CECS140-2011 給水排水工程 埋地預(yù)應(yīng)力混凝土管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程
《CECS140-2011 給水排水工程 埋地預(yù)應(yīng)力混凝土管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《CECS140-2011 給水排水工程 埋地預(yù)應(yīng)力混凝土管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程(96頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、中國(guó)工程建設(shè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) 給水排水工程埋地預(yù)應(yīng)力 混凝土管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管 管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程 Specificationforstructuraldesignofburiedprestressed concretepipelineandprestressedconcretecylinderpipeline ofwatersupplyandsewerageengineering CECS140:2011 主編單位:北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院 批準(zhǔn)單位:中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì) 施行日期:2012年1月1日 中國(guó)計(jì)劃出版社 2011北京 中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)公告 第93
2、號(hào) 關(guān)于發(fā)布《給水排水工程埋地預(yù)應(yīng)力 混凝土管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管 管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》的公告 根據(jù)中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)《關(guān)于印發(fā)《2008年工程建設(shè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)制訂、修訂計(jì)劃(第二批)〉的通知乂建標(biāo)協(xié)字〔2008〕98號(hào)》的要求,由北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院等單位全面修訂的《給水排水工程埋地預(yù)應(yīng)力混凝上管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》,經(jīng)本協(xié)會(huì)管道結(jié)構(gòu)專業(yè)委員會(huì)組織審瓷?現(xiàn)批準(zhǔn)發(fā)布,編號(hào)為CECS140?2011?自2012年1月1日起施行.原《給水排水工程埋地管芯纏絲預(yù)應(yīng)力混凝土管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》CECS140:2002和《預(yù)應(yīng)力混凝土輸水管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(
3、震動(dòng)擠壓工藝)》CECS16?90同時(shí)廢止. 中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì) -O一一年九月二十八日 根據(jù)中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)《關(guān)于印發(fā)《2008年工程建設(shè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)制訂、修訂計(jì)劃(第二批)〉的通知》(建標(biāo)協(xié)字〔2008〕98號(hào)》的要求,由北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院會(huì)同有關(guān)單位共同對(duì)《給水排水工程埋地管芯纏絲預(yù)應(yīng)力混凝土管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》CECS140:2002及8預(yù)應(yīng)力混凝土輸水管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(震動(dòng)擠壓工藝)》CECS16?90進(jìn)行合并修訂. 本規(guī)程系根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068和《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50153規(guī)定的原則,采
4、用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法編制,并與有關(guān)的結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范協(xié)調(diào)一致? 本規(guī)程共分7章和6個(gè)附錄,包括總則、術(shù)語和符號(hào)、材料、管道結(jié)構(gòu)上的作用、基本設(shè)計(jì)規(guī)定、管道結(jié)構(gòu)計(jì)算和構(gòu)造規(guī)定等內(nèi)容。 本規(guī)程修訂增加的內(nèi)容主要有:更改合并修訂后規(guī)程的名稱;增加“一階段”預(yù)應(yīng)力混凝土管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容;完善鋼筋強(qiáng)度綜合調(diào)整系數(shù);修改完善預(yù)應(yīng)力混凝土管抗裂計(jì)算公式;增加管道內(nèi)外防腐的內(nèi)容;增加管道的水平、縱向支城計(jì)算及限制接頭計(jì)算;補(bǔ)充與預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管配套的各種管件的計(jì)算及構(gòu)造;增加實(shí)算例題。 根據(jù)原國(guó)家計(jì)委計(jì)標(biāo)〔1986〕1649號(hào)文G關(guān)于請(qǐng)中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)負(fù)貨組織推薦性工程建設(shè)標(biāo)
5、準(zhǔn)試點(diǎn)工作的通知》的要求,推薦給工程建設(shè)設(shè)計(jì)、施工等使用單位及工程技術(shù)人員采用. 1總則 (1) 2術(shù)語和符號(hào) (2) 2.1 術(shù)語 : {2) 2.2 符號(hào) (3) 3材料 (6) 3.1 混凝土 ( 6 ) 3.2 憤應(yīng)力的絲 ( 6 ) 3.3 Mff ( 7 ) 3.4 砂漿保護(hù)層 (7 ) 4管道結(jié)構(gòu)上的作用 (8 ) 4.1 作用分類和作用代衣值 (8 > 4.2 永久作用標(biāo)準(zhǔn)值 < 8 ) 4.3 可變作用標(biāo)準(zhǔn)值、準(zhǔn)永久值系數(shù) 《13〉 5基本設(shè)計(jì)規(guī)定 《15》 5.1一般規(guī)定 (15) ,5.2承載能力極限狀態(tài)計(jì)算規(guī)定 (17) f5.3正常使
6、用極限狀態(tài)驗(yàn)算規(guī)定 (18) 6管道結(jié)構(gòu)計(jì)算 (20) 6.1 承效能力極限狀態(tài)計(jì)算 (20) 6.2 正常使用板限狀態(tài)計(jì)算 (23) 7構(gòu)造規(guī)定 (28) 7.1 管體 (28) 7.2 管道基址及溝槽回填 (29) 7.3 管道接頭 (30) 本燃程由中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)管道結(jié)構(gòu)專業(yè)委員會(huì)CECS/TCI7(北京市海淀區(qū)西直門北大街32號(hào)3號(hào)樓,北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院,郵政編碼:】。0082)歸口管理并負(fù)責(zé)解譯.在使用中如發(fā)現(xiàn)需要修改或補(bǔ)充之處,請(qǐng)將意見和資料寄交解科單位. 主編單位:北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院參編單位:上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院 中國(guó)市政工程華北設(shè)
7、計(jì)研究總院北京市市政工程研究院 新疆國(guó)統(tǒng)管道股份有限公司北京韓建河山管業(yè)股份有限公司天津萬聯(lián)管道工程有限公司深圳市卓成管道有限公司寧夏青龍管業(yè)股份有限公司 山東電力管道工程公司天滓市澤寶水泥制品有限公司 主要起草人:程渡 王貫明 宋克軍 主要審查人:沈世杰 張建華 吳悅?cè)? 代春生 李世龍 寧靖華 郭天木 楊濤 范民權(quán) 劉江寧 郭俊貴 蘇發(fā)懷 劉志剛 陳鴻城 張亮 周質(zhì)炎 蕭巖 王光明 何勇 王長(zhǎng)祥 賀鳴 Contents 1 Generalprovisions ( 1 ) 2 Termsandsymbols ( 2 ) 2?1Terms ( 2 )
