千秋PCCP结构计算书讲解.docx
《千秋PCCP结构计算书讲解.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《千秋PCCP结构计算书讲解.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
千秋PCCP结构计算书讲解
PCCPDE2600/P0.5/H4预应力钢筒混凝土管道结构计算书
1、设计依据
1）CECS140：
2002给水排水工程埋地管芯缠丝预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管管道结构设计规程
2）GB50332-2002给水排水工程管道结构设计规范
3）GB/T19685-2005预应力钢筒混凝土管
2、设计条件
1）地基为天津地区淤泥质土，不计地下水作用，地面开槽施工，土壤湿密度按18.5kN/m3计，管顶覆土厚度按4.0m计；
2）基础为砂石垫层，基础包角按2α=90度计；
3）管内工作压力按0.5MPa计，设计压力标准值按工作压力的1.5倍计；
4）瞬时内压（水击压力）按工作压力的0.5倍计；
5）管体安装后的现场试验压力值按设计压力值计；
6）地面活载标准值按双辆汽-20主车或地面堆积荷载10kN/m2两者在不利条件下作用较大者计；
7）地震荷载按设计烈度7°设防；
8）管体野外存放时间不大于270天，埋地后空置时间不超过90天。
9）PCCP设计糙率为0.0115。
3、计算过程
1）设计参数
管径：
DN2600工作压力：
0.5MPa
管芯厚度：
200mm覆土深度：
4m
钢筒厚度：
1.5mm钢筒外径：
2713mm
钢丝直径：
7mm钢丝强度：
1570MPa
管芯混凝土：
C50砂浆净厚度：
20mm
2）抗浮稳定验算
因天津地区地基为淤泥质土，不计地下水作用，不需验算
3）管体强度验算
汽车载荷：
qvk=5797N/mm2≤qmk=10000N/mm2取较大者
Nl=1305558.2N/mλy=0.9fpy=1110N/mm2
Mlmax=109811562N·mm/md0=92.1mmAsc=1500mm2/m
f=215MPaAp≥1763.85mm2/m
Nps=954436.9N/mMpms=74461818.3N·mm/m
An=234022.45mm2/mωc=1.0238Wp=8588166.7mm2/m
K=1.52ftk=2.64σpe=1012.424N/mm2
Ap≥1247.7mm2/m
4）控制开裂标准组合、准永久组合
Nlps=805096.32N/mMlpms=74461818.3N·mm/m
σlss=12.092αm=5
Nlpl=620316.94N/mMlpml=71387190.9N·mm/m
σlss=10.945αm=4
4、计算结果
工作压力
覆土深度
管芯砼强度
管芯壁厚
钢丝直径
缠丝层数
配筋率
（mm2/m）
螺距
0.5MPa
4m
C50
200mm
7mm
1
1763.85
21.8mm
PCCPDE2200/P0.5/H4预应力钢筒混凝土管道结构计算书
1、设计依据
1）CECS140：
2002给水排水工程埋地管芯缠丝预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管管道结构设计规程
2）GB50332-2002给水排水工程管道结构设计规范
3）GB/T19685-2005预应力钢筒混凝土管
2、设计条件
1）地基为天津地区淤泥质土，不计地下水作用，地面开槽施工，土壤湿密度按18.5kN/m3计，管顶覆土厚度按4.0m计；
2）基础为砂石垫层，基础包角按2α=90度计；
3）管内工作压力按0.5MPa计，设计压力标准值按工作压力的1.5倍计；
4）瞬时内压（水击压力）按工作压力的0.5倍计；
5）管体安装后的现场试验压力值按设计压力值计；
6）地面活载标准值按双辆汽-20主车或地面堆积荷载10kN/m2两者在不利条件下作用较大者计；
7）地震荷载按设计烈度7°设防；
8）管体野外存放时间不大于270天，埋地后空置时间不超过90天。
9）PCCP设计糙率为0.0115。
3、计算过程
1）设计参数
管径：
DN2200工作压力：
0.5MPa
管芯厚度：
160mm覆土深度：
4m
钢筒厚度：
1.5mm钢筒外径：
2213mm
钢丝直径：
7mm钢丝强度：
1570MPa
管芯混凝土：
C50砂浆净厚度：
20mm
2）抗浮稳定验算
因天津地区地基为淤泥质土，不计地下水作用，不需验算
3）管体强度验算
汽车载荷：
qvk=5797N/mm2≤qmk=10000N/mm2取较大者
Nl=1108430.1N/mλy=0.9fpy=1110N/mm2
Mlmax=76409558N·mm/md0=64.73mmAsc=1500mm2/m
f=215MPaAp≥1594.3mm2/m
Nps=809665.92N/mMpms=51797081.4N·mm/m
An=193295.8mm2/mωc=1.0218Wp=5828166.67mm2/m
K=1.4ftk=2.64σpe=1010.2N/mm2
Ap≥915.66mm2/m
4）控制开裂标准组合、准永久组合
Nlps=683797.32N/mMlpms=51797081.4N·mm/m
