混凝土圆管涵计算书

钢筋混凝土圆管涵结构计算书一、基本设计资料1．依据规范及参考书目：《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004），简称《桥规》《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》（JTJ 022-85）《公路小桥涵设计示例》（刘培文、周卫编著）《公路涵洞设计细则》(JTG-2007)《公路小桥涵勘测设计》（孙家驷主编）第三版2．计算参数：圆管涵内径D = 1000 mm 外径1170mm 圆管涵壁厚t = 85 mm填土深度H = 1100 mm 填土容重γ1 = 18.00 kN/m3混凝土强度级别：C30汽车荷载等级：公路-I级由公路桥涵地基及基础设计规范3.3.4求得：修正后地基土容许承载力[fa] = 150.0 kPa管节长度L = 1000 mm 填土内摩擦角φ= 30.0 度钢筋强度等级：R235 钢筋保护层厚度as = 30 mm受力钢筋布置方案：φ10@100 mm二、荷载计算1．恒载计算填土产生的垂直压力：q土= γ1×H = 18.0×1100/1000 = 19.80 kN/m2管节自重产生的垂直压力：q自= 25×t = 25×85/1000 = 2.13kN/m2故：q恒= q土+ q自= 19.80 + 2.125 = 21.93kN/m22．活载计算按《公路桥涵设计通用规范》（D60）第4.3.1条和第4.3.2条规定，计算采用车辆荷载；当填土厚度大于或等于0.5m 时，涵洞不考虑冲击力。

按（D60）第4.3.5条规定计算荷载分布宽度。

一个后轮单边荷载的横向分布宽度=0.6/2+1100/1000×tan30°=0.935 m由于一个后轮单边荷载的横向分布宽度=0.99 m > 1.8/2 m 故各轮垂直荷载分布宽度互相重叠，荷载横向分布宽度a 应按两辆车后轮外边至外边计算：a=（0.6/2+1100/1000×tan30°）×2+1.3+1.8×2=6.77 m一个车轮的纵向分布宽度=0.2/2+1100/1000×tan30°=0.735m由于一个车轮单边的纵向分布宽度=0.735m > 1.4/2 m故纵向后轮垂直荷载分布长度互相重叠，荷载纵向分布宽度b 应按二轮外边至外边计算：b=（0.2/2+1100/1000×tan30°）×2+1.4=2.87mq 汽 = 2×（2×140）/（a ×b ）= 560/（6.77×2.87） = 28.82 kN/m 23．管壁弯矩计算忽略管壁环向压力及径向剪力，仅考虑管壁上的弯矩。

圆管涵结构计算书项目名称________________ 日期______________________设计者_________________ 校对者____________________一、基本设计资料1．依据规范及参考书目：公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60-2004 )，简称《桥规》公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004 ) 公路桥涵地基与基础设计规范》 (JTG D63-2007 ) 公路砖石及混凝土桥涵设计规范》 (JTJ022-85)《公路小桥涵设计示例》2．计算参数：圆管涵内径D = 1000 mm 填土深度H = 1200 mm 混凝土强度级别：C15 修正后地基土容许承载力管节长度L =1000 mm 钢筋强度等级：R235刘培文、周卫编著)圆管涵壁厚t = 100 mm 填土容重丫i = 18.00 kN/m3汽车荷载等级：公路-n级[fa] = 150.0 kPa填土内摩擦角0 = 35.0度钢筋保护层厚度as = 25 mm受力钢筋布置方案：0 10@100 mm1 ．恒载计算填土垂直压力：q 土= 丫用=18.0 1200/1000 = 21.60 kN/m 2 管节垂直压力：q 自=24 末=24 1200/1000 = 2.50 kN/m 2故：q 恒=q 土+ q 自=21.60 + 2.50 = 24.10 kN/m 22．活载计算按《公路桥涵设计通用规范》第4.3.1 条和第4.3.2条规定，计算采用车辆荷载；当填土厚度大于或等于0.5m 时，涵洞不考虑冲击力。

