关于支墩推力的计算
关于支墩推力的计算
关于室外直埋管固定墩选择的计算室外直埋保温管热胀冷缩补偿工艺中，《施-S-04-02市政管线设计说明5.3附件》要求：敷设在市政管沟内的热水管每隔75米设复式拉杆式轴向型不锈钢波纹补偿器；组团内热水管道在地下室外边沿设不锈钢球形伸缩器；其工作压力应与所在管道工作压力一致。
其它部位热水管道采用“门”形补偿器和管道敷设的自然弯曲吸收管道的自然变形。
直埋管道的“门”形补偿器设置时需同时配合设置固定支架、固定墩，可据各直埋管的规格，计算各单管推力后，依据《05R410 热水管道直埋敷设》确定固定墩尺寸。
下面以“不锈钢无缝管57*3”为例，进行单管推力计算。
根据《CJJ ／T81-98城镇直埋供热管道工程技术规程》附录E 确定，单管推力以max H=F l N +计算。
其中：max F ——轴线方向每米管道的摩擦力（N/m ）；N ——管道工作循环最高温度下，锚固段内的轴向力（N/m ）；一、 抗外压稳定临界压力Pcr （Mpa ） 依据《水电站压力钢管设计规范 DL t5141-2001》，1.70.25612t P cr s r δ=（）其中：Pcr ——抗外压稳定临界压力，Mpa ； t ——钢管壁计算厚度，mm ；r ——钢管内半径，mm ；s δ——钢材屈服点，Mpa ；查《水电站压力钢管设计规范 DL t5141-2001》中表6.1.4-1可知，s δ=235 Mpa 。
故：323563.0225.51.70.25612MPa P cr ⨯==⨯（）（） 二、 径向均布外压力标准值ok P （Mpa ）依据《水电站压力钢管设计规范 DL t5141-2001》，K P P c cr ok= 其中：K c ——抗外压安全稳定系数，1.8；则：P ok =35.01（Mpa ）三、 钢管管壁环向应力t σ（Mpa ）依据《水电站压力钢管设计规范 DL t5141-2001》，ok P r tt σ∙=- 其中：Pcr ——抗外压稳定临界压力，Mpa ； t ——钢管壁计算厚度，mm ；r ——钢管内半径，mm ；P ok ——径向均布外压力标准值。
埋地柔性给水管道支墩受力计算的步骤和方法
埋地柔性给水管道支墩受力计算的步骤和方法作者：徐瑞珺来源：《科技创新导报》2017年第18期摘要：该文针对给水管道设计中经常遇到的给水管道需在管道三通、弯头或管道末端处设置支墩，以保证管道运行安全的问题进行了探索研究，对于给水管道不同部位处设置的管道支墩的受力计算以及相关的经验数据、计算公式和注意事项等方面，该文结合日常的实际工作进行了总结。
关键词：给水管道支墩常用数据计算公式验算中图分类号：TU991 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）06（c）-0060-02在给水管道设计中，常在三通、弯头或末端设置支墩，以保证管道运行安全。
支墩设计是否合理，直接影响管道运行安全和工程造价。
在工作中设计人员常花费大量时间找计算公式和参考数据，故该文将工作中查找的资料和经验数据进行了分类总结，并得出：管道与土壤间的摩擦力大于水压对三通、弯头的作用力，可不设支墩；反之则需设支墩，其计算方法可参考以下步骤和方法。
1 计算中常用数据（1）安全等级为二级，设计使用年限50年，结构构件重要性系数γ=1.0。
（2）管道工作压力Fwk=0.4 MPa，管道设计内压FWd.k=0.9 MPa。
（3）管道口径：DN100～DN2000。
（4）管道覆土深度：0.7～2.5 m。
（5）根据计算结果选取土壤对支墩底部摩擦系数：①当等效内摩擦角为20°时，摩擦系数f=0.25；②当等效内摩擦角为28°时，摩擦系数f=0.30；③当等效内摩擦角为35°时，摩擦系数f=0.35。
实际计算结果介于两档之间，按土壤等效内摩擦角较小值选用。
