埋地钢管结构计算
给水排水工程埋地承插式柔性接口钢管管道施工技术
给水排水工程埋地承插式柔性接口钢管管道施工技术（一）构造要求1、管道（1）钢管管道的设计厚度，应根据计算需要的厚度另加构造厚度，构造厚度不应小于2mm。
（2）钢管扩胀后承插口部位管壁厚度不应影响管壁受力要求。
（3）钢管制作的椭圆度不得大于0.01D1；在管节的安装端部不得大于0.005D1；承、插口不大于0.003D1，并应满足承插接口的间隙要求。
（4）扩胀承插口表面应光滑，不得有裂纹、褶皱及豁口等缺陷。
（5）承插式柔性接口钢管的长度应根据管线的土质和施工运输条件确定。
钢管的定尺长度宜为6m或12m，其全长偏差为±20mm，非定尺管长度及公差应由供需双方协商确定。
（6）对于柔性接口连接的管道，采用接口转角改变管道敷设方向时，单个接口可用转角值不得大于接口允许转角的1/2。
（7）承插式钢管管道上有闸阀、流量计等管件需法兰连接时，或者承插式钢管需要与其他类型的管道连接时，承插式钢管可一端制作成承口或插口，另一端焊法兰盘。
法兰盘按现行国家标准《板式平焊钢制管法兰》GB/T9119的平面、突面板式平焊钢制法兰和《钢制管法兰技术条件》GB/T9124的钢制管法兰的有关规定执行。
（8）管道防腐应根据管道的使用年限、环境、使用介质条件做好设计。
（9）钢管采用阴极保护时，应将导线在钢管接口的承口与插口采用铝热焊跨接，以保证钢管接口导电的连续性，并应满足现行国家标准《埋地钢质管道阴级保护技术规范》GB/T21448的有关要求。
（10）承插式涂层钢管上应有清晰、耐久性标志。
标志内容至少应包括生产企业名称（或代号）、钢管公称外径、壁厚、材质、长度、执行标准、管号、生产年月等，在插口部位应标记插入深度的标识。
2、沟槽（1）沟槽形式应根据施工地段的土质、地下水位、管道直径、埋设深度、施工季节及地面构筑物状况等进行选择。
（2）管线穿越河道时，其埋深应同时满足相应防洪标准的冲刷深度和规定疏浚深度，并预留安全埋深。
（3）管顶覆土厚度应满足下列条件：①管顶覆土厚度不宜小于0.70m；②道路下铺设的管道覆土厚度不宜小于1.0m；当覆土厚度小于1.0m时，在管顶覆土时应采取荷载分散的结构加强措施或加固管道；③管顶应在冰冻线以下，当无法实现时，应有可靠的防冻保护措施；④覆土厚度应保证管道放空时在地下水位最高的情况下不发生漂浮。
埋地给水钢管道水泥砂浆衬里施工
一、埋地给水钢管道水泥砂浆衬里施工（一）一般规定1、水泥砂浆衬里在现场施工时，应在钢管道铺设完毕、试压合格并按设计要求覆土夯实后进行。
衬里施工过程中，钢管道应处于稳定状态；水泥砂浆衬里在工厂预制时，衬里施工完毕的钢管道在堆放、运输、装卸、安装及回填期间均应保持稳定状态。
2、水泥砂浆衬里在现场施工前应检查钢管道的变形状况，钢管道竖向最大变形值不应大于设计规定值，设计无规定时，钢管道的变形率不应超过2％。
水泥砂浆衬里在工厂预制前，钢管道最大变形值应满足衬里施工工艺要求，保证衬里厚度均匀、密实和粘附牢靠。
3、现场衬里施工前，钢管道内壁应进行清理，并应符合下列规定：（1）对新埋设的钢管道应去除松散的氧化铁皮、浮锈、泥土、油脂、焊渣、污杂物等附着物；（2）对旧钢管道还应去除锈瘤、水垢等附着物；（3）附着物去除后应用水清洗；（4）衬里施工时钢管道内壁不得有结露和积水。
4、工厂预制衬里时，预制前钢管道内壁的除锈方法和除锈等级应满足工厂衬里预制工艺的要求。
5、大口径钢管道衬里施工时可在钢管道内壁设置增强钢筋或钢筋网，增强钢筋或钢筋网的材质应与钢管道相同或相近，钢筋直径或钢筋网厚度不应大于衬里厚度的1/3。
（二）水泥砂浆制备1、水泥砂浆应采用机械混合搅拌，砂浆应在初凝前使用。
2、水泥砂浆重量配比宜为1∶1～1∶2。
水泥砂浆坍落度宜取60mm～80mm，当管道公称直径小于1000mm时，坍落度不宜大于120mm。
3、水泥砂浆的抗压强度不得低于30MPa。
（三）衬里施工及养护1、弯头、三通等管件和邻近阀门管段的衬里等可采用人工涂抹，并应以光滑的渐变段与机械喷涂的衬里相接。
2、在工厂预制的管道和管件衬里宜采用蒸汽养护，养护温度应为57℃～74℃，养护时间不得少于18h。