按《公路桥涵设计通用规范》第4.3.5 条规定计算荷载分布宽度。

一个后轮单边荷载的横向分布宽度=0.6/2+1200/1000 x tan30° =0.99 m由于一个后轮单边荷载的横向分布宽度=0.99 m > 1.8/2 m 故各轮垂直荷载分布宽度互相重叠，荷载横向分布宽度a应按两辆车后轮外边至外边计算：a=(0.6/2+1200/1000x tan30°)x 2+1.3+1.8x2=6.89 m 一个车轮的纵向分布宽度=0.2/2+1200/1000x tan30° =0.79 m 由于一个车轮单边的纵向分布宽度=0.79 m > 1.4/2 m 故纵向后轮垂直荷载分布长度互相重叠，荷载纵向分布宽度b 应按二轮外边至外边计算：b=(0.2/2+1200/1000x tan30°)x 2+1.4=2.99 m q 汽=2 x( 2 x 140) / (a x b)=560/ (6.89X 2.99) = 27.24 kN/m 23．管壁弯矩计算忽略管壁环向压力及径向剪力，仅考虑管壁上的弯矩。

钢筋混凝土圆管涵排水管径计算过程
钢筋混凝土圆管涵是常用的排水结构，其管径计算过程如下：
1. 确定设计流量：首先需要确定涵管所需承载的流量。

这可以通过降雨强度、流域面积和设计标准来确定。

例如，可以使用降雨公式来计算设计流量。

2. 选择管道材料和强度等级：根据涵管所需的承载能力和使用环境，选择合适的钢筋混凝土管道材料和强度等级。

3. 计算水力半径：根据涵管的几何形状和尺寸（直径或高度和宽度），计算涵管的水力半径。

对于圆管涵，水力半径等于涵管内径的一半。

4. 根据设计流量和水力半径，使用曼宁公式计算涵管的水流速度。

曼宁公式如下：
V = (1/n) * R^(2/3) * S^(1/2)
其中，V为水流速度，n为曼宁粗糙系数，R为水力半径，S 为涵管的水流坡度。

5. 根据计算得到的水流速度，使用涵管的水流容积公式计算涵管的流量。

对于圆管涵，水流容积公式如下：
Q = A * V
其中，Q为涵管的流量，A为涵管的横截面积，V为水流速度。

6. 根据设计流量和计算得到的涵管流量，选择合适的涵管直径。

可以通过试算法或查表法来确定最合适的涵管直径。

需要注意的是，以上计算过程仅为一般性的步骤，实际设计还需
考虑其他因素，如涵管的安全系数、土壤条件等。

圆管涵结构计算书圆管涵结构计算书项目名称________________ 日期______________________设计者_________________ 校对者____________________一、基本设计资料1．依据规范及参考书目：公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60-2004 )，简称《桥规》公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004 ) 公路桥涵地基与基础设计规范》 (JTG D63-2007 ) 公路砖石及混凝土桥涵设计规范》 (JTJ022-85)《公路小桥涵设计示例》2．计算参数：圆管涵内径D = 1000 mm 填土深度H = 1200 mm 混凝土强度级别：C15 修正后地基土容许承载力管节长度L =1000 mm 钢筋强度等级：R235刘培文、周卫编著)圆管涵壁厚t = 100 mm 填土容重丫i = 18.00 kN/m3汽车荷载等级：公路-n级[fa] = 150.0 kPa填土内摩擦角0 = 35.0度钢筋保护层厚度as = 25 mm受力钢筋布置方案：0 10@100 mm1 ．恒载计算填土垂直压力：q 土= 丫用=18.0 1200/1000 = 21.60 kN/m 2 管节垂直压力：q 自=24 末=24 1200/1000 = 2.50 kN/m 2故：q 恒=q 土+ q 自=21.60 + 2.50 = 24.10 kN/m 22．活载计算按《公路桥涵设计通用规范》第4.3.1 条和第4.3.2条规定，计算采用车辆荷载；当填土厚度大于或等于0.5m 时，涵洞不考虑冲击力。

