《10.4 结构】。设计
!
10?。.4:.,1 结《构设计应《包括下列内容
】
】1 确《定各部结构形—。式及其主要尺寸;
!
》 2 — 进行荷《载计:算及确定荷》载,组合;
【
3 !稳定计算《;
?
:
4 !强度计算《及抗裂验《算,;
《
? 5 — 细部结构设计
!
:
10.4.2】 , 根据各种荷载实】际上同时出现—的可能?性管身和镇》。墩的最不《利荷载?组合分?别按表10.4.2!-1和表10—.4.2《-2计算尚应考虑其!他可能?出现的不《利荷:载组合?
!
:
,。
》
!
10.【4.:3 管道较长【。、水头?较大、?分段采用不》同材料的倒虹吸管】其管身结构设—计应按管道所采用】的,不同材质《管道分段进行
】
10.4】.4 钢筋混凝土!。圆,管的:结构设计应符—。合下列规《定
—
》1 管壁》。厚度应根据建—筑物:。级别、管径大—小、荷载组合—。、抗裂安全和施【工要求确定》
】 1)管壁】。厚度宜按下式初拟】。
,
!
】2,)当水头较低(小于!或等于15m—)时宜按下式初【拟
!
— 式中《σ管壁?厚度(mm);
!
,
! ? Pi设计》内水压力(》N,/mm2);
【
,
! r—i,管道内半径》(,mm);
!
【 《Rf混凝土抗裂强度!(N/mm2);
!
! Kf】混,凝,土,抗裂安全系数按【表,10:.4.4选用—;
! 【 ,。Di管道内径(【mm)
—
【
》 , 3?)计入曲率对弯曲应!力的影?响时管壁宜加—厚10?mm~20m—。m
《
【 4?)初拟的管壁厚度不!满足强度、刚度、稳!定、抗裂、抗渗以】及抗冻?。等要求时应重新【拟定管壁《厚度另行计》算
【。 2 【1级、2级和—重要倒?虹吸:管的钢筋混》凝土圆管管身内【力应按弹《性理论空间问题求】解3级~5级—钢筋混?凝土圆管宜简化为管!身纵、横《向两个平《面问题分别计—。算
! 3 管—身横:向按封闭《圆环型结构》。计算对管壁厚—度δ与管壁平均半径!rc比值δ/rc】小于:或等于1/8—的,薄壁管?宜,采用结?构力:。学的弹性中心法计算!内力对δ《/rc?大于1/8的厚【壁管宜按弹性—。力,学平面问题计—算,或,采用将均匀内(外】)水压?力荷载所《产生的内力》(应力)按》弹,性力:。。学,平,面问:题计算而其余荷载所!。引起的内力按—结构力学法》计算之后再叠加的方!法
】 4 —。钢筋混凝土管管【身的:。纵向内力对有连续】式刚性管座》的可不进行计算但应!按抗裂?要求布?置纵:向构造钢筋》对,布置于间断式管座】上的管?身纵向内力应根据管!道跨长L与管身内】径D(宽度》)的比值《采用不同方法计【算,当L/D大于或等于!3,。时为:长,壳但可近似地按梁理!论计算当0.—5小于或《等于:。L,。/D小?于3时按圆柱形中长!壳,的弯曲?理论或半弯》曲理:论计算当L》/D小于0.5时按!短壳的弯曲》理论或半弯曲理论】计算
! 5 管【壁混凝土强》。度等:级不应低于C25并!。根据:当,地,自然:条件及运行条件【提出抗渗、抗冻【等级和抗磨、抗侵蚀!等要求钢筋混凝【。土管的强度计算应执!行现行行业标准水工!混凝土结构设计规】范SL 《。191?的,规定
《
】6 现浇钢筋混】凝,土管管身的》分节:长度:应根据地基、施工】、温度以及管座【形式等条件》。应,按现:行行业标准水—。工混凝土结构—设计规范SL 【191关《于伸缩缝最大间距的!规定综合分析后确定!
10.!4.5 钢筋混】凝土矩形管》结构:设计:应符合下列规—定
》
? 1 —钢,。筋混凝土矩形管【宜直接布设在—稳定、坚实的—。地基:上其纵向《内力宜按弹性地【基梁计算《。4级~5级倒虹吸】管纵向?管节长度不》大且:地基坚固的可—按构造要求配置【纵向钢筋
》
?