3、在现场施工的衬里，应采用自然养护。
管段衬里水泥砂浆达到终凝后，应立即进行浇水养护，养护温度不得低于10℃，养护时间不应少于7d；当采用矿渣硅酸盐水泥时，衬里养护时间不应少于14d。
钢管结构计算
稳定安全系数
刚度计算（cm)
强度计算(N/mm^2)
计算值
允许值 计算值
2.1
>2
四、结论
1. 根据以上计算条件及相应 规范得出，该种计算条件下 2. 考虑到管道埋设时间久 远，铺设长度较长，现状管
局部段地下水及杂散电流 的腐蚀，后期管顶堆积及道
对现状管道变形已超规范 要求段须采取更换或加强措
λ
Fcr.k
1 3.596471904
N 322056
бθ
强度验算
2.405E+02
б 189.3894 219.1024
稳定验算
Ep
Ip
206000
18
Ed
Wd.max
5
8.8792
不大于
8.52 12.78
ηбθ 216.4902204
<215
r0б 40.33994459 46.66881263
Kst 34.84152745 >2 31.76529046
之间
水泥砂浆
DL
Kb
1.1 0.103
Kgm 0.134
Kvm 0.189
Fwd.k 1.2
γQ 1.4
Ed 5
r0 213
G1k 0.84003792
qik 0.00353513
r0 213
α 1.20E-05
υs 0.4
Fsv.k 53.22018
γG,sv 1.27
D1 426
Kvm 0.189
r0 213
Fsv.k 53.22018
b0 1000
b0 1000
Ep
T
η
管罐结构设计复习
管道部分第一章地下管道一、概述埋地管道的敷设程序①开挖管沟②管段组焊③试压检验④管沟回填二、管道载荷及受力分析1、载荷分类永久载荷、可变载荷、偶然载荷2、薄壁环向应力和轴向应力=2??????=4??3、厚壁管道的应力分析从图中的应力分布曲线可看出，内压引起厚壁圆筒的径向应力和环向应力沿壁厚均是变化的，且两向应力的最大值均在内壁面处，而轴向应力在横截面上则为一个常数三、许用应力与壁厚设计1、管道许用应力计算公式[σ]=K φ??K ——强度设计系数Ф——焊缝系数?——钢管的最低屈服强度2、管道壁厚设计输油管道直管段壁厚设计公式输气管道直管段壁厚设计公式t——温度折减系数注:实际使用壁厚需要加上腐蚀余量3、管材选择目前用于长输管道的钢管主要有无缝钢管和焊缝钢管两种。
(焊缝钢管是发展的主要趋势)焊缝钢管主要有直缝埋弧焊钢管和螺旋缝埋弧焊钢管两大类型:直缝埋弧焊钢管与螺旋缝埋弧焊钢管相比具有焊缝短、成型精度高、残余应力小、错边量小等特点,但受力状况不如螺旋缝埋弧焊钢管好四、地下管道轴向应力与变形1、轴向应力-热应力热应力：与A、L无关，仅与管材、温度、约束条件相关。
2、环向应力的泊松效应注：注意正负号（受拉为正，受压为负）3、埋地管道不同约束情况下的应力分析三种不同的热变形：嵌固段、过渡段、自由段过渡段管道单位长度上的摩擦阻力：平衡条件：fl=???∵∴即出/入土段伸缩变形量为同样长度管段自由伸缩量的一半。
注：自由段长度较短，产生的热变形量可以由垫片等一些设施吸收，而过渡段较长，产生的热变形量则需要固定支墩来吸收。
五、固定支墩的设计计算1、作用和位置把过渡段长度缩减为0的措施。
2、固定支墩的受力平衡推力P与摩擦力f（土壤对支墩抗力T）平衡。
注：上式用于支墩和土壤无相对滑移的情况支墩抗滑移校核条件：T>KΦP3、土压力种类：注：上式用于支墩和土壤有相对滑移的情况4、支墩的倾覆校核5、地耐压校核支墩前边缘对地基的压力最大，以表示，后边缘压力最小，以???表示校核条件：六、管道弯曲应力1、简单弯曲情况下的管道弯曲应力计算（嵌固）管壁外层纤维引起的轴向拉力：2、存在相对位移时的弯曲应力计算如果管道曲率很大（>125），那么???=4??，这时弯曲管道由于内压和温差引起的轴向应力恰好与直线管道相同。
管道土方计算方法
管道埋地土（石）方工程量计算2000《全国统一安装工程预算定额》第六册“工业管道工程”册说明称：“地沟和埋地管道的土石方及砌筑工程执行” 《全国统一建筑工程基础定额》。
