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埋地钢管结构计算
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钢管
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结构
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| 埋地钢管的结构计算 | 参考《给水排水工程埋地钢管管道结构设计规程》 | |||||||||
| 1.基本资料 | 1800 | |||||||||
| 1)材料性能 | ||||||||||
| Ep(kN/m2) | En(kN/m2) | Ee(kN/m2) | Ee/En | Br(m) | Br/d1 | ξ | Ed(kN/m2) | |||
| 2.06E+08 | 5.00E+03 | 3.00E+03 | 0.60 | 10 | 5.46 | 1.02 | 3.06E+03 | |||
| f(N/mm2) | α | rs(kN/m3) | rst(kN/m3) | rw(kN/m3) | νp | νs | ||||
| 215 | 1.20E-05 | 19 | 78.5 | 10 | 0.3 | 0.4 | ||||
| A3钢 | ||||||||||
| 2)几何参数 | ||||||||||
| a(m) | b(m) | b0(m) | t(m) | D(m) | 设计地面高程(m) | 管中心高程(m) | Ip(m4) | |||
| 0.2 | 0.6 | 1 | 0.016 | 1.8 | 18.61 | 14.16 | 0.001167 | |||
| D1(m) | D0(m) | r0(m) | r1(m) | t0(m) | 管顶高程(m) | Hs(m) | 设计外水位(m) | |||
| 1.832 | 1.816 | 0.908 | 0.916 | 0.014 | 15.076 | 3.534 | 15.28 | |||
| 3)计算系数 | ||||||||||
| rG1 | rG,sv | rGw | rGs | Rq | ||||||
| 1.2 | 1.27 | 1.2 | 1.27 | 1.4 | ||||||
| 包角 | kgm | kvm | kwm | kb | ||||||
| 90 | 0.102 | 0.157 | 0.102 | 0.096 | ||||||
| DL | η | γ0 | ψ | ψc | ||||||
| 1.25 | 0.9 | 1 | 0.85 | 0.9 | ||||||
| n | Kst | Kf | DL | |||||||
| 2 | 2 | 1.1 | 1.5 | |||||||
| 2.荷载计算 |  |
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| 1)钢管自重G1k(kN/m) | 7.16 | |||||||||
| 2)竖向土压力Fsv,k(kN/m) | 123.01 |  |
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| 3)管内水重Gwk(kN/m) | 25.43 |  |
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| 4)设计内水压力Fwd,k(kN/m2) | 150.00 |  |
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| Fwk(kN/m2) | 100.00 | |||||||||
| 5)真空压力Fvk(kN/m2) | 50.00 | |||||||||
| 6)地面堆荷载qmk(kN/m2) | 10.00 | ψq | 0.5 | |||||||
| 7)地面车辆荷载qvk(kN/m2) | 4.12 | |||||||||
| 两量汽-20 | Qvk(kN) | μd | z(m) | n(轮个数) | d1(m) | d2(m) | d3(m) | ψq | ||
| 后轮着地 | 65 | 1 | 3.534 | 4 | 1.8 | 1.3 | 1.8 | 0.5 | ||
| 8)地下水浮托力Ffw,k(kN/m2) | 20.36 | |||||||||
| 3.强度计算 | ||||||||||
| 工况1地面汽车荷载 | ||||||||||
| N(kN) | 分子 | 分母 | M(kN.m) | σθ(kN/m2) | ησθ(N/mm2) | |||||
| 171.61 | 23.16 | 3.97 | 5.84 | 191024.20 | 171.92 | OK！！！ | ||||
| 工况2地面堆积荷载 | ||||||||||
| N(kN) | 分子 | 分母 | M(kN.m) | σθ(kN/m2) | ησθ(N/mm2) | |||||
| 171.612 | 24.81 | 3.97 | 6.25 |  |
183.34 | OK！！！ | ||||
| 管壁的纵向应力 σx(N/mm2) | 138.98 | -20.56 | ||||||||
| △T°c | 25 | |||||||||
| 最大组合折算应力σ1(N/mm2) | 162.25 | |||||||||
| 最大组合折算应力σ2(N/mm2) | 193.26 |  |
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| γ0σ | 193.26 | OK！！！ |  |
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| 4.稳定验算 |  |
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| 工况1地面汽车荷载(kN/m2) | 242.54 | OK！！！ | ||||||||
| 工况2地面堆积荷载(kN/m2) | 254.29 | OK！！！ |  |
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| Fcr,k(kN/m2) | 673.93 |  |
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| 5.抗浮计算 | ||||||||||
| ∑FGK (kN/m) | 130.17 | |||||||||
| 8)地下水浮托力Ffw,k(kN/m) | 37.30 | |||||||||
| kf | 3.49 | OK！！！ |  |
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| 6.刚度验算 | ||||||||||
| 工况1地面汽车荷载ωd,max(mm) | 0.057 | OK！！！ |  |
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| 工况2地面堆积荷载ωd,max(mm) | 0.079 | OK！！！ |  |
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| ψ | 0.035 | |||||||||
| ΨD0(mm) | 63.560 | |||||||||
