千秋PCCP結(jié)構(gòu)計(jì)算書

1、PCCPDE2600/P0.5/H4預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管道結(jié)構(gòu)計(jì)算書1、設(shè)計(jì)依據(jù)1）CECS 140：2002 給水排水工程埋地管芯纏絲預(yù)應(yīng)力混凝土管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程2）GB 50332-2002 給水排水工程管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范3）GB/T19685-2005 預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管2、設(shè)計(jì)條件1）地基為天津地區(qū)淤泥質(zhì)土，不計(jì)地下水作用，地面開槽施工，土壤濕密度按18.5kN/m3計(jì)，管頂覆土厚度按4.0m計(jì)；2）基礎(chǔ)為砂石墊層，基礎(chǔ)包角按2= 90度計(jì)；3）管內(nèi)工作壓力按0.5MPa計(jì)，設(shè)計(jì)壓力標(biāo)準(zhǔn)值按工作壓力的1.5倍計(jì)；4）瞬時(shí)內(nèi)壓（水擊壓力）按工作壓力的0.5倍計(jì)；5）管體

2、安裝后的現(xiàn)場試驗(yàn)壓力值按設(shè)計(jì)壓力值計(jì)；6）地面活載標(biāo)準(zhǔn)值按雙輛汽-20主車或地面堆積荷載10kN/m2兩者在不利條件下作用較大者計(jì)；7）地震荷載按設(shè)計(jì)烈度7°設(shè)防；8）管體野外存放時(shí)間不大于270天，埋地后空置時(shí)間不超過90天。9）PCCP設(shè)計(jì)糙率為0.0115。3、計(jì)算過程1）設(shè)計(jì)參數(shù)管徑 ：DN2600 工作壓力：0.5MPa管芯厚度：200mm 覆土深度：4m鋼筒厚度：1.5mm 鋼筒外徑：2713mm鋼絲直徑：7mm 鋼絲強(qiáng)度：1570MPa管芯混凝土：C50 砂漿凈厚度：20mm2）抗浮穩(wěn)定驗(yàn)算因天津地區(qū)地基為淤泥質(zhì)土，不計(jì)地下水作用，不需驗(yàn)算3）管體強(qiáng)度驗(yàn)算汽車載荷：qv

3、k=5797 N/mm2qmk=10000 N/mm2 取較大者Nl=1305558.2 N/m y=0.9 fpy=1110N/mm2 Mlmax=109811562 N·mm/m d0=92.1 mm Asc=1500 mm2/m f=215 MPa Ap1763.85 mm2/mNps=954436.9 N/m Mpms=74461818.3 N·mm/m An=234022.45 mm2/m c=1.0238 Wp=8588166.7 mm2/mK=1.52 ftk=2.64 pe=1012.424 N/mm2 Ap1247.7 mm2/m4）控制開裂標(biāo)準(zhǔn)組合、準(zhǔn)永

4、久組合Nlps=805096.32 N/m Mlpms=74461818.3 N·mm/mlss=12.092 m=5 Nlpl=620316.94 N/m Mlpml=71387190.9 N·mm/mlss=10.945 m=4 4、計(jì)算結(jié)果工作壓力覆土深度管芯砼強(qiáng)度管芯壁厚鋼絲直徑纏絲層數(shù)配筋率（mm2/m）螺距0.5MPa4 mC50200 mm7 mm11763.8521.8 mmPCCPDE2200/P0.5/H4預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管道結(jié)構(gòu)計(jì)算書1、設(shè)計(jì)依據(jù)1）CECS 140：2002 給水排水工程埋地管芯纏絲預(yù)應(yīng)力混凝土管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程2