8、2. 2Symbols ( 3 ) 3 Materials ( 6 ) 3.1 Concrete ( 6 ) 3. 2Prestrewingwire ( 6 ) 3. 3Steelcylinder ( 7 ) 3. 4Coatingmortar (7) 4Actionsonthepipestructure (8) 4.1 Actionstypeandrepresentativevalueofactions (8) 4. 2Characteristicvalueofpermanentaction (8> 4. 3Characteristicval
9、ueofvariableaction^coe(Fcientofquasipermanentvalue (13) 5. Fundamentaldesignrequirements (15) S.1Generalrequirement (15) 5. 2Designrequirementforcalculationofultimatelimitstates (17) 6. 3Designrequirementforcheckingcalculationofserviceabilitylimitstates (18) 6Calculationofpipestructure (20) 7
10、. 1Calculationofultimatelimitstates (20) 8. 2Checkingcalcu?tk>nofserviceabilitylimitstates (23) 9. Stipulationfordetailingrequirements (28) 附錄A管頂豎向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值 (33) 附錄B側(cè)向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值 《34) 附錄C地面車輛荷載對(duì)管道的作用標(biāo)準(zhǔn)值 (35) 附錄D預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管彈性抵抗矩折算系數(shù) (38) 附錄E圓形剛性管道在荷載作用下的彎矩系數(shù) (46) 附錄F管道支墩和限制接頭推力標(biāo)準(zhǔn)值 及抗推力標(biāo)準(zhǔn)值 (
11、47) 本規(guī)程用詞說明 ”(J) 引用標(biāo)準(zhǔn)名錄 附:條文說明 ι.o.1為了在給水排水工程埋地預(yù)應(yīng)力混凝土管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中設(shè)徹執(zhí)行國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策,做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量.制定本規(guī)程. 1.0.2本規(guī)程適用于埋地敷設(shè)的預(yù)應(yīng)力混凝土管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).其埋設(shè)條件為索土平基、人工七邦基礎(chǔ)及混凝土基礎(chǔ). 1.0.3預(yù)應(yīng)力混凝土管和頂應(yīng)力綱筒混凝土管的產(chǎn)品質(zhì)址應(yīng)分別徒合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)\蝕應(yīng)力混凝土性》GB5696和X預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管》GB/T19685的要求。 1.0.4本規(guī)程是根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《給水排水工程管道結(jié)構(gòu)設(shè)
12、計(jì) 規(guī)范》GB50332規(guī)定的原則制定, 10.5對(duì)于建設(shè)在地震區(qū)、濕陷性黃土或膨脹土等特殊地區(qū)的預(yù)應(yīng)力混凝上管和預(yù)應(yīng)力銅簡(jiǎn)混凝土管管道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),除應(yīng)符合本規(guī)程外,尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定. 7.1Pipestructure (28) 7.2Pipefoundationandtrenchbackfill (29) 7.3Pipejoints (30) 7.4Tubings (30) 7.5Anticorrosiondesignofpipestructure (32) Appendix A Characteristicvalueofverticalearth press
13、ureabovetopofrhepipe (33) Appendix B Characteristicvalueoflateralearth pressure (34) Appendix C Characteristicvalueofvehicularload (35) AppendixDReducedcoefficientofelasticsectionalresistancemomentofprestressedconcretecylinderpipe (38) AppendixEMomentscoefficientoftheloadsonroundrigidpipeline (
14、46) AppendixFCharacteristicvalueofthrustforceandantithrustforceonthebuttressandrestrainedjoint (47) Explanationofwordinginthisspecification (50) 1.istofquotedstandards <51) Addition:Explanationofprovisions (53) 2.1.10限制接頭restrainedjoint 用機(jī)械連接或焊接連接在一起的相鄰管道的接頭. 2.1.11 工作壓力 workingpressure 管道系統(tǒng)
15、在正常工作狀態(tài)下?作用在管內(nèi)壁上的最大持續(xù)運(yùn)行壓力。 2.1.12 設(shè)計(jì)壓力 designpressure 管道系統(tǒng)在運(yùn)行中,作用在管內(nèi)壁上的最大瞬時(shí)壓力。為管道工作壓力與殘余水錘壓力之和. 2.1.13 土弧基礎(chǔ) arcShaPPedsoilbedding 用砂礫土回填或原土開挖而成,用于支撐管道結(jié)構(gòu)的弧雙苑礎(chǔ).由管底基礎(chǔ)層和管下腋角兩部分組成。 2.1.14 1.14混凝土,基礎(chǔ) arcshappedconcretebedding 用混凝土澆筑而成用于支探管道結(jié)構(gòu)的弧型基礎(chǔ). 2.1.15 基礎(chǔ)支承角 beddingangle 基礎(chǔ)與管道相接處的兩頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的警截面圓心角。用
16、2α表示。 2.2符號(hào) 2.2.1管道上的作用和作用效應(yīng) Eq——管側(cè)主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值; Ffw.k—管道單位長(zhǎng)度上浮托力標(biāo)準(zhǔn)值; F岫——-管他被動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值; Fw.k—管道單位長(zhǎng)度上管頂豎向上壓力標(biāo)準(zhǔn)值; F"-管道的工作反力標(biāo)準(zhǔn)值; FMIl-管道的設(shè)計(jì)內(nèi)水壓力標(biāo)準(zhǔn)值; Fk——重力式支墩或限制接頭抗推力標(biāo)準(zhǔn)值; Bφ.k 推力庫準(zhǔn)值; MLX-在基本組合作用下,管側(cè)截面上的最大彎矩; N1—設(shè)計(jì)內(nèi)水壓力及管頂荷載作用下,管便截面上的軸 2術(shù)語和符號(hào) 2.1 術(shù)語 1. 1.1預(yù)應(yīng)力混凝土管prestressedconcretepipe 在混凝土管壁內(nèi)
17、建立有雙向預(yù)應(yīng)力的預(yù)制混凝土管?包括一階段管和三階段管。 2. 1.2一階段管 single-stagepipe 采用震動(dòng)擠壓工藝生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土管. 3. 1.3三階段管 three-stagepipe 采用管芯纏絲工藝生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝上管. 4. 1.4預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管prestπ?ssedconcretecylinderpipe 在帶有鋼筒的混凝土管芯外側(cè)緘繞環(huán)向頂應(yīng)力鋼絲并制作水泥砂漿保護(hù)層而制成的管干。包括內(nèi)襯式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝上管和埋置式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管. 5. 1.5內(nèi)襯式預(yù)應(yīng)力鋼筒混廉土管 lined-cylinderpipe 鋼筒在混凝土管芯外側(cè)的預(yù)應(yīng)力鋼
