单孔箱涵内力计算

单孔箱涵内力计算

本计算表格中的所有公式参见中国水利水电出版社《涵洞》一书，熊启钧编著

单孔箱涵设计基本资料 底板均布q1 顶板均布q2 侧墙上q3 侧墙下q4 加腋尺寸C 92.1890588 65.6596471 25.0601317 35.620132 0.25 底板厚d1 顶板厚d2 侧墙厚d3 半板跨长L1 墙跨长L2 1.5 2.825 0.45 0.4 0.4

单孔箱涵弯距分配表 结点 D B A 杆端 DB BD BA AB AC 劲度S 0.0050625 0.00755162 0.0075516 0.0035556 传递系数 -1 0.5 0.5 -1 分配系数μ 0.40133589 0.59866411 0.6798867 0.3201133 固端弯距MF 34.5708971 69.1417941 -20.880063 10.1198626 23.4306287 -23.430629 -34.950965 5.94067397 2.38420565 -2.3842057 -3.5564683 0.60449886 0.24260709 -0.2426071 -0.3618918 0.06151135 -0.0246867 -0.0368246 60.6283385 43.0596659 -43.059666 19.475473 20.239725 -17.47548 11.881348 -1.778234 1.2089977 -0.180946 0.1230227 33.493904

C CA

-49.24474 -24.6224 9.5295373 -9.52954 5.5941347 -5.59413 0.5692364 -0.56924 0.0579232 -0.05792 -33.4939 -40.3732

杆端弯距M

剪力、跨中(间)及加腋起点截面弯距 QBF QBA QAB QAC -138.28359 50.1243171 -35.586555 98.489471 M1 Mo1 M2 Mo2 9.83380657 60.6283385 4.17831876 40.373199 M3 M4 Xo Mo3 -16.128187 -23.202242 2.25431038 -13.43582 X1 X2 X3 X4 0.45 0.45 2.375 0.475

本计算表格中的所有公式参见中国水利水电出版社《涵洞》一书，熊启钧编著

单孔箱涵弯距分配表

单孔箱涵内力计算

底板配筋计算(二级钢筋) γd 砼抗压强度设计值fc(N/mm ) 钢筋抗拉强度设计值fy(N/mm ) 钢筋抗压强度设计值fy`(N/mm ) 偏心距增大系数η 截面应变对截面曲率的影响系数ζ1 构件长细比对截面曲率的影响系数ζ2 截面高度h(mm) 截面有效高度h0(mm) 构件的计算长度l0(m) 构件的宽度b(mm) 轴向力对截面重心的偏心距e0(mm) 轴向力至受拉钢筋距离e(mm) 轴向力至受压钢筋距离e`(mm) 相对界限受压区计算高度ξb αsb 受拉钢筋至砼边缘的距离a(mm) 受压钢筋至砼边缘的距离a`(mm) 轴向力设计值N(KN) 弯距值M(KNm) 最小配筋率ρ 受压钢筋截面积As`(mm2) 最小配筋率受压钢筋截面积As`(mm2) 受压钢筋实际截面积As`(mm ) 相对受压区计算高度ξ αs 受压区计算高度x(mm) 受拉钢筋截面积As(mm2) 受拉钢筋实际截面积As(mm2) 受拉钢筋截面积As(mm ) 受拉钢筋实际截面积As(mm2) 裂缝宽度验算 钢筋弹性膜量Es(N/mm2) 构件受力特征系数α1 钢筋表面形状系数α2 荷载长期作用影响系数α3短期组合 荷载长期作用影响系数α3长期组合 受拉钢筋外边缘至受拉区底边距离c(mm) 1272 5D18 200000 1 1 1.5 1.6 352 2 2 2 2

1.2 10 310 310 1.0029821 37.4069934 1 1.1166667 450 407 1500 1000 1209.5594 1395.1664 1030.1664 0.544 0.396032 43 42 50.124317 60.628339 0.0015 -5797.076 675 770 5D14 -0.001934 -0.001936 -0.787294 547.62408 1272 5D18

