。。
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1?5m)时宜按下式】初拟
《
—
】式中σ管《壁,厚度(?mm);
》
《
《 P】i设计内水压—力(N/mm—2);
】
—。 , ri管道】内半:径(mm);
】
:
【 Rf混】凝土抗裂强度(【N/mm2);
!
,
】 K—f混凝?土抗裂安全系数按表!10.?4.4选用;
】
:
《 D!i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r?c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C2?5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(!10.?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=?1.5?5或r=1.5【5(1.1-0【.1:h)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?
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C4【0
《
【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 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】(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(MPa—)
【 2)】初拟的管壁厚度应】按式(?10.4.7-1)!计算值再增加1m】m~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《 281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/m《。m2:),以拉为正;
—
《
— 》τθx? +τ?θr+τ《Xr: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【.9:5;
?。
》 【 , :[σ]相应》。计算工况的》允许应?力(N/mm2)】
【 :。 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
—
?
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: 1:9685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【 21238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150mm【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50mm—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 5026】5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.【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.?4.12 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
?