18、筒混凝土管. 6. 1.6埋置式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管 embedded-cylinderpipe 鋼筒在混凝土管芯內(nèi)部的預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管。 7. 1.7管件tubings 包括配件和異形管。 8. 1.8配件fillings 以鋼板作為主?結(jié)構(gòu)材料Jl(\一板的內(nèi)外晶包SHH筋(約網(wǎng)水泥砂漿或混凝土保護(hù)乂的冊(cè); 9. 1.9異形管?,∣>cι?u∣lpι∣?<- 采用與預(yù)應(yīng)力鋼淌浪,J Γ."!.'HAMIl標(biāo)準(zhǔn)克管. D1——管外徑; H,——管頂至設(shè)計(jì)地面的覆土高度; ——管壁矩形截面未經(jīng)折算的受拉邊緣的彈性抵抗矩。 2.2.5計(jì)算系數(shù) Pr 環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲配筋率
19、; A—縱向預(yù)應(yīng)力鋼絲配筋率; G——生產(chǎn)條件調(diào)整系數(shù); Cf——填埋式豎向土壓力系數(shù); Cd—開槽施工豎向士臣力系數(shù); 7—受拉區(qū)混凝土的塑性影響系數(shù); μ1i 動(dòng)力系數(shù); >2e—管壁內(nèi)、外側(cè)截面受拉邊緣的彈性抵抗矩折算系數(shù); A—預(yù)應(yīng)力混凝土管綜合調(diào)整系數(shù); X—預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管綜合調(diào)整系數(shù); K―?受拉區(qū)混凝土的影響系數(shù); QW—彎曲拉應(yīng)力系數(shù). 向拉力; Qvc—車輛的第:個(gè)車掄承擔(dān)的單個(gè)輪壓標(biāo)準(zhǔn)值; Qnh——地面堆積荷載標(biāo)準(zhǔn)值; M——輪壓傳遞到管頂處的豎向壓力標(biāo)準(zhǔn)值. 2.2.2材料指標(biāo) 公—砂漿的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值; ——砂漿的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值
20、; ———混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值; Ee—砂漿保護(hù)層的彈性模址; EC——混凝土的彈性模量; £.——鋼絲的彈性模Sh 1.1.1 泊松比; εra1-管體砂漿保護(hù)層相應(yīng)于抗拉強(qiáng)度的應(yīng)變敢。 2.2.3 應(yīng)力 CE預(yù)應(yīng)力鋼絲的張拉控制應(yīng)力; 小-一環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲扣除應(yīng)力損失后的有效預(yù)應(yīng)力; P—支墩作用在地基土上的平均壓力, A——縱向彎曲拉應(yīng)力; %—泊松應(yīng)力. 2.2.4 幾何參數(shù) Atn—管壁混凝土環(huán)向截面面積; Ak—鋼筒的截面面積; Ae-管壁截面(含鋼絲和砂漿保護(hù)層)的折算面積; Arl -管壁截面(含鋼絲、鋼筒和砂漿保護(hù)層)的折算面積;
21、Ap—環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲被面面枳; 小 一預(yù)應(yīng)力鋼絲中心個(gè)管壁川w故問?r∣心的距肉; 。一張拉端倘Il的SH價(jià); Qt—第i個(gè)車愴著第分MJI, b,—第i個(gè)車輪潦地',/f∣∣?∣0. 3.3 鋼筒 3.3 .1鋼筒用鋼板的物理力學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《碳點(diǎn)結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700?碳索結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板及例帶>GB912和《碳索結(jié)構(gòu)鋼冷軋薄鋼板及鋼帶》GB/T11253的規(guī)定. 3.4 .2鋼筒用鋼板的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和彈性模屈應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017的規(guī)定采用。 3.4 砂漿保護(hù)層 3.4.1 砂漿的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下式計(jì)算: f2)6
22、52√7^Γ <3,4.1) 式中Jik——砂漿的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa ∕mt,k—砂漿的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa),不得低于45MPaβ '.4.2砂漿的彈性模量E?應(yīng)按下式計(jì)算: Ee=7713(∕i)°' (3.4.2) 式中:E.——砂漿的彈性模量(MPa). 3.4.3 管體砂漿保護(hù)層相應(yīng)于砂漿抗拉強(qiáng)度的應(yīng)變量J-應(yīng)按I式計(jì)算: emι三??k (3.4.3) 式中:一管體砂裝保護(hù)層相應(yīng)于抗拉強(qiáng)度的應(yīng)變量。 3 .1混凝土 3.1.1 三階段管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管芯混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)不得低于C40J一階段管管體混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不得低于C50β 3.1.2 混凝
23、土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、彈性模量等力學(xué)性能指標(biāo),應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的規(guī)定執(zhí)行.離心成型的管芯混凝土強(qiáng)度及震動(dòng)擠壓成型的混凝土強(qiáng)度,可按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土管》GB5696的規(guī)定,分別提高25%和50%采用. 3.1.3 混凝土的硬含量應(yīng)符合現(xiàn)行協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土堿含量限值標(biāo)準(zhǔn)》CEcS53的規(guī)定。 3.1.4 混凝土配制中采用的外加劑,應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB50119的規(guī)定,并應(yīng)通過試驗(yàn)確定其適用性及摻入量。 4 .2預(yù)應(yīng)力鋼絲 4.1.1 預(yù)應(yīng)力混凝土管預(yù)應(yīng)力鋼絲宜采用冷拉鋼絲、消除應(yīng)力低松弛鋼絲'熱處理鋼筋或鋼絞線;預(yù)應(yīng)力鋼
24、筒混凝土管預(yù)應(yīng)力鋼絲應(yīng)采用冷拉鋼絲.其物理力學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)分別符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲》GB/T5223、《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼棒》GB/T5223.3和《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》GB/T5224的規(guī)定。 4.1.2 普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼絲的強(qiáng)度標(biāo)猛值及彈性模量,應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的規(guī)定采用。 ft4.2.1常用材料單位體積的自重標(biāo)準(zhǔn)tS(kN∕π√) Mff*K± 水泥砂漿I Wti I* fl*MMtft 25.0 22.0 78.5 78.5 j10.0 I2.2單位長(zhǎng)度管道上的豎向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值F.Q,應(yīng)根據(jù)管道MiQ方式
25、按附錄A確定. 1.2,3單位長(zhǎng)度管道上的物向土壓力標(biāo)潛值EP…FX應(yīng)按附錄H確定. 4.2.4預(yù)應(yīng)力鋼絲的有效預(yù)應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值%?、%應(yīng)為預(yù)應(yīng)力鋼絲的米拉控制應(yīng)力值。e扣除相應(yīng)張拉工藝的各項(xiàng)應(yīng)力損失值.預(yù),:,力刷絲的張拉控制應(yīng)力值心不宜超過表4.2.4規(guī)定的張拉控制應(yīng)力限值. 表&2.4張拉控制應(yīng)力限值 胡加片英 張拉拄制應(yīng)力瞅◎ 冷拉的統(tǒng)、消除應(yīng)力制蝮、的也成 0.75/2 絡(luò)處理綱;K、縱向也應(yīng)力創(chuàng)夠 0.70∕,λ 注,“為僅應(yīng)力網(wǎng)”強(qiáng)收標(biāo)準(zhǔn)的,按現(xiàn)行出窠標(biāo)準(zhǔn)(混足土靖構(gòu)設(shè)H規(guī)藺)GBSO(HO的炭定采用. 1.2.5相應(yīng)預(yù)應(yīng)力張拉工藝的各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失值應(yīng)按本規(guī)
