新规范箱涵结构设计
2022公路全断面装配式钢筋混凝土箱涵设计与施工技术规程
DB41/T 2279—2022公路全断面装配式钢筋混凝土箱涵设计与施工技术规程1 范围本文件规定了公路全断面装配式钢筋混凝土箱涵材料、设计、施工和工程验收阶段的要求。
本文件适用于公路全断面装配式钢筋混凝土箱涵（以下简称“装配式箱涵”）的设计、施工和工程验收。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 3274 碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢板和钢带GB/T 5224 预应力混凝土用钢绞线GB/T 10798 热塑性塑料管材通用壁厚表GB/T 14370 预应力筋用锚具、夹具和连接器GB/T 17395 无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T 18173.3 高分子防水材料第3部分：遇水膨胀橡胶GB/T 20065 预应力混凝土用螺纹钢筋GB 50018 冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50108－2008 地下工程防水技术规范GB 50202 建筑地基基础工程施工质量验收标准GB 50204－2015 混凝土结构工程施工质量验收规范GB/T 50214 组合钢模板技术规范GB/T 50448 水泥基灌浆材料应用技术规范GB 50838－2015 城市综合管廊工程技术规范GB 50666 混凝土结构工程施工规范JC/T 881 混凝土接缝用建筑密封胶JC/T 942 丁基橡胶防水密封胶粘带JGJ 1 装配式混凝土结构技术规程JGJ 18 钢筋焊接及验收规程JGJ 33 建筑机械使用安全技术规程JGJ 55 普通混凝土配合比设计规程JGJ 107 钢筋机械连接技术规程JTG D30 公路路基设计规范JTG F80/1 公路工程质量检验评定标准第一册土建工程JTG/T 3310 公路工程混凝土结构耐久性设计规范JTG 3362 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范DB41/T 2279—2022JTG 3363 公路桥涵地基与基础设计规范JTG D60 公路桥涵设计通用规范JTG/T 3650 公路桥涵施工技术规范LD 48 起重机械吊具与索具安全规程3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
箱涵工程方案
箱涵工程方案一、前言在现代交通建设中，道路箱涵工程是十分重要的基础设施之一。
它承担着交通运输、排水、环境保护等多项功能，对城市交通和建设具有重要意义。
为了做好箱涵工程的设计，施工和管理，我们需要对箱涵工程做出全面的规划和方案。
本文将重点介绍箱涵工程的设计要点、建设流程、施工管理和质量控制等方面，以期为箱涵工程的设计和建设提供参考。
二、设计要点1.箱涵结构形式（1）根据箱涵的具体位置和功能需求，选择合适的结构形式，如矩形箱涵、圆形箱涵等；（2）考虑箱涵内外水压力情况，确定箱涵顶板、底板、墙板的结构形式和厚度。
2.材料选择（1）箱涵的材料应符合国家有关标准，保证其承载力和耐久性；（2）在选材时，应考虑箱涵的使用环境和物理力学特性，选择合适的材料以确保箱涵的安全可靠。
3.抗震设计（1）根据当地地质和地震烈度，对箱涵进行抗震设计，保证其在地震情况下的安全性；（2）采用适当的减震措施，提高箱涵的抗震能力。
4.排水设计（1）合理设计箱涵的排水系统，保证周围地区的排水顺畅；（2）采用适当的防水措施，保证箱涵结构的密封性。
5.环境保护（1）在设计中考虑箱涵对周围环境的影响，采取相应的措施减少环境污染；（2）合理设置通风设施，减少噪音和尘土污染。
三、建设流程1.前期工作（1）确定箱涵工程的具体位置和功能需求；（2）进行地质勘察和测量，为设计提供数据支持；（3）编制箱涵工程施工方案及施工计划。
2.设计阶段（1）确定箱涵结构形式、材料和抗震设计等；（2）编制箱涵施工图纸，包括详细的结构图、设计参数和技术要求。
3.施工阶段（1）箱涵基础施工；（2）箱涵结构施工；（3）箱涵排水系统施工；（4）箱涵防水和通风设施施工；（5）箱涵道路连接施工。
四、施工管理1.工程管理（1）设立专门的箱涵工程管理部门，负责工程施工和管理；（2）严格执行施工计划，确保工程进度和质量。
2.安全管理（1）严格执行安全生产标准，保证施工现场的安全；（2）定期组织安全培训，提高工人的安全意识。
新规范双孔箱涵结构设计
裂缝宽度验算:按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—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》(JTG D60—2004)第6.4.2条规定：钢筋砼构件其计算裂缝宽度不应超过：0.20 mm1、顶板(1)跨中l0 = 4.35 m ，h =0.34 m ， a =0.04 m ，A S=805.54mm2 y s=0.12 m ，h0 =0.30 m ， b =1.00 m ，d=20mm M d =74.16 kN·m ，N d =9.95 kN， V d =45.18 kNe0 = M d/N d =7.453mN l=46.90 kN，N S=36.95 kN按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定：偏心受压构件：σss=N s（e s-z）/A s zηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=1.00e s=ηs e0+y s=7.57r f'=(b f'-b)h f'/b/h0=0Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/e s)2)h0=0.26σss=1.29Mpa按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定：W tk=C1C2C3σss/E s((30+d)/(0.28+10ρ))C1=1.0C2=1+0.5N l/N s=1.63C3=0.9E s=2.0E+05Mpaρ=(A s+A p)/(bh0+(b f-b)h f=0.60%W tk=0.0014mm满足(2)角点l0 = 4.35 m ，h =0.44 m ， a =0.04 m ，A S=1570.80mm2 y s=0.17 m ，h0 =0.40 m ， b =1.00 m ，d=20mm M d =206.56 kN·m ，N d =9.95 kN， V d =365.26 kNe0 = M d/N d =20.758mN l=99.25 kN·m ，N S=107.31 kN·m按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定：偏心受压构件：σss=N s（e s-z）/A s zηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=1.00e s=ηs e0+y s=20.93r f'=(b f'-b)h f'/b/h0=0Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/e s)2)h0=0.35σss=4.04Mpa按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定：W tk=C1C2C3σss/E s((30+d)/(0.28+10ρ))C1=1.0C2=1+0.5N l/N s=1.46C3=0.9E s=2.0E+05Mpaρ=(A s+A p)/(bh0+(b f-b)h f=0.60%W tk=0.0039mm满足2、底板(1)跨中l0 = 4.35 m ，h =0.34 m ， a =0.04 m ，A S=1365.91mm2 y s=0.12 m ，h0 =0.30 m ， b =1.00 m ，d=20mm M d =132.18 kN·m ，N d =116.83 kN， V d =10.62 kNe0 = M d/N d = 1.131mN l=65.50 kN，N S=51.33 kN按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定：偏心受压构件：σss=N s（e s-z）/A s zηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=1.00e s=ηs e0+y s=1.25r f'=(b f'-b)h f'/b/h0=0Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/e s)2)h0=0.26σss=0.14Mpa按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定：W tk=C1C2C3σss/E s((30+d)/(0.28+10ρ))C1=1.0C2=1+0.5N l/N s=1.64C3=0.9E s=2.0E+05Mpaρ=(A s+A p)/(bh0+(b f-b)h f=0.60%W tk=0.0002mm满足(2)角点l0 = 4.35 m ，h =0.44 m ， a =0.04 m ，A S=1570.80mm2 y s=0.17 m ，h0 =0.40 m ， b =1.00 m ，d=20mm M d =203.76 kN·m ，N d =116.83 kN， V d =365.26 kNe0 = M d/N d = 1.744mN l=99.92 kN·m ，N S=103.84 kN·m按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定：偏心受压构件：σss=N s（e s-z）/A s zηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=1.00e s=ηs e0+y s=1.91r f'=(b f'-b)h f'/b/h0=0Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/e s)2)h0=0.35σss=0.30Mpa按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定：W tk=C1C2C3σss/E s((30+d)/(0.28+10ρ))C1=1.0C2=1+0.5N l/N s=1.48C3=0.9E s=2.0E+05Mpaρ=(A s+A p)/(bh0+(b f-b)h f=0.60%W tk=0.0003mm满足3、侧板(1)板中l0 = 3.44 m ，h =0.35 m ， a =0.04 m ，A S=908.82mm2 y s=0.13 m ，h0 =0.31 m ， b =1.00 m ，d=18mm M d =107.58 kN·m ，N d =196.07 kN， V d =4.81 kNe0 = M d/N