5 结构设计
5.1 一般规定
5.1.1 结构设计应采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,以可靠指标度量管道结构的可靠度,除对管道整体稳定验算外,均应采用分项系数的设计表达式进行设计。
5.1.2 预应力钢筒混凝土管管道工程结构设计使用年限应为50年。
5.1.3 预应力钢筒混凝土管道结构应按下列两种极限状态进行设计:
1 承载能力极限状态:管道结构达到最大的承载能力,管体或连接构件因材料强度被超过而破坏;管道结构整体失去平衡(横向及纵向滑移,上浮)。
2 正常使用极限状态:管道结构出现超过使用要求的裂缝;管道结构的变形量超过正常使用限值。
5.1.4 对承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验算时,计算工况的作用组合应符合表5.1.4的有关规定。
表5.1.4 计算工况的作用组合
注:1 车辆荷载和地面堆积荷载不需同时计入,取其中较大者;
2 计算工况Ⅲ管体强度计算中给出的系数为相应作用的分项系数;
3 计算工况Ⅳ砂浆控制开裂标准组合计算中不含σpe。
5.1.5 预应力钢筒混凝土管管道的结构内力应按弹性体系计算,不计算非弹性变形引起的内力重分布。
5.1.6 当管道地基土质或管顶覆土有显著变化时,应计算地基不均匀沉降对管道结构的影响,并采取相适应的构造措施或进行地基处理。
5.1.7 配件结构设计应符合现行国家标准《给水排水工程管道结构设计规范》GB 50332的有关规定。
5.1.8 弯管中心线半径大于或等于2.5倍钢管外径时,弯管强度计算可按直管段钢管计算壁厚;弯管中心线半径小于2.5倍钢管外径时,弯管应进行补强计算增加钢管壁厚。
5.1.9 T形三通、Y形三通、十字形四通配件应进行补强计算增加钢管壁厚,或采用衬圈、封套、加劲环加固。
5.1.10 异形管预应力区结构计算应采用预应力钢筒混凝土管标准管的计算原则;非预应力区结构计算和加固措施可采用配件的相关规定。
5.1.11 当管道直接平铺在原状土层或回填压实的土层上时,管道基础支承角2α可取20°计算。