26、程第4.2.G-4.2.10條的規(guī)定計(jì)算,預(yù)應(yīng)力損失組合應(yīng)符合表4.2.5的燒定: 三4.2.5各管型的預(yù)應(yīng)力根失組合表 H應(yīng)力做失類型 件不及部位 一階段作環(huán)向Bi應(yīng)力 一階段皆姒向一質(zhì)應(yīng)力 一階段管環(huán)向 -WRfl1縱向 KI膠力 稚應(yīng)力IM筋管再向我應(yīng)力 量檢??變賬外 一 7 √ 一 何處應(yīng)力除池。3 ?? J √ J √ IUet上收編除愛?!? J √ √ J J 4管道結(jié)構(gòu)上的作用 4.1 作用分類和作用代表值 4.1.1 管道結(jié)構(gòu)上的作用分為永久作用和可變作用兩類. 1永久作用應(yīng)包括管自重、豎向土壓力和側(cè)向土壓力、管
27、道內(nèi)水承、偵加應(yīng)力和地基不均勻沉降; 2可變作用應(yīng)包括地面堆積荷裁、地面車輛荷載、管道內(nèi)群水壓力和地下水壓力. 4.1.2 管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)不同性質(zhì)的作用應(yīng)采用不同的代表值.作用標(biāo)準(zhǔn)值為作用的基本代表值. 對(duì)永久作用,應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值;對(duì)可變作用,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用標(biāo)準(zhǔn)值、組合值或準(zhǔn)永久值作為代表值.可變作用組合值應(yīng)為可變作用標(biāo)準(zhǔn)值乘以作用的組合系數(shù);可變作用準(zhǔn)永久值應(yīng)為可變作用標(biāo)準(zhǔn)值乘以作用的準(zhǔn)永久值系數(shù). %1.3當(dāng)管道結(jié)構(gòu)承受兩種或兩種以上可變作用時(shí),按承裁能力極限狀態(tài)的作用效應(yīng)基本組合進(jìn)行設(shè)計(jì)或正常使用極限狀態(tài)的作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),可變作用應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值和組合值作
28、為代表值. 4?1?4當(dāng)按正常使用極限狀態(tài)的作用效應(yīng)準(zhǔn)永久組合進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),可變作用應(yīng)采用準(zhǔn)永久值作為代表值. 4.2 永久作用標(biāo)準(zhǔn)信 4.2.1 管自重和水重的標(biāo)準(zhǔn)值可按管道的設(shè)計(jì)尺寸與相應(yīng)材料單位體積的自重標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算確定.常用HlI中位體枳的自重標(biāo)準(zhǔn)值可按表4.2.1的規(guī)定確定. 筋率521.0%時(shí)?應(yīng)取0.7,當(dāng)AVL0%時(shí)?宜取1.0;對(duì)雙層配筋的第二層鋼絲,當(dāng)其配筋率用N 1.0%時(shí),應(yīng)取1.0,(OlVi.0%時(shí)?宜取Lh 八.「AX―第一層、第二層預(yù)應(yīng)力鋼絲的縱面面枳(mm*∕m). 2預(yù)應(yīng)力混凝土管縱向鋼筋的應(yīng)力松弛損失,應(yīng)按下式計(jì)W1 %=0.07公 (4.2.
29、7-3) 4.2.2 2.K混凝土收縮徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失人應(yīng)符合卜列規(guī)定: I混凝土收縮徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失電的取值應(yīng)按表L2.8的規(guī)定確定. 表4.2.8混戲士收縮徐變引起的預(yù)應(yīng)力搔失(N∕m") 7Σj*兀 O.I 0.2 0.3 0.4 0.5 三航網(wǎng)管和依應(yīng)力例育濕衣上管環(huán)向預(yù)應(yīng)力的牝 20 30 40 50 60 階段管環(huán)向反應(yīng)力IR絲和依應(yīng)力IHg土管懈問預(yù)后力例紇 28 38 48 $8 68 .t\大中力.用,分別為管壁不向我閱上的法向強(qiáng)壓應(yīng)力加富糖Itt及土住相應(yīng)階段的鍬向作IK應(yīng)力, ?2 為雁加預(yù)應(yīng)力時(shí)的泥我七立方體抗壓強(qiáng)俄
30、,可取O.7r,3∕e.'為管芯 Ift表上的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(N∕mn√)? 2,三階段管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土W道的管壁環(huán)向戮面上的”.向頂壓應(yīng)力分應(yīng)按下列公式計(jì)算: 6≤0.5八 (4.2.8-1) Op=∕?l+/3 (4.2.8-2) λ一AMm (4.2.8-3) JmAt,÷n,Apl Λp2σtβft (4.2.8-4) “A,f,+n.(A,∣+Api) n-Mn?τ (4.2.8-5) 續(xù)衰4.2.5 管蜃及部位 俊應(yīng)力 IH失類中 汾及管I-階段管 ,階段管壞向BUS力 三階段管MAHI應(yīng)力 BJ應(yīng)力用 ?[管環(huán)團(tuán) Hi應(yīng)
31、力 壞向 K應(yīng)力 颯陶預(yù)應(yīng)力 架界階段用筋應(yīng)力松弛。7 7 一 — - — 混凝土鼻性上幽<環(huán)向)上、 √ 一 √ — 混凝土彈性氏弟(縱向)g, — √ 一 √ - 注中有y的項(xiàng)目表小應(yīng)計(jì)算的H應(yīng)力助失. 4.2.6 張拉錨具變形引起的頸應(yīng)力損失%一應(yīng)按下式計(jì)算: σ.∣=γ-E, (4.2.6) 式中:α——張拉端錨具的變形值(mm3應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)確定,無試臉資料時(shí),可按LOmm計(jì)算; I—張拉端至錨固端之間的距離(Em); E1——鋼絲的彈性模量(、/mπ√).按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的規(guī)定采用。 4
32、. 2.7鋼絲應(yīng)力松馳引起的預(yù)應(yīng)力損失。「應(yīng)符合下列規(guī)定:
1對(duì)三階段管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管,鋼絲應(yīng)力松馳引起的環(huán)向預(yù)應(yīng)力損失加應(yīng)按下式計(jì)算:
σtj=0.08σ 34、損失值(MPa),
4.3可變作用標(biāo)準(zhǔn)值、準(zhǔn)永久值系數(shù)
1.LI地面車輛荷載對(duì)管道產(chǎn)生的豎向壓力的標(biāo)準(zhǔn)值q“可按附,C偷定,其相應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù)可取0.5.
∣.Λ.2地面堆積荷載的標(biāo)準(zhǔn)值q*可取IOkN∕mL其相應(yīng)的準(zhǔn)永'人俏彳牧可取0.5?
4.I.J轉(zhuǎn)道的設(shè)計(jì)內(nèi)水壓力標(biāo)準(zhǔn)值FMII可按下式計(jì)算:
—45Ert,FcV0.8MPa
F.dh—( (4.3.3)
∣i.4Fwfc,Fwk≥0.8MPa
J,中JBb——管道的工作壓力標(biāo)準(zhǔn)值(MPa).
段計(jì)內(nèi)水壓力的準(zhǔn)永久值系數(shù)可取0?72.
I<4埋設(shè)在地下水水位以下的管道,應(yīng)計(jì)算作用在管道上的地I”、M力(含浮托力), 35、其標(biāo)準(zhǔn)值和準(zhǔn)永久值系數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定:
I地下水位可按近期內(nèi)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和對(duì)設(shè)計(jì)使用周期內(nèi)補(bǔ)
?13?式中:凡——Si應(yīng)力鋼絲彈性模M與混凝土彈性模量的比值;
Et-管芯混凝土的彈性模量(N/mm,);
4—管壁環(huán)向截面上的法向預(yù)壓應(yīng)力(WmmD,
σp,—電層筋或第一層預(yù)應(yīng)力鋼絲對(duì)管壁環(huán)向截面的法向預(yù)壓應(yīng)力(N∕mn√);
。修 第二層頂應(yīng)力鋼絲對(duì)管壁環(huán)向截面的法向預(yù)樂應(yīng)力
(N∕mm2);
Acr—單層配筋時(shí),管芯和鋼筒的裁面折算面枳(mm,);
A'cr—雙層配筋時(shí),管芯、鋼筒和內(nèi)層鋼絲砂漿保護(hù)上的裁面折算面積(mπ√).
