沿江路二期改造工程箱涵结构计算书.docx

沿江路二期改造工程箱涵结构计算书*已知计算条件涵洞桩号=K0+354箱涵净跨径=4米箱涵净高二2米箱涵顶板厚二0.34米箱涵侧板厚=0.32米板顶填土高=2米填土容重=18千牛/立方米钢筋碎容重二25千牛/立方米混凝土容重工22千牛/立方米水平角点加厚=0.15米竖直角点加厚=0.15米涵身混凝土标号二30钢筋等级二2级填土内摩擦角=30度基底允许应力鹘=120千牛/立方米顶板拟定钢筋直径二18毫米每米涵身顶板采用钢筋根数二8根底板拟定钢筋直径二18亳米每米涵身底板采用钢筋根数二8根侧板拟定钢筋直径=12毫米每米涵身侧板采用钢筋根数二8根*箱涵结构验算输出验算结果：*荷载基本资料恒载产生竖直荷载P恒=44千牛/平方米恒载产生水平荷载epl=12千牛/平方米恒载产生水平荷载ep2=27.84千牛/平方米汽车产生竖直荷载q汽=I7.88千牛/平方米汽车产生竖直荷载eq汽=5.96千牛/平方米汽挂车产生竖直荷载q挂二29.36千牛/平方米挂车产生竖直荷载eq挂二9.79千牛/平方米*计算过程-41.27-20.41 -33. 51 13. 09 13. 0919.913. 46 5. 6800-40. 97 -12. 39 -20. 34 -13. 09 -13. 0926.3 10. 37 17. 03 00-40. 97 -18. 99 -31. 17 -13. 09 -13. 0994. 16 36. 73 60.3 00 -41.27 -10. 97 -18 13. 09 13. 09 94. 16重要说明：角点(1)为箱涵左下角，角点(2)为箱涵左上角，角点(3)为箱涵右上角，角点(4)为箱涵右下角构件(1)为箱涵顶板,构件(2)为箱涵底板,构件(3)为箱涵左侧板,构件(4)为箱涵右侧板1经过箱涵框架内力计算并汇总,结果如下(单位为：千牛.米)：角点(1)在恒载作用下的的总弯矩为角点(1)在汽车作用下的的总弯矩为角点(1)在挂车作用下的的总弯矩为角点(1)在混凝土收缩下的的弯矩为角点(1)在温度变化下的的总弯矩为构件(1)在恒载作用下的的总轴力为构件(1)在汽车作用下的的总轴力为构件(1)在挂车作用下的的总轴力为构件(1)在混凝土收缩下的的轴力为构件(1)在温度变化下的的总轴力为角点(2)在恒载作用下的的总弯矩为角点(2)在汽车作用下的的总弯矩为角点(2)在挂车作用下的的总弯矩为角点(2)在混凝土收缩下的的弯矩为角点(2)在温度变化下的的总弯矩为构件在恒载作用下的的总轴力为构件(2)在汽车作用下的的总轴力为构件(2)在挂车作用下的的总轴力为构件(2)在混凝土收缩下的的轴力为构件(2)在温度变化下的的总轴力为角点(3)在恒载作用下的的总弯矩为角点(3)在汽车作用下的的总弯矩为角点(3)在挂车作用下的的总弯矩为角点(3)在混凝土收缩下的的弯矩为角点(3)在温度变化下的的总弯矩为构件在恒载作用下的的总轴力为构件(3)在汽车作用下的的总轴力为构件(3)在挂车作用下的的总轴力为构件(3)在混凝土收缩下的的轴力为构件(3)在温度变化下的的总轴力为角点(4)在恒载作用下的的总弯矩为角点(4)在汽车作用下的的总弯矩为角点(4)在挂车作用下的的总弯矩为角点(4)在混凝土收缩下的的弯矩为角点(4)在温度变化下的的总弯矩为构件(4)在恒载作用下的的总轴力为构件在汽车作用下的的总轴力为：39.81构件(4)在挂车作用下的的总轴力为：65.36构件(4)在混凝土收缩下的的轴力为：O构件在温度变化下的的总轴力为：O2对各种荷载作用进行效应组合。