（6）材料重度及地基承载力特征值按地勘资料取；若无相关地勘资料，可参见以下资料计算：①地下水位以上原状土重度γs1=18 kN/m3；②支墩、管件基础顶部覆土重度γs1=16 kN/m3；③主动土压力计算采用回填土重度γs3=18 kN/m3；④地下水位以下土有效重度γs/=10 kN/m3；⑤地下水重度γW=10 kN/m3；⑥混凝土重度γC=23 kN/m3；⑦地基承载力特征值Fak为80 kPa、100 kPa、150 kPa。
水平垂直弯头支墩计算书
水平、垂直弯头支墩计算书1.引言本计算书为不同弯头的支墩尺寸计算提供了相关数据。
2.流体推力2.1 弯头处的推力合力假设弯头顶角为β(用百分度表示)，横截面积为S，其所受流体压力为P。
作用于弯头两侧截面之间结构上的力分别为F p1和F P2，支墩的反作用力为R。
在此结构上套用动量定理可得：该弯头顶角为β，用百分度表示，其补角为α，即：合力R由次可得：2.2 管道的压力流体推力随管道压力而发生变化，此压力存在一个正常值，即为管道的运行压力，用PS表示，此外还有一个较大的值，为管道的试验压力，用PE表示。
管道的试验压力导致最大的流体推力。
3.支墩支墩的形状取决于其所受合力的方向。
当为水平弯头时，合力位于水平方向，我们称该支墩为水平支墩。
当为垂直弯头时，分为两种情况，合力朝上时，我们称该支墩为垂直向上支墩，反之，当合力朝下，我们称之为下部垂直支墩垂直向下支墩。
3.1 水平支墩3.1.1 水平支墩的一般形状水平支墩的一般形状如下图所示。
支墩之上需要铺设一定厚度的回填料（厚度用h表示）。
3.1.2稳定性的研究支墩稳定性研究类似于挡土墙稳定性的研究，需检查其防滑稳定性、倾覆稳定性和基础稳定性。
根据弯头的位置，关于施工现场土壤力学特性的相关假设可根据地质研究报告确定：比重，内摩擦角，黏附系数Co:●比重= 1,6 t/m3●内摩擦角=30°作用于支墩上的力下图呈现的便是支墩的受力情况：h回填↓超负荷对支墩受力总结如下：●P m为支墩的自重●P r为回填料的重量●F ph为流体推力●F Q1为超负荷支墩作用力●F Q2为与基座内壁相接触的土壤支墩作用力N代表竖直方向上的合力：B代表支墩作用合力：由于超负载而产生且作用在支墩壁中间位置的作用力可按照以下公式进行计算：由与支墩接触的土壤而产生的，且作用于支墩内壁三分之一高度处的作用力：根据两处作用在支墩上的力，可得出支墩系数：由于作用于支墩上的力只能得到近似值，应为此作用力设定一个安全系数，一般情况下该安全系数取1.5. 作用于支墩上的力应除以该安全系数。
浅谈城市直埋供热管道固定墩推力计算方法
是直管段强度验算的重点。A1A1 面管道施加给固定墩的轴向
力 P1=Na1=[αE(t1-t0)-νσt]A×106=17483kN
（3）
1.4 A2A2 面管道施加给固定墩的受力 P2
L2 段处的固定墩处于完全锚固段，其受到的主动力包括
热膨胀力和泊松力，因此，段的热膨胀被完全压缩。此时，
直埋供热管道的轴向内力等于主动力减去内压不平衡力。L2 段处的固定墩处于锚固段，合成推力时，此侧推力乘以 0.9
的安全系数。
P2=0.9Na2-Fn
=[αE(t1-t0)-νσt]A×106-PnA0=15634kN 1.5 主动土压力 Pa 和被动土压力 Pp
（4）
在施工时，虽然要对固定墩的土壤夯实，但是，土壤也
不是理想的刚性体，所以在热力管道实际运行时，固定墩存
在实际微量位移。在热力管道的运行过程中，随着温度的升
（1）
为计算固定墩处于锚固段还是过渡段，需要计算过渡段
最大长度：
( ) Lmax =
α E (t1 − t0 ) −νσ t
Fmin
Aax=586m，可知 L1 ＞ L2 ＞ Lmax。因此，固定墩
处于锚固段，管道热伸长完全受阻，热膨胀力完全转化为管
道内力。此时，是管道中内力、轴向应力最大的直线管段，
图 1 直埋管道固定墩受力模型 1.2 固定墩受力分析
固定墩宽、厚、高分别为 b、d、h，固定墩墩顶覆土高 度为 h1，在供热管道运行过程中，随着管内水温的升高，固 定墩在管道热膨胀力作用下，产生微量轴向位移，管道运行 时，固定墩受力如图 2 所示。
直埋供热管道的轴向力有主动轴向力和被动轴向力，主 动轴向力包括热膨胀力和泊松力，被动轴向力有土壤摩擦力、 补偿器位移阻力、主动土压力和被动土压力。固定墩在管道 运行过程中受力俯视图如图 3 所示。