3一階段管的管壁環(huán)向或面上的法向預(yù)壓應(yīng)力外應(yīng)按 36、下式計(jì)算:
of=j?[σ?.—(σ,t÷σ?)]≤0.5/二 (4.2.8-6)
式中:月 環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲配筋率(%);
。“一蒸養(yǎng)階段預(yù)應(yīng)力損失(MPa);
%——混凝土彈性壓縮引起的環(huán)向預(yù)應(yīng)力損失(MPar
4預(yù)應(yīng)力混凝土管管壁混凝土在相應(yīng)階段的縱向預(yù)壓應(yīng)力.應(yīng)按下式計(jì)算:
,Opd=AGy<0β— +bq)[≤O.5∕*a (4.2.8-7)
式中”觴 砰壁混凝土在相應(yīng)階段的縱向預(yù)壓應(yīng)力(MPa);
A—縱向預(yù)應(yīng)力鋼絲配筋率(%).
4.2.9一階段管管體蒸養(yǎng)階段預(yù)應(yīng)力損失(包括鋼絲應(yīng)力松弛損失)應(yīng)按下式計(jì)算:
σ11=0.3C,σtββ (4.2.9)
式中:G 37、——生產(chǎn)條件調(diào)整系數(shù),G取O.7~1.O?
注I當(dāng)我際的的譙來技廢力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí).公式《4.2.9)中。g應(yīng)按文標(biāo)取0.
&2.10預(yù)應(yīng)力混凝土管和頸應(yīng)力例筒混凝土管混凝土彈株壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 一階段管管體混凝土彈性Hi縮引起的環(huán)向預(yù)應(yīng)力損失應(yīng)
?12?
5基本設(shè)計(jì)規(guī)定
5.1 一般規(guī)定
M.1本規(guī)程采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法,以可口指標(biāo)度量管道結(jié)構(gòu)的可靠度,除對(duì)管道整體穩(wěn)定驗(yàn)算外,均采用廿項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì).
5.1.2預(yù)應(yīng)力混凝土管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)仲川年限為50年,
∣.3預(yù)應(yīng)力混凝土管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管 38、管道的結(jié)構(gòu),應(yīng)按I到兩種極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì):
1承載能力極限狀態(tài):管道結(jié)構(gòu)達(dá)到最大的承載能力,管體或?yàn)榻訕?gòu)件因材料強(qiáng)度被超過而破壞;管道結(jié)構(gòu)整體失去平衡(橫陽及縱向滑移、上?。?
2正常使用極限狀態(tài):管道結(jié)構(gòu)出現(xiàn)超過使用要求的裂縫;M過正常使用的變形置限值.
V1.4對(duì)承載能力極限狀態(tài)計(jì)算和正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算時(shí),計(jì)MI況的作用組合應(yīng)按表5.1.4的規(guī)定確定。
?5.1.4計(jì)算工況的作用組合
永久作用
可受作用
Hn
IM
計(jì)WH目
管自青Gi
管內(nèi)水或Gw
會(huì)向土壓力FW
儕1向土壓力Ftp?Pp
H加應(yīng)力加
設(shè)計(jì)內(nèi)水質(zhì)力FZ
車柄或堆枳
荷戰(zhàn)
α? 39、%
胞下水R力(浮力)%
I
拉浮位定
G∣k
—
Fwλ
一
—
一
Il
旅Nr力捺定
C,
Fe、
F?∣>.?Fn
Fih
—
b
給發(fā)展趨勢(shì)的分析判斷確定其可能出現(xiàn)的最低水位和最高水位.
2地下水作用的準(zhǔn)永久值系數(shù),當(dāng)采用最高地下水位時(shí),可取平均水位與最高水位的比值;當(dāng)采用最低水位時(shí),應(yīng)取1.0.
屏Jt用采用直管段結(jié)構(gòu)計(jì)算方法確定.彎管中心線半徑小于2.5儕件m外徑時(shí),應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算增加鋼板的厚度.
5.2承載能力極限狀態(tài)計(jì)算規(guī)定
5.2.1 管道結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)遴行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)?結(jié)構(gòu)上的件作用均應(yīng)采用作用設(shè)計(jì)值.作用 40、設(shè)計(jì)值應(yīng)為作用分項(xiàng)系數(shù)與
11川代襄值的乘積.
5?2.2對(duì)管道結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí),應(yīng)按下式計(jì)算:
y0S≤R (5.2.2)
3.Ψ,χβ—管道結(jié)構(gòu)的直要性系數(shù)?取1.1.當(dāng)設(shè)計(jì)為雙線或設(shè)有調(diào)蓄設(shè)施時(shí)可取1.0;當(dāng)用作排水管時(shí)可取LOi
S—作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值;
R一一管道結(jié)構(gòu)抗力的設(shè)計(jì)值.
2. 3管道結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí),作用效應(yīng)的基本組合設(shè)計(jì)值應(yīng)ItI式編定:
M .
-S=∕g∣CgiGn+ XgCgG1?+ 7q>CqQ,)1(5.2.3)
——管自重分項(xiàng)系數(shù).當(dāng)作用效應(yīng)第管道結(jié)構(gòu)不利時(shí)取
1.2?有利時(shí)取1.0?
加一除管自亶外,第i個(gè)永久作用分項(xiàng)系數(shù),當(dāng) 41、作用效應(yīng)對(duì)管道結(jié)構(gòu)不利時(shí)均應(yīng)取L27;當(dāng)有利時(shí)均應(yīng)取1.0;
yφ—第)個(gè)可變作用分項(xiàng)系數(shù),當(dāng)作用效應(yīng)對(duì)管道結(jié)構(gòu)不利時(shí)均應(yīng)取L4;當(dāng)有利時(shí)均應(yīng)取1.0;
Clit——管自重的作用效應(yīng)系數(shù);
Cq——除管自重外,第i個(gè)永久作用效應(yīng)系數(shù);
——第J個(gè)可變作用效應(yīng)系數(shù),
(?Λ 自重標(biāo)準(zhǔn)值;
(運(yùn)一除管自重外其他永久作用標(biāo)準(zhǔn)值;
tt*S.1.4
計(jì)算工況
計(jì)算項(xiàng)目
永久作用
可變作用
*a*c,
管內(nèi)水垂?
像向士Hi力卜*.
MlM
土壓力F"?F.
出加應(yīng)力%
設(shè)計(jì)內(nèi)水壓力FI
車輛或堆積帝我%?q)?,
燉下水壓力 42、20Ge
1.27
1.27JII
1.00Fi
一
J.40
L40%IOqa
P
控制開裂標(biāo)準(zhǔn)也合
Cn
Gy
F..」
-
%
Fill
%Qz
—
V
控制開裂準(zhǔn)永久統(tǒng)合
GC
K
一
F?∣∣,k
Fu
q+
注|1車輛黃笠和維曲堆雙曲&不毒同時(shí)計(jì)入,取其中較大者,
2計(jì)W工況In件體強(qiáng)度計(jì)算中蛤出的】.20等系數(shù)為相應(yīng)作刖的分項(xiàng)系數(shù);
3計(jì)算工況N砂漿控制開裂標(biāo)注組合計(jì)算中不含用.