d =0.549mN l=98.77 kN，N S=97.29 kN按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定：偏心受压构件：σss=N s（e s-z）/A s zηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=1.00e s=ηs e0+y s=0.67r f'=(b f'-b)h f'/b/h0=0Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/e s)2)h0=0.26σss=0.17Mpa按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定：W tk=C1C2C3σss/E s((30+d)/(0.28+10ρ))C1=1.0C2=1+0.5N l/N s=1.51C3=0.9E s=2.0E+05Mpaρ=(A s+A p)/(bh0+(b f-b)h f=0.60%W tk=0.0002mm满足(2)角点l0 = 3.44 m ，h =0.45 m ， a =0.04 m ，A S=981.75mm2y s=0.18 m ，h0 =0.41 m ， b =1.00 m ，d=20mm M d =156.36 kN·m ，N d =196.07 kN， V d =47.36 kNe0 = M d/N d =0.797mN l=53.10 kN·m ，N S=103.25 kN·m按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定：偏心受压构件：σss=N s（e s-z）/A s zηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=1.00e s=ηs e0+y s=0.97r f'=(b f'-b)h f'/b/h0=0Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/e s)2)h0=0.35σss=0.19Mpa按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定：W tk=C1C2C3σss/E s((30+d)/(0.28+10ρ))C1=1.0C2=1+0.5N l/N s=1.26C3=0.9E s=2.0E+05Mpaρ=(A s+A p)/(bh0+(b f-b)h f=0.60%W tk=0.0002mm满足4、中间板(1)板中l0 = 3.44 m ，h =0.35 m ， a =0.04 m ，A S=628.32mm2 y s=0.13 m ，h0 =0.31 m ， b =1.00 m ，d=16mm M d =77.31 kN·m ，N d =365.26 kN， V d =57.31 kNe0 = M d/N d =0.212mN l=197.55 kN，N S=167.71 kN按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定：偏心受压构件：σss=N s（e s-z）/A s zηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=1.00e s=ηs e0+y s=0.34r f'=(b f'-b)h f'/b/h0=0Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/e s)2)h0=0.24σss=0.11Mpa按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定：W tk=C1C2C3σss/E s((30+d)/(0.28+10ρ))C1=1.0C2=1+0.5N l/N s=1.59C3=0.9E s=2.0E+05Mpaρ=(A s+A p)/(bh0+(b f-b)h f=0.60%W tk=0.0001mm满足(2)角点l0 = 3.44 m ，h =0.55 m ， a =0.04 m ，A S=1058.22mm2 y s=0.23 m ，h0 =0.51 m ， b =1.00 m ，d=16mm M d =27.50 kN·m ，N d =365.26 kN， V d =271.07 kNe0 = M d/N d =0.075mN l=0.00 kN·m ，N S=27.50 kN·m按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定：偏心受压构件：σss=N s（e s-z）/A s zηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=1.00e s=ηs e0+y s=0.30r f'=(b f'-b)h f'/b/h0=0Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/e s)2)h0=0.27σss=0.003Mpa按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定：W tk=C1C2C3σss/E s((30+d)/(0.28+10ρ))C1=1.0C2=1+0.5N l/N s=1.00C3=0.9E s=2.0E+05Mpaρ=(A s+A p)/(bh0+(b f-b)h f=0.60%W tk=0.0000mm满足。
新规范箱涵结构设计(2021年7月).