支墩计算
支墩间距L=7 1.5
2.36 6.95
39.210.50.5
垂直作用于管轴线方向的钢管自重与管内水重的法向分力：
12.8002637.69568
25.24797
-177.619V=温度下降：-92.1631V=温度上升温度下降
X 51.4847412.35875Y
23.1651155.08685
0.224971 2.228657
支墩重Q 135 1.311068
V 5.625计算Kc 1.5360393.539725
宽2 1.5
长L 2 1.554.64
高h 1.40625 2.5
设计 1.5 2.5
判断10一）基本数据：
抗滑安全系数Kc=单位长管自重g 管=单位长管中水自重g 水=n 管=g 管*L*cos αn 水=g 水*L*cos α温度变化时,管壁沿支墩面的摩擦力:支墩自重Q (待求)
管道倾角α=管道沿支墩面摩擦系数f =支墩沿基础面摩擦系数f =
二）作用在支墩上的力：
Q =Kc （+a 3cos α-（n 水+n 管）sin α）/f-a 3sin α-（n 管+n 水）cos α说明：本例题采用封闭式镇墩，支承滑动式支墩。
a3=f*(n 管+n 水)三)支墩体积计算:
温度上升时：Q =Kc （-a 3cos α-（n 水+n 管）sin α）/f+a 3sin α-（n 管+n 水）cos α
-74.008 -38.4013。
地埋管道内滑动固定墩强度计算
地埋管道内滑动固定墩强度计算
埋地热输油气管道的下沟回填温度和工作温度间存在很大差别(最大可达100 ℃).弯头因温差应力产生较大变形,甚至导致破坏工程上一般在弯头附近直管段设置固定墩以限制管道热膨胀位移,从而保证管线及邻近泵站的安全运行
固定墩设计的关键是计算出墩所受推力关于墩推力计算有崔孝
秉的理论计算公式"!该公式对固定墩受力进行了较全面的分析,与实际情况比较接近但其缺点是涉及参数过多,计算繁杂，不适于工程应用﹑工程实际应用中通常采用潘家华推荐的固定墩推力计算公式2': F=A m (EoAT - uU+ 0 5o).此方法主要问题有:(1)推荐公式中没有考虑弯头处土壤反力和沿管程的土壤摩擦力,公式计算值必然比实际值大因此工程上根据经验取其1/3~～ 1/2为设计推力(2)实际设计推
力虽然按“经验”折减,但此“经验”缺乏足够的理论依据,可能偏大或偏小，造成运行不安全或材料的浪费。
埋地管道固定墩推力的计算方法
埋地管道固定墩推力的计算方法中国天辰工程有限公司天津 300400摘要:埋地的输油输气管道敷设温度与管道工作温度存在温差，管道膨胀产生位移造成管道弯头、三通变形破坏。
为防止事故，发生管道弯头、三通附近需设置固定墩。
结合工程实例介绍固定墩推力的计算方法。
关键词:埋地管道；固定墩；CAESAR II；1.概述:管道埋地敷设与架空敷设相比具有不受地形限制、节省地上空间、可长期稳定运行等优点，长距离输送管道尤其适合采取埋地敷设的方式。
埋地管道的应力状态与架空管道有很大不同，埋地管道与土壤存在相互作用，大多数情况下埋地管道敷设温度与管道工作温度存在一定温差，管道会产生热胀冷缩，而土壤对管道的摩擦力会限制管道的轴向位移，埋地管道在没有弯头、三通的长直管段由于受到土壤的连续约束，随着长度的增加，管道受到的土壤的约束力也越来越大，当土壤摩擦力能完全约束管道的轴向位移时，管道就出现了自然锚固点，该点后的管道与土壤完全锚固，这就是埋地管道的自然锚固现象，这部分管段管道状态是稳定的，但在非锚固段的弯头、三通处，由于温差应力产生较大位移，容易造成弯头、三通的破坏。
在工程中一般采取在位移较大的弯头、三通附近的直管段上合理设置固定墩限制管道的热位移，以保证管道的安全运行。
为了有效地限制埋地管道的轴向位移，随着管径、温度的增大，固定墩的推力也越来越大，从而造成固定墩的尺寸也越来越大，需要消耗大量的混凝土，在保证管道安全的情况下，尽量减小固定墩的推力，对降低施工难度，节省投资至关重要。
1.埋地管道固定墩推力的计算方法:固定墩设计的关键是计算出管道对固定墩的推力。