5.1.5 預(yù)應(yīng)力混凝土管管道和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管道的結(jié)構(gòu)內(nèi)力應(yīng)按彈性體系計(jì)算,不考慮非彈性變形所引起的塑性內(nèi)力而分布.
43、5.1.6 當(dāng)管道地基土質(zhì)或管頂視土有顯著變化時(shí),應(yīng)計(jì)算地基不均勻沉降對(duì)管道結(jié)構(gòu)的影響?采取相適應(yīng)的構(gòu)造措施或進(jìn)行地基處理.
5.1.7 配件設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《給水排水管道工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50332及其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
5.1.8配件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算可采用現(xiàn)行協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《給水排水工程埋地鋼管管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程>CECS141規(guī)定的方法,對(duì)采用水泥砂漿、混凝土內(nèi)襯和外保護(hù)層管件的鋼板可不計(jì)腐蝕厚度.
5.1.9 T形三通、Y形三通、十字形四通應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算,可采用增加鋼板厚度或加固梁系統(tǒng)等方法.
5.1.10 當(dāng)彎管中心線半徑大于我用I:.,倒管道外徑時(shí),鋼板
?16?
的有關(guān) 44、規(guī)定采用。
4.3.5采用水泥砂漿、混凝土做內(nèi)襯和外保護(hù)層的管件剛度計(jì)算“,川半剛性管模型分析計(jì)算,管件最大豎向變形不宜大于/?100OOO和0.02D(D為公稱直徑),取二者較小值.
QA——第1個(gè)可變作用標(biāo)準(zhǔn)值;
≠e一—可變作用的組合系數(shù),取0.9.
注I作用效應(yīng)系數(shù)為管道結(jié)構(gòu)中作用產(chǎn)生的效應(yīng)(內(nèi)力、應(yīng)力騫)與該作用的比值,可按循構(gòu)力學(xué)方法哈定.
5.2.4 對(duì)埋設(shè)在地下水水位以下的管道,應(yīng)根據(jù)坡施地下水位和管頂覆土條件驗(yàn)算抗浮穩(wěn)定.驗(yàn)算時(shí),各種作用應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值,并應(yīng)滿足抗浮穩(wěn)定性抗力系數(shù)Ki不小于1.1的要求.
5.2.5 在管道敷設(shè)方向改變處應(yīng)采取抗推力措施(重力式支地、 45、打樁等)并進(jìn)行抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算,驗(yàn)算時(shí),各種作用應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值,其抗滑稔定性抗力系數(shù)Ki不應(yīng)小于1.5;限制接頭抗滑穩(wěn)定性抗力系數(shù)K,不應(yīng)小于1.1。
5.3正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算規(guī)定
5.3.1 對(duì)正常使用極限狀態(tài),管道結(jié)構(gòu)應(yīng)分別按作用效應(yīng)的禰準(zhǔn)組合和在永久組合進(jìn)行驗(yàn)算,并應(yīng)保證管壁截面和砂漿保護(hù)層不出現(xiàn)裂縫,以及應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算值不超過規(guī)定的限值。管件應(yīng)控制影響正常使用的變形量.
5.3.2 管道結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算時(shí),作用效應(yīng)均采用作用代表值計(jì)算。
5.3.3 正常使用極限狀態(tài)按標(biāo)準(zhǔn)組合驗(yàn)算時(shí),作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式計(jì)算:
Sd=QGk+∑G;G*+在∑CQQ,k (5.3.3) 46、
式中:Sd—變形、裂縫等作用效應(yīng)的設(shè)計(jì)值(I
5.3.4 正常使用極限狀態(tài)按準(zhǔn)永久組合驗(yàn)算時(shí),作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式計(jì)算:
O 1*
Sd=GGk+∑CgG,十∑CMQA(5.3.4)i?2 /■I
式中:九——第J個(gè)可變作用的準(zhǔn)永久值系數(shù),按本規(guī)程第4.3節(jié)道支城底面以上的有效重量2G產(chǎn)生地基上的壓力;對(duì)管道縱向向上彎頭尚應(yīng)包括內(nèi)水壓力引起的向下垂直力;
/.——經(jīng)過深度修正的地基土承載力特征值(kN∕r1121按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007的規(guī)定采用.
I—支墩作用在地基土上的眼小壓力(kN∕π√);
Pi——支墩作用在地基土上的最大壓力(kN∕ 47、r112);
∣V——管道縱向支墩受內(nèi)水壓力引起的垂直力標(biāo)準(zhǔn)值(kN).按本規(guī)程附錄F.0.1計(jì)算;
∑G—包括支地、管體、管內(nèi)水、支地以上覆土等各項(xiàng)有效重量標(biāo)準(zhǔn)值之和(kN).
2對(duì)限制接頭管段鋼筒及連接件應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算,并符合訓(xùn)哨構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017的規(guī)定。
3當(dāng)采用樁基抗推力時(shí),應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)選C建筑地基基礎(chǔ)ι7i∣規(guī)范》GB50007的規(guī)定確定.
,1.3預(yù)應(yīng)力混凝土管的環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲截而面積,應(yīng)按下列公K計(jì)算:
λ^(n,÷?)
(6. 1. 3-1)
N=%也加Fe%Xlθ7-o.5(Ef+≠cq,llD∣)]
(6.1.3-2)
MLk=7or0 48、Og(73Fm卜+我加q&Di)+ktmZy4F.p,|.D1+.υ∣?√?—環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲栽面面積(mn√∕m);
A?eXjzGwk -KfaiyGlGi卜一
(6. 1.3-3)
N1——設(shè)計(jì)內(nèi)水壓力及管頂荷載作用下,管側(cè)截面上的軸向拉力(N/m1以受拉為正;
MU,——在基本組合作用下,管側(cè)截面上的最大彎矩(N-mm∕m).計(jì)算結(jié)果為負(fù)值,表示管外壁受拉,
6管道結(jié)構(gòu)計(jì)算
6.1 承載能力極限狀態(tài)計(jì)算
6.1.1 抗浮穩(wěn)定驗(yàn)算應(yīng)按下式計(jì)算:
GFTjKf (6.1.1)
式中:FgI——管道單位長(zhǎng)度上管頂豎向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m);FMlI——管道單位長(zhǎng)度上浮托 49、力標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m);
Ki——抗浮穩(wěn)定性抗力系數(shù),按本規(guī)程第5.2.4條的規(guī)定采用?
6.1. 2管道敷設(shè)方向改變處的抗推力穩(wěn)定驗(yàn)算應(yīng)符合下列要求:1當(dāng)管道采用重力式支地或由限制接頭連接的管段抗推力
時(shí)應(yīng)按下列公式計(jì)算:
含2K,
(6.1.2-1)
P≤∕.
(6.1.2-2)
(6.1.2-3)
AMX&L2/.