地沟土石方工程量计算是一项很复杂的工作，而且按专业分工，是属于土建预算员职责范围，同时，为了缩短本书篇幅，这里仅对管沟的形式及常用有关参数作以介绍外，其他有关详细计算方法，请有兴趣的工业管道预算员同志阅读《建筑工程预算编制入门》一书。
一、 埋地管道的开挖沟槽断面形式，设计人员是根据土质条件、地下水位、埋深、施工季节和施工方法等因素综合确定的， 一般常见管沟断面形式如图6-6示。
依次为直槽、梯形槽、混合槽、联合槽、二、 管道埋地沟槽常用参数1. 沟槽底部工作面宽度，见表6-25所示。
2. 沟壁最大允许坡度，见表6-26所示。
3. 管沟人工挖土底部宽度。
设计无规定时，可见表6-27所示尺寸计算。
4. 管沟回土应减土方量，管径500mm 以下者不扣其所占体积；管径超过500mm 以上时，应按表6-28数值扣除其所占体积。
注：①管道结构宽度：无管座者按管身外皮计；有管座者按管座外皮计 ；砖砌 或混凝土管。
沟按外皮计②沟底需增加排水沟时，工作面宽度可适当增加。
③有外防水的砖沟或混凝土厚时，每侧工作面宽度宜取800mm 。
管道埋地土（石）方工程量计算表6-26 管沟壁坡度系数注：土壤类别划分，详见《全国统一建筑工程基础定额》。
表6-28 各种管道应减土方（m3／m）1. 不放坡不加工作面公式：V=L·B·H2. 不放坡增加工作面公式：V=L·(B+2C)·H3. 放坡并加工作面公式： V=L·(B+2C+KH)·H4. 一侧放坡一侧支挡土板公式：V=L·(B+0.1+1／2KH)·H5. 不放坡两侧支放挡土板公式：V=l·(B+2C+0.1×2)·H 式中V—土方体积(m3)L—管沟图示长度(m)B—管沟图示宽度(m)H—管沟图示深度(m)C—一侧工作面宽度(m)K—放坡系数0.1—挡土板厚度(m)。
埋地钢管结构计算-2
8无刚性环钢管稳定计算稳定计算满足条件Pk管壁的临界压力（k g/cm2）Kg稳定系数，取q y垂直土荷载，（kg/cm2）q t地面活荷载，（kg/cm2）q g管内真空压力，（kg/cm2）DcδEgμnμor c41.9cml1000mE oηλ管道的平均直径，cm管壁计算厚度，cm管壁材料的弹性模量，kg/cm2管壁材料的波松比回填土的未经扰动时的变形模量kg/cm2Eo值的折减系数，取0.5刚性环的影响系数，取1管道失稳时，管道的波动系数。
查B1管道失稳时管壁产生的波数表得。
回填土的未经扰动时的泊松比确定n的参数平均半径（m）对于平管c/l计算管道长度（m）100δ/c()k g y t gp K q q q≥++()()()()222213111gkc oE n EpD nσηδλμμ-⎛⎫=⨯⨯+⎪--+⎝⎭Δ0.673847cm 0.8D11.25K10.083Wo150kg/cm rc20cm Eg2100000kg/cm2J0.083333cm4Eo20kg/cm2δ1cm管道的允许变形值变形的滞后系数基床系数纵向单位长度的垂线荷载钢管表观半径钢材的弹性模量钢管管壁纵向截面的惯性模量回填土的变形模量管道计算壁厚D1 1.25K10.096Wo220kg/cm rc20cm Eg2100000kg/cm2J0.571583cm4Eo20kg/cm2δ1.9cm K20.157M856.5354kg-cm P0kg/cm2max 1423.605min -1423.6地震演算钢管表观半径钢材的弹性模量钢管管壁纵向截面的惯性模量回填土的变形模量变形的滞后系数基床系数纵向单位长度的垂线荷载σ截面弯矩管道计算壁厚截面弯矩弯矩系数管内水压力vs286m/s a 1.6m2/s E198000T0.35D529δ7ka98155200ρ2000φ0.78539845σ29.488358.132.502.750.000.50Pk 值499.7740.001.902100000.000.302.000.3004.53460640.000.501.00于平管r c /l00δ/r c750050150前轮0.250.2后轮0.50.2。
原版输水管道结构计算