崔孝秉的理论计算公式比较全面的考虑了埋地管道的情况，计算结果比较接近于实际情况，但涉及参数过多，计算过于复杂，不太适合工程应用。
2.1 利用简化公式计算固定墩的推力现在工程上普遍采用的是潘家华推荐的固定墩推力的计算公式：F=A(E α ∆T - μ σh+ 0.5 σh) (2-1)式中： F --- 固定墩承受的推力，N；A --- 钢管截面积，mm2；E --- 钢材弹性模量，MPa；α --- 钢材线膨胀系数，mm/mm 0C；∆T --- 温差，0Cμ --- 泊松比；σh --- 管道的环向应力，MPa；σh =Pd/2t (2-2)p --- 管道内压，MPa；d --- 管道内径，mm；t --- 管道壁厚，mm。
给排水管道支墩设计
给水管道支墩设计一、设置要求及支墩种类在敷设给水管道时，为防止管道内水压力通过弯头、三通、堵头及叉管等处产生拉力，以致接头产生松动脱节现象，应根据管内压大小，土壤条件好坏，考虑是否需要设置支墩。
支墩设计分为两类，一是抵抗水压推力的支墩，二是埋地爬坡管道防滑支墩。
其作用分别阐述如下：1．抵抗水压推力的支墩：由于管道中水流压力作用于管线上弯头、三通、堵头等管件的各承插接口断面上，而各接口分力作用方向又不同（均垂直于接口断面指向管件内部），管件所受各分力组合将产生一合推力，此推力如大于靠背土壤及管件自身的抵抗力，则管件将沿合力方向移动，最终使接口松脱，破坏管道系统正常运行。
为此须在上述管件的合力方向上设置支墩，以防止管件移动。
2．埋地爬坡管道防滑支墩：由于管线敷设坡度过大，管道及水的自重产生的下滑力大于土壤对管道的摩擦抵抗力，导致管道沿其轴线方向向下滑动，最终将使承插接口松脱，破坏管道系统正常运行。
为此须在上述管道上设支墩，防止管道下滑。
二、抵抗水压推力的支墩设计按管件类型不同分为弯头支墩、三通支墩和堵头支墩三种，其中弯头支墩又分为水平弯头、垂直向上弯头和垂直向下弯头三种情况。
1．推力的计算承插接口断面分力为：P=785D2P0其中：P——承插接口断面推力（KN）D——管道内径（m）P0——管道试验压力（MPa）注：采用柔性接口管道不计接口的抵抗力根据管件类型不同，其合推力大小及方向如下图所示(R为合力)：2．支墩尺寸设计以下以管道试验压力3.0MPa 的DN400的球墨铸铁管为例。
（1）水平弯头（以DN150管道45°弯头为例）1）合推力计算管道计算内径0.4m，试验压力按3.0MPa计，则承口断面推力P为：P=785D2P0=785×0.4^2×3=376.8(KN)合推力：R=2Psin(a/2)=2×376.8×sin(45°/2)=288.25(KN )2）支墩尺寸设计采用试算法，先确定支墩尺寸，再根据支墩尺寸计算总抵抗力T ： T=T1+T2其中：T ——总抵抗力（KN ）T1——被动土压力（KN ）T2——底面摩擦力（KN ）经试算（过程略），支墩尺寸采用L=2.2m ，B=1.5m ，H=1.4m ，管顶覆土最小深度1.5m 详见下图：按上述支墩尺寸计算总抵抗力：①被动土压力T1按下式计算：l h h tg T )()245(21121222-+︒=γϕ其中：T1——被动土压力（KN ）ϕ——土壤内摩擦角，一般性土质按30°计算——支墩靠背土壤密度（KN/m3），按19KN/m3计h——支墩顶覆土，按最不利情况取1.0米1h——支墩底埋深，按最不利情况取2.4米2l——支墩长度（m）将计算数据代入公式，得T1=297.72（KN）②支墩地面摩擦力T2按下式计算：T2=Gf其中：T2——底面摩擦力（KN）G——支墩混凝土、管道及水的总重（KN）f ——支墩与土壤间的摩擦系数，取0.4支墩混凝土重：G1=0.75×(L×B×H－0.5×0.785×D2×L) ×24=80.67（KN）注：混凝土密度按24KN/m3计管道及水重:G2=0.785×D2×L×10+0.755×L =4.42（KN）注：DN400球墨铸铁管道自重为0.755 KN/m总重G＝G1＋G2＝80.67＋4.42＝85.10（KN）将数据代入公式，得T2=34.04（KN）③总抵抗力T=T1+T2=331.76（KN）T/R=1.15＞1.1满足要求。
