CN114481876A - 一种基于钢筋混凝土异形管涵设计的方法和制造 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于钢筋混凝土异形管涵设计的方法和制造，涉及钢筋混凝土异形管涵设计、生产领域，根据内力分布情况，在管涵内壁左右侧内配置构造筋，管涵外壁上下侧配置构造筋，在管涵外壁左右侧根据内力配置结构筋，管涵内壁上下侧根据内力配置结构筋，充分发挥混凝土抗压性能和钢筋的抗拉性能，构造筋及结构筋沿圆周方向长度尺寸根据结构设计确定；通过调整管涵底部外形，弱化了基础反力集中度，趋向均匀，使管涵内力发生变化，管底部最大弯矩减小，从结构上实现内力的调整；工厂内预制混凝土基础用的底板和侧板，产品质量有保障，批量化生产；缩短管涵施工现场的施工周期，减小了沟槽长时间无法回填带来得安全等风险。

Description

一种基于钢筋混凝土异形管涵设计的方法和制造
技术领域
本发明涉及钢筋混凝土异形管涵设计、生产和安装领域，具体是一种基于钢筋混凝土异形管涵设计的方法和制造。
背景技术
随着国家基础设施的不断完善，钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土管涵的大量应用，在国家大力推进节能环保目标的提出，水泥、砂子、碎石和钢筋的用量十分巨大，如何进一步发挥技术发明的作用，使材料性能得到充分发挥，从而节约材料用量，对高耗能产业的消耗进一步缩减，成为有所作为的领域。
而现有的钢筋混凝土管涵普通、常规的配筋设计、配置方法，一般为圆形或椭圆形均匀对称布置，在内力较小部位，钢筋配置存在较大浪费。
现在的钢筋混凝土管涵，普通管体外形一般为圆形、椭圆形或带平底的，管体外形光圆或带有局部的平直段，没有调整内力减小内力的作用，也无法实现内力相对均匀分布的作用；普通管涵采用施工现场浇筑混凝土做法，施工工期过长，管涵沟槽放置时间过长，带来了效益下降、施工组织繁杂及塌方等不利情况。
因此，本领域技术人员提供了一种基于钢筋混凝土异形管涵设计的方法和制造，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于钢筋混凝土异形管涵设计的方法和制造，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于钢筋混凝土异形管涵设计的方法和制造，包括如下步骤；
结构内力分析前提下的钢筋骨架配置；
结构内力分析前提下的管涵底部外形调整；
结构内力分析前提下的预制混凝土底板侧板设计制造，增强管涵承载力。
作为本发明进一步的方案：钢筋骨架设置，其包括如下步骤；核算管涵受到的外部荷载及内力(弯矩、轴力、剪力)，以及基础承载力；核算管涵弯矩分布情况及分布弯矩的大小及位置、分布区域；按照分布情况，在安全范围内，配置钢筋骨架；在管涵内壁上侧、下侧配置足够的抗拉钢筋，左右侧配置构造筋；在管涵外壁上侧、下侧配置构造筋，左右侧配置足够的抗拉钢筋；不是传统方式的均匀布置，构造筋具有管涵混凝土成型过程中防止混凝土塌落、裂缝等作用，实现管涵材料性能充分发挥的目的，满足消费者的需求。
作为本发明再进一步的方案：沟槽为砂石或素土基础情况下，管涵底部外形调整，其包括如下步骤；管涵受到的外部荷载，通过调整底部外形，使底部内凹而底部两侧外凸的形状，减小了管涵底部最大弯矩的数值：通过管涵局部外形调整，不限于管涵底部反弧措施，实现弱化地基反集中度，使地基反力趋向均匀，起到主动调整优化管涵内力趋向减小、均布的方法。
作为本发明再进一步的方案：预制混凝土构件底板和侧板增强管涵承载力，其包括如下步骤；在埋深较大或地基承载力太小，根据地质勘探报告，核算管涵受到的外部荷载，通过增加预制混凝土底板及侧板，提高了管涵承载力，在施工现场软弱地基或管涵埋深较大情况下，增设预制混凝土底板和侧板，起到组合预制基础作用，实现加强管涵承载力满足消费者的需求。管涵及底板侧板通过注浆孔，采用压力注浆方式缝隙的弥合。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
根据内力分布情况，在管涵内壁左右侧按规范配置配置构造筋，管涵外壁上下侧按规范配置配置构造筋，在管涵外壁左右侧根据内力按规范配置结构筋，管涵内壁上下侧根据内力按规范配置结构筋，充分发挥混凝土抗压性能和钢筋的抗拉性能；
通过调整管涵底部外形，弱化了基础反力集中度，使管涵内力发生变化，管底部最大弯矩减小，从结构上实现内力的调整。
工厂内预制混凝土基础用的底板和侧板，产品质量有保障，批量化生产；缩短管涵施工现场的施工周期，减小了沟槽长时间无法回填带来得安全等风险。
附图说明
图1为一种基于钢筋混凝土异形管涵设计的方法和制造中内力分析的构造筋示意图。
