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夹砂玻璃钢管道结构计算书 （参照JC/T838-1998）DN1800 SN7500 一、基本条件 管道内径 DN1800 设计刚度值 SN7500N/m2 设计工作压力 Pw=0..25Mpa 管区铺设深度处原土材料与回填材料的土壤条件： 回填土比重 γs=18500N/m3 最大覆土深度（管顶） H=4m 最小覆土深度（管顶） H=2 车辆载荷 0 弹性模量 E=26830Mpa 应力基准 HDB=80Mpa 管区回填土反作用模量 E/b=6.9Mpa 管道标高处原土反作用模量E/n=10.3Mpa 二、安装条件 污水收集排放，粘土砂石基础，基床整平后铺设150-200mm厚的砂垫层，再用砂子或原土回填至管区90%高度，夯实至90%葡氏密度。 三、管道结构 1、管道的公称直径 DN=1800mm 2、管道壁厚 33 内衬层 tL=1.5 结构层 t=3 外表层 t/=0.2 四、设计计算 1、根据HDB和管道尺寸计算PC 按应力基准计算： HDB 2 t 80 2×31.6 PC≤ × = × =153(MPa) FS D 1.8 1831.6 设计压力等级PC=0.25Mpa则 0..25Mpa〈 1..53Mpa 计算结果符合设计规范要求 2、校验工作压力 管材的压力等级应大于或等于系统的工作压力，即PC〉PW 0..25MPa≥0..25Mpa，合格。 3、校验波动压力Ps 管材的压力等级应大于等于输水管系统中工作压力和波动压力相加后的最大压力被1.4所除得的值，即： PW+PC 0..25+0 PC≥ = =0. 18(MPa) 1.4 1.4 0..25MPa≥0.18Mpa 校核结果符合设计要求。 4、由环弯曲计算许用挠曲度△ya 由管体最大许用长期垂直挠曲引起的环弯曲应力应不大于经设计系数折算的管长期环弯曲应变能力，则需保证 △ya tt SbE δb=Df×E × ≤ D D FS 管材刚度等级为7500N/㎡，管区回填材料的压实程度为中等： 取Df = 4.5 取Sb=0.012 Fs=1.5（详见JC/T838-1998标准附录D表D-1） Tt=31 △ △ya≤ Sb·D2 0.012×1831..62 = =188.7(mm) FS·Df·tt 1.5×4.5×31..6 另外还应满足△ya≤5%D=91.85(mm) 取二者中较小者△ya≤91.58(mm) 5、确定土壤载荷WC和活动载荷WL 5.1、WC可认为放置在管体上面的矩形土壤块的重量就是作用在管子上的垂直土壤载荷，土壤块的高度应等于覆盖深度，宽度等于管外径。 WC=γS·H 当H=2m时，WC=18500×2=37000 当H=4m时，WC=18500×4=74000N/㎡ 5.2、作用于管上的活载荷WL 下列计算假定在一条有4条车道，每条车道宽为3.7米的路面上有一辆100吨挂车在路中央行驶，轮载为61250N，管体可能与挂车的行进方向垂直或平行，或任一中间位置，其他设计挂车载荷应根据项目需要和当地惯例确定。考虑有100 计算L1，与卡车行进方向平行的荷载宽度，见图D-1 L1=0.25+1.75H=12.5m 计算L2，与卡车行进方向垂直的载荷宽度，见图D-2 当H≥0. L2=(13.31+1.75H)/8=3.2 If=1.1 WL均按较大值考虑 WL=P*If/(L1*L2)=61250×1.1/(12.5×3.2)=1684.3(N/㎡) 若没有或载荷，则WL=0 6、计算土壤反作用组合模量E/ 中等压实E/b=6.9Mpa, E/n=10.3Mpa E/n/E/b=1.49 取Bd/D=1.5 得SC=1.3 E/=1.3×6.9=8.97（MPa） 7、校验挠曲预测值：△y/D 埋置管的安装方式应确保外载荷引起的管体垂直直径减少量的长期值不超过最大许用挠曲值（△ya/D），即： △