按《公路桥涵设计通用规范》第4.3.5 条规定计算荷载分布宽度。

一个后轮单边荷载的横向分布宽度=0.6/2+1200/1000 x tan30° =0.99 m由于一个后轮单边荷载的横向分布宽度=0.99 m > 1.8/2 m 故各轮垂直荷载分布宽度互相重叠，荷载横向分布宽度a应按两辆车后轮外边至外边计算：a=(0.6/2+1200/1000x tan30°)x 2+1.3+1.8x2=6.89 m 一个车轮的纵向分布宽度=0.2/2+1200/1000x tan30° =0.79 m 由于一个车轮单边的纵向分布宽度=0.79 m > 1.4/2 m 故纵向后轮垂直荷载分布长度互相重叠，荷载纵向分布宽度b 应按二轮外边至外边计算：b=(0.2/2+1200/1000x tan30°)x 2+1.4=2.99 m q 汽=2 x( 2 x 140) / (a x b)=560/ (6.89X 2.99) = 27.24 kN/m 23．管壁弯矩计算忽略管壁环向压力及径向剪力，仅考虑管壁上的弯矩。

涵洞计算设计说明一、圆管涵工程量的计算此例管涵为K0+120处的正交员管涵其孔径为1.25米，进出口形式采用八字墙形式，洞底中心标高为89.4米，路线设计标高为91.9米，路面边缘标高为91.855米，其计算图见后。

m=1.5n=5H=1.97mh=0.85mi=0.03a=1.62c=0.46涵长的计算;Li=[B:+m(H:-a)+c]/(1+im)=[6+1.5x(2.455-1.62)+0.46]/(1+0.03x1.5)=7.38mL=2L:=14.76m取L-15m1.翼墙墙身V=0.5cm(H'-h)+m(H-h)/6n=0.5x0.46x1.5x(1.97-0.85)+1.5x(1.97-0.85)/6x5)=1.44㎡两墙身=2x1.44=2.88m2.翼墙基础V==m(cte:+e:)(H-h)d+[m:/(2n:)](H-h)d+(cte:te.+h/n;)ed e:=12，ez=11，d=0.4，e=0.1V==1.5x(0.46+0.12+0.11)(1.97-0.85)*0.4+[1.5/(2*5)]x (1.97-0.85)x0.4+(0.46+0.12+0.11+0.85/5)x0.1*0.4V_=0.687m2V==2x0.687=1.374m3.进出口铺底V=2x(1.49+1.49+0.98x2)x(1.68+0.1)x0.5x0.25-1.95m4.截水墙V=2x{[1.49+2x0.98+1.49+2x(168+0.1-0.3)tg30]x0.3x0.5} x(0.6-0.25)=0.7m5.端墙墙身V=2x{0.4x(1.25+0.12+0.6)x(2x0.46+2x0.12+1.25)x0.745x0.4}=1.2m6.端墙基础V=2x[0.6x0.4x(2x0.46+2x0.12+1.25)]=1.2m7.15号混泥土帽石V=2x[(0.25x0.4-0.5x0.05x0.05)x(2.41+0.05x2)]=0.5m8.砂砾垫层V=0.3x2.75(7.33x2-2x0.4)=11.5m9.15号混泥土护管V=2.75x0.745x(7.33x2-2x0.4)-0.5x0.745x(7.33x2-0.4x2)=16.3m10.人工开挖土方V=30.5㎡二、盖板涵工程量的计算K1+030处涵洞为4x3的正交盖板涵，其洞口的进出口形式为采用八字墙形式，其洞底标高为89.0米，路面设计高为94.3米，其计算图式见后。

钢筋混凝土圆管涵结构设计（一）设计资料某双车道三级公路的钢筋混凝土圆管涵，该涵洞设计荷载公路—Ⅰ级，要求内径≥1m ，填土高H=1.2m ，土容重31/18m kN =γ，管节下砂垫层1m 厚，内摩擦角 35=ϕ，容许承载力[0σ]kPa 150=，试对构件进行强度、裂缝宽度和基地应力验算。

（二）设计计算设管壁厚0.1m ，外径1.25m ，每节1m 长，混凝土采用C15，钢筋采用R235。

1.恒载计算填土垂直压力：21/k 6.21182.1m N H q =⨯=⋅=γ土管节垂直压力：22/k 5.21.025t m N q =⨯=⋅=γ自2.活载计算按《公路桥含设计通用规范》（JTG D60—2004）第4.3.1条和第4.3.2条规定，本题计算采用车辆荷载，公路—Ⅰ级和公路—Ⅱ级荷载采用相同的车辆荷载标准，填料厚度等于或大于0.5m 的涵洞不记冲击力。