图2为一种基于钢筋混凝土异形管涵设计的方法和制造中内力分析的钢筋骨架设计示意图。
图3为一种基于钢筋混凝土异形管涵设计的方法和制造中基础部位外形调整内力原理示意图。
图4为一种基于钢筋混凝土异形管涵设计的方法和制造中软弱地基或特殊情况增强承载力原理示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的、功效，易于明白和了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明实施例1请参阅图1～4，本发明实施例中，一种基于钢筋混凝土异形管涵设计的方法和制造，包括如下步骤；
结构内力分析前提下的钢筋骨架配置；
结构内力分析前提下的管涵底部外形调整内力；
结构内力分析前提下的预制混凝土增强管涵承载力。
本发明实施例2提供一种基于钢筋混凝土异形管涵设计的方法和制造，在实施例1的基础上，钢筋骨架设置，其包括如下步骤；核算管涵受到的外部荷载及内力(弯矩、轴力、剪力)，以及基础承载力；核算管涵弯矩分布情况及分布弯矩的大小及位置、分布区域；按照分布情况，在安全范围内，配置钢筋骨架；在管涵内壁上侧、下侧配置足够的抗拉钢筋，左右侧配置构造筋；在管涵外壁上侧、下侧配置构造筋，左右侧配置足够的抗拉钢筋；不是传统方式的均匀布置，构造筋具有管涵混凝土成型过程中防止混凝土塌落、裂缝等作用，实现管涵材料性能充分发挥的目的，满足消费者的需求，通过相关数据，核算产品所受外力作用，对产品进行内力分析，按照分析成果，核算产品不同部位的配筋需求量，按照不同位置设置钢筋骨架的规格型号；
本发明实施例3提供一种基于钢筋混凝土异形管涵设计的方法和制造，在实施例1的基础上，管涵底部外形调整内力，其包括如下步骤；涵受到的外部荷载，通过调整底部外形，使底部内凹而底部两侧外凸的形状，减小了管涵底部弯矩的数值：核算管涵内力(弯矩、轴力、剪力)，以及基础承载力；核算管涵弯矩分布情况及分布弯矩的大小及位置；通过管涵局部外形调整，不限于管涵底部反弧措施，实现弱化地基，使地基反力趋向均匀，起到主动调整优化管涵内力趋向减小、均布的方法，达到产品与基础或地基之间内力的重新分布，起到减小或削弱钢筋混凝土管涵内力和峰值内力的效果，达到结构设计、配筋充分发挥材料性能的目的，同时起到节约材料和节能环保的作用；
本发明实施例4提供一种基于钢筋混凝土异形管涵设计的方法和制造，在实施例1的基础上，预制混凝土增强管涵承载力，其包括如下步骤；在埋深较大或地基承载力太小，根据地质勘探报告，核算管涵受到的外部荷载，通过增加预制混凝土底板及侧板，提高了管涵承载力，在施工现场软弱地基或管涵埋深较大情况下，增设预制混凝土底板和侧板，起到组合预制基础作用，达到适应不同埋深的管涵施工安装要求的作用，实现加强管涵承载力满足消费者的需求。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种基于钢筋混凝土异形管涵设计的方法和制造，包括如下步骤；
结构内力分析前提下的钢筋骨架配置；
结构内力分析前提下的管涵底部外形调整内力；
结构内力分析前提下的预制混凝土组合基础增强管涵承载力。
2.根据权利要求1所述的一种基于钢筋混凝土异形管涵设计的方法和制造，其特征在于，所述筋骨架设置，其包括如下步骤；核算管涵受到的外部荷载及内力(弯矩、轴力、剪力)，以及基础承载力；核算管涵弯矩分布情况及分布弯矩的大小及位置、分布区域。
3.根据权利要求1所述的一种基于钢筋混凝土异形管涵设计的方法和制造，其特征在于，所述管涵底部外形调整内力，其包括如下步骤；通过调整底部外形，使底部内凹而底部两侧外凸的形状，弱化地基反力集中度，减小了管涵底部最大弯矩的数值。
4.根据权利要求1所述的一种基于钢筋混凝土异形管涵设计的方法和制造，其特征在于，所述预制混凝土增强管涵承载力，其包括如下步骤；在埋深较大或地基承载力太小，根据地质勘探报告，核算管涵受到的外部荷载，通过增加预制混凝土底板及侧板，提高了管涵承载力。
5.根据权利要求1所述的一种基于钢筋混凝土异形管涵设计的方法和制造，其特征在于，所述按照分布情况，在安全范围内，配置钢筋骨架；在管涵内壁上侧、下侧配置足够的抗拉钢筋，左右侧配置构造筋；在管涵外壁上侧、下侧配置构造筋，左右侧配置足够的抗拉钢筋；不是传统方式的均匀布置。
6.根据权利要求3所述的一种基于钢筋混凝土异形管涵设计的方法和制造，其特征在于，所述通过管涵局部外形调整，不限于管涵底部反弧措施，实现弱化地基反力集中度，使地基反力趋向均匀。
7.根据权利要求4所述的一种基于钢筋混凝土异形管涵设计的方法和制造，其特征在于，所述在施工现场软弱地基或管涵埋深较大情况下，增设预制混凝土底板和侧板。
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