顶管施工管道强度验算.xlsVIP

Sheet3 Sheet2 Sheet1 一、 管径d mm 壁厚t mm 管道埋深H m 主动土压力系数Ka= 管侧土的重力密度γs= kN/m3 内摩擦角φ= ° 主动土压力系数与内摩擦系数乘积Kaμ= 管道强度等级 级 kN/m 裂缝荷载 破坏荷载 根据《给水排水工程管道结构设计规范》（GB 50332-2002）4.2.2条之规定，管道结构的强度计算应采用下列极限状态表达式： ≤ R 污水管道重要性系数γ0 = γ0S 按照《给水排水工程顶管技术规程》（CECS 246:2008）计算公式6.2.2-3～5： 管顶上部土层压力传递至管顶处的影响宽度 Bt= 管道外径 D1= m 不开槽施工土压力系数 Cj= 管顶至原状地面埋置深度Hs 管顶竖向土压力标准值 FSV,K3= Cj(γsiBt-2C)Dt kN/m 土的粘聚力C kN/m2 3、 已知条件 1、 管顶竖向土压力计算 2、 管侧土压力计算 二、 承载力极限状态验算 根据地勘报告，管道侧向土压力按位于地下水位以上计算。 管侧土压力计算公式根据《给水排水工程顶管技术规程》CECS 246:2008计算公式6.2.3计算： 管侧土压力： Fh,k= 管道自重 管道自重 根据《给水排水工程顶管技术规程》（CECS 246:2008）6.2.1条，管道结构自重标准值计算公式如下： 钢筋混凝土管重度 γ= 钢筋混凝土管内壁直径 D0= 管道自重 G1k= 管道内水重量按满管时最不利条件计算，计算公式如下： 管道内污水重度 γw= 管道内水重 Fw,k= 4、 管道内水重 5、 作用效应的组合标准值计算 各永久作用的分项系数： 管顶竖向土压力 管内水重 管侧土压力 顶管施工135°土弧基础（计算支承角2α=120°） 则，各作用力作用效应的组合设计值： S= 6、 管道结构的抗力设计值R的计算 根据《给水排水工程埋地预制混凝土圆形管道结构设计规程》（CECS 143:2002） 试验时管道受集中荷载产生的弯矩系数 管道放置在地上时产生的弯矩系数 R= 故，根据GB 50332-2002承载能力极限状态计算规定4.2.2条，管道强度在极限状态下满足强度要求。 γ0S= R γ0S 正常使用极限状态验算 三、 地面堆积荷载标准值 根据《给水排水顶管技术规程》（CECS 246:2008）6.3.3条，地面堆积荷载传递到管顶处竖向压力标准值： kN/m2 qmk= 准永久值系数φc= 则，作用到管道上的地面堆积荷载Qvk= 7、 根据《给水排水顶管技术规程》（CECS 246:2008）7.2.3条，作用效应的组合设计值，应按下式确定： 作用效应的标准组合计算值 根据《给水排水顶管技术规程》（CECS 246:2008）7.3.2条规定，当验算构件截面的最大裂缝宽度时，应按准永久组合作用计算。 作用效应的组合设计值计算公式如下： 准永久作用组合设计值S= 根据《给水排水顶管技术规程》（CECS 246:2008））附录B.0.2，各作用力的内力系数如下： 竖向土均衡荷载时管底的内力系数 管侧土压时管底的内力系数 管道自重时管底内力系数 管内水重时管底内力系数 地面堆积荷载时管底的内力系数 根据《给水排水顶管技术规程》（CECS 246:2008）8.2.4条，混凝土管道在组合作用下，管道横截面的环向内力计算公式如下： 根据《给水排水顶管技术规程》（CECS 246:2008）附录B.0.2，管道内力系数为： 垂直均布荷载 管上腔内土重 管内满水重 侧向主动土压力 kmA= knA= 管道横截面的最大弯矩设计值M= 管道横截面的轴力设计值N= 管道的计算半径r0= kN·m/m 2、 管道纵向受拉钢筋应力计算 根据《给水排水工程管道结构设计规范》（GB 50332-2002）D.0.1，受弯、大偏心受拉或受压构件的最大裂缝宽度计算公式如下： % 钢筋混凝土管道的配筋率 ρte= 纵向受拉钢筋的混凝土净保护层厚度C= mm 纵向受拉钢筋直径 d= 受弯、大偏心受压构件，系数 α1= 受弯构件，系数 α2= 钢筋表面特征系数 ν= 混凝土轴心抗拉标准值 ftk= N/mm2 混凝土强度等级 钢筋的弹性模量 ES= 混凝土的弹性模量 ES= 计算截面的有效高度 h0= 受拉钢筋的截面面积 AS= mm2 0.5bh0ρte 按长期效应准永久组合作用计算的截面纵向受拉钢筋应力 σsq= 裂缝间受拉钢筋应变不均匀系数 C40 ψ= 取值