本程序考虑了规范中组合I、组合H、组合HL将三种组合的最大值作为各角点及构件的计算内力,结果如下:角点(1)在组合I前提下，组合弯矩为角点(1)在组合H前提下，组合弯矩为角点(1)在组合In前提下，组合弯矩为可见，角点(1)的计算弯矩Mj为构件(1)在组合I前提下，组合轴力为:构件(1)在组合前提下，组合轴力为:构件(1)在组合III前提下，组合轴力为:可见，构件(1)的计算轴力Nj为:角点(2)在组合I前提下，组合弯矩为角点在组合H前提下，组合弯矩为角点(2)在组合III前提下，组合弯矩为可见，角点的计算弯矩Mj为构件(2)在组合I前提下，组合轴力为:构件在组合II前提下，组合轴力为:构件在组合In前提下，组合轴力为:可见，构件的计算轴力Nj为:角点(3)在组合I前提下，组合弯矩为角点(3)在组合II前提下，组合弯矩为角点(3)在组合In前提下，组合弯矩为可见，角点的计算弯矩Mj为构件(3)在组合I前提下，组合轴力为:构件在组合前提下，组合轴力为:构件在组合m前提下，组合轴力为:可见，构件的计算轴力Nj为:角点(4)在组合I前提下，组合弯矩为角点(4)在组合H前提下，组合弯矩为角点(4)在组合III前提下，组合弯矩为可见，角点(4)的计算弯矩Mj为-64.27千牛*米-40.52千牛*米-72.09千牛*米-72.09千牛*米30.18千牛26.4千牛30.14千牛30.18千牛-86.33千牛*米-92.6千牛*米-87.25千牛*米-92.6千牛*米48.39千牛42.41千牛50.29千牛50.29千牛-96.03千牛*米ToLI7千牛*米-99.16千牛*米TOLI7千牛*米172.64千牛151.33千牛179.32千牛179.32千牛-51.63千牛*米-28.24千牛*米-53.62千牛*米-53.62千牛*米构件(4)在组合I前提下，组合轴力为：177.17千牛构件(4)在组合II前提下，组合轴力为：155.33千牛构件(4)在组合HI前提下，组合轴力为：184.89千牛可见，构件(4)的计算轴力Nj为：184.89千牛3将箱涵框架分解为四根独立构件，求其跨中内力并进行效应组合。本程序考虑了规范中的组合I、组合H、组合I°将三种组合的最大值作为四根构件的计算内力,结果如下：以构件1在恒载单独作用下的内力结果：跨中压力：19.9147千牛跨中弯矩:59.77917千牛*米跨中剪力：9.536743E-07千牛构件1在汽车荷载单独作用下的内力结果：跨中压力：3.457678千牛跨中弯矩:25.26323千牛*米跨中剪力：L541153千牛构件1在挂车荷载单独作用下的内力结果：跨中压力：5.676097千牛跨中弯矩:41.47191千牛*米跨中剪力：2.529947千牛以下是荷载组合后的内力结果：构件在组合I前提下，跨中组合弯矩为：112.08千牛*米构件在组合前提下，跨中组合弯矩为：98.6千牛*米构件(1)在组合In前提下，跨中组合弯矩为：117.35千牛*米可见，构件的跨中计算弯矩Mj为：117.35千牛*米构件在组合I前提下，跨中组合轴力为：48.39千牛构件在组合II前提下，跨中组合轴力为：26.4千牛构件在组合HI前提下，跨中组合轴力为：30.14千牛可见，构件的跨中计算轴力Nj为：30.18千牛构件(1)在组合I前提下，跨中组合剪力为：0千牛构件在组合前提下，跨中组合剪力为：-0.15千牛构件(1)在组合In前提下，跨中组合剪力为：2.87千牛可见，构件(1)的跨中计算剪力Qj为：2.87千牛以构件2在恒载单独作用下的内力结果：跨中压力:26.2997千牛跨中弯矩:59.47733千牛*米跨中剪力：9.536743E-07千牛构件2在汽车荷载单独作用下的内力结果：跨中压力：10.37303千牛跨中弯矩:25.26323千牛*米跨中剪力：-4.081612千牛构件2在挂车荷载单独作用下的内力结果：跨中压力：17.02829千牛跨中弯矩:41.4719千牛*米跨中剪力:-6.70034千牛以下是荷载组合后的内力结果：构件在组合I前提下，跨中组合弯矩为：0千牛*米构件在组合前提下，跨中组合弯矩为：98.27千牛*米构件(2)在组合HI前提下，跨中组合弯矩为：116.99千牛*米可见，构件的跨中计算弯矩Mj为：116.99千牛*米构件在组合I前提下，跨中组合轴力为：0千牛构件在组合前提下，跨中组合轴力为：42.41千牛构件(2)在组合In前提下，跨中组合轴力为：50.29千牛可见，构件的跨中计算轴力Nj为：50.29千牛构件在组合I前提下，跨中组合剪力为：。