新规范箱涵结构设计(2021年7月).1、孔径及净空商定:净跨径L 0 = 3.0m 1、轴向力以杆件受压为正。
净高h 0 = 2.5m2、弯矩以使箱涵内框一侧受拉为正。
2、设计平安等级三级3、截面剪力:使计算截面逆时针转动为正。
结构重要性系数r 0 = 0.9前提条件:1支座在杆件下方;3、汽车荷载2x为计算截面距左端支座之距离。
荷载等级大路—Ⅰ级4、支座反力以受压为正。
4、填土状况5、以梁为隔离体,固端梁简化为简支梁时,涵顶填土高度H =0.8m 图中所加的杆端力(轴力、弯矩及支反力均为正值,土的内摩擦角Φ =30°若计算得到的值为负值,则表示实际方向与图中所示填土容重γ1 =18kN/m 3 的方向相反。
地基容许承载力[σ0] =200kPa6、本表格默认箱涵内水深为满水,也可以修改表格,5、建筑材料先不考虑水压力得到涵洞基底应力σmax,一般钢筋种类HRB335最终要求的基底应力为:σmax+h 水*10KPa。
主钢筋直径12mm 钢筋弹性模量Es =200000MPa 钢筋抗拉强度设计值f sd =280MPa7、本表格未考虑砼收缩、温度变化的影响。
涵身混凝土强度等级C 208、本表格已考虑涵洞设计细则中竖向土压力系数的影响。
涵身混凝土抗压强度设计值f cd =9.2MPa 9、本表格已考虑偏心受压构件裂缝宽度验算。
涵身混凝土抗拉强度设计值f td = 1.06MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 =25.0kN/m 3基础混凝土强度等级C 15混凝土重力密度γ3 =24.0kN/m 3(一截面尺寸拟定 (见图L-01顶板、底板厚度δ =0.3m C 1 =0.3m 侧墙厚度t =0.28m C 2 =0.5m 横梁计算跨径L P = L 0+t = 3.28m L = L 0+2t = 3.56m 侧墙计算高度h P =h 0+δ = 2.8m h = h 0+2δ =3.1m 基础襟边 c =0.2m 基础高度 d =0.4m 基础宽度B = 3.96m[JTG/T D65-04--2007表9.2.2]h/D =0.22竖向土压力系数Ks =1.09图 L-01(二荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒= Ks γ1H+γ2δ =23.19kN/m 2恒载水平压力钢筋混凝土箱涵结构设计一、设计资料二、设计计算顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2 = 4.80kN/m 2底板处e P2 = γ1(H+htan 2(45°-φ/2 =23.40kN/m 22、活载汽车后轮着地宽度0.6m,由《大路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004第4.3.4条规定,按30°角向下分布。
新规范箱涵结构设计(2010年7月)
1、孔径及净空约定：净跨径L 0 = 3.0m 1、轴向力以杆件受压为正。
净高h 0 = 2.5m2、弯矩以使箱涵内框一侧受拉为正。
2、设计安全等级三级3、截面剪力：使计算截面逆时针转动为正。
结构重要性系数r 0 =0.9前提条件：1）支座在杆件下方；3、汽车荷载2）x为计算截面距左端支座之距离。
荷载等级公路 —Ⅰ级4、支座反力以受压为正。
4、填土情况5、以梁为隔离体，固端梁简化为简支梁时，涵顶填土高度H =0.8m 图中所加的杆端力（轴力、弯矩）及支反力均为正值，土的内摩擦角Φ =30°若计算得到的值为负值，则表示实际方向与图中所示填土容重γ1 =18kN/m 3的方向相反。
地基容许承载力[σ0] =200kPa6、本表格默认箱涵内水深为满水，也可以修改表格，5、建筑材料先不考虑水压力得到涵洞基底应力σmax，普通钢筋种类HRB335最后要求的基底应力为：σmax+h 水*10KPa。
主钢筋直径12mm 钢筋弹性模量Es =200000MPa 钢筋抗拉强度设计值f sd =280MPa7、本表格未考虑砼收缩、温度变化的影响。
涵身混凝土强度等级C 208、本表格已考虑涵洞设计细则中竖向土压力系数的影响。
涵身混凝土抗压强度设计值f cd =9.2MPa 9、本表格已考虑偏心受压构件裂缝宽度验算。
