原版输水管道结构计算

423.12 Kn
管道弯头垂直力标准值N= P*sinα
管道弯头水平力标准值F= P*(1-cosα)
管道水平转角角度α=
9.00
管道弯头垂直力标准值N=
66.19
管道弯头水平力标准值F=
5.21
20.00 144.71 25.52
管道垂直下弯角度α= 支墩尺寸 支墩长度L= 支墩宽度B= 支墩高度H= 支墩顶距设计地面高度h= 支墩自重G= 支墩顶填土重W= G+W= 支墩计算T= A fak= 钢筋面积As= 选用8φ14 As=
kb= 可变作用准永久系数φq= 单位长度截面惯性矩Ip= 最大竖向变形ωd,max=
0.096 0.50 144.00 mm3 DL kb r03(Fsv,k +φq qik D1)/(Ep Ip+0.061 Ed r03)
21.72 ＜
24.84
4、抗浮验算 浮力标准值Ffw,k= 结构自重标准值G1k= 填土重标准值F sv，k= 抗浮稳定性抗力系数Kf= 管顶最小填土厚度hmin=
2、支墩A结构计算 支墩承担的浮力标准值 支墩自重
抗浮稳定性抗力系数Kf= 一根抗浮锚筋承担的浮力 抗浮锚筋截面面积As= 选用φ10,截面面积As=
102.97 KN 250.88 KN 430.08
2.44 ＞ 7.21 KN 34.32 mm2 78.50 mm2
（浮重）
分项系数1.4
1.10
管道水平转角角度α= 支墩尺寸 支墩长度L= 支墩高度H= 支墩厚度B= 支墩顶距设计地面高度 h支1=墩底距设计地面高度 h2= 支墩自重G= 支墩计算T=
管道水平转角角度α= 支墩尺寸 支墩长度L= 支墩高度H= 支墩厚度B= 支墩顶距设计地面高度 h支1=墩底距设计地面高度 h2=
1.50 m 0.20 m 0.50 m 2.00 m 43.00 KN 179.21 ＞
G+N=
348.23 KN
支墩计算T=
552.32 ＞
A fak
1056.00 ＞
4、90°水平弯+29°下弯
管道截面外推力标准值P=
423115.00 N
423.12 Kn
管道弯头垂直力标准值N= P*sinα
管道弯头水平力标准值F= P*cosα)
支墩推力合力标准值R= 2*P*sin(α/2)
管道结构计算
根据岩土工程勘察报告(达州市建筑设计研究院)，管道支墩、管道基础、流量计 (阀门)井可以采用粉质粘土、卵石、强风化泥岩或强风化砂岩作为持力层，其 承载力特征值fak≥120kPa。管道跨越州河、明月江及架空段采用钢管，其余埋地 管道采用球墨铸铁管，承插式柔性接口，橡胶圈止水。架空管道支墩间距参照 国标图集《自承式平直形架空钢管》05S506-1选用，管道支墩间距≤20.00m，管 道强度计算、稳定性、刚度验算详国标《自承式平直形架空钢管》05S506-1 图集。
一、埋地钢管道
1、管道强度计算 管道规格： 管道工作压力Fwk= 管道设计内水压力Fwd， k= 钢管管壁最大环向应力 σθ= 可变荷载组合系数φc= 荷载分项系数γQ= 管道工作水压力Fwk= 设计内水压力Fwd，k= 管道计算半径r0= 管壁计算宽度b0= 管壁计算厚度t0= N=
弯矩折减系数φ= 结构自重分项系数γG1= 土压力分项系数γG，sv= 管内水重分项系数γGw=
4.50 7.00
当土的综合变形模量Ed= 当管顶覆土深度为
5.00 7.30
2、稳定性验算 管壁截面临界压力Fcr≥ 稳定性抗力系数KST= 土压力标准值F sv，k= 管道真空压力Fvk=
KST(Fsv,k/2 r0+Fvk+qik) 2.00
108.80 N/mm 0.05 Mpa
地面车辆、堆积荷载qik= 管壁截面临界压力Fcr,k= 当n=2时
22.50 °
3.60 m 1.70 m 0.60 m 0.50 m 2.20 m 88.00 KN 392.82 ＞
30.00 °
3.50 m 2.15 m 0.80 m 0.50 m 2.65 m 82.96 KN 550.52 ＞
77.00 °
6.00 m 2.00 m 0.80 m 0.50 m 2.50 m
20.00 °
3.00 m 2.60 m 2.00 m 1.00 m 374.40 Kn 70.20 Kn 444.60 Kn 89.97 ＞ 936.00 ＞
7.81 369.70
38.28 444.60
钢筋面积As= 选用10φ16 As=
675.33 mm2 2500.00 mm2
管道弯头垂直力标准值N=
205.13 KN
管道弯头水平力标准值F=
370.06 KN
管道水平转角角度α=
90.00
支墩推力合力标准值R=
560.86 KN
790.19
551.11 348.23
支墩尺寸
支墩长度L=
5.00 m
支墩高度H=
2.20 m
支墩厚度B= 支墩顶距设计地面高度
h支1=墩底距设计地面高度
管道弯头垂直力标准值N=
40.23 KN
管道弯头水平力标准值F=
459.82 KN
管道水平转角角度α=
47.00
支墩推力合力标准值R=
367.41 KN
支墩尺寸
支墩长度L=
4.40 m
支墩高度H=
1.70 m
支墩厚度B= 支墩顶距设计地面高度
h支1=墩底距设计地面高度
h2= 支墩自重G=
0.50 m 2.20 m 308.00 KN
9.00 °
2.00 m 2.00 m 1.60 m 0.50 m 299.50 Kn 70.20 Kn 369.70 Kn 91.05 ＞ 528.00 ＞ 308.89 mm2 1200.00 mm2