(6.1.2-4)
V<0.9∑G
(6.1.2-5)
式中:Fik——在設(shè)計(jì)內(nèi)水壓力作用F,管道承受的推力標(biāo)準(zhǔn)值
(kN)β按本規(guī)程附錄F.0.1計(jì)算;
鼻——重力式支墩或限制接頭抗推力標(biāo)準(zhǔn)值(kN).按本規(guī)程附錄F.0?2計(jì)算;
K.—抗 50、滑穩(wěn)定性抗力系數(shù).按本規(guī)程第5.2.5條的規(guī)定采用;
P—支墩作用在地胚I:上的平均壓力(kN∕m?在指管
? 鋼筒的截面面積(mnrL/m);
/ 鋼筒的材料抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N∕mπ√).按現(xiàn)行國(guó)家
標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017的規(guī)定采用.
6.2 正常使用極限狀態(tài)計(jì)算
62.I的應(yīng)力混凝土管在正常使用條件下,其環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲的A"U血出應(yīng)按下列公式計(jì)算:
Ap≥(σ,4-Ky∕lo- (6.2.1T)
Opc
九啜+修 S2.1-2)
Ng=我FMlIrOX107 (6.2.1-3)
M-r0[Λvβ,(Fty.h÷≠c<∕v∣1D1)+ΛhmFct,.uD∣ 51、+AfG*k+JGl」(6.2.1-4)對(duì)于一階段管:
K=I-O.1429?l (6.2.1-S)
JΛ
“干三階段管:
K=0.5714-0.1429^?-+0.1633用門(6.2.1-6)Ac"J∣∣∣ Vyg/,k
.V'I':Am--管壁戴面(含鋼絲和保護(hù)層)的折算面積(mm?/m);Λ∕lta.一在標(biāo)準(zhǔn)組合下,管壁頂、底截面上的最大彎矩(N?mm∕m)∣
NK—在內(nèi)水壓力標(biāo)準(zhǔn)值作用下,管壁上的軸向拉力(N/m);
W.——管壁截面(含鋼絲和保護(hù)層)受拉邊緣的折算彈性抵抗矩(mπ√∕m);
/,k―管芯混凝土的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,按照了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)仃昆凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 52、50010的規(guī)定采用;
Ik—受拉區(qū)混凝土的膨響系數(shù);
代人配筋公式時(shí)取正值,
4—預(yù)應(yīng)力鋼絲中心至管壁折算截面重心的距離(mm),可按本規(guī)程附錄D確定;
f”一預(yù)應(yīng)力鋼絲的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N∕mτ√),按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的規(guī)定采用,
A——預(yù)應(yīng)力混凝土管綜合調(diào)整系數(shù)?三階段管可取0.9,一階段管可取1.0∣
-管壁截面的計(jì)算半徑,取管中心至管壁截面重心的距離(mm);
UkijIg—分別為豎向、側(cè)向壓力和管內(nèi)水重、管自重作用下?管側(cè)踐面上彎矩的彎矩系數(shù),可根據(jù)管基形式按附錄E確定,其中土弧基礎(chǔ)的k,n應(yīng)按管基支承角為2().的數(shù)據(jù)采用;
Di 管外 53、徑(Tn
加、%,—第,個(gè)永久作用,第1個(gè)可變作用的分項(xiàng)系數(shù);
——輪壓傳遞到管頂處的豎向壓力標(biāo)準(zhǔn)值(kN∕mD,當(dāng)小于地面堆積荷載<7Z時(shí),應(yīng)取QG計(jì)算,GWk 管內(nèi)水重標(biāo)準(zhǔn)值(N∕m);
凡g一管道的設(shè)計(jì)內(nèi)水壓力標(biāo)準(zhǔn)值(N∕π√r
法,GcFib和FM的最納單位采用N/m.N/m和N∕m?
6.1.4預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲截面面積應(yīng)按下式計(jì)算:
AB先(M+穿-AJ) (6.1,4)
式中聲——預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管綜合調(diào)整系數(shù).內(nèi)襯式頸應(yīng)力鋼筒混凝土管取Lh埋置式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管:管徑大于1600mm時(shí),取O.9∣管徑小于或等于1600mm時(shí),取1.Oi
Mi, 54、[人.<%++√?q*Di)+LF,*Dι+JGwfc+AmGe](6.2.3-4)
.<1'1,t 在作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下,管便!截面邊緣的最大拉應(yīng)力
(N∕mm2)j
M?一在作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下,管側(cè)截面上的軸向拉力(N∕m).以受拉為正j
M?...-在作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下,管側(cè)截面上的最大彎矩(N?mm∕m).計(jì)算結(jié)果為負(fù)值,表示管外壁受拉.代人應(yīng)力公式時(shí)取正值;
管體砂漿保護(hù)層相應(yīng)于抗拉強(qiáng)度的應(yīng)變量,按本規(guī)程第3.4.3條的規(guī)定采用;
??.——砂漿保護(hù)層應(yīng)變量設(shè)計(jì)參數(shù),取5.0;
I, 砂漿保護(hù)層的彈性模量(N∕mmi).
2預(yù)應(yīng)力鍋筒混凝土管砂漿保護(hù)層應(yīng)力應(yīng)按下式計(jì)算 55、:
,(:中:,小一管壁外側(cè)截面受拉邊緣彈性抵抗矩的折算系數(shù),按本規(guī)程附錄D確定.
<.?4在準(zhǔn)永久組合作用下,三階段管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管環(huán)
WM外的砂漿保護(hù)層應(yīng)力應(yīng)按下式計(jì)算:
σL≤α?jEfn (6.2.4-1)
I三階段管環(huán)向鋼絲的砂漿保護(hù)層應(yīng)力應(yīng)按下列公式計(jì)算:
Nj1=^wFwd,hr0×10'3-0.5(Fn..h+^vQADl)
(6.2.4-3)
"IOvm(B..I,十“q?kDi)十JFe?kD∣+E?Gd+自InGIj
(6.2.4-4)
式中EJ—在作用效應(yīng)準(zhǔn)永久組合下,管側(cè)截面邊緣的最大拉應(yīng)
7—受拉區(qū)混凝土的塑性影響系數(shù),取1.75;% 56、——環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲扣除應(yīng)力損失后的有效預(yù)應(yīng)力(N∕mr√),
“一在作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下,管壁頂、底計(jì)算裝面上的邊緣最大拉應(yīng)力(N∕mπ√);
k-f、3—分別為豎向、側(cè)向壓力和管內(nèi)水重、管自重作用下,管頂和管底截面上彎矩的彎矩系數(shù),可根據(jù)管基形式按附錄E確定,其中土弧基礎(chǔ)的Ae應(yīng)按管基支承角為20.的數(shù)據(jù)采用.