支墩计算
云南省巧家县第一中学学生宿舍建设项目支墩计算书ZD-1计算书正截面双向弯曲承载力计算书构件名称：ZD-11 已知条件柱截面宽度b=1000mm,截面高度h=1000mm,纵向钢筋合力点至截面近边缘距离as=35mm,X 方向计算长度l0x=400mm,Y方向计算长度l0y=400mm,混凝土强度等级C40,纵向钢筋强度设计值fy=360MPa,2级抗震,地震组合,截面设计轴压力N=6320kN,截面绕水平X轴的矢量弯矩Mx=1530kN·m,另端设计弯矩Mxa=1530kN·m,截面绕竖向Y轴的矢量弯矩My=1530kN·m,另端设计弯矩Mya=1530kN·m,计算配筋面积。
2 配筋计算构件截面特性计算A=1000000mm2, Ix=83333332992.0mm4, Iy=83333332992.0mm4 ix=288.7mm, iy=288.7mm查混混凝土规范表4.1.4可知fc=19.1MPa由混凝土规范6.2.6条可知α1=1.0 β1=0.8由混凝土规范公式(6.2.1-5)可知混凝土极限压应变εcu=0.0033由混凝土规范表4.2.5可得钢筋弹性模量Es=200000MPa相对界限受压区高度ξb=0.518查混凝土规范表11.1.6可知截面承载力抗震调整系数γRE=0.80根据混凝土规范6.2.3条，判断是否需要考虑轴压力在挠曲杆件中产生的附加弯矩绕X轴方向N/(fcA)=6320000/(19.1×1000000)=0.33 ≤ 0.9M1/M2=1530/1530=1.00 > 0.9lc/i=400/288.7=1.4 ≤ 34-12(M1/M2)=34-12×(1530/1530)=22 需要考虑轴压力在挠曲杆件中产生的附加弯矩影响根据混凝土规范6.2.4条考虑二阶效应，Cm=1.00，ηns=1，Cmηns=1CmηnsMx=1×1530=1530.66偏心距e0=1530659712/6320000=242.19mm根据混凝土规范6.2.5条可知附加偏心距eax=33.33mm初始偏心距eix=e0x+eax=242.19+33.33=275.53mm绕Y轴方向M1/M2=1530/1530=1.00 > 0.9lc/i=400/288.7=1.4 ≤ 34-12(M1/M2)=34-12×(1530/1530)=22 需要考虑轴压力在挠曲杆件中产生的附加弯矩影响根据混凝土规范6.2.4条考虑二阶效应，Cm=1.00，ηns=1，Cmηns=1CmηnsMy=1×1530=1530.66偏心距e0=1530659712/6320000=242.19mm根据混凝土规范6.2.5条可知附加偏心距eay=33.33mm初始偏心距eiy=e0y+eay=242.19+33.33=275.53mm按照混凝土规范附录E的方法可求得单根角筋面积Asc=380.10mm2上侧钢筋根数、钢筋面积Nx=4Asx=1507.65mm2左侧钢筋根数、钢筋面积Ny=4Asy=1507.65mm2全截面钢筋面积A's=7551mm2框架柱斜截面受剪承载力计算书1 已知条件柱截面宽度b=1000mm,高度h=1000mm,纵向钢筋合力点至截面近边缘距离as=35mm,箍筋间距s=100mm,混凝土强度等级C40,箍筋设计强度fyv=360MPa,2级抗震,地震组合,水平剪力设计值Vx=439kN,竖向剪力设计值Vy=444kN,轴压力设计值N=6320kN,求所需钢筋面积。
临时支墩受力验算