涵身混凝土抗拉强度设计值f td = 1.06MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 =25.0kN/m 3基础混凝土强度等级C 15混凝土重力密度γ3 =24.0kN/m 3(一)截面尺寸拟定 (见图L-01)顶板、底板厚度δ =0.3m C 1 =0.3m 侧墙厚度t =0.28m C 2 =0.5m 横梁计算跨径L P = L 0+t = 3.28m L = L 0+2t = 3.56m 侧墙计算高度h P = h 0+δ = 2.8m h = h 0+2δ =3.1m 基础襟边 c =0.2m 基础高度 d =0.4m 基础宽度B = 3.96m[JTG/T D65-04--2007表9.2.2]h/D =0.22竖向土压力系数Ks =1.09图 L-01(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒 = Ks γ1H+γ2δ =23.19kN/m 2恒载水平压力钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计一 、 设 计 资 料二 、 设 计 计 算顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) = 4.80kN/m 2底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/2) =23.40kN/m 22、活载汽车后轮着地宽度0.6m，由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.3.4条规定，按30°角向下分布。
箱涵施工组织设计
箱涵施工组织设计1、工程概况：本工程箱涵贯穿于全线0+035—0+608，箱涵规格为2-BH=4.0m ×2.3m，箱涵结构为钢筋混凝土形成，混凝土强度等级为：盖板、底板、梁、梁垫、侧墙、井筒均采用C25砼，垫层为C10砼，座浆、抹角用1：3水泥砂浆。
2、沟槽开挖沟槽土方均采用机械开挖，人工配合清基的方式。
注意事项：土方开挖前应对开挖边线、轴线和高程进行反复的校核，做到准确无误后方可开挖，开挖时严格控制好槽底高程，不得超挖。
同时槽底标高应预留20cm进行人工清底，做好沟槽排水工作，开挖边沟及集水坑。
边沟尺寸为0.3m×0.3m，保证管道基础在无水条件下作业，计算好余土方量，将余土就近堆放，为不影响最终回填工序的施工。
对需回填的段面，含水量适宜的土方要用彩条雨布进行覆盖并及时碾压回填，保证含水量无大的变化，以利于回填土的施工质量。
3、碎石垫层和C10素砼基础沟槽开挖成型后，应复核槽底宽度、中线高程，并报监理工程师验收，准确无误后进行10CM碎石垫层的摊铺和C10素砼的浇筑。
采用商品砼浇筑，现场震捣。
垫层施工工序的定位用经纬仪，在沟槽内起止部位选定控制点打中桩控制，并用水泥砼固定。
水准点转至开挖点附近，便于沟底抄平与检验。
4、C25钢筋砼箱涵底板A、底板钢筋施工施工技术人员在成型的垫层底部划分出箱涵底板中心轴线，根据图纸设计要求，先铺设底层筋，按间距120mm槽向分布Ф20主筋；按间距200mm纵向分布Ф12副筋，用铁丝绑扎稳固，然后在铺设上层钢筋网片。
按间距200分布Ф12副筋，按间距180横向分布Ф20主筋，用铁丝绑扎稳固，待两层网片绑扎完成后，用Ф16底板撑筋按每平方米将两层钢筋网片支撑分开。
（2）箱涵底板砼施工底板砼采用商品砼，施工前先检查两侧模板两侧模板支撑是否牢固，并涂刷脱模剂，模板高程是否准确，钢筋绑扎是否牢固，然后浇水湿润，浇筑混凝土要连续进行，最好以每两道沉降缝之间距离分解施工，并采用插入式振动捧捣实，人工分三次收浆抹平，混凝土浇筑完毕后，用草袋覆盖并洒水养护。
涵洞(圆管涵、拱涵、箱涵、盖板涵)标准化设计宣贯
保护层最小厚度
保护层设计厚度
施工误差△： 预制0mm，现浇5mm
注：实际采用砼等级比上表规定低5Mpa，相应保护层厚度比规定 增加5～10mm；低10Mpa，增加10～15mm。
三、参考图的结构计算
结构耐久性
环境作用 砼强度 主筋最小保 净保护层
等级
等级 护层厚度(mm) 厚度(mm)
圆管涵
C
C40
沉降缝渗水
底部涌砂
细化防止沉降缝 渗水涌砂的措施。
填料脱落
沉降缝错台
一、以往设计、施工中存在的主要问题 沉降缝病害
技术性病害
危害：水流冲刷将台背回填砂带出，造成台背淘空。
原因：不均匀沉降引起错台现象；填缝料填塞不密实、 老化脱落致使沉降缝渗水，水流将台背回填砂带出，产
生涌砂现象，造成台背淘空。
措施建议：涵洞位置及数量应整体考虑、合理布设，尽 量减少后期沉降，养护部门及时对洞口、洞内的堵塞物 及锥坡长草进行清理；高速公路建议选择孔径不小于 1.5m的圆管涵，方便清淤。
一、以往设计、施工中存在的主要问题
功能性病害
通道涵长时间水浸、 涵顶刮擦、涵洞废弃
通道涵水浸
盖板涵、箱涵和拱 涵均增设5m净高的 涵洞类型。
λ=tan2(45-φ/2)
圆管自重：
M=0.369γtR2
混凝土圆管涵结构应按《04桥规》的规定进行承载能力极限状态的承载
能力(强度)和正常使用极限状态下的裂缝宽度的验算。
三、参考图的结构计算
(3) 盖板涵(EXCEL表格计算)
盖板两端简支
涵台两端简支
计算分析
涵台与盖板铰接 与基础固结