千牛构件在组合II前提下，跨中组合剪力为：0.41千牛构件在组合III前提下，跨中组合剪力为：-7.59千牛可见，构件的跨中计算剪力Qj为：-7.59千牛以构件3在恒载单独作用下的内力结果:跨中压力:94.16千牛跨中弯矩：-27.72078千牛*米跨中剪力:T.401098千牛构件3在汽车荷载单独作用下的内力结果:跨中压力:36.73177千牛跨中弯矩:T2.39074千牛*米跨中剪力：3.457678千牛构件3在挂车荷载单独作用下的内力结果:跨中压力:60.29858千牛跨中弯矩：-20.34053千牛*米跨中剪力：5.676097千牛以下是荷载组合后的内力结果：构件在组合I前提下，跨中组合弯矩为构件(3)在组合II前提下，跨中组合弯矩为构件(3)在组合In前提下，跨中组合弯矩为可见，构件的跨中计算弯矩Mj为- 53.14千牛*米- 46.6千牛*米- 55.64千牛*米- 55.64千牛*米构件(3)在组合I前提下，跨中组合轴力为：172.64千牛构件在组合II前提下，跨中组合轴力为：151.33千牛构件在组合In前提下，跨中组合轴力为：179.32千牛可见，构件的跨中计算轴力Nj为：179.32千牛构件在组合I前提下，跨中组合剪力为：3.58构件(3)在组合前提下，跨中组合剪力为：3.37构件(3)在组合III前提下，跨中组合剪力为：4.98可见，构件的跨中计算剪力Qj为：4.98千千千千牛牛牛牛以构件4在恒载单独作用下的内力结果：跨中压力:94.16千牛跨中弯矩：-27.72078千牛*米跨中剪力:T.401098千牛构件4在汽车荷载单独作用下的内力结果:跨中压力:39.81408千牛跨中弯矩:T4.97597千牛*米跨中剪力：-3.457678千牛构件4在挂车荷载单独作用下的内力结果:跨中压力:65.35847千牛跨中弯矩：-24.58443千牛*米跨中剪力：-5.676097千牛以下是荷载组合后的内力结果：-55.86千牛*米-49. 96千牛*米-61.51千牛*米-61.51千牛*米177.17155. 33184.89184. 89千牛千牛 千牛 千牛构件在组合I前提下，跨中组合弯矩为构件在组合前提下，跨中组合弯矩为构件(4)在组合III前提下，跨中组合弯矩为可见，构件的跨中计算弯矩Mj为构件在组合I前提下，跨中组合轴力为:构件在组合前提下，跨中组合轴力为:构件在组合III前提下，跨中组合轴力为:可见，构件(4)的跨中计算轴力Nj为:构件(4)在组合I前提下，跨中组合剪力为：-6.52千牛构件(4)在组合II前提下，跨中组合剪力为：-6.04千牛构件(4)在组合In前提下，跨中组合剪力为：-8.16千牛可见，构件(4)的跨中计算剪力Qj为：-8.16千牛4>顶板、底板截面设计：顶、底板按钢筋混凝土矩形截面偏心受压构件进行截面设计(不考虑受压钢筋)。以跨中截面的计算内力作为控制并配置钢筋。并验算顶板、底板各结点处的强度(结点处钢筋直径、根数同跨中)：A)顶板跨中截面设计：顶板跨中受拉纵筋最小面积Ag应为：1744.3平方毫米一对应的配筋率为：0.00646按构造要求，顶板跨中纵向受拉钢筋得最小配筋率为：0.0015*顶板跨中配筋率满足最小配筋率的构造要求！*纵筋配筋率=0.0065<0.03:计算正确！用户拟定采用直径为18的钢筋8根，每根钢筋的计算面积为：254.5平方亳米。结论:顶板跨中至少需直径为18的钢筋7根。相应总计算面积为：1781.5平方毫米。*故，用户拟定顶板跨中钢筋直径与根数满足强度要求！*经验算：顶板跨中截面尺寸亦满足要求！不计钢筋的抗剪作用，顶板跨中斜截面抗剪强度已经满足要求！只需按构造要求设置抗剪钢筋B)底板跨中截面设计(按偏心受压构件进行截面设计)：底板跨中受拉纵筋最小面积Ag应为：1702.4平方亳米一对应的配筋率为：0.0063按构造要求，底板跨中纵向受拉钢筋得最小配筋率为：0.0015*底板跨中配筋率满足最小配筋率的构造要求！*纵筋配筋率R.0063<0.03:计算正确!