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)》;
! : ? ri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;
【
,
! 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~2【0mm
】
》 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 1》91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.—55或r=1.5】5,(,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 191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C3》0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》 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(—MP:a)
》
:
? 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 2—。81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/m》m2);
】
: ! 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】/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 【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—12:38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150m【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 50—265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《。
: