1、应力钢筒混凝土管 化学管材管道包括硬聚氯乙烯圆管聚乙烯圆管玻璃 纤维增强塑料管等 铸铁管包括普通灰口铸铁管球墨铸铁管未经退火处理的球态铸铁 管等 当管线上没有可靠的调压装置时设计内水压力可按具体情况确定 埋设在地表水或地下水以下的管道应计算作用在管道 上的静水压力包括浮托力相应的设计水位应根据勘察部门 和水文部门提供的数据采用其标准值及准永久值系数的确 定应符合下列规定 地表水的静水压力水位宜按设计频率采用相应准 永久值系数当按最高洪水位计算时可取常年洪水位与最高洪 水位的比值 地下水的静水压力水位应综合考虑近期内变化的统计 数据及对设计基准期内发展趋势的变化综合分析确定其可能出 现的最高及最
2、低水位 应根据对结构的作用效应选用最高或最低水位相应的准 永久值系数当采用最高水位时可取平均水位与最高水位的比 值当采用最低水位时应取计算 地表水或地下水的重度标准值可取计算 压力管道在运行过程中可能出现的真空压力其标准 值可取计算相应的准永久值系数可取 对埋地管道采用焊接粘接或熔接连接时其闭合温度 作用的标准值可按温差采用相应的准永久值系数可取 计算 对架空管道当采用焊接粘接或熔接连接时其闭合 温度作用的标准值可按具体工况条件确定相应的准永久值系数 可取计算 露天架空管道上的风荷载和雪荷载其标准值及准永久 值系数应按现行国家标准建筑结构荷载规范的有 关规定确定 基本设计规定 一 般 规 定
3、本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法以 可靠指标度量结构构件的可靠度除对管道验算整体稳定外均 采用含分项系数的设计表达式进行设计 管道结构设计应计算下列两种极限状态 承载能力极限状态对应于管道结构达到最大承载能力 管体或连接构件因材料强度被超过而破坏管道结构因过量变形 而不能继续承载或丧失稳定如横截面压屈等管道结构作为 刚体失去平衡横向滑移上浮等 正常使用极限状态对应于管道结构符合正常使用或耐 久性能的某项规定限值影响正常使用的变形量限值影响耐久 性能的控制开裂或局部裂缝宽度限值等 管道结构的计算分析模型应按下列原则确定 对于埋设于地下的矩形或拱形管道结构均应属刚性管 道当其净宽大于时
4、应按管道结构与地基土共同作用的 模型进行静力计算 对于埋设于地下的圆形管道结构应根据管道结构刚度 与管周土体刚度的比值判别为刚性管道或柔性管道以此 确定管道结构的计算分析模型 当时应按刚性管道计算 当时应按柔性管道计算 圆形管道结构与管周土体刚度的比值可按下式确定 式中管材的弹性模量 管侧土的变形综合模量应由试验确定 如无试验数据时可按附录采用 圆管的管壁厚 圆管结构的计算半径即自管中心至管壁中 线的距离 对管道的结构设计应包括管体管座管道基础及连 接构造对埋设于地下的管道尚应包括管周各部位回填土的密 实度设计要求 对管道结构的内力分析均应按弹性体系计算不考虑 由非弹性变形所引起的塑性内力重分
5、布 对管道结构应根据环境条件和输送介质的性能设置内 外防腐构造用于给水工程输送饮用水的管道其内防腐材料必 须符合有关卫生标准的要求确保对人体健康无害 承载能力极限状态计算规定 管道结构按承载能力极限状态进行强度计算时应采用 作用效应的基本组合结构上的各项作用均应采用作用设计值 作用设计值应为作用代表值与作用分项系数的乘积 管道结构的强度计算应采用下列极限状态计算表达式 式中管道的重要性系数 应根据表的规定采用 作用效应组合的设计值 管道结构的抗力强度设计值 表管道的重要性系数 管道类别 重要性系数 给水管道排水管道 输水管配水管污水管雨水管 注当输水管道设计为双线或设有调蓄设施时可采用 排水管
6、道中的雨水污水合流管值应按污水管采用 作用效应的组合设计值应按下式确定 式中第个永久作用标准值 第个永久作用的作用效应系数 第个永久作用的分项系数 第个可变作用标准值该作用应为地下水或地 表水产生的压力 第个可变作用的标准值 分别为第个和第个可变作用的分项系数 分别为第个和第个可变作用的作用效应系数 可变作用的组合系数 注作用效应系数为结构在作用下产生的效应如内力应力等与 该作用的比值可按结构力学方法确定 管道结构强度标准值设计值的确定应符合下列要 求 对钢管道砌体结构管道钢筋混凝土矩形管道和架空 管道的支承结构等现场制作的管道结构其强度标准值和设计值 应按相应的现行国家标准钢结构设计规范砌体