(1)盖板的长度与宽度之比大于等于2时，按简支单向板计算。 (2)分离式涵台:作为上下端简支的竖梁计算。 (3)整体式涵台身按上端与盖板不可移动的铰接、下端与基础固结计算。
(完整版)新规范双孔箱涵结构设计
1、孔径及净空净跨径L 0 = 6.9m 净高h 0 =3m孔数m=22、设计安全等级二级结构重要性系数r 0 =1.03、汽车荷载荷载等级公路 —Ⅰ级4、填土情况涵顶填土高度H =0.55m 土的内摩擦角Φ =35°填土容重γ1 =18kN/m 3地基容许承载力[σ0] =200kPa5、建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径28mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =280MPa 涵身混凝土强度等级C 30涵身混凝土抗压强度设f cd =13.8MPa 涵身混凝土抗拉强度设f td = 1.39MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 =25kN/m 3基础混凝土强度等级C 15混凝土重力密度γ3 =24kN/m 3钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计一 、 设 计 资 料(一)截面尺寸拟定 (见顶板、底板厚度δ =0.55m C 1 =0.3m 侧墙厚度t =0.45m C 2 =0.3m 横梁计算跨径L P = L 0+t=7.35m L =2L 0+3t =15.15m 侧墙计算高度h P = h 0+δ = 3.55m h = h 0+2δ = 4.1m 基础襟边 c =0.15m 基础高度 d =0.15m 基础宽度 B =15.45m(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ23.65kN/m2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(45 2.68kN/m 2图 L-01底板处e P2 = γ1(H+h)tan22.68kN/m 22、活载汽车后轮着地宽度一个汽车后轮横向分布<1.3/2 m <1.8/2m故横向分布宽度 a =(0.6/2+Ht2.535m同理，纵向，汽车后0.2/2+Htan30°=0.418 m <1.4/2m0.62 m0.6/2+Htan30°=二 、 设 计 计 算故b =(0.2/2+Ht 0.835m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压力q 车 = ∑G/(a×b)66.13kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2(45°17.92kN/m 2(三)内力计算1、构件刚度比K =(I 1/I 2)×0.88u=2K+1=2.762、节点弯矩和轴向力计(1)a种荷载作用下 (图涵洞四角节点弯矩M aA = M aC = M aE =-1/u ·pL P 2/12M BA = M BE= M DC =-(3K+1)/u ·pL P 2/12M BD = M DB =0横梁内法向力N a1= N a2= Na1' =0侧墙内法向力N a3 = N a4=(M BA -M aA +pL p 2/2Na 5=-(N a3+N a4)恒载p = p 恒 =23.65kN/m2M aA = M aC= M aE =-38.52kN ·mM BA= MBE= M DC =-140.44kN ·m N a3 = N a4=73.05kN Na 5=-146.09kN车辆荷载p = q 车 =66.13kN/m 2M aA = M aC= M aE =-107.72kN ·m 图 L-02M BA= MBE= M DC =-392.71kN ·m N a3 = N a4=204.26kN Na 5=-408.52kN (2)b种荷载作用下 (图M bA = M bC = M bE =-K ·ph P 2/6u M BA = M BE = M DC =K ·ph P 2/12uM BD = M DB=0N b1 = N b2= Nb1' =ph P /2N b3 = N b4=(M BA -M bA )/L pN b5=-(N b3+N b4)恒载p = e P1 = 2.68kN/m2M bA = M bC= M bE =-1.80kN ·m M BA= MBE= M DC =0.90kN ·m N b1 = N b2= N b1' = 4.76kN N b3 = N b4=-0.37kN N b5=0.73kN图 L-03(3)c种荷载作用下 (图Φ=20u(K+6)431.35M cA = M cE =-(8K+59)·ph P 2/6ΦM