花溪河拱桥支架受力验算（一）主拱圈底模（1.5cm竹胶板）1.竹胶板的力学性能弹性模量E=6.0×103 Mpa抗拉强度f=60Mpa竹胶板宽度按1m计2. 强度验算q=p*a=26×1+10×1=36kN/mM max=q*L2/8=36×0.2²/8=0.18kN·mI=1/12bh³=1/12×1×0.015³=2.81×10-7 m4W=1/6bh²=1/6×1×0.015²=3.75×10-5 m³σmax= M max/W=0.18 ×106/(3.75×10-5×109)=4.8N/mm2<f=60Mpa,因此能满足受力要求3. 挠度验算ωmax=5qL4/384EI=5×36×（0.2×10³）4/(384×6000×2.81×10-7×1012)=0.44mm<L/400=0.5mm因此变形能满足规范要求（二）纵向方木（10×10cm方木）1. 纵向方木平面布置情况方木跨径为0.6m，横向间距为0.2m2. 方木的力学性能松木弹性模量E=1×104 Mpa松木抗拉强度f=8.5Mpa3. 强度验算q=p*a=26×0.2+10×0.2=7.2kN/mM max=q*L2/8=7.2×0.6²/8=0.324kN·mI=1/12bh³=1/12×0.10×0.10³=8.3×10-6 m4W=1/6bh²=1/6×0.10×0.10²=1.67×10-4 m³σmax= M max/W=0.324 ×106/(1.67×10-4×109)=1.94N/mm2<f=8.5Mpa,因此能满足受力要求4. 挠度验算ωmax=5qL4/384EI=5×7.2×（0.6×10³）4/(384×104×8.3×10-6×1012)=0.15mm<L/400=1.5mm因此变形能满足规范要求（三）横向方木（10×10cm方木）1. 横向方木平面布置情况方木跨径为0.6m，横向间距为0.6m2. 方木的力学性能松木弹性模量E=1×104 Mpa松木抗拉强度f=8.5Mpa3. 强度验算q=p*a=26×0.6+10×0.6=21.6kN/mM max=q*L2/8=21.6×0.6²/8=0.972kN·mI=1/12bh³=1/12×0.10×0.10³=8.3×10-6 m4W=1/6bh²=1/6×0.10×0.10²=1.67×10-4 m³σmax= M max/W=0.972×106/(1.67×10-4×109)=5.82N/mm2<f=8.5Mpa,因此能满足受力要求4. 挠度验算ωmax=5qL4/384EI=5×21.6×（0.6×10³）4/(384×104×8.3×10-6×1012)=0.44mm<L/400=1.5mm因此变形能满足规范要求（四）纵向工字钢（I40b）1.0-1与2-3临时桥墩之间跨径为7.9m，1-2临时桥墩之间跨径8.4m；2.纵向工字钢的力学性能及布置情况纵向工字钢采用双根I40b工字钢纵向工字钢横向间距为0.6m跨径分别为7.9m和8.4m弹性模量E=2.1×105MPa抗弯、抗拉强度设计值f=145 MPaI=22780cm4W=1140cm33.抗弯强度验算纵向工字钢强度验算按单跨简支验算q=p*a=（26×0.6+10×0.6）/2=10.8kN/mM max=q*L2/8=10.8×8.4×8.4/8=95.26kN·mσmax= M max/W=95.26×106/1140×103=83.56Mpa<f=145 MPa强度满足设计和规范要求4.挠度验算ωmax=5qL4/384EI=5×10.8×（8.4×103）4/(384×2.1×105 ×22780×104）=14.6mm< L/400=22mm因此变形能满足规范要求（五）横向工字钢（I45b）1. 横向工字钢跨径为2m；2. 纵向工字钢的力学性能及布置情况纵向工字钢采用I45b工字钢纵向工字钢横向间距分别为7.9m和8.4m弹性模量E=2.1×105MPa抗弯、抗拉强度设计值f=145 MpaI=33760cm4W=1500cm33. 抗弯强度验算纵向工字钢强度验算按单跨简支验算q=p*a=（26×8.4+10×8.4）/2=151.2kN/mM max=q*L2/8=151.2×2×2/8=75.6kN·mσmax= M max/W=75.6×106/ 1500×103=50.4Mpa<f=145 MPa 因此强度能满足规范要求4. 挠度验算ωmax=5qL4/384EI=5×151.2×（2×103）4/(384×2.1×105 ×33760×104）=0.44mm< L/400=5mm因此变形能满足规范要求（六）钢管桩（φ630mm厚10mm钢管）1.钢管柱的力学及物理性能σ=145MpaA=194.779cm2P=0.5[σ]A=0.5×145×194.779×102/9.8/1000=144t 一根钢管柱承受的重量=2.6×8.4×2×1.5=65.5t<144t 因此钢管砂桩的承载力能满足设计及规范要求。