按《公路桥含设计通用规范》（JTG D60—2004）第4.3.5条规定计算荷载分布宽度：一个后轮单边荷载横向分布宽度=)14(28.123.199.030tan 2.126.0->>=⨯+见图m mm 故各轮垂直荷载分布宽度互相重叠，如图4-1a ）所示。

荷载横向分布宽度a 应按两辆车后轮外边至外边计算，即m a 88.6)8.123.1(2)30tan 2.126.0(=⨯++⨯⨯+= 一个车轮的纵向分布宽度=24.179.030tan 2.122.0m m >=⨯+ 故纵向后轮垂直荷载分布长度相互重叠，如图4-1b ）所示。

荷载纵向分布宽度b 按二轮（后轴）外边至外边计算，即m b 98.24.12)30tan 2.122.0(=+⨯⨯+= 2/31.2798.288.6)1402(2m kN q =⨯⨯⨯=汽图 4-13.管壁弯矩计算忽略管壁环向压力即径向剪力N 和V ，仅考虑管壁上的弯矩见图4-2。

图 4-2填土重产生的弯矩)1(137.02321λ-===R q M M M 土管壁自重产生的弯矩21304.0R q M 自=，22337.0R q M 自=，23369.0R q M 自=车辆荷载产生的弯矩)1(137.02321λ-===R q M M M 汽式中：土q 、自q ——填土、管自重产生的垂直压力；R ——管壁中线半径；λ——土的侧压系数，)2/45(tan 2ϕλ-= ；ϕ——土的内摩擦角；汽q ——汽车荷载产生的垂直压力。

钢筋混凝土圆管涵结构计算书一、基本设计资料1．依据规范及参考书目：《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004），简称《桥规》《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》（JTJ 022-85）《公路小桥涵设计示例》（刘培文、周卫编著）《公路涵洞设计细则》(JTG-2007)《公路小桥涵勘测设计》（孙家驷主编）第三版（P107 钢筋混凝土圆管涵结构计算，五步）2．计算参数：（第一步初拟圆管涵断面尺寸）圆管涵内径D = 1000 mm 外径1200mm 圆管涵壁厚t = 100 mm填土深度H = 1200 mm 填土容重γ1 = 18.00 kN/m3混凝土强度级别：C15(应不低于C20，本设计选取C25)汽车荷载等级：公路-Ⅱ级修正后地基土容许承载力[fa] = 150.0 kPa管节长度L = 1000 mm 填土内摩擦角φ= 35.0 度钢筋强度等级：R235 钢筋保护层厚度as = 25 mm受力钢筋布置方案：φ10@100 mm二、荷载计算（第二步外力计算）1．恒载计算填土产生的垂直压力：q土= γ1×H = 18.0×1200/1000 = 21.60 kN/m2管节自重产生的垂直压力：q自= 24×t = 25×100/1000 = 2.50 kN/m2故：q恒= q土+ q自= 21.60 + 2.50 = 24.10 kN/m22．活载计算按《公路桥涵设计通用规范》（D60）第4.3.1条和第4.3.2条规定，计算采用车辆荷载；当填土厚度大于或等于0.5m时，涵洞不考虑冲击力。

按（D60）第4.3.5条规定计算荷载分布宽度。

一个后轮单边荷载的横向分布宽度=0.6/2+1200/1000×tan30°=0.99 m由于一个后轮单边荷载的横向分布宽度=0.99 m > 1.8/2 m故各轮垂直荷载分布宽度互相重叠，荷载横向分布宽度a应按两辆车后轮外边至外边计算：a=（0.6/2+1200/1000×tan30°）×2+1.3+1.8×2=6.89 m一个车轮的纵向分布宽度=0.2/2+1200/1000×tan30°=0.79 m由于一个车轮单边的纵向分布宽度=0.79 m > 1.4/2 m故纵向后轮垂直荷载分布长度互相重叠，荷载纵向分布宽度b应按二轮外边至外边计算：b=（0.2/2+1200/1000×tan30°）×2+1.4=2.99 mq 汽 = 2×（2×140）/（a ×b ）= 560/（6.89×2.99） = 27.24 kN/m 23．管壁弯矩计算（第三步 内力计算）忽略管壁环向压力及径向剪力，仅考虑管壁上的弯矩。