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);
【
【 ? P—。。i设计内水压力(】N/mm2);
!
! 》ri管道内半径(】mm);
【
! , Rf混—凝土抗裂强度(N】/,mm:2);
《
】 , 》 Kf混凝土抗【裂安全?系数:按表1?0.4.4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》10mm《~20mm
!
,
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/r《c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C:25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 19】1,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(1!0.4.5》-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SL 19【1进行配筋》计算及抗裂验—算
1】0.4.6 【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】C40
! 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,SL 1《91的规定》
1【0.4.7 —。 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(10.4.7-!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(M》。P,a)
【。
2)!初拟的管壁厚度应】按式(1《0.4.7-1)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》S,L 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?、σ:。θ、σr轴向—、环向、径》向正应力(》N/m?m2)以拉为正;
!
,
?
】 τθ》x +τ《θr+τXr剪【应力(?N/:mm2);
!
,
】 ?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】。S,。L 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
!
10.4.8 】 ,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GB/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?1,50:m,m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 502!65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《1,0,.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:.11 》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.【1,2 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
》