6.2.2預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管在正常使用條件下,其環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲的截面面積應(yīng)按F列公式計(jì)算:
—KM井 (6.2.2-1)
%=/十翁 (6.2.2.2)
M
K=Q.2449 +0.5714 (6.2.2-3)
3"Pjdl
式中:A.—管壁截面(含鋼筒、鋼絲、眇漿保 57、護(hù)層)折算面積(mm2∕m){
WP—管壁矩形截面(含鋼筒、鋼絲、砂漿保護(hù)層)未經(jīng)折算的受拉邊緣養(yǎng)性抵抗矩(mπ√∕m);
5—管壁內(nèi)側(cè)截面受拉邊緣彈性抵抗矩的折算系數(shù),按本規(guī)程附錄D確定。
6.2.3在標(biāo)準(zhǔn)組合作用下,三階段管和憒應(yīng)力鋼筋混凝土管環(huán)向鋼絲的砂漿保護(hù)層應(yīng)力應(yīng)按下式計(jì)算:
σl≤σ.emEm (6.2.3-1)
1三階段管砂漿保護(hù)層應(yīng)力應(yīng)按下列公式計(jì)算:a=咨資 (6.2.3-2)
NL=在FilIrOXlOT-0I≠rq,bD1)(6.2.3-3)
-1./+時(shí):
K三0.16337÷-O.14297r÷O.4 (6.2.6-3)
∕1k ∕?k
Jζ? 58、∣?.σ. 縱向彎曲拉應(yīng)力(MPa);
明 泊松應(yīng)力(MPa)?
IM造階段,環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼筋放張時(shí)產(chǎn)生的縱向彎曲拉應(yīng)
'H'PI列公式計(jì)算:
GW=CQegPY§ (6.2.6-4)
心
σpc-σet,n~(σ,l÷σ?) (6.2.6-5)
(t'1'(.'"曲拉應(yīng)力系數(shù),可按表6.2.6的規(guī)定取值.
2訃向壓縮泊松應(yīng)力,應(yīng)按下式計(jì)算:
u>=vpγ0g (6.2.6-6)
式中2 混凝土泊松比,取。.2.
表6.2.6,曲拉應(yīng)力系數(shù)
Wf*<11∣11**
≠?ιoo
長(zhǎng)00
MOO
≠700 ≠800
?900
Ck
0.7038
0.5906
59、
0.4621
0.403S
0.3401
0.2719
*H 60、公式時(shí)取正值;
保、k—內(nèi)水壓力、地面車輛荷載產(chǎn)生的豎向壓力的準(zhǔn)永久值系數(shù),
Jm—砂漿保護(hù)層應(yīng)變量設(shè)計(jì)參數(shù),取4.0。
2預(yù)應(yīng)力鋼簡(jiǎn)混凝土管環(huán)向鋼絲的砂漿保護(hù)層應(yīng)力應(yīng)按下列公式計(jì)算:
蘇=笑+的; (6.2.4-5)
6.2.5 預(yù)應(yīng)力混凝土管縱向頸應(yīng)力鋼筋的截面面積應(yīng)按下列公式計(jì)算:
A")Ae%i (6.2.5-1)
Optl=tf 61、∑tfi∣—縱向預(yù)應(yīng)力損失的和(N∕mπ√);
Ato——管壁混凝土環(huán)向截面面積(mπ√).
6.2.6 一階段管管壁截面縱向有效預(yù)壓應(yīng)力值“Pd應(yīng)按下列公式計(jì)算并不應(yīng)小于2.0MPa。
σpc∣~<σw+σy>^~K/A (6.2.6-1)
當(dāng)Cw2∕k時(shí):
K=O.7-0.1429綽女 (6.2.6-2)
2訃向例應(yīng)力鋼絲外緣的保護(hù)層砂漿凈厚度不應(yīng)小于
I陽他用例板的厚度不得小于L5mm.
7.2管道基礎(chǔ)及溝槽回填
'?II應(yīng)力混凝土管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管宜采用土弧基礎(chǔ)。IMV岫收計(jì)支承角2α值,應(yīng)根據(jù)作用在管道上外壓荷作確定.Ittlt?/例應(yīng)在計(jì)算支承角基礎(chǔ)上另加20 62、?~30?.
7.12,濘道上作用的外壓荷載很大?采用土弧基礎(chǔ)不能滿足承■倚〃■火時(shí),可采用混凝土基礎(chǔ)。管道采用混凝土基礎(chǔ)時(shí),應(yīng)按 63、域內(nèi)回填I(lǐng)咕擊賓系數(shù)不得低于0.9;管道寬度范圍管頂以上500mm區(qū)域HI∣AI用實(shí)系數(shù)可取0.8;在上述區(qū)域范Sl以上,回填土的壓實(shí)系做11J技改地區(qū)管道上部地面要求確定.
,:I填埋式管道兩側(cè)回填土的寬度,在管道水平中心線處每側(cè)fIH小F2倍管外徑,在此寬度范圍,管頂以上500ππn區(qū)域內(nèi)回■I的瓜實(shí)系數(shù)不得低于0.9,并應(yīng)與其外側(cè)土的回填同時(shí)進(jìn)行.
1,>.s預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管限制接頭管段范圍內(nèi)的回填土壓實(shí)-S的彳、得低于0.95.
7構(gòu)造規(guī)定
1.1.1 體
7.1.1 預(yù)應(yīng)力混凝土管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲直徑不得小于4mm.配置雙層或多層鋼絲時(shí),內(nèi)層鋼絲的水泥 64、砂漿也費(fèi)層厚度不應(yīng)小于鋼絲直徑.
1.1.2 一-階段管管體構(gòu)造應(yīng)滿足下列要求:
1縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋采用不低于550MPa冷拔低碳鋼絲時(shí),其最小配筋率不應(yīng)小于0.35%,
2縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋單根配筋時(shí),最大凈距不應(yīng)大于120mm;成對(duì)配筋時(shí),最大凈距不應(yīng)大于180mm;
3環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲的凈距不宜大于35mm;除管端外,凈距不宜小于集料的最大粒徑;
4環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲的凈保護(hù)層厚度不應(yīng)小于15mm.
1.1.3 三階段管管體構(gòu)造應(yīng)滿足下列要求:
1管兩端400mm-500mm長(zhǎng)度范圍內(nèi),宜放置非預(yù)應(yīng)力構(gòu)造鋼筋網(wǎng),其鋼筋直徑不應(yīng)小于4mm,鋼筋網(wǎng)格間距不應(yīng)大于200mm;
2環(huán)向預(yù)應(yīng)力 65、鋼絲外緣的保護(hù)層砂漿凈厚度不應(yīng)小于20mm.
1.1.4 預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管體構(gòu)造應(yīng)滿足下列要求:
】同一層鋼絲的中心距,對(duì)埋置式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管不得小于鋼絲直徑的2倍,對(duì)內(nèi)襯式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管不得小于鋼絲直徑的2.75倍;最大間距不得大于38mm.當(dāng)內(nèi)襯式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管配置直徑大于或等于6mm的粗鋼絲時(shí),其最大間距不應(yīng)大于25.4mm;
續(xù)表7.4.4
公黑直校
的板壁期(mm》
100o~1200
6.0
∣400~1600
8.0
1800
10.0
2000?2200
12.0
2400~2600
M?°
2800-3000
16.0
32 66、00~3600
18.0
20.0
”.All,門”?>4000Em時(shí),鋼板最小厚度可由設(shè)計(jì)、生產(chǎn)廠家共同得定.
7.4. 58-竹田采用鋼筒斜管片制作,單節(jié)角度不應(yīng)大于22.5*.
?爐取管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、制管工藝與預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝上管
?31?
7.2.6預(yù)應(yīng)力混凝土管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝
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