埋地柔性给水管道支墩受力计算的步骤和方法
中图分类号：TU991
文献标识码：A
文章编号：1674-098X(2017)06(c)-0060-02
在 给 水管 道设 计中，常在 三 通、弯头或 末 端 设 置支墩，以 保证管 道 运行 安 全。支墩 设 计 是 否合 理，直 接 影 响 管 道 运行 安 全和 工程 造 价。在 工作中设 计人员常 花费 大 量 时间找 计 算 公 式 和 参 考 数 据，故 该 文 将 工作 中 查 找 的 资 料 和 经 验 数 据 进行了分类 总 结,并 得出：管 道与土壤间的摩 擦力大 于水压 对 三 通、弯头 的 作用力，可 不设 支 墩；反 之则 需 设支 墩，其计 算 方法可参 考以下步 骤 和 方法。
s/=10 k N/m3;⑤地下水 重度 W=10 k N/m 3;⑥混 凝 土 重 度 C =2 3 k N/m 3;⑦ 地 基 承 载 力 特 征 值 a k为 8 0 k P a、 10 0 k P a、150 k P a。(7) 抗 滑 稳 定 性 抗 力系数 s=1.5。(8) 参 看《柔性 接口给 水管 道支 墩 》（10 S505）P 7表5.8.1铸 铁管 接 口设 计内径转换。
摘 要：该文针对给水管道设计中经常遇到的给水管道需在管道三通、弯头或管道末端处设置支墩，以保证管道运行安全的问
题进行了探索研究，对于给水管道不同部位处设置的管道支墩的受力计算以及相关的经验数据、计算公式和注意事项等方面，该
文结合日常的实际工作进行了总结。
关键词：给水管道支墩 常用数据 计算公式 验算
1 计算中常用数 据
(1) 安 全 等 级 为 二 级，设 计 使 用 年 限 5 0 年，结 构 构 件 重
.要 性Al系l数Ri=g1h.0t。s(2)R管e道se工r作ve压d力. wk= 0.4 M P a,管 道设
关于支墩推力的计算
关于室外直埋管固定墩选择的计算室外直埋保温管热胀冷缩补偿工艺中，《施-S-04-02市政管线设计说明5.3附件》要求：敷设在市政管沟内的热水管每隔75米设复式拉杆式轴向型不锈钢波纹补偿器；组团内热水管道在地下室外边沿设不锈钢球形伸缩器；其工作压力应与所在管道工作压力一致。
其它部位热水管道采用“门”形补偿器和管道敷设的自然弯曲吸收管道的自然变形。
直埋管道的“门”形补偿器设置时需同时配合设置固定支架、固定墩，可据各直埋管的规格，计算各单管推力后，依据《05R410 热水管道直埋敷设》确定固定墩尺寸。
下面以“不锈钢无缝管57*3”为例，进行单管推力计算。
根据《CJJ ／T81-98城镇直埋供热管道工程技术规程》附录E 确定，单管推力以max H=F l N +计算。
其中：max F ——轴线方向每米管道的摩擦力（N/m ）；N ——管道工作循环最高温度下，锚固段内的轴向力（N/m ）；一、 抗外压稳定临界压力Pcr （Mpa ） 依据《水电站压力钢管设计规范 DL t5141-2001》，1.70.25612t P cr s r δ=（）其中：Pcr ——抗外压稳定临界压力，Mpa ； t ——钢管壁计算厚度，mm ；r ——钢管内半径，mm ；s δ——钢材屈服点，Mpa ；查《水电站压力钢管设计规范 DL t5141-2001》中表6.1.4-1可知，s δ=235 Mpa 。
故：323563.0225.51.70.25612MPa P cr ⨯==⨯（）（） 二、 径向均布外压力标准值ok P （Mpa ）依据《水电站压力钢管设计规范 DL t5141-2001》，K P P c cr ok= 其中：K c ——抗外压安全稳定系数，1.8；则：P ok =35.01（Mpa ）三、 钢管管壁环向应力t σ（Mpa ）依据《水电站压力钢管设计规范 DL t5141-2001》，ok P r tt σ∙=- 其中：Pcr ——抗外压稳定临界压力，Mpa ； t ——钢管壁计算厚度，mm ；r ——钢管内半径，mm ；P ok ——径向均布外压力标准值。