用户拟定采用直径为18的钢筋8根，每根钢筋的计算面积为：254.5平方毫米。结论:底板跨中至少需直径为18的钢筋7根。相应总计算面积为：1781.5平方毫米。*故，用户拟定底板跨中钢筋直径与根数洞足强度要求！*经验算：底板跨中截面尺寸亦满足要求！不计钢筋的抗剪作用，底板跨中斜截面抗剪强度已经满足要求！只需按构造要求设置抗剪钢筋C）顶板左结点处（角点2）截面验算：顶板左角点受拉纵筋最小面积Ag应为：808.8平方亳米一对应的配筋率为：0.00192按构造要求，顶板左角点纵向受拉钢筋得最小配筋率为：0.0015*顶板左角点配筋率满足最小配筋率的构造要求！*纵筋配筋率=0.0019<0.03:计算正确！用户拟定采用直径为12的钢筋8根，每根钢筋的计算面积为：113.1平方毫米。结论:顶板左角点至少需直径为12的钢筋8根。相应总计算面积为：904.8平方毫米。*故，用户拟定顶板左角点钢筋直径与根数满足强度要求！*经验算：顶板左角点截面尺寸亦满足要求！不计钢筋的抗剪作用，顶板左角点斜截面抗剪强度已经满足要求！只需按构造要求设置抗剪钢筋D）顶板右结点（角点3）处截面验算：顶板右角点受拉纵筋最小面积Ag应为：891.6平方毫米一对应的配筋率为：0.00212按构造要求，顶板右角点纵向受拉钢筋得最小配筋率为：0.0015*顶板右角点配筋率满足最小配筋率的构造要求！*纵筋配筋率=0.002k0.03:计算正确！用户拟定采用直径为12的钢筋8根，每根钢筋的计算面积为：113.1平方毫米。结论:顶板右角点至少需直径为12的钢筋8根。相应总计算面积为：904.8平方毫米。*故，用户拟定顶板右角点钢筋直径与根数满足强度要求！*经验算：顶板右角点截面尺寸亦满足要求！不计钢筋的抗剪作用，顶板右角点斜截面抗剪强度已经满足要求！只需按构造要求设置抗剪钢筋E）底板左结点处（角点1）截面验算:底板左角点受拉纵筋最小面积Ag应为：570.3平方毫米一对应的配筋率为：0.00135按构造要求，底板左角点纵向受拉钢筋得最小配筋率为：0.0015纵筋配筋率=0.0014<0.03:计算正确！用户拟定采用直径为12的钢筋8根，每根钢筋的计算面积为：113.1平方毫米。结论:底板左角点至少需直径为12的钢筋6根。相应总计算面积为：678.6平方毫米。*故，用户拟定底板左角点钢筋直径与根数满足强度要求！*经验算：底板左角点截面尺寸亦满足要求！不计钢筋的抗剪作用，底板左角点斜截面抗剪强度已经满足要求！只需按构造要求设置抗剪钢筋F）底板右结点（角点4）处截面验算：底板右角点受拉纵筋最小面积Ag应为：394.2平方毫米对应的配筋率为：0.00093按构造要求，底板右角点纵向受拉钢筋得最小配筋率为：0.0015纵筋配筋率=00009<0.03:计算正确！用户拟定采用直径为12的钢筋8根，每根钢筋的计算面积为：113.1平方毫米。结论:底板右角点至少需直径为12的钢筋4根。相应总计算面积为：452.4平方毫米。*故，用户拟定底板右角点钢筋直径与根数满足强度要求！*经验算：底板右角点截面尺寸亦满足要求！不计钢筋的抗剪作用，底板右角点斜截面抗剪强度已经满足要求！只需按构造要求设置抗剪钢筋5>左侧、右侧板截面设计：按钢筋混凝土矩形截面偏心受压构件进行截面设计（不考虑受压钢筋）。以跨中截面的计算内力作为控制并配置钢筋。并验算左侧板、右侧板各结点处的强度（结点处钢筋直径、根数同跨中）：A）左侧板跨中截面设计：左侧板跨中受拉纵筋最小面积Ag应为：593.8平方毫米一对应的配筋率为：0.00258按构造要求，左侧板跨中纵向受拉钢筋得最小配筋率为：0.0015*左侧板跨中配筋率满足最小配筋率的构造要求！*纵筋配筋率=00026<0.03：计算正确！用户拟定采用直径为12的钢筋8根，每根钢筋的计算面积为：3.1平方亳米。结论:左侧板跨中至少需直径为12的钢筋6根。相应总计算面积为：678.6平方毫米。*故，用户拟定左侧板跨中钢筋直径与根数满足强度要求！*经验算：左侧板跨中截面尺寸亦满足要求！不计钢筋的抗剪作用，左侧板跨中斜截面抗剪强度已经满足要求！