管道规格：1400×10管道工作压力F wk=0.80Mpa 管道设计内水压力Fwd，k=1.30Mpa 钢管管壁最大环向应力σθ=可变荷载组合系数φc =0.90荷载分项系数γQ =1.40管道工作水压力Fwk=0.80Mpa 设计内水压力F wd ，k =1.30Mpa 管道计算半径r 0=700.00mm 管壁计算宽度b 0=1400.00mm 管壁计算厚度t 0=8.00mm N=1605240.00N1605.24KN弯矩折减系数φ=1.00结构自重分项系数γG1= 1.20土压力分项系数γG ，sv = 1.27管内水重分项系数γGw = 1.20图集。
φc γQ Fwd，k r 0 b 0管道结构计算根据岩土工程勘察报告(达州市建筑设计研究院)，管道支墩、管道基础、流量计(阀门)井可以采用粉质粘土、卵石、强风化泥岩或强风化砂岩作为持力层，其承载力特征值fak≥120kPa。
管道跨越州河、明月江及架空段采用钢管，其余埋地管道采用球墨铸铁管，承插式柔性接口，橡胶圈止水。
架空管道支墩间距参照国标图集《自承式平直形架空钢管》05S506-1选用，管道支墩间距≤20.00m，管N /b 0×t 0＋6M / b 0×t 02道强度计算、稳定性、刚度验算详国标《自承式平直形架空钢管》05S506-1一、埋地钢管道1、管道强度计算可变作用组合系数ψc=0.90自重最大弯矩系数k gm =0.102土压力最大弯矩系数k vm =0.157水重最大弯矩系数k wm =0.102结构自重标准值G 1k =3.45KN/m 3452.61N/m 土压力标准值F sv ，k =108.80KN/m 108799.20N/m 管内水重标准值G wk =5.02KN/m 5024.00N/m 土的综合变形模量E d =5.00N/mm 2管材弹性模量E p =206000.00N/mm 2M=9228789.890.00001838728.83M=5466985.81N.mm σθ=282.02＜215 N/mm 2强度满足要求当土的综合变形模量E d =3.00当管顶覆土深度为6.00当土的综合变形模量E d =3.50当管顶覆土深度为6.40当土的综合变形模量E d =4.00当管顶覆土深度为6.70当土的综合变形模量E d =4.50当管顶覆土深度为7.00当土的综合变形模量E d =5.00当管顶覆土深度为7.30管壁截面临界压力F cr ≥稳定性抗力系数K ST =2.00土压力标准值F sv ，k =108.80N/mm 管道真空压力F vk=0.05Mpa 2、稳定性验算K ST (F sv,k /2 r 0+F vk +q ik )φ(γG1 k gm G 1k ＋γG,sv k vm F sv，k＋γGw k wm G wk ）r 0 b 0÷（1＋（0.732 E d ÷E p ）（r 0÷t 0）3)地面车辆、堆积荷载q ik =0.01Mpa 管壁截面临界压力F cr,k =F cr,k =1.85＞0.39F cr,k =4.04F cr,k =7.38F cr,k =11.74变形滞后效应系数D L =1.50k b =0.096可变作用准永久系数φq =0.50单位长度截面惯性矩I p =144.00mm 3最大竖向变形ωd,max =21.72＜24.84浮力标准值F fw,k =3.85KN/m 结构自重标准值G 1k =2.42KN/m 填土重标准值F sv ，k =4.00KN/m （浮容重）抗浮稳定性抗力系数K f =1.67＞ 1.10管顶最小填土厚度hmin=0.30m 浮力标准值F fw,k =5.38KN/m 结构自重标准值G 1k =2.81KN/m 单位长度浮力标准值F fw,k =2.57KN/m 管内水重标准值G wk = 5.03KN/m 当n=2时当n=3时当n=4时D L k b r 03(F sv,k +φq q ik D 1)/(E p I p +0.061 E d r 03)二、架空钢管道支墩结构计算4、抗浮验算竖向压力作用下柔性管道的竖向变形系数k b当n=5时3、刚度验算2Ep(n 2-1)(t/D 0)3/3(1-v p 2)+E d /(2(n 2-1)(1+v s ))1、设计参数支墩承担的浮力标准值102.97KN 支墩自重250.88KN （浮重）430.08抗浮稳定性抗力系数K f =2.44＞ 