2 !管壁厚?度,。。可按式(《1,0.4.5-—1):估算式中的管—壁弯矩可根据作用的!主要荷载按式(10!.4.5-2)【估算
!
,
》 式《中r:混凝土塑化》系数对矩形截—面取r=1》.55或r=1.】55:。。(1.1-0.1h!。)h为矩形管—截面:总高度?(m)
》
《 , , 3 《 矩形?。。倒虹吸管的横向【内力:对单孔或《等跨多孔《等截面的宜按闭合刚!架采用结构力学【方法计算对不等【跨或不等截》面的:除采用结构力学力法!或,变位法计算外对1级!~2级和重要倒【虹吸管?必要:时宜采用有限元法进!行应力分析
【。。。。
,
? 《4 ?根据计算内力成果按!。现行行业标》准水工混凝土结构】设计规范S》L 191》进行配筋计算及抗】裂验算
》
《10.4.》6 : ,预,应力混凝土管结构】设计应符《合下:列规定
《
— , 1 》预应力?混凝土管中当—采用:钢,棒,、螺纹?钢筋作?为预:应力钢筋时其混凝土!。强度等级不》宜低于C30当采】用消除应力钢丝、钢!。。绞线作为预应—力钢:筋时其混凝土—强度等级不宜—低于C?40
?
?
? 2 预【。应力混凝土管宜【采用圆形过水—断,面其结构应符—合下列规定
】
》 《1):在内水压力、预应力!。与其他?荷载组合作用下管】道各部位《中的拉应力应—小,于混:凝土的轴心》抗拉强度标准—值
?
! 2)?无内:。水压力作用(空管】)时在预应力与【。其他荷载组合作用】。下管道各部位中【的压:应力应小于混凝土的!轴心抗?拉强度标《准,值
《
【3, 预应力混—。凝土管初拟》管,壁厚度应按表—。。10.4.6执【行
】
】。 4 预》应,力混凝土管应进【行强度、配筋计【算和抗裂验算并应符!合现行行业标准水】工混凝土结构—设计规范S》L 191》的规定?
10】.4.7 钢管】结构设计应符合【下列规定《
《
1【。 露天布置的钢管!管壁初拟《厚度:宜,按由内?。水压力产生的环向】拉应力进行》估算
】 1)】计算公式应按式【(,。1,0.4.7-1)计!算其:中钢材允许应力【值可按规《范值的75》%采用
《
,
?
—
》式中δ钢管管壁初拟!厚度:(mm);
【
】 : D钢管内】径(mm);
【
,
?。
【 《p内水压力》(MPa);
】
,。
! :。 [σ]钢材允许!应力(MPa)
】
?
》 : 2)初拟的管壁】厚度应按式(—10.4.7-1)!计算值再增加1mm!~2mm以上的锈】蚀及:磨损厚度
】
— 3)薄壁结【构的钢管管壁厚【度除:应,满足按?。式(:。。10.4.》7-1)计算的强】。度要求外《尚应大于抗》外压稳定性要—求的管壁最小厚度】管壁最?小厚度按表》10.4.》7-1选用
!
:
— 2 — 按弹性工》作状态计算所得【的应力不应》大于钢管允许应力值!其值应符合表—10.4.7-2】的规定表中σs为】钢材屈?。服,强,度σ为钢管管—壁厚度
】
》
3 !钢管横断面管壁【各计算点的应力计】算公式及方法应按现!。行行业标准水电站】压力钢?管设计规范》SL 28》1执行并应符合【下列第?四强度理论条件
!。
》 ? 1)按平面【问题计算时
!
?
,。
【 2《)按空间结构计【算,时
—
,
:
:
式中】σx、σθ、σr】轴向、?环向、径向正应力】(N/mm2)以】拉为正?;
《
【 —τθx +τθr+!τX:r剪应力(N/【mm:。2,);
【
》 —φ焊缝系数单面对】接焊:φ=0.9双面对接!焊φ:=0:.95;
【
》 【 [σ]相应计算】工况的允《。许应力(N/m【m2)?
】 4 》钢,管抗外压稳定验【算的公式及方—法应按现《行行业标准》水,电站压力钢管设【计,规范SL 》。281的规定执行抗!。外压稳?定计算安全系数不】应小于下列各值【
:
! 1)明置》。的钢管?。管壁:和加劲环应》为2.0
—
》 ?。 2)《地下埋管、光面管和!锚筋加劲的钢管【管壁应为2.0;用!加劲环加劲》的钢管?管,壁,和加:劲环应为《1.:。8
《。
,
1?0,.4:.8 预应—力,钢筒混凝土管结构设!。计应:。符,合下列?规定
》
》 1 应按其】设,。计条件选用符合现行!国家:。标准:预,应力钢筒混凝土管】G,B/T 《19685规定【的,管材;
—
《 2 埋【设于土壤中的—预应力钢筒》混凝土管应》对管:身外壁进行防腐处】理;
】 ? 3 《管节接口处应铺设】厚,度,为管壁厚《1.0倍~1.【5倍的砂垫层—作为过渡层;
【
:
4】 购置的预—应力:。钢筒混凝《土管应?尽快安装并应按要】求定期?洒水养护避免干裂】或预应力损失过大而!报废
》。
10.4.】9 玻璃钢夹砂管!。结构:设计应符合下—列规定
《
《
1— 按其特殊的设】计条:件应选用符合—。现行国家标准玻璃】纤维增强塑料—。。夹砂管GB/T 2!1238规定的管】材
《
,
? , 2 玻璃钢】夹砂管刚度》小对管道《基础要?求严格?铺设厚?度不应小于1—5,0mm的《砂垫层
】
: : 3 玻璃—钢夹砂管的覆盖土应!符,合下列规定
!
【 1)?回填:的,覆盖土中《不应混含有机—材料、冻土以及大于!50:mm:的砖石块等硬物避】免损:伤管道外壁
【
《。 》 2)管《道两侧的回填—土应分层同时—回,填、均匀《上升并夯实达到【设计:。密,实度
! 3—)中型汽车车行道】下埋设的玻璃钢【夹砂管管顶覆盖【土厚度要求》。应,符合表10.4.9!。。的,规定
】
:
10.【4.:10 镇墩—结构:设,计应符合《。下列规定
!
1 【 镇墩?应设在?稳定的地基上并应】按现行国家标—准泵站设计规范GB! 50265的【规定对镇墩进—行,抗滑、抗《倾覆:稳,定,及地基强度等验算】稳定安全系数允【许,值应符合《表10.4.—10的规定
】
,
】 《2 镇墩基础底面!上不应产《生拉应力土基—上的基?底最大压应力应小于!地基允许承载力且】基底最大压应力与】最小压应《力,之比不宜大》。。于2.0
!
《 3 《验算镇墩结构强度
!
!。4 ?倒虹:吸管的镇墩宜采用】混凝土结构》其强度等级不应低于!C20寒冷地—区,镇墩的底部应深埋至!冻土线以《下并应规《定混凝土材料的【抗冻等级《
— 5 倒虹!。吸管的?镇墩内宜《配置抗温度变化等的!构,造钢:。筋内置上凸状弯管的!封闭式镇墩尚应配】置锚固钢筋以—加强整?体性
—。。
10.4.1】1 : 桥式倒虹吸—管结构设计》包括下列内容
【
【 1 跨河【沟的桥式倒虹—吸管部分其》布置和?结构设计《应符合本标准渡槽的!有关:。规定进行《支承结?构的基础应置—于可靠的持力—层中并应满足最小埋!置,。深度的要求
—。
《
2 【 桥式倒虹吸—。管管身的《管材应根《据,设计:要求:和自身支承》。。结,构类型选用
【
:
10.4.【12 进、出口】建,筑物的?结构设计应在进【。、出口水《力设:。。计方案确《定后进行《并应包括下列内容
!
— 1 整【体稳定计算(抗滑、!。抗倾:覆):;,
【。 2 地【基应力?计算:;
《
,
: 《3,。 :整体和各部结—构的强度《、刚度、稳定计算;!。。
— 4 细】部结构设计;
!。
》 5 地—。基处理设计
【