cC = M cF=-(12K+61)·ph P 2/6ΦM BA= M BE=(7K+31)·ph P 2/6ΦM DC = M DF =(3K+29)·ph P 2/6ΦM BD = M DB=0N c1 =N c1'=ph P /6+(M cC -M cA )/h P N c2=N c2'=ph P/3-(M cC -N c3= Nc4=(M BA -M cA )/L pN c5 =-(N c3+N c4)恒载p = e P2-e P1 =20.00kN/m 2M cA = M cE=-6.43kN ·mM cC= M cF=-6.97kN ·m M BA = M BE=3.62kN ·m 图 L-04M DC= M DF= 3.08kN ·m N c1 =N c1'=11.68kN N c2 =N c2'=23.82kN N c3 = N c4=1.37kNN c5 =-2.74kN(4)d种荷载作用下 (图Φ1=20(K+2)631.52Φ2=u/K= 3.13Φ3=120K3+2656.90Φ4=120K 3+5893.53Φ5=360K3+71102.22Φ6=120K 3+61136.50M dA =(-2/Φ2+Φ3/Φ1)·M dE =(-2/Φ2-Φ3/Φ1)·M dC =-(2/Φ2+Φ5/Φ1)·M dF =-(2/Φ2-Φ5/Φ1)·M BA =-(-2/Φ2+Φ4/Φ1)·M BE =-(-2/Φ2-Φ4/Φ1)·M DC =(1/Φ2+Φ6/Φ1)·M DF =(1/Φ2-Φ6/Φ1)·M BD =-Φ4·ph P 2/12Φ1M DB =Φ6·ph P 2/12Φ1N d1 =(M dC +ph P 2/2-M dA )/h P图 L-05N d2 =ph p -N d1N d1' =(M dF -M dE )/h P N d2' =ph p -N d1'N d3 =(M BA +M BD -M dA )/L P N d4 =(M BE+M BD-M dE )/L P N d5 =-(N d3+N d4)车辆荷载p = e 车 =17.92kN/m 2M dA =22.70kN ·m M dE =-94.76kN ·m M dC =-22.43kN ·mM dF =10.42kN·mM BA =-19.32kN·mM BE =7.31kN·mM DC =19.94kN·mM DF =-13.93kN·mM BD =-26.63kN·mM DB =33.87kN·mN d1 =-44.52kNN d2 =108.14kNN d1' =0.88kNN d2' =62.74kNN d3 =-9.34kNN d4 =10.26kNN d5 =-0.92kN (5)节点弯矩、轴力计算按《公路桥涵设计通用3、构件内力计算(跨中截(1)顶板1(图L-06)x =L P/2P = 1.2p 恒+1.4q 车120.96kNN x = N 1 =-39.31kN M x=M A +N 3x-336.51kN ·m V x = Px-N 3 =82.60kN顶板1'x =L P/2P = 1.2p 恒+1.4q 车120.96kN N x = N 1' =24.25kN M x=M E +N 4x-272.93kN ·m V x = Px-N 4 =55.15kN(2)底板2(图L-07)ω1 =1.2p 恒+1.4(q 车=125.35kN/m 2ω2 =1.2p 恒+1.4q 车图 L-07=120.96kN/m2x =L P /2N x = N 2 =191.41kNM x =M C +N 3x-ω2·x 2/2-=260.23kN ·mV x =ω2x+3x 2(ω=94.70kN底板2'ω1 =1.2p 恒+1.4q 车=120.96kN/m 2ω2 =1.2p 恒+1.4(q 车-=116.57kN/m 2x =L P /2N x = N 2' =127.85kNM x =M F +N 4x-ω2·x 2/2-=444.13kN ·mV x =ω2x+x 2(ω1-=47.09kN(3)左侧墙(图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e 车=28.85kN/m 2ω2 =1.4e P2+1.4e 车56.84kN/m 2x =h P /2N x = N 3 =361.94kNM x =M A +N 1x-ω1·x 2/2-=-299.35kN ·mV x =ω1x+x 2(ω2-=102.93kN(4)右侧墙(图L-09)图 L-08图 L-09ω1 =1.4e P1 = 3.76kN/m 2ω2=1.4e P2 =31.75kN/m2x =h P /2N x = N 4=389.39kNM x =M E +N 1'x-ω1·x 2/2-=-311.46kN ·mV x =ω1x+x 