σlss=9.86αm=5
Nlpl=527012.14N/mMlpml=49598762.8N·mm/m
σlss=8.78αm=4
4、计算结果
工作压力
覆土深度
管芯砼强度
管芯壁厚
钢丝直径
缠丝层数
配筋率
（mm2/m）
螺距
0.5MPa
4m
C50
160mm
7mm
1
1594.3
24.1mm
DN2600P0.5/H4转换口管件计算书
一主要设计依据：
AWWAM9“ConcretePressurePipe”
二设计条件
管道公称内径：
2600mm工作压力：
0.5MPa；
覆土深度：
4m；钢筒外径：
2620mm；
保护层厚度：
25mm；管道埋置方式：
上埋式；
三钢筒钢板厚度设计
钢板厚度设计采用“环向应力公式”计算：
（1-1）
=0.5MPa
=2600mm
=0.5×205MPa=102.5
=6.34mm
招标文件要求：
短钢管段壁厚为28mm，取
=28mm。
四最大外部承载能力计算
或0.02D取其中小值
外部载荷下配件的挠度可由Spangler’s公式确定，公式如下：
配件每英尺的容许外部载荷为：
EI=[Ec（tl）3+EsIs+Ec（tc）3]/12
对于不使用加强构件的钢筒，Is应等于钢筒厚度（单位：
in）的立方。
tl=0mm
tc=25mm
t=tl+tc+
=53mm
D=2620-2×28mm=2564mm
=2.547＞0.02D=2.019故取值2.019
r=0.5（D+t）=0.5（2564+53）=1308.5mm
k=0.1
E’=1000psi
Is=
3=283mm3
EI=[Ec（tl）3+EsIs+Ec（tc）3]/12
=[4×106×03+3×107×1.33+4×106×0.9843]/12
=3.643×106in.-lb/in.
最大外部承载能力：
=21233.4lb/linft
五配件实际承受荷载计算
根据Marston理论：
（3-1）
Kµ=0.19（当土壤特性指标不确定时）
H=4m
Bc=2.67m
=2.018
w=18.5KN/m3
=18273lb/linft
外部活载荷：
执行cecs140:
2002汽超20，
=5.797kN/m2
汽车载荷：
Wq=qvkBc=5.797×2.67=15.478kN/m
临时载荷：
单位面积荷载WL=10kN/m2
单位长度荷载Wl=WLBc=10×2.67=26.7kN/m
临时载荷大于汽车载荷，故计算时取临时载荷
配件需要承受的总载荷：
Wc+Wl=18273+1830=20103lb/linft
配件能承受的总载荷：
W=21233.4lb/linft.
由于Wc+Wl＜W所以选用Tr=28mm厚度的钢板校核通过。
计算结果汇总：
管径（mm）
工作压力（MPa）
覆土深度
（m）
钢管壁厚（m）
DN2600
0.5MPa
4
28
DN2200P0.5/H4转换口管件计算书
一主要设计依据：
AWWAM9“ConcretePressurePipe”
二设计条件
管道公称内径：
2200mm工作压力：
0.5MPa；
覆土深度：
4m；钢筒外径：
2220mm；
保护层厚度：
25mm；管道埋置方式：
上埋式；
三钢筒钢板厚度设计
钢板厚度设计采用“环向应力公式”计算：
（1-1）
=0.5MPa
=2200mm
=0.5×205MPa=102.5
=5.366mm
招标文件要求：
短钢管段壁厚为24~26mm，取
=24mm。
四最大外部承载能力计算
或0.02D取其中小值
外部载荷下配件的挠度可由Spangler’s公式确定，公式如下：
配件每英尺的容许外部载荷为：
EI=[Ec（tl）3+EsIs+Ec（tc）3]/12
对于不使用加强构件的钢筒，Is应等于钢筒厚度（单位：
in）的立方。
tl=0mm
tc=25mm
t=tl+tc+
=49mm
D=2220-2×24mm=2172mm
=1.828＞0.02D=1.71故取值1.71
r=0.5（D+t）=0.5（2172+49）=1110.5mm
k=0.1
E’=1000psi
Is=
3=243mm3
EI=[Ec（tl）3+EsIs+Ec（tc）3]/12
=[4×106×03+3×107×0.945+4×106×0.9843]/12
=2.68×106in.-lb/in.
最大外部承载能力：
=19097.9lb/linft
五配件实际承受荷载计算
根据Marston理论：
（3-1）
Kµ=0.19（当土壤特性指标不确定时）
H=4m
Bc=2.27m
=2.507
w=18.5KN/m3
=16408lb/linft
外部活载荷：
执行cecs140:
2002汽超20，
=5.797kN/m2
汽车载荷：
Wq=qvkBc=5.797×2.27=13.16kN/m
临时载荷：
单位面积荷载WL=10kN/m2
单位长度荷载Wl=WLBc=10×2.27=22.7kN/m
临时载荷大于汽车载荷，故计算时取临时载荷
配件需要承受的总载荷：
Wc+Wl=16408+1555=17963lb/linft
配件能承受的总载荷：
W=19097.9lb/linft.
由于Wc+Wl＜W所以选用Tr=24mm厚度的钢板校核通过。
计算结果汇总：
管径（mm）
工作压力（MPa）
覆土深度
（m）
钢管壁厚（m）
DN2200
0.5MPa
4
24
升级会员 