50、预制钢筋混凝土箱形截面设计与应用详解

预制钢筋混凝土箱形截面设计与应用详解

在基础设施建设中，预制钢筋混凝土箱形截面广泛应用于涵洞、雨水排水和污水管道等工程。其设计需综合考虑多种因素，尤其是土荷载的影响。本文将深入探讨箱形截面设计在不同土荷载条件下的调整方法，并结合具体示例进行详细说明。

1. 标准箱形截面设计基础

标准箱形截面设计中的覆土高度基于“标准填土重量”，即单位重量为 120 lb/ft³ 的土柱重量，且土柱宽度等于箱形截面的总宽度。然而，在实际工程中，对于给定的覆土高度，箱形截面所需承受的土重可能与标准填土重量不同。

例如，根据 Marston - Spangler 理论，大多数“正突出”管道所需承受的土重比管道正上方的土柱重量大；而“沟槽式”管道、“负突出”管道和“诱导沟槽”管道所需承受的土重比管道上方的土重小。此外，设计师可能会选择使用不同于标准值（120 lb/ft³）的土单位重量，或者考虑特定的均匀分布表面附加荷载。

2. 钢筋面积调整依据

对于每种箱形截面类型，表 X1.1 给出了增量钢筋面积。当安装条件需要使用大于或小于“标准重量”的土重时，设计师可利用这些增量面积来修改表 1、2 或 3 中给定覆土高度下的钢筋面积。表 X1.2 还给出了每个标准箱形截面尺寸在无抗剪钢筋情况下，由抗剪强度决定的可承受的最大填土总重量。

因此，对于任何土重或表面附加荷载，或两者兼有，设计师可以使用表 1、2、3 和 X1.2 来确定不同覆土高度下所需的钢筋面积，或在无特殊抗剪钢筋情况下的最大覆土高度。

3. 设计示例分析

以下通过一个具体设计示例，说明如何使用上述表格为箱形截面获得合适的设计，以支持大于用