架空管道計算書

《自承式給水鋼管跨越結構設計規(guī)程》（CECS214-2006）-----------------------------------------------------------------------1基本資料1.1設計資料支座形式兩端支墩結構重要性系數(shù)γ01.00計算跨度(m)10.00鋼材牌號Q235鋼管內(nèi)直徑D(mm)300是否有焊縫是管壁厚度t(mm)10焊縫強度折減系數(shù)0.90支撐形式環(huán)式是否有加勁環(huán)是支承半角θ(°)45加勁環(huán)個數(shù)2支承環(huán)肋總寬度ah(mm)12.0加勁環(huán)寬度a(mm)15.0支承環(huán)肋間凈距bh(mm)100.0加勁環(huán)高度h(mm)100.0支承環(huán)肋高hh(mm)100.0管道真空壓力標準值(N/mm2)1.00鋼管容重(kN/mm3)78.50溫差標準值(℃)30.00結構自重放大系數(shù)1.20溫度應力折減系數(shù)k0.50管內(nèi)水容重(kN/mm3)10.00風荷載(kN/m)1.36工作內(nèi)水壓(N/mm2)0.50施工或檢修荷載(kN/m)2.00縱向內(nèi)水壓力考慮平管和彎管夾角(°)30.002計算內(nèi)容1)荷載計算2)內(nèi)力計算3)強度驗算4)穩(wěn)定性驗算3幾何參數(shù)計算4荷載標準值計算(1)每米鋼管重=0.917kN/m(2)每米管長水重=0.707kN/m(3)設計內(nèi)水壓Fwdk=max(Fw+0.5,0.9)=max(0.50+0.5,0.9)=1.000N/mm25內(nèi)力計算單位:荷載——kN/m，彎矩——kN.m，剪力——kN。5.1單工況下的內(nèi)力計算5.1.1鋼管自重 計算模型 彎矩圖 剪力圖5.1.2管內(nèi)水重 計算模型 彎矩圖 剪力圖5.1.3風荷載 計算模型 彎矩圖 剪力圖5.1.4施工或檢修荷載 計算模型 彎矩圖 剪力圖5.2荷載組合結構自重管內(nèi)水重內(nèi)水壓風荷載溫度作用施工或檢修荷載11.201.401.401.401.400.0021.201.401.400.001.401.405.3豎向荷載組合后的內(nèi)力組合1 計算模型 彎矩圖 剪力圖組合2 計算模型 彎矩圖 剪力圖5.4水平荷載組合后的內(nèi)力組合1 計算模型 彎矩圖 剪力圖組合2 計算模型 彎矩圖 剪力圖6強度計算6.1σθ計算6.1.1σθFw計算當支撐為固端時當支座為簡支及支座以外的點時計算位置支座A支座B其他位置組合121.00021.00021.000組合221.00021.00021.0006.1.2σθM計算支座A處組合1R=10.452kNH=5.226kN計算點k1k4Mθ(kN.m)σθM(kN.m)ψ=0°-0.037805-0.042543-0.093-0.810ψ=90°0.041773-0.0483020.0280.242ψ=120°0.0815620.0937250.2011.761ψ=180°-0.232203-0.153746-0.485-4.238組合2R=24.452kNH=12.226kN計算點k1k4Mθ(kN.m)σθM(kN.m)ψ=0°-0.037805-0.042543-0.217-1.895ψ=90°0.041773-0.0483020.0650.565ψ=120°0.0815620.0937250.4714.120ψ=180°-0.232203-0.153746-1.134-9.915支座B處組合1R=10.452kNH=5.226kN計算點k1k4Mθ(kN.m)σθM(kN.m)ψ=0°-0.037805-0.042543-0.093-0.810ψ=90°0.041773-0.0483020.0280.242ψ=120°0.0815620.0937250.2011.761ψ=180°-0.232203-0.153746-0.485-4.238組合2R=24.452kNH=12.226kN計算點k1k4Mθ(kN.m)σθM(kN.m)ψ=0°-0.037805-0.042543-0.217-1.895ψ=90°0.041773-0.0483020.0650.565ψ=120°0.0815620.0937250.4714.120ψ=180°-0.232203-0.153746-1.134-9.9156.1.3σθ計算計算位置組合1組合2支座Aψ=0°20.19019.105ψ=90°21.24221.565ψ=120°22.76125.120ψ=180°16.76211.085支座Bψ=0°20.19019.105ψ=90°21.24221.565ψ=120°22.76125.120ψ=180°16.76211.085其他位置21.00021.0006.2σx計算6.2.1σxM計算組合1計算位置Mx(kN.m)My(kN.m)M(kN.m)σxM(N/mm2)跨中26.13123.80035.34548.289/-48.2890.3140.2860.4250.580/-0.5800.3140.2860.4250.580/-0.580支座A計算位置Mx(kN.m)My(kN.m)σxMx(N/mm2)σxMy(N/mm2)σxM(N/mm2)ψ=0°0.000-0.000-0.000-0.000-0.000ψ=90°左半環(huán)0.000-0.000-0.000-0.000-0.000ψ=90°右半環(huán)0.000-0.000-0.0000.0000.000ψ=120°左半環(huán)0.000-0.0000.000-0.000-0.000ψ=120°右半環(huán)0.000-0.0000.0000.0000.000ψ=180°0.000-0.0000.000-0.0000.000支座B計算位置Mx(kN.m)My(kN.m)σxMx(N/mm2)σxMy(N/mm2)σxM(N/mm2)ψ=0°0.000-0.000-0.000