1.10一根抗浮锚筋承担的浮力7.21抗浮锚筋截面面积As=34.32mm 2选用φ10,截面面积As=78.50mm 21、设计参数混凝土重度γ=24.00KN/m 3原状土重度γs=18.00KN/m 3回填土重度γs1=16.00KN/m 3管道工作水压力Fwk=0.60Mpa 双管工作水压力Fwk=1.20管道设计内水压力Fwd,k=1.10Mpa 1100.00Kpa 管道直径DN=0.70m 地基承载力特征值fak=120.00Kpa 土壤内摩擦角φ=25.00°基底摩擦系数f=0.30管道截面外推力标准值P=423115.00423.12支墩推力合力标准值R=管道水平转角角度α=11.2522.5030.0077.00支墩推力合力标准值R=82.95165.09219.02526.79管道水平转角角度α=11.25°支墩长度L= 2.00m 2、支墩A结构计算三、埋地球墨铸铁管道支墩结构计算2、管道水平转角支墩结构计算KN 分项系数1.414.008.008.002*P*sin(α/2)支墩尺寸支墩高度H= 1.50m支墩厚度B=0.20m支墩顶距设计地面高度h1=0.50m支墩底距设计地面高度h2= 2.00m支墩自重G=43.00KN支墩计算T=179.21＞124.42管道水平转角角度α=22.50°支墩尺寸支墩长度L= 3.60m支墩高度H= 1.70m支墩厚度B=0.60m支墩顶距设计地面高度h1=0.50m支墩底距设计地面高度h2= 2.20m支墩自重G=88.00KN支墩计算T=392.82＞247.64管道水平转角角度α=30.00°支墩尺寸支墩长度L= 3.50m支墩高度H= 2.15m支墩厚度B=0.80m支墩顶距设计地面高度h1=0.50m支墩底距设计地面高度h2= 2.65m支墩自重G=82.96KN支墩计算T=550.52＞328.53管道水平转角角度α=77.00°支墩尺寸支墩长度L= 6.00m支墩高度H= 2.00m支墩厚度B=0.80m支墩顶距设计地面高度h1=0.50m支墩底距设计地面高度h2= 2.50m支墩自重G=192.00KN 支墩计算T=855.91＞790.19管道截面外推力标准值P=461580.00N461.58Kn管道弯头垂直力标准值N=管道弯头水平力标准值F=支墩推力合力标准值R=管道弯头垂直力标准值N=40.23KN 管道弯头水平力标准值F=459.82KN 管道水平转角角度α=47.00支墩推力合力标准值R=367.41KN支墩长度L=4.40m 支墩高度H=1.70m 支墩厚度B=支墩顶距设计地面高度h1=0.50m 支墩底距设计地面高度h2=2.20m 支墩自重G=308.00KN G+N=348.23KN 支墩计算T=552.32＞551.11A fak1056.00＞348.23管道截面外推力标准值P=423115.00N423.12Kn管道弯头垂直力标准值N=管道弯头水平力标准值F=支墩推力合力标准值R=管道弯头垂直力标准值N=205.13KN 管道弯头水平力标准值F=370.06KN 管道水平转角角度α=90.00支墩推力合力标准值R=560.86KN 2*P*sin(α/2)支墩尺寸3、47°水平弯+5°上弯P*sin αP*cos α)4、90°水平弯+29°下弯P*sin αP*cos α)2*P*sin(α/2)支墩长度L=5.00m 支墩高度H=2.20m支墩厚度B=支墩顶距设计地面高度h1=0.50m 支墩底距设计地面高度h2=2.70m 支墩自重G=350.00KN 支墩顶填土重W=90.00KN 支墩计算T=851.03＞841.29A fak1185.60＞440.00钢筋面积As=957.27mm 2选用10φ20 As=2500.00mm 2管道截面外推力标准值P=423115.00N423.12Kn管道弯头垂直力标准值N=管道弯头水平力标准值F=管道水平转角角度α=15.00管道弯头垂直力标准值N=109.51管道弯头水平力标准值F=14.42管道垂直上弯角度α=11.25°支墩长度L=0.80m 支墩宽度B=1.20m 支墩高度H=0.70m 支墩顶距设计地面高度h1=0.50m 支墩底距设计地面高度h2=1.20m 