5、）GB 50332-2002 給水排水工程管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范3）GB/T19685-2005 預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管2、設(shè)計(jì)條件1）地基為天津地區(qū)淤泥質(zhì)土，不計(jì)地下水作用，地面開槽施工，土壤濕密度按18.5kN/m3計(jì)，管頂覆土厚度按4.0m計(jì)；2）基礎(chǔ)為砂石墊層，基礎(chǔ)包角按2= 90度計(jì)；3）管內(nèi)工作壓力按0.5MPa計(jì)，設(shè)計(jì)壓力標(biāo)準(zhǔn)值按工作壓力的1.5倍計(jì)；4）瞬時(shí)內(nèi)壓（水擊壓力）按工作壓力的0.5倍計(jì)；5）管體安裝后的現(xiàn)場試驗(yàn)壓力值按設(shè)計(jì)壓力值計(jì)；6）地面活載標(biāo)準(zhǔn)值按雙輛汽-20主車或地面堆積荷載10kN/m2兩者在不利條件下作用較大者計(jì)；7）地震荷載按設(shè)計(jì)烈度7°設(shè)防；8）管體野外

6、存放時(shí)間不大于270天，埋地后空置時(shí)間不超過90天。9）PCCP設(shè)計(jì)糙率為0.0115。3、計(jì)算過程1）設(shè)計(jì)參數(shù)管徑 ：DN2200 工作壓力：0.5MPa管芯厚度：160mm 覆土深度：4m鋼筒厚度：1.5mm 鋼筒外徑：2213mm鋼絲直徑：7mm 鋼絲強(qiáng)度：1570MPa管芯混凝土：C50 砂漿凈厚度：20mm2）抗浮穩(wěn)定驗(yàn)算因天津地區(qū)地基為淤泥質(zhì)土，不計(jì)地下水作用，不需驗(yàn)算3）管體強(qiáng)度驗(yàn)算汽車載荷：qvk=5797 N/mm2qmk=10000 N/mm2 取較大者Nl=1108430.1 N/m y=0.9 fpy=1110N/mm2 Mlmax=76409558 N·mm

7、/m d0=64.73 mm Asc=1500 mm2/m f=215 MPa Ap1594.3 mm2/mNps=809665.92 N/m Mpms=51797081.4 N·mm/m An=193295.8 mm2/m c=1.0218 Wp=5828166.67 mm2/mK=1.4 ftk=2.64 pe=1010.2 N/mm2 Ap915.66 mm2/m4）控制開裂標(biāo)準(zhǔn)組合、準(zhǔn)永久組合Nlps=683797.32 N/m Mlpms=51797081.4 N·mm/mlss=9.86 m=5 Nlpl=527012.14 N/m Mlpml=49598762

8、.8 N·mm/mlss=8.78 m=4 4、計(jì)算結(jié)果工作壓力覆土深度管芯砼強(qiáng)度管芯壁厚鋼絲直徑纏絲層數(shù)配筋率（mm2/m）螺距0.5MPa4 mC50160 mm7 mm11594.324.1 mmDN2600 P0.5/H4轉(zhuǎn)換口管件計(jì)算書一 主要設(shè)計(jì)依據(jù)：AWWA M9 “Concrete Pressure Pipe”二 設(shè)計(jì)條件管道公稱內(nèi)徑：2600mm 工作壓力：0.5MPa；覆土深度：4m； 鋼筒外徑：2620mm；保護(hù)層厚度：25mm； 管道埋置方式：上埋式；三 鋼筒鋼板厚度設(shè)計(jì)鋼板厚度設(shè)計(jì)采用“環(huán)向應(yīng)力公式”計(jì)算： （1-1）=0.5MPa=2600mm=0.5&#

9、215;205MPa=102.5 =6.34mm招標(biāo)文件要求：短鋼管段壁厚為28mm，取=28mm。四 最大外部承載能力計(jì)算 或0.02D 取其中小值 外部載荷下配件的撓度可由Spanglers公式確定，公式如下： 配件每英尺的容許外部載荷為： EI=Ec(tl)3+EsIs+Ec(tc)3/12 對于不使用加強(qiáng)構(gòu)件的鋼筒，Is應(yīng)等于鋼筒厚度（單位：in）的立方。tl=0mmtc=25mmt= tl+ tc+=53mmD=2620-2×28mm=2564mm=2.5470.02D=2.019故取值2.019r=0.5(D+t)= 0.5(2564+53)=1308.5mmk=0.1E