2(ω2-=-5.16kN(5)中间墙(图L-10)x =h P /2N x = N 5=-751.33kNM x =M BD +(N1+N 1')x=-64.02kN ·m V x =-(N 1+N 1')=15.06kN(5)构件内力汇总表图 L-10(四)截面设计1、顶板(A-B\B-E)钢筋按左、右对称，用(1)跨中l 0 =7.35 m ，h =0.55 m ， a =0.04 m ，h 0 =0.51 m ，b =1.00 m ，M d =336.51 kN ·m ，N d =-39.31 kN ， V d =82.60 kNe 0 = M d /N d=-8.561m i =h/121/2=0.159m 长细比l 0/i =46.29> 17.5由《公路钢筋混凝土及ξ1 =0.2+2.7e 0-45.120≤ 1.0，取ξ1 =-45.12ξ2=1.15- 1.016> 1.0 ，取ξ2 =1.00η =1+(l 0/h)2ξ1ξη = 1.343由《公路钢筋混凝土及e = ηe 0+h/2-a -11.261m r 0N d e =f cd bx(h 0-x/2)442.66 =13800x(0.51-x/2)解得x =0.067 m ≤ξb h 0 =0.56×0.51 =0.286 m故为大偏心受压构件。
工程箱涵设计方案范文
工程箱涵设计方案范文一、项目概述箱涵是一种用于桥下交叉支路、排水渠、沉箱等场合的长方形或圆形的预制构件。
在城市道路和铁路建设中，箱涵的使用非常广泛，因为它具有结构简单、施工方便、可靠耐用的特点。
而且作为城市基础设施，箱涵的建设往往需要考虑到交通、环境、城市规划等多个方面的因素。
因此，箱涵的设计方案需要综合考虑多个因素，以保证工程的安全、可靠、经济和合理。
二、设计原则1. 满足功能要求：箱涵作为交通设施的一部分，设计方案应该充分满足运输和排水等功能要求。
其中包括通行能力、排水能力、结构承载能力等。
2. 综合考虑：设计方案需要综合考虑土地利用、城市规划、环境保护等多个因素，以满足城市发展的需求。
3. 安全可靠：设计方案需要保证箱涵在使用过程中的安全可靠，包括结构强度、抗震性、防水性等。
4. 经济合理：设计方案应该在满足功能要求和安全可靠的基础上，尽量减少投资成本，以达到经济合理的效果。
三、设计步骤1. 方案调研：调研工程项目的地理环境、交通条件、用地情况等相关信息，为设计方案提供基础数据。
2. 初步方案设计：根据调研数据，初步确定箱涵的位置、尺寸、结构形式等，制定初步的设计方案。
3. 方案优化：对初步设计方案进行细化优化，包括结构设计、材料选择、建筑工艺等。
4. 结构计算：进行箱涵结构的强度计算、稳定性分析、变形计算等，保证结构的安全性。
5. 完善方案：将经过优化的设计方案进行完善，包括设计图纸、施工图、技术规范等。
四、设计内容1. 箱涵位置选择：根据道路、排水渠等交通设施的实际需要，确定箱涵的位置，确保其满足交通和排水功能要求。
2. 箱涵尺寸设计：根据设计要求和交通条件，确定箱涵的尺寸，包括长宽高、净宽、净高等。
3. 箱涵结构设计：根据箱涵的位置和尺寸，确定箱涵的结构形式，包括盖板、支撑、基础等。
4. 材料选择：根据箱涵的使用条件和结构要求，选择合适的材料，包括混凝土、钢筋、钢材等。
5. 施工工艺：根据箱涵的结构和材料特点，确定合适的施工工艺，包括模板施工、浇筑、拼装等。
单孔2x2箱涵结构设计计算书
ω1 = 1.4eP1 = 25.20 ω2 = 1.4eP2 = 46.70
kN/m2 kN/m2
x = hP/2
Nx = N4 = 96.33 kN Mx = MC+N1x-ω1·x2/2-x3(ω2-ω1)/6hP
= -2.37 kN·m Vx = ω1x+x2(ω2-ω1)/2hP-N1
20 24
mm MPa
MPa MPa kN/m3
kN/m3
(一)截面尺寸拟定 (见图L-01)
顶板、底板厚度
δ= C1 =
侧墙厚度
横梁计算跨径
侧墙计算高度
基础襟边 基础高度 基础宽度
t= C2 = LP = L0+t = L = L0+2t = hP = h0+δ = h = h0+2δ =
c= d= B=
(二)荷载计算
1、恒载 恒载竖向压力
h/D= 1.171875 p恒 = γ1H+γ2δ =
恒载水平压力
顶板处
eP1 = γ1Htan2(45°-φ/2) =
底板处
eP2 = γ1(H+h)tan2(45°-φ/3) =
2、活载
0.28 m 0.05 m
0.28 m 0.05 m 2.28 m 2.56 m 2.28 m 2.56 m
Nb1 = Nb2 = 20.52 kN
(3)c种荷载作用下 (图L-04) 恒载
McA = McD = -K(3K+8)/[(K+1)(K+3)]·phP2/60 McB = McC = -K(2K+7)/[(K+1)(K+3)]·phP2/60