单孔箱涵内力计算

受拉钢筋直径d(mm) 纵向受拉钢筋有效配筋率ρte 有效受拉混凝土截面面积Ate(mm )2 2

18 0.0147907 86000

0.03

受拉纵向钢筋截面积As(

mm ) 1272 轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点的距离e(mm) 1395.1664 182 截面重心至纵向受拉钢筋合力点的距离ys(mm) 内力臂z(mm) 349.93365 2 短期荷载应力σss(N/mm ) 117.70331 长期荷载应力σsl(N/mm ) 短期组合最大裂缝宽度ωmax(mm) 长期组合最大裂缝宽度ωmax(mm) 斜截面承载力计算 构件截面尺寸剪力承载值V(KN) 受剪承载力V(KN) 剪跨比λ2

117.70331 0.1456578 0.1553684 847.91667 233.90812 1.4

顶板配筋计算(二级钢筋) γd 砼抗压强度设计值fc(N/mm ) 钢筋抗拉强度设计值fy(N/mm2) 钢筋抗压强度设计值fy`(N/mm2) 偏心距增大系数η 截面应变对截面曲率的影响系数ζ1 构件长细比对截面曲率的影响系数ζ2 截面高度h(mm) 截面有效高度h0(mm) 构件的计算长度l0(m) 构件的宽度b(mm) 轴向力对截面重心的偏心距e0(mm) 轴向力至受拉钢筋距离e(mm) 轴向力至受压钢筋距离e`(mm) 相对界限受压区计算高度ξb αsb 受拉钢筋至砼边缘的距离a(mm) 受压钢筋至砼边缘的距离a`(mm) 轴向力设计值N(KN) 弯距值M(KNm) 最小配筋率ρ 受压钢筋截面积As`(mm2)2

1.2 10 310 310 1.0035164 46.8341673 1 1.1125 400 357 1500 1000 1134.5071 1295.4965 980.49645 0.544 0.396032 43 42 35.586555 40.373199 0.0015 -5168.29

0.03

单孔箱涵内力计算

最小配筋率受压钢筋截面积As`(mm ) 受压钢筋实际截面积As`(mm ) 相对受压区计算高度ξ αs 受压区计算高度x(mm) 受拉钢筋截面积As(mm2) 受拉钢筋实际截面积As(mm ) 受拉钢筋截面积As(mm ) 受拉钢筋实际截面积As(mm ) 裂缝宽度验算 钢筋弹性膜量Es(N/mm2) 构件受力特征系数α1 钢筋表面形状系数α2 荷载长期作用影响系数α3短期组合 荷载长期作用影响系数α3长期组合 受拉钢筋外边缘至受拉区底边距离c(mm) 受拉钢筋直径d(mm) 纵向受拉钢筋有效配筋率ρte 有效受拉混凝土截面面积Ate(mm2)2 2 2 2 2

2

600 770 5D14 -0.015469 -0.015589 -5.522494 428.78637 1272 5D18 1272 5D18 200000 1 1 1.5 1.6 35 18 0.0147907 86000

0.03

受拉纵向钢筋截面积As(mm ) 1272 轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点的距离e(mm) 1295.4965 截面重心至纵向受拉钢筋合力点的距离ys(mm) 157 内力臂z(mm) 307.33678 2 短期荷载应力σss(N/mm ) 89.952125 长期荷载应力σsl(N/mm2) 短期组合最大裂缝宽度ωmax(mm) 长期组合最大裂缝宽度ωmax(mm) 斜截面承载力计算 构件截面尺寸剪力承载值V(KN) 受剪承载力V(KN) 剪跨比λ 89.952125 0.1113158 0.1187368 743.75 205.17248 1.4

侧墙底配筋计算(二级钢筋) γd 砼抗压强度设计值fc(N/mm2) 钢筋抗拉强度设计值fy(N/mm ) 钢筋抗压强度设计值fy`(N/mm ) 偏心距增大系数η2 2