10、=1000 psi Is=3 =283mm3 EI=Ec(tl)3+EsIs+Ec(tc)3/12 =4×106×03+3×107×1.33+4×106×0.9843/12 =3.643×106 in.-lb/in.最大外部承載能力： =21233.4 lb/lin ft五 配件實(shí)際承受荷載計(jì)算根據(jù)Marston 理論： （3-1） Kµ=0.19 (當(dāng)土壤特性指標(biāo)不確定時(shí)) H=4m Bc=2.67m =2.018w=18.5KN/m3=18273 lb/lin ft外部活載荷：執(zhí)行cecs140:2002汽超2

11、0，=5.797 kN/m2汽車載荷：Wq=qvkBc=5.797×2.67=15.478 kN/m臨時(shí)載荷：單位面積荷載WL =10 kN/m2單位長度荷載Wl =WL Bc=10×2.67=26.7 kN/m臨時(shí)載荷大于汽車載荷，故計(jì)算時(shí)取臨時(shí)載荷配件需要承受的總載荷：Wc+Wl=18273+1830=20103 lb/lin ft配件能承受的總載荷： W=21233.4 lb/lin ft.由于Wc+WlW所以選用Tr=28mm厚度的鋼板校核通過。 計(jì)算結(jié)果匯總：管徑（mm）工作壓力(MPa)覆土深度(m)鋼管壁厚(m)DN26000.5MPa428DN2200 P0

12、.5/H4轉(zhuǎn)換口管件計(jì)算書一 主要設(shè)計(jì)依據(jù)：AWWA M9 “Concrete Pressure Pipe”二 設(shè)計(jì)條件管道公稱內(nèi)徑：2200mm 工作壓力：0.5MPa；覆土深度：4m； 鋼筒外徑：2220mm；保護(hù)層厚度：25mm； 管道埋置方式：上埋式；三 鋼筒鋼板厚度設(shè)計(jì)鋼板厚度設(shè)計(jì)采用“環(huán)向應(yīng)力公式”計(jì)算： （1-1）=0.5MPa=2200mm=0.5×205MPa=102.5 =5.366mm招標(biāo)文件要求：短鋼管段壁厚為2426mm，取=24mm。四 最大外部承載能力計(jì)算 或0.02D 取其中小值 外部載荷下配件的撓度可由Spanglers公式確定，公式如下： 配件每英

13、尺的容許外部載荷為： EI=Ec(tl)3+EsIs+Ec(tc)3/12 對于不使用加強(qiáng)構(gòu)件的鋼筒，Is應(yīng)等于鋼筒厚度（單位：in）的立方。tl=0mmtc=25mmt= tl+ tc+=49mmD=2220-2×24mm=2172mm=1.8280.02D=1.71故取值1.71r=0.5(D+t)= 0.5(2172+49)=1110.5mmk=0.1E=1000 psi Is=3 =243mm3 EI=Ec(tl)3+EsIs+Ec(tc)3/12 =4×106×03+3×107×0.945+4×106×0.9843/12 =2.68×106 in.-lb/in.最大外部承載能力： =19097.9 lb/lin ft五 配件實(shí)際承受荷載計(jì)算根據(jù)Marston 理論： （3-1） Kµ=0.19 (當(dāng)土壤特性指標(biāo)不確定時(shí)) H=4m Bc=2.27m =2.507w=18.5KN/m3=16408 lb/lin ft外部活載荷：執(zhí)行cecs140:2002汽超20，=5.797 kN/m2汽車載荷：Wq=qvkBc=5.797×2.27=13.16kN/m臨時(shí)載荷：單位面積荷載WL =10