钢波纹管涵在国内已使用多年,最初在青藏铁路和公路中研究应用,目前已在多种地质地形情况下应用,并取得了良好的经济与社会效益。也逐渐为交通业内人士认可并推荐,在各等级公路桥涵项目中发挥它的专长,国内先后制定了交通运输行业标准《公路涵洞通道用波纹钢管(板)》(JT/T 791-2010)及《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)有波形钢涵洞章节。鹤壁市公路管理局在国道107改建工程和新老区快速通道北延工程中都使用了钢波纹管涵洞,取得了较好的社会效益和经济效益。
下面将钢波纹管涵洞的使用情况做一下介绍:
(一) 技术指标1、 涵洞孔径:2-4米2、 涵洞交角:10&3、 设计荷载:公路-Ⅰ级4、 地基容许承载力:220KPa以上5、 涵洞长度90.96米(二) 设计要点
1、 工程情况:钢波纹管涵洞,直径D=4m;波距L=150mm;波高d=50mm;厚度t=6.5mm;填石高度H=19m
2、荷载计算 设计荷载主要考虑管顶以上填土高度恒载和行车荷载的综合作用,恒载用DL表示,动载用LL表示。实际工程中荷载系数K取0.86。总荷载VP。VP(DLLL)K??VP(DLLL)K??=0.86*(494 KN/m2+2.63 KN/m2)=427.1018 KN/m2
3、环向压力 为适应管材管壁受到径向压力下产生的变形,管结构必须有足够的强度。管壁应力的容许值一般是由室内破坏性试验获得。波纹管所能承受的总压力VP的选取要考虑波纹管的抗变形能力,以确定钢波纹管的环向设计压力。波纹管涵的直径为D作用于管面的应力VP和波纹管环向压力C之间的关系为:CPD??=427.1018 KN/m2*4m/2=854.2036KN/m=854.2036 Kg/cm4. 极限应力计算结合本工程实际情况,涵管D=4m;波纹形状150mm*50mm壁厚为6.5mm的钢波纹管管取r=17.375mm(r为波纹管涵的截面回转半径)。即Dr=4000/17.375=230.22<294,故取容许管壁应力230bf?MPa。 <当取安全系数为2时,极限应力的计算值为: 2cbff?=230/2 MPa=115 MPa=1150 kg/cm2
5. 波纹管涵强度校核
根据设计要求,必须使得设计应力cP≦cf,而环向压力C和设计应力cP有如下关系,即 22/k1150/12.1073796.0854.2036pcmgcmkgACc????div>
故采用波形150mm*50mm,直径D=4m,厚度t=6.5mm的钢波纹管涵洞在19m填土高度公路—I级荷载作用下能够满足截面强度要求。
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公司名称:衡水贝尔克工程材料科技有限公司
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