直埋管道固定墩设置探究
直埋管道固定墩设置探究1概述当管道因温度变化发生热胀冷缩是，若管线受到约束，管线内便产生热应力。
为保护管道与管接头、管道弯头、及其他一些附件正常安全工作，就必须在管道上设置固定墩以限制管段的位移在允许的范围之内。
管道固定墩计算结果通常非常惊人，管线固定墩的推力动辄几十吨，固定墩的尺寸也到了数米的程度。
如此巨大的固定墩消耗了相当多的混凝土，并且增加了巨大的施工难度。
如何的计算固定墩的实际所需推力，并减少固定墩的尺寸及安装空间，无疑是一个需要探讨的课题。
2工程实例在直罗 ~富县原油插输工程中，输油管道规格为Φ163×5.（66.3）PSL2 B级钢管，40mm 厚泡沫黄夹克保温，总长度 92.88km，沿线多为山地、河谷等。
管道共设有 80 余个固定墩，分别设于管道出土段、穿跨越等处。
管道运行温度为60℃，安装温度为20℃，温差为 40℃。
固定墩设计推力为 5t，单个固定墩尺寸为 1.4m×1.5m×1.2m，消耗混凝土约 2.5m3。
通常，固定墩的计算公式为：N=FEαΔT式中F——管壁截面积（m2）；E——管材弹性模量（ Pa），一般取 2.06 ×1011Pa；α——管材线膨胀系数（ cm/cm·℃），钢管为 1.2 ×10-5/℃；T——安装温度和运行温度差（℃）。
此计算结果仅考虑限制管线变形产生的应力，论计算推力很大。
一般对固定支墩的推力为公式计算值乘一个折减系数。
折减系数取 1/2～1/3。
直罗 ~富县原油插输工程中，管道最高运行温度为60℃，安装温度为20℃，计算推力为 30t。
实际需要的推力可能要远小于计算推力，是因为：（1）固定支墩不能绝对固定，稍有位移将使推力减小。
（2）埋地弯头或管道的出土段的弯头处都有土壤反力的作用，它与推力方向相反，因此使推力减小。
土壤对弯头的推力与弯头位移、土壤性质和夯实程度等有关，难以精确计算。
支墩尺寸计算范文
支墩尺寸计算范文一、支墩尺寸计算的基本原理支墩是梁、板、柱等工程结构的基础，用于分担和传递结构荷载。
在进行支墩尺寸计算时，需要考虑结构荷载、土壤承载能力、设计要求等因素，以确定支墩的合理尺寸。
二、支墩尺寸计算的步骤1.确定结构荷载：根据工程结构的使用要求和设计标准，确定结构的荷载类型、大小和作用位置等。
2.确定荷载传递方式：结构荷载会通过桥梁梁体或板体传递到支墩上，需要根据结构形式和荷载特点，确定荷载在支墩上的传递方式，即传力路径。
3.考虑土壤承载能力：支墩所处的地基土壤承载力是支墩尺寸计算的重要因素之一，需要通过地质勘探和土力学分析等方法，获得地基土壤承载力的相关参数。
4.确定支墩的稳定性要求：根据设计要求和结构形式，确定支墩的稳定性要求，如抗滑稳定性、抗倾覆稳定性等。
5.进行支墩尺寸计算：根据以上的准备工作，可以进行支墩尺寸的计算。
具体的计算方法根据工程的不同而不同，一般可以采用静力学方法进行计算。
6.考虑施工要求和实际情况：支墩的施工要求和实际情况也是支墩尺寸计算的重要参考依据，需要对施工方法、施工工艺等进行充分考虑。
7.优化设计和验算：完成初步的支墩尺寸计算后，可以进行优化设计和验算，确保支墩尺寸的合理性和安全性。
三、常用的支墩尺寸计算方法1.梁式支墩尺寸计算方法：根据梁式支墩的结构特点和荷载传递方式，采用实力平衡和平衡条件等静力学方法，进行尺寸计算。
2.板式支墩尺寸计算方法：根据板式支墩的结构形式和荷载传递方式，采用弹性力学原理和实力平衡等静力学方法，进行尺寸计算。
3.桁架支墩尺寸计算方法：根据桁架支墩的结构特点和荷载传递方式，采用弹性力学原理和平衡条件等静力学方法，进行尺寸计算。
四、支墩尺寸计算的注意事项1.选择合适的荷载组合：在进行支墩尺寸计算时，需要选择合适的荷载组合，考虑不同工况下的荷载组合，并进行综合计算。
2.充分考虑土壤的承载能力：在进行支墩尺寸计算时，需要根据实际的地质勘探数据，充分考虑土壤的承载能力，以确保支墩的稳定性。