支墩自重G=10.00KN G+N119.51KN 支墩计算T=67.52＞21.63A fak226.08＞119.51P*(1-cos α)9、管道垂直下弯支墩结构计算支墩尺寸5、管道垂直上弯支墩结构计算P*sin α支墩尺寸管道截面外推力标准值P=423115.00N423.12Kn管道弯头垂直力标准值N=管道弯头水平力标准值F=管道水平转角角度α=9.0020.00管道弯头垂直力标准值N=66.19144.71管道弯头水平力标准值F=5.2125.52管道垂直下弯角度α=9.00°支墩长度L=2.00m 支墩宽度B=2.00m 支墩高度H=1.60m 支墩顶距设计地面高度h=0.50m 支墩自重G=299.50Kn 支墩顶填土重W=70.20Kn G+W=369.70Kn 支墩计算T=91.05＞7.81A fak=528.00＞369.70钢筋面积As=308.89mm 2选用8φ14 As=1200.00mm 2管道垂直下弯角度α=20.00°支墩长度L=3.00m 支墩宽度B=2.60m 支墩高度H=2.00m 支墩顶距设计地面高度h=1.00m 支墩自重G=374.40Kn 支墩顶填土重W=70.20Kn G+W=444.60Kn 支墩计算T=89.97＞38.28A fak=936.00＞444.60P*(1-cos α)支墩尺寸支墩尺寸P*sin α钢筋面积As=675.33mm2选用10φ16 As=2500.00mm2。
市政管道通用规范标准
市政管道通用规（征求意见稿）目次总则.................................................... 错误!未指定书签。
基本规定.................................................. 错误!未指定书签。
. 材料要求................................................. 错误!未指定书签。
. 工程勘查................................................. 错误!未指定书签。
工程调查............................................... 错误!未指定书签。
工程勘察.............................................. 错误!未指定书签。
结构作用及作用组合.................................... 错误!未指定书签。
结构设计.............................................. 错误!未指定书签。
耐久性设计........................................... 错误!未指定书签。
一般规定.............................................. 错误!未指定书签。
开槽敷设管道.......................................... 错误!未指定书签。
非开槽敷设管道......................................... 错误!未指定书签。
架空敷设管道.......................................... 错误!未指定书签。
评估与修复............................................... 错误!未指定书签。
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3)计算系数
rG1 1.2 包角 90 DL 1.25 n 2 rG,sv 1.27 kgm 0.102 η 0.9 Kst 2 rGw 1.2 kvm 0.157 γ 0 1 Kf 1.1 rGs 1.27 kwm 0.102 ψ 0.85 DL 1.5 Rq 1.4 kb 0.096 ψc 0.9
3
Br/d1 5.46 ν p 0.3
rs(kN/m ) rst(kN/m ) 19 78.5
