钢筋砼水管及镇墩计算

力臂（m）
力矩（KN.m）
B6 B5 （2/3）*B1 （1/2）*B1 （2/3）*B2+B1 （1/2）*B2+B1 （π /4）*D2*（B3+B4）
1380.53 716.53 79.41 104.29 529.62 2305.80 284.85 4831.32
L= B= B1= B2= B3= B4= B5= B6= H1= H2= H3= H4=
3.5 4.3 1.1 3.2 2.2 2.1 2.58 2.29 3.05 1.97 2.25 1.17
＜B/6(满足要求)
0.72
＞1.5(满足要求)
＜［σ ］(满足要求) ＞0(满足要求)
B1*H3*(1/2)*L*γ B1*H2*L*γ B2*H1*L*γ
2 砼 砼
砼
602.85 277.72 108.28 189.61 163.80 854.00
砼
B2*H4*1/2*L*γ
砼
π /4*D *（B3+B4）*γ W1+W2+W3+W4-W5 Σ M/(Σ Y+W) X-(B)/2
84.39 1231.31 1509.03 3.20 1.05
C20砼轴心抗拉Rl(N/mm2) Kf
32 310 1.2 1.1 1.3
内径D(m) 管壁厚h(m)
1 0.10 6 28 32 26 35 30 3.6 0.6 1.5 22.5 25 10
上伸缩节头H3设 (水锤压力)设计水头起点H1(m)(镇墩H设) (水力)设计水头终点H2(m)(下伸缩节头H设)
水*V 水*VБайду номын сангаас
2 2
）/4g ）/4g
125.60 -125.60
Σ A＇= Σ Σ Σ Σ Σ A＂= X＇= Y＇= X＂= Y＂=
A1'+…….A9' A1"+…….A9" Σ Σ Σ Σ A'*cosa' A'*sina' A"*cosa" A"*sina"
754.30 -91.90 678.12 330.38 -75.27 -52.66 602.85 277.72
2 2 2 2 2 2
2
2
水*H1）/4 水*H2）/4
（5）、在伸缩节边缝处的内水压力（此力很小，可不考虑） A5＇＝(KN) A5＂＝(KN)
水*H3）/4 水*H2）/4
20.72 (110.53)
(6)、水对管壁的摩擦力（流速小时可不考虑） A6＇＝(KN) A6＂＝(KN)
（Π D2*γ （Π D *γ
0.10
1、作用力的计算 （1）、水管自重的轴向分力 A1＇＝(KN) A1＂＝(KN) g管=(KN)/m (2)、作用在阀门上的内水压力 A2'＝(KN) A2＂＝(KN) (3)、水管转弯处的内水压力 A3＇＝(KN) A3＂＝(KN) g管*Lsina' g管*Lsina" π (D+h)*γ 2 113.46 148.44 8.64
Σ X=(→) Σ Y=(↓)
3、求镇墩的必需重量
Σ X＇+Σ X＂ Σ Y＇+Σ Y＂
W=
（Kc*Σ X）/f-Σ Y
1229.40
4、求合力作用点和偏心距 力（KN） 计算式 力（KN）
Σ X=(→) Σ Y=(↓)
W1=(↓) W2=(↓) W3=(↓) W4=(↓) W5=(↑)
Σ W=(↓)
Σ Y+W 合力作用点距A点距离X 偏心距e
5、抗滑稳定校核
KC=
f*（Σ Y+W）/Σ X
1.50
6、地基承载力校核
σ max= σ min=
（Σ Y+W）/BL(1+6e/B) （Σ Y+W）/BL(1-6e/B)
247.40 (46.86)
H设（包括水锤压力）m C20砼及Ⅱ级钢筋fy(N/mm2) 结构系数γ d
上游侧 N管 N水 下游侧 N管 N水 A9＇＝(KN) A9＂＝(KN)
2、计算X轴、Y轴的轴向力
g管*Lcosa' (π /4)*D2*γ
水*Lcosa'
38.81 35.29
g管*Lcosa' (π /4)*D2*γ
水*Lcosa'
0.00 0.00
(9)、水管转弯引起的离心力的轴向分力
（Π D2*γ （Π D2*γ
管壁厚度的计算 1、管壁的环向拉力N(N) 2、钢筋载面面积Ag（mm ） 实际面积 3、管壁厚度的计算h（mm） 4、采用h（mm）
2
1.2*γ *H设*(D/2)*1000 （γ d*N）/fy （Kf*N-200*Ag）/（100*Rl）
192000.00 743.23 924.00 589.09
3.14 0.438 0.573 0.899 0.819 5 0 0.6 0.3 0.1 2 0.25 0.014 3214.08
糙率n C2=((1/n)*R^(1/6))^2
H摩上 =(L'*V2)/(C2*R) H摩下 =(L'*V2)/(C2*R)
0.149 0.018 6 1000KP
支墩个数N 地基承载力［σ ］
2
水*h摩上）/4 水*h摩下）/4
1.17 0.56
(7)、温度变化时，伸缩节边缘间的摩擦力（此力很小，可不考虑） A7＇＝(KN) A7＂＝(KN)
Π D1*b填料*f1*γ Π D1*b填料*f1*γ
水*H3设 水*H2设
6.78 (36.17)
(8)、温度升高时，水管沿支墩（座垫）的摩擦力 A8＇＝(KN) A8＂＝(KN) f0（N管+N水）*N f0（N管+N水）*N 266.76 0.00
（Π D2*γ （Π D2*γ （Π D *γ
2
水*H2）/4
251.20
水*H1）/4 水*H2）/4
219.80 (219.80)
(4)、管径变化段的内水压力（管径没有变化此力不存在） A4＇＝(KN) A4＂＝(KN)
（Π （D1 -D ）*γ （Π （D1 -D ）*γ （Π （D1 -D ）*γ （Π （D1 -D ）*γ
上游a＇ 下游a＂
镇墩中点至上游侧伸缩节间的长度L(m) 镇墩中点至下游侧伸缩节间的长度L(m) 墩底与岩石的摩擦系数f 稳定安全系数Kc
浆砌石容重γ 1(KN) 钢筋砼容重γ 2(KN) 水的容重γ 3(KN)
π
sina' sina＂ cosa' cosa＂
上游侧支墩间距l0 下游侧支墩间距l0 管壁与支墩之间的摩擦力f0 管壁与填料之间的摩擦力f1 伸缩缝内的填料长度b填料 流速V 水力半径R