7、结构设计规 范混凝土结构设计规范等的规定确定 对各种材料和相应的成型工艺制作的圆管其强度标准 值应按相应的产品行业标准采用对尚无制定行业标准的新产 品则应由制造厂方提供并应附有可靠的技术鉴定证明 永久作用的分项系数应按下列规定采用 当作用效应对结构不利时除结构自重应取外其 余各项作用均应取计算 当作用效应对结构有利时均应取计算 可变作用的分项系数应按下列规定采用 对可变作用中的地表水或地下水压力其分项系数应取 对可变作用中的地面人群荷载堆积荷载车辆荷载 温度变化管道设计内水压力真空压力其分项系数应取 可变作用的组合系数应采用计算 对管道结构的管壁截面进行强度计算时应符合下列要 求 对沿线采用柔
8、性接口连接的管道计算管壁截面强度时 应计算在组合作用下环向内力所产生的应力 对沿线采用焊接粘接或熔接连接的管道计算管壁截 面强度时除应计算在组合作用下的环向内力外尚应计算管壁 的纵向内力并核算环向与纵向内力的组合折算应力 对沿线柔性接口连接的管道当其接口处设有刚度较大 的压环约束时该处附近的管壁截面亦应计算管壁的纵向内 力并核算在环向与纵向内力作用下的组合折算应力 管壁截面由环向与纵向内力作用下的组合折算应力可 按下式计算 式中管壁截面处的折算应力 管壁截面处由组合作用产生的环向应力 管壁截面处由组合作用产生的纵向应力 对埋设在地表水或地下水以下的管道应根据设计条件 计算管道结构的抗浮稳定计算
9、时各项作用均应取标准值并应 满足抗浮稳定性抗力系数不低于 对埋设在地下的柔性管道应根据各项作用的不利组 合计算管壁截面的环向稳定性计算时各项作用均应取标准 值并应满足环向稳定性抗力系数不低于 埋地柔性管道的管壁截面环向稳定性计算应符合下 式要求 式中管壁截面失稳的临界压力标准值 地面车辆轮压传递到管顶处的竖向压力标准值 管内真空压力标准值 管材的泊桑比 管侧回填土的泊桑比 管道的计算直径可取管壁中线距离 管壁失稳时的折绉波数其取值应使为最小 值并为等于大于的整数 对非整体连接的管道在其敷设方向改变处应作抗滑 稳定验算抗滑稳定应按下列规定验算 对各项作用均取标准值计算 对稳定有利的作用只计入永久
10、作用包括由永久作用 形成的摩阻力 对沿滑动方向一侧的土压力可按被动土压力计算 抗滑验算的稳定性抗力系数不应小于 被动土压力标准值可按下式计算 式中土的内摩擦角应根据试验确定当无试验数据 时可取计算 正常使用极限状态验算规定 管道结构的正常使用极限状态计算应包括变形抗裂 度和裂缝开展宽度并应控制其计算值不超过相应的限定值 柔性管道的变形允许值应符合下列要求 采用水泥砂浆等刚性材料作为防腐内衬的金属管道在 组合作用下的最大竖向变形不应超过 采用延性良好的防腐涂料作为内衬的金属管道在组合 作用下的最大竖向变形不应超过 化学建材管道在组合作用下的最大竖向变形不应超过 对于刚性管道其钢筋混凝土结构构件在
11、组合作用下 计算截面的受力状态处于受弯大偏心受压或受拉时截面允许 出现的最大裂缝宽度不应大于 对于刚性管道其混凝土结构构件在组合作用下计算 截面的受力状态处于轴心受拉或小偏心受拉时截面设计应按不 允许裂缝出现控制 结构构件按正常使用极限状态验算时作用效应均应采 用作用代表值计算 对混凝土结构构件截面按控制裂缝出现设计时应按短 期效应的标准组合作用计算作用效应的标准组合设计值应按 下式确定 对钢筋混凝土结构构件的裂缝展开宽度应按准永久组 合作用计算作用效应的准永久组合设计值应按下式确定 式中相应项可变作用的准永久值系数应按本规范 的有关规定采用 对柔性管道在组合作用下的变形应按准永久组合作用 计算并应按下式计算其变形量 式中管道在组合作用下的最大竖向变形并 应符合的要求 变形滞后效应系数可取计算 管道变形系数应按管的敷设基础中心角确定 对土弧基础当中心角为时分别可 采用 每延长米管道上管顶的竖向土压力标准值 可按附录计算 地面车辆轮压传递到管顶处的竖向压力标准值 可按附录计算 管壁的单位长度截面惯性矩 对刚性管道其钢筋混凝土构件在标准组合作用下的截 面控制裂缝出现计算应按下列规定计算 当计算截面处于轴心受拉状态时应满足下式要求 式中在标准组合作用下计算截面上的轴向力 计