管道垂直下弯角度α= 支墩尺寸 支墩长度L= 支墩宽度B= 支墩高度H= 支墩顶距设计地面高度h= 支墩自重G= 支墩顶填土重W= G+W= 支墩计算T= A fak=
82.95
22.50 165.09
30.00 219.02
管道水平转角角度α= 支墩尺寸 支墩长度L=
11.25 ° 2.00 m
14.00 8.00 8.00
77.00 526.79
支墩高度H= 支墩厚度B= 支墩顶距设计地面高度 h支1=墩底距设计地面高度 h2= 支墩自重G= 支墩计算T=
管道水平转角角度α= 支墩尺寸 支墩长度L= 支墩高度H= 支墩厚度B= 支墩顶距设计地面高度 h支1=墩底距设计地面高度 h2= 支墩自重G= 支墩计算T=
管道直径DN=
0.70 m
地基承载力特征值fak=
120.00 Kpa
土壤内摩擦角φ=
25.00 °
基底摩擦系数f=
0.30
2、管道水平转角支墩结构计算
管道截面外推力标准值P=
423115.00
423.12
支墩推力合力标准值R= 2*P*sin(α/2)
管道水平转角角度α=
11.25
支墩推力合力标准值R=
3.85 KN/m 2.42 KN/m 4.00 KN/m 1.67 ＞ 0.30 m
（浮容重） 1.10
二、架空钢管道支墩结构计算 1、设计参数 浮力标准值Ffw,k= 结构自重标准值G1k= 单位长度浮力标准值Ffw,k= 管内水重标准值Gwk=
5.38 KN/m 2.81 KN/m 2.57 KN/m 5.03 KN/m
423.12 Kn
管道弯头垂直力标准值N= P*sinα
管道弯头水平力标准值F= P*(1-cosα)
管道水平转角角度α=
15.00
管道弯头垂直力标准值N=
109.51
管道弯头水平力标准值F=
14.42
管道垂直上弯角度α=
支墩尺寸
支墩长度L=
支墩宽度B=
支墩高度H= 支墩顶距设计地面高度 h支1=墩底距设计地面高度 h2= 支墩自重G=
G+N
支墩计算T=
A fak 9、管道垂直下弯支墩结构计算
11.25 °
0.80 m 1.20 m 0.70 m 0.50 m 1.20 m 10.00 KN 119.51 KN 67.52 ＞ 226.08 ＞
841.29 440.00
21.63 119.51
管道截面外推力标准值P=
423115.00 N
124.42 247.64 328.53
支墩自重G= 支墩计算T=
192.00 KN 855.91 ＞
3、47°水平弯+5°上弯
管道截面外推力标准值P=
461580.00 N
461.58 Kn
管道弯头垂直力标准值N= P*sinα
管道弯头水平力标准值F= P*cosα)
支墩推力合力标准值R= 2*P*sin(α/2)
800×14 0.80 Mpa 1.30 Mpa
N /b0×t0＋6M / b0×t02 0.90 1.40 0.60 Mpa 1.10 Mpa
406.00 mm 1000.00 mm
12.00 mm φcγQFwd，k r0 b0
562716.00 N 562.72 KN 1.00 1.20 1.27 1.20
h2= 支墩自重G=
0.50 m 2.70 m 350.00 KN
支墩顶填土重W=
90.00 KN
支墩计算T=
851.03 ＞
A fak
1185.60 ＞
钢筋面积As= 选用10φ20 As= 5、管道垂直上弯支墩结构计算
957.27 mm2 2500.00 mm2
管道截面外推力标准值P=
423115.00 N
三、埋地球墨铸铁管道支墩结构计算
1、设计参数
混凝土重度γ= 原状土重度γs= 回填土重度γs1=
24.00 KN/m3 18.00 KN/m3 16.00 KN/m3
管道工作水压力Fwk=
0.60 Mpa
双管工作水压力Fwk=
1.20
管道设计内水压力Fwd,k=
1.10 Mpa
1100.00 Kpa
5.02 KN/m 5024.00 N/m
土的综合变形模量Ed= 管材弹性模量Ep= M=
5.00 N/mm2 206000.00 N/mm2 φ(γG1 kgm G1k＋γG,sv kvm Fsv，k＋γGw kwm Gwk）r0 b0 ÷（1＋（0.732 Ed÷Ep）（r0÷t0）3) 9196876.87 0.000018 38728.83
可变作用组合系数ψc=
0.90
自重最大弯矩系数kgm= 土压力最大弯矩系数kvm= 水重最大弯矩系数kwm= 结构自重标准值G1k=
0.102 0.157 0.102
2.81 KN/m 2810.42 N/m
土压力标准值F sv，k=
108.80 KN/m 108799.20 N/m
管内水重标准值Gwk=
0.01 Mpa 2Ep(n2-1)(t/D0)3/3(1-vp2)+Ed/(2(n2-1)(1+vs))
Fcr,k= 当n=3时
1.85Fra Baidu bibliotek＞
0.39
Fcr,k=
4.04
当n=4时
Fcr,k=
7.38
当n=5时
Fcr,k=
11.74
3、刚度验算
变形滞后效应系数DL=
1.50
竖向压力作用下柔性管道的竖向变形系数kb
M= σθ= 当土的综合变形模量Ed= 当管顶覆土深度为
5448081.05 N.mm
206.97 ＜215
N/mm2
强度满足要 求
3.00
6.00
当土的综合变形模量Ed= 当管顶覆土深度为
3.50 6.40
当土的综合变形模量Ed= 当管顶覆土深度为
4.00 6.70
当土的综合变形模量Ed= 当管顶覆土深度为