只需按构造要求设置抗剪钢筋B）右侧板跨中截面设计（按偏心受压构件进行截面设计）：右侧板跨中受拉纵筋最小面积Ag应为：694.9平方毫米一对应的配筋率为：0.00302按构造要求，右侧板跨中纵向受拉钢筋得最小配筋率为：0.0015*右侧板跨中配筋率满足最小配筋率的构造要求！*纵筋配筋率=0.003<0.03：计算正确！用户拟定采用直径为12的钢筋8根，每根钢筋的计算面积为：113.1平方亳米。结论:右侧板跨中至少需直径为12的钢筋7根。相应总计算面积为：791.7平方毫米。*故，用户拟定右侧板跨中钢筋直径与根数满足强度要求！*经验算：右侧板跨中截面尺寸亦满足要求！不计钢筋的抗剪作用，右侧板跨中斜截面抗剪强度已经满足要求！只需按构造要求设置抗剪钢筋C）左侧板下结点（角点1）处截面验算：左侧板下角点受拉纵筋最小面积Ag应为：370.5平方毫米一对应的配筋率为：0.00097按构造要求，左侧板下角点纵向受拉钢筋得最小配筋率为：0.0015纵筋配筋率=0.001<003:计算正确！用户拟定采用直径为12的钢筋8根，每根钢筋的计算面积为：113.1平方毫米。结论:左侧板下角点至少需直径为12的钢筋4根。相应总计算面积为：452.4平方毫米。*故，用户拟定左侧板下角点钢筋直径与根数满足强度要求！*经验算：左侧板下角点截面尺寸亦满足要求！不计钢筋的抗剪作用，左侧板下角点斜截面抗剪强度已经满足要求！只需按构造要求设置抗剪钢筋D）左侧板上结点处（角点2）截面验算：左侧板上角点受拉纵筋最小面积Ag应为：592.7平方毫米一对应的配筋率为：0.00155按构造要求，左侧板上角点纵向受拉钢筋得最小配筋率为：0.0015*左侧板上角点配筋率满足最小配筋率的构造要求！*纵筋配筋率=0.0016<0.03:计算正确！用户拟定采用直径为12的钢筋8根，每根钢筋的计算面积为：113.1平方毫米。结论:左侧板上角点至少需直径为12的钢筋6根。相应总计算面积为：678.6平方毫米。*故，用户拟定左侧板上角点钢筋直径与根数满足强度要求！*经验算：左侧板上角点截面尺寸亦满足要求！不计钢筋的抗剪作用，左侧板上角点斜截面抗剪强度已经满足要求！只需按构造要求设置抗剪钢筋E）右侧板上结点（角点3）处截面验算：右侧板上角点受拉纵筋最小面积Ag应为：675平方毫米一对应的配筋率为：0.00177按构造要求，右侧板上角点纵向受拉钢筋得最小配筋率为：0.0015*右侧板上角点配筋率满足最小配筋率的构造要求！*纵筋配筋率=0.0018<0.03:计算正确！用户拟定采用直径为12的钢筋8根，每根钢筋的计算面积为：113.1平方亳米。结论:右侧板上角点至少需直径为12的钢筋6根。相应总计算面积为：678.6平方毫米。*故，用户拟定右侧板上角点钢筋直径与根数满足强度要求！*经验算：右侧板上角点截面尺寸亦满足要求！不计钢筋的抗剪作用，右侧板上角点斜截面抗剪强度已经满足要求！只需按构造要求设置抗剪钢筋F）右侧板下结点处（角点4）截面验算：右侧板下角点受拉纵筋最小面积Ag应为：160.9平方毫米一对应的配筋率为：0.00042按构造要求，右侧板下角点纵向受拉钢筋得最小配筋率为：0.0015纵筋配筋率=0.0004<0.03:计算正确！用户拟定采用直径为12的钢筋8根，每根钢筋的计算面积为：113.1平方毫米。结论:右侧板下角点至少需直径为12的钢筋2根。相应总计算面积为：226.2平方亳米。*故，用户拟定右侧板下角点钢筋直径与根数满足强度要求！*经验算：右侧板下角点截面尺寸亦满足要求！不计钢筋的抗剪作用，右侧板下角点斜截面抗剪强度已经满足要求！只需按构造要求设置抗剪钢筋6>基底应力验算：取箱涵的单位涵长进行验算，验算规则为：在荷载组合I、组合III作用下，基底最大应力不得大于基底允许应力散：120千帕箱涵在荷载组合I作用下：基底最大应力为：86.77588千帕基底最小应力为：84.53643千帕*可见：基底应力验算合格*箱涵在荷载组合IH作用下：基底最大应力为：98.04349千帕基底最小应力为：94.36723千帕*可见：基底应力9佥算合格*