1.2 10 310 310 1.0211247

0.03

单孔箱涵内力计算

截面应变对截

面曲率的影响系数ζ1 构件长细比对截面曲率的影响系数ζ2 截面高度h(mm) 截面有效高度h0(mm) 构件的计算长度l0(m) 构件的宽度b(mm) 轴向力对截面重心的偏心距e0(mm) 轴向力至受拉钢筋距离e(mm) 轴向力至受压钢筋距离e`(mm) 相对界限受压区计算高度ξb αsb 受拉钢筋至砼边缘的距离a(mm) 受压钢筋至砼边缘的距离a`(mm) 轴向力设计值N(KN) 弯距值M(KNm) 最小配筋率ρ 受压钢筋截面积As`(mm2) 最小配筋率受压钢筋截面积As`(mm ) 受压钢筋实际截面积As`(mm ) 相对受压区计算高度ξ αs 受压区计算高度x(mm) 受拉钢筋截面积As(mm2) 受拉钢筋实际截面积As(mm2) 受拉钢筋截面积As(mm ) 受拉钢筋实际截面积As(mm2) 裂缝宽度验算 钢筋弹性膜量Es(N/mm2) 构件受力特征系数α1 钢筋表面形状系数α2 荷载长期作用影响系数α3短期组合2 2 2

12.0525269

1 1.1146875 400 357 1412.5 1000 167.78739 328.33185 13.331851 0.544 0.396032 43 42 138.28359 23.202242 0.0015 -5168.298 600 770 5D14 -0.016117 -0.016247 -5.753914 22.655315 1272 5D18 1272 5D18 200000 1 1 1.5 1.6 35 18 0.0147907 86000

荷载长期作用影响系数α3长期组合 受拉钢筋外边缘至受拉区底边距离c(mm) 受拉钢筋直径d(mm) 纵向受拉钢筋有效配筋率ρte 有效受拉混凝土截面面积Ate(mm )2

0.03

1272 受拉纵向钢筋截面积As(mm2) 轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点的距离e(mm) 328.33185 截面重心至纵向受拉钢筋合力点的距离ys(mm) 157 内力臂z(mm) 259.94228

0.03

单孔箱涵内力计算

短期荷载应力σss(N/mm ) 长期荷载应力σsl(N/mm ) 短期组合最大裂缝宽度ωmax(mm) 长期组合最大裂缝宽度ωmax(mm) 斜截面承载力计算 构件截面尺寸剪力承载值V(KN) 受剪承载力V(KN) 剪跨比λ2

2

28.602003 28.602003 0.035395 0.0377546 743.75 205.17248 1.4

单孔箱涵内力计算

梯形断面沟槽顶部土压力 沟槽宽B 洞顶槽宽B0 Bc 4.4 7.568 10.076 Kg γ qt2 49.69059 0.95 12

m Hd 0.66 3.8 B1 Hd/Bc 3.4 0.377134

H 2.4

梯形断面沟槽侧向土压力 Ka φ qt3 0.333333 0.52359878 16.8

qt4 26.4

Kn

γ水

外水压力的作用 q水3 q水4 10 0 0

q自2 10

自重力计算 γc q侧墙重 注：实际上此时自重应为浮容 25 24.11765 重，偏安全考虑按实际容重计 算。 流量、流速计算 D

m2

b

A

0.654324 i 0.00125 χ 10 ξ1 0.2 θ 62 ρ ξ2

2.4 2.6 6.24 L H0 n 71.23 6.18 0.015 R C Σξ 0.624 61.62726 0.745984 ξ3 0.3 0.245984 β2 15 0.85

Q v 37.19185 5.96023244

v2x

弯管段受力 v1x β1

β2

cosθ

Fx

算。

单孔箱涵内力计算

2.79816 5.96023244 1.05 1.05 0.469472 -123.484 v2y v1y β1 β2 sinθ Fy 5.262573 α tanα 0 F 1.05 A2 40.08 1.05 0.882948 205.5111 r q 16.7 5.981938

-59 -1.6642795 239.7561

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