說明書二○○九年十一月
bxh=6.0x2.25m渠箱結構計算資料
一、 設計資料：
淨跨： =6.0m
淨高： =2.25m，
汽-20
渠箱頂填土厚度：h=0.2m ， =
土容重：γ1=18
混凝土容重：γ2=24
鋼筋混凝土容重：γ3=25
材料：c35混凝土，ii級鋼筋，
二、 截面尺寸：（給排水工程結構設計手冊，p1251）
頂板厚度： =（）=500mm~400mm，本設計取=450mm
底板厚度： =（）=600mm~400mm，本設計計算時取=500mm，
側牆厚度宜比頂、底板稍薄，但不宜小於200mm，本設計取t=400mm
角點加腋長度根據構造要求取300mm
∴=+t=6000+400=6.4m
=+ =2250+=2.725m
2.725+0.45/2=2.95m
三、荷載計算：
1、豎載壓力：
頂板自重： =0.45×25=11.25kn/㎡
側牆自重： =2×0.4×25/6.4=3.125kn/㎡
填土重： =γ1（h-0.2）+γ2×0.2=18×（0.2-0.2）+24×0.2=4.8kn/㎡
∴=11.25+3.125+4.8=19.175kn/㎡≈19.2kn/㎡
2、恆載水平壓力：
頂板處： =γ1h=24×0.2×0.333=1.6kn/㎡
底板處： =γ1（h+h）
=18×（0.2 +2.95）×0.333=18.9kn/㎡
3、活載：汽-20在h=0.2m處的傳播壓力為=28kn/㎡
汽-20的水平壓力：上端： ==28×0.333=9.33kn/㎡
下端：查表p1036，h=3.15m時，p=4kn/㎡，按10 kn/㎡計算
==10×0.333=3.33kn/㎡
4、總荷載計算：
4.1. 豎向荷載：恆載： =11.25+3.125+4.8=19.2kn/㎡
活載：4.2. 水平荷載：頂板處：恆載： =1.6kn/㎡
活載： =9.33kn/㎡
底板處：恆載： =18.9kn/㎡
活載： =3.33 kn/㎡
四、內力計算：
按靜力計算手冊□形剛架計算，p581
1、構件剛度比：k===0.606
μ=2、按《給水排水工程結構設計手冊，p1245》
2.1.跨度較小的管道底板的地基接觸反力也可按直線分布考慮，其內力按閉合框架分析。
2.2.在計算內力時，現澆鋼筋混凝土底板自重一般可不予考慮。
2.3.當地基反力按直線分布計算時，地下水浮托力可以不列入計算。
3、節點彎矩和軸向力計算（取1m長計算）：
3.1. a種荷載（恆載豎壓力）作用下：
當時，渠箱四角點彎矩：
則恆載產生的彎矩：
==-41kn-m
則活載產生的彎矩：
==-60kn-m
3.2. b種荷載（頂板處恆載水平壓力）作用下：
==-0.4kn-m
3.3. c種荷載作用下：
3.4. d種荷載（汽車水平荷載）作用下：
式中：∴4、內力彙總表：
5、內力組合：
5.1.有恆載，有汽-20荷載並有汽-20水平偏壓：
-43.6-71=-114.6kn-m
-43.2-53.7=-96.9kn-m
-43.2-68.5=-111.7kn-m
-43.6-51.2=-94.8kn-m
5.2.有恆載，有汽-20荷載但無汽-20水平偏壓：
-43.6-60=-93.6kn-m
-43.2-60=-93.2kn-m
-43.2-60=-93.2kn-m
-43.6-60=-93.6kn-m
對5.1.情況，
對5.2.情況，平均可取-94kn-m。
頂、底板按受彎構件計算，側牆按偏心受壓構件計算（p1251）
角點負彎矩平均取-94kn-m，最大取-115kn-m
頂板跨中正彎矩=-94+=148kn-m（彎矩標準值）
側牆跨中彎矩計算：10.93=9.33+1.6，11.3=（18.9+3.33）-（9.33+1.6）（彎矩標準值）
五、配筋計算：（按設計值配筋）
1、設計分向綜合係數：1.2×恆載+1.4×1.3×活載
2、頂板正彎矩設計值=1.57×148=233kn-m
負彎矩設計值=1.57×（-104.3）=-164kn-m
3、側牆負彎矩設計值=1.57×（-91）=-143 kn-m
正彎矩不出現
4、頂板正彎矩配筋計算：
查《建築結構設計手冊，p481》得μ=0.0045
μb=0.0045×1000×420=1890
選取ф20@150則=2093。
5、頂板負彎矩配筋計算：
查《建築結構設計手冊，p481》得μ=0.0033
μb=0.0033×1000×420=1386
選取ф18@150則=1693。
6、側牆負彎矩配筋計算：
查《建築結構設計手冊，p481》得μ=0.0035
μb=0.0035×1000×370=1295
選取ф18@150則=1693。
六、裂縫寬度計算：（按彎矩標準值驗算）
1、頂板裂縫寬度計算：
1.1. 已知：頂板正彎矩148 kn-m=
c35混凝土，ii級鋼筋
配筋ф20@150則=2093
1.2. 計算：
<0.01故取計算
已知查簡明建築結構設計手冊（第二版）p229，表3-47得
當計入由於給排水設計規範的裂縫擴大係數放寬至1.8，而工民建為2.0，因而放寬裂縫寬度係數減至1.8時的影響為：
<故最大裂縫寬度小於允許值，滿足要求。
1.3. 已知：頂板負彎矩-104.3kn-m=-
c35混凝土，ii級鋼筋
配筋ф18@150則=1693
1.4 計算：
＜0.01故取計算
已知查簡明建築結構設計手冊（第二版）p229，表3-47得
當計入由於給排水設計規範的裂縫擴大係數放寬至1.8，而工民建為2.0，因而放寬裂縫寬度係數減至1.8時的影響為：
<故最大裂縫寬度小於允許值，滿足要求。
2、側牆裂縫寬度計算：
2.1. 已知：側牆負彎矩91 kn-m=
c35混凝土，ii級鋼筋
配筋ф18@150則=1693
1.2. 計算：
＜0.01故取計算
已知查簡明建築結構設計手冊（第二版）p229，表3-47得
當計入由於給排水設計規範的裂縫擴大係數放寬至1.8，而工民建為2.0，因而放寬裂縫寬度係數減至1.8時的影響為：
<故最大裂縫寬度小於允許值，滿足要求。
七、斜截面抗剪驗算：《給水排水工程結構設計手冊，p302，p304，p311》
1、已知：c35混凝土，，，
混凝土軸心抗壓設計強度：
2、計算：
2.1. 當≤時，按構造配箍筋
k：鋼筋混凝土結構構件強度安全係數k=基本安全係數×附加安全係數
p304，k=1.55×1.0=1.55
=1.55×141=219kn
=0.07×17.5×1000×420=514500n=514.5kn＞
2.2. 當≤時，按構造配箍筋
≤故本設計渠箱頂、底板不設彎起斜筋，按板構造配ф12@200分布筋。
5、頂板負彎矩配筋計算：
查《建築結構設計手冊，p481》得μ=0.0046
μb=0.0046×1000×420=1932
選取ф20@75則=4186。
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