ξ 1.02 ν s 0.4
Ed(kN/m2) 3.06E+03
2)几何参数
a(m) 0.2 D1(m) 1.832 b(m) 0.6 D0(m) 1.816 b0(m) 1 r0(m) 0.908 t(m) 0.016 r1(m) 0.916 D(m) 1.8 t0(m) 0.014 设计地面高程(m) 管中心高程(m) 18.61 管顶高程(m) 15.076 Ip(m4) 0.001167 14.16 Hs(m) 设计外水位(m) 3.534 15.28
OK！！！
4.稳定验算
工况1地面汽车荷载(kN/m2) 工况2地面堆积荷载(kN/m2) Fcr,k(kN/m )
2
( G1k gmG1k G , sv kvm Fsv , k Gw kwmGwk Qc kvmqik D1 )r0b0 E r 1 0.732 d ( 0 )3 E p t0 N c Q Fwd , k r0b0 N 6M x p c QEp T b0t0 b0t0 2 M
242.54 254.29 673.93
OK！！！ OK！！！
f
0 f
2
Fcr, k Kst (Fsv , k / D1 qik Fvk )
Fcr , k
x x
2
5.抗浮计算
∑FGK (kN/m) 8)地下水浮托力Ffw,k(kN/m) kf 130.17 37.30 3.49 OK！！！
埋地钢管的结构ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ算
1.基本资料 1)材料性能
Ep(kN/m2) 2.06E+08 f(N/mm ) 215 A3钢
2
参考《给水排水工程埋地钢管管道结构设计规程》
1800
En(kN/m2) 5.00E+03 α 1.20E-05
Ee(kN/m2) 3.00E+03
3
Ee/En 0.60
3
Br(m) 10 rw(kN/m ) 10
d , max
DL K b r0 ( Fsv , k q qik D1)
3
E p I p 0.061Ed r0 )
3
d , max D0
G1k st D0t Fsv , k s H s D1 Gwk wD2 / 4
qvk
ψq μ d 1 0.5 z(m) 3.534 n(轮个数) 4
n d Qvk (a 1.4 z )(nb di 1.4 z )
i 1 n 1
d1(m) 1.8
d2(m) 1.3
2.荷载计算
1)钢管自重G1k(kN/m) 2)竖向土压力Fsv,k(kN/m) 3)管内水重Gwk(kN/m) 4)设计内水压力Fwd,k(kN/m2) Fwk(kN/m2) 5)真空压力Fvk(kN/m2) 6)地面堆荷载qmk(kN/m2) 7)地面车辆荷载qvk(kN/m2) 两量汽-20 后轮着地 8)地下水浮托力Ffw,k(kN/m2) 7.16 123.01 25.43 150.00 100.00 50.00 10.00 4.12 Qvk(kN) 65 20.36
d3(m) 1.8
ψq 0.5
3.强度计算
工况1地面汽车荷载 N(kN) 171.61 工况2地面堆积荷载 N(kN) 171.612 管壁的纵向应力 σ x(N/mm2) △T°c 最大组合折算应力σ 1(N/mm2) 最大组合折算应力σ 2(N/mm2) γ 0σ 分子 23.16 分子 24.81 138.98 25 162.25 193.26 193.26 分母 3.97 分母 3.97 -20.56 M(kN.m) 5.84 M(kN.m) 6.25 σ θ (kN/m2) η σ θ (N/mm2) 191024.20 171.92 OK！！！ σ θ (kN/m2) η σ θ (N/mm2) 203708.74 183.34 OK！！！
2 E p (n 2 1) t 3 Ed ( ) 2 2 2(n 1)(1 s ) 3(1 p ) D0
FGK / Ffw, k K f
6.刚度验算
工况1地面汽车荷载ω d,max(mm) 0.057 工况2地面堆积荷载ω d,max(mm) 0.079 0.035 ψ Ψ D0(mm) 63.560 OK！！！ OK！！！