(l0/h)2ξ1ξ2h0/1400e0 η= 1.000 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)第5.3.5条 e=ηe0+h/2-a= 0.892 m r0Nde= fcdbx(h0-x/2) 421.40= 11500x( 1.76-x/2) 解得 x= 0.021m ≤ ξbh0= 0.53× 1.76= 0.933m 故为大偏心受压构件。 As=(fcdbx-r0Nd)/fsd= 0.0007022387 m2 =702.2 mm2 μ=100As/(bh0)= 3.99% < 20.0% 应按最小配筋率配置受拉钢筋。 选用φ20@ 80mm ， 实际As= 3927.0 mm2 0.51×10-3fcu,k1/2bh0= 4488.0kN > r0Vd= 309.0kN 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》(JTGD62—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》(JTGD62—2004)第5.2.10条 0.50×10-3α2ftdbh0= 1082.4kN > r0Vd= 309.0kN 故可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅需按(JTGD62—2004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。 (五)配筋图 见设计图纸。 (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=2γ2(δL+1.5th0+2C1C2)= 322.5 kN 基础重力 P基=γ3Bd= 0.0 kN 填土重力 P土=γ1HL+γ1(H+h)*2c= 1123.5 kN 水重力 P水=γ水(2L0h0-4C1C2)= 64.0 kN (2)车辆荷载(由图L-07) 竖直力 P车=q车L= 261.3 kN 水平力 E车=e车(h+d)= 32.3 kN 弯矩 M车=E车(h+d)/2= 48.4 kN·m 2、基底应力 N=P箱+P基+P土+P水+P车= 1771.3 kN M=M车= 48.4 kN·m 由《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024—85)第3.2.2-2式 σ= N/A±M/W=N/B±6M/B2 = 223.1 kPa < [σ0]= 300kPa 基底应力满足设计要求。 214.2 (七)计算结果： 截面位置 顶板 底板 侧墙 中墙 跨中 节点 跨中 节点 跨中 节点 跨中 节点 钢筋直径(mm) 25 25 25 25 12 25 12 20 主筋间距(cm) 53 25 53 25 10 21 10 8 基底应力： σmax= 223.1 kPa第&P页，共&N页计算结果 计算结果： 截面位置 顶板 底板 侧墙 中墙 跨中 节点 跨中 节点 跨中 节点 跨中 节点 钢筋直径(mm) 25 25 25 25 12 25 12 20 主筋间距(cm) 53 25 53 25 10 21 10 8 基底应力： σmax= 223.1 kPa裂缝宽度验算 裂缝宽度验算: 按《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)第1.0.7条规定： 该箱涵所处环境类别为： Ⅰ 类 按《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)第6.4.2条规定： 钢筋砼构件其计算裂缝宽度不应超过： 0.20mm 1、顶板 (1)跨中 l0= 2.50m， h= 0.50m， a= 0.04m， AS= 926.18 mm2 ys= 0.20m， h0= 0.46m， b= 1.00m， d= 25 mm Md= 39.63kN ·m， Nd= 64.39kN ，Vd= 59.73kN e0=Md/Nd= 0.616 m Nl= 91.89kN， NS= 27.51kN 按《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)第6.4.4条规定： 偏心受压构件： σss= Ns（es-z）/Asz ηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2= 1.00 es=ηse0+ys= 0.82 rf'=(bf'-b)hf'/b/h0= 0 Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/es)2)h0= 0.38 σss= 0.03 Mpa 按《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)第6.4.3条规定： Wtk= C1C2C3σss/Es((30+d)/(0.28+10ρ)) C1= 1.0 C2=1+0.5Nl/Ns= 2.67 C3= 0.9 Es= 2.0E+05 Mpa ρ=(As+Ap)/(bh0+(bf-b)hf= 0.60% Wtk= 0.0001 mm 满足 (2)角点 l0= 2.50m， h= 1.00m， a= 0.04m， AS= 1963.50 mm2 ys= 0.45m， h0= 0.96m， b= 1.00m， d= 25 mm Md= 146.44kN ·m， Nd= 64.39kN ，Vd= 472.60kN e0=Md/Nd= 2.274 m Nl= 108.83kN ·m， NS= 37.62kN ·m 按《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)第6.4.4条规定： 偏心受压构件： σss= Ns（es-z）/Asz ηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2= 1.00 es=ηse0+ys= 2.72 rf'=(bf'-b)hf'/b/h0= 0 Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/es)2)h0= 0.82 σss= 0.04 Mpa 按《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)第6.4.3条规定： Wtk= C1C2C3σss/Es((30+d)/(0.28+10ρ)) C1= 1.0 C2=1+0.5Nl/Ns= 2.45 C3= 0.9 Es= 2.0E+05 Mpa ρ=(As+Ap)/(bh0+(bf-b)hf= 0.60% Wtk= 0.0001 mm 满足 2、底板 (1)跨中 l0= 2.50m， h= 0.50m， a= 0.04m， AS= 926.18 mm2 ys= 0.20m， h0= 0.46m， b= 1.00m， d= 25 mm Md= 68.92kN ·m， Nd= 140.69kN ，Vd= 27.12kN e0=Md/Nd= 0.490 m Nl= 103.17kN， NS= 37.51kN 按《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)第6.4.4条规定： 偏心受压构件： σss= Ns（es-z）/Asz ηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2= 1.00 es=ηse0+ys= 0.69 rf'=(bf'-b)hf'/b/h0= 0 Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/es)2)h0= 0.38 σss=