-0.000-0.000ψ=90°左半環(huán)0.000-0.000-0.000-0.000-0.000ψ=90°右半環(huán)0.000-0.000-0.0000.0000.000ψ=120°左半環(huán)0.000-0.0000.000-0.000-0.000ψ=120°右半環(huán)0.000-0.0000.0000.0000.000ψ=180°0.000-0.0000.000-0.0000.000組合2計算位置Mx(kN.m)My(kN.m)M(kN.m)σxM(N/mm2)跨中61.1310.00061.13183.519/-83.5190.7340.0000.7341.003/-1.0030.7340.0000.7341.003/-1.003支座A計算位置Mx(kN.m)My(kN.m)σxMx(N/mm2)σxMy(N/mm2)σxM(N/mm2)ψ=0°0.0000.000-0.0000.000-0.000ψ=90°左半環(huán)0.0000.000-0.0000.000-0.000ψ=90°右半環(huán)0.0000.000-0.000-0.000-0.000ψ=120°左半環(huán)0.0000.0000.0000.0000.000ψ=120°右半環(huán)0.0000.0000.000-0.0000.000ψ=180°0.0000.0000.0000.0000.000支座B計算位置Mx(kN.m)My(kN.m)σxMx(N/mm2)σxMy(N/mm2)σxM(N/mm2)ψ=0°0.0000.000-0.0000.000-0.000ψ=90°左半環(huán)0.0000.000-0.0000.000-0.000ψ=90°右半環(huán)0.0000.000-0.000-0.000-0.000ψ=120°左半環(huán)0.0000.0000.0000.0000.000ψ=120°右半環(huán)0.0000.0000.000-0.0000.000ψ=180°0.0000.0000.0000.0000.0006.2.2σxFw計算內(nèi)水壓力作用下，管壁產(chǎn)生的縱向拉應力按照下式計算：組合1組合2σxFw(N/mm2)1.3611.3616.2.3溫度應力σxt計算溫度應力按照下式計算組合1組合2σxt(N/mm2)51.91251.9126.2.4σx'計算支座為鎮(zhèn)墩，由內(nèi)水壓力產(chǎn)生的管壁內(nèi)表面局部縱向應力按下式計算：支座為支墩且為環(huán)式支撐時，由內(nèi)水壓力產(chǎn)生的管壁內(nèi)表面局部縱向應力按下式計算：支座為支墩且為鞍式支撐時，由內(nèi)水壓力產(chǎn)生的管壁內(nèi)表面局部縱向應力按下式計算：組合1組合2支座A25.421/-25.42125.421/-25.421支座B25.421/-25.42125.421/-25.4216.2.5總的縱向應力σx計算支座處其他點組合1計算位置σxM(N/mm2)σxFw(N/mm2)σxt(N/mm2)σx'(N/mm2)σx(N/mm2)跨中48.2891.36151.912---101.5630.5801.36151.912---53.8530.5801.36151.912---53.853支座A計算位置σxM(N/mm2)σxFw(N/mm2)σxt(N/mm2)σx'(N/mm2)σx(N/mm2)ψ=0°-0.0001.36151.91225.42178.694ψ=90°左半環(huán)-0.0001.36151.91225.42178.694ψ=90°右半環(huán)0.0001.36151.91225.42178.694ψ=120°左半環(huán)-0.0001.36151.91225.42178.694ψ=120°右半環(huán)0.0001.36151.91225.42178.694ψ=180°0.0001.36151.91225.42178.694支座B計算位置σxM(N/mm2)σxFw(N/mm2)σxt(N/mm2)σx'(N/mm2)σx(N/mm2)ψ=0°-0.0001.36151.91225.42178.694ψ=90°左半環(huán)-0.0001.36151.91225.42178.694ψ=90°右半環(huán)0.0001.36151.91225.42178.694ψ=120°左半環(huán)-0.0001.36151.91225.42178.694ψ=120°右半環(huán)0.0001.36151.91225.42178.694ψ=180°0.0001.36151.91225.42178.694組合2計算位置σxM(N/mm2)σxFw(N/mm2)σxt(N/mm2)σx'(N/mm2)σx(N/mm2)跨中83.5191.36151.912---136.7921.0031.36151.912---54.2771.0031.36151.912---54.277支座A計算位置σxM(N/mm2)σxFw(N/mm2)σxt(N/mm2)σx'(N/mm2)σx(N/mm2)ψ=0°-0.0001.36151.91225.42178.694ψ=90°左半環(huán)-0.0001.36151.91225.42178.694ψ=90°右半環(huán)-0.0001.36151.91225.42178.694ψ=120°左半環(huán)0.0001.36151.91225.42178.694ψ=120°右半環(huán)0.0001.36151.91225.42178.694ψ=180°0.0001.36151.91225.42178.694支座B計算位置σxM(N/mm2)σxFw(N/mm2)σxt(N/mm2)σx'(N/mm2)σx(N/mm2)ψ=0°-0.0001.36151.91225.42178.694ψ=90°左半環(huán)-0.0001.36151.91225.42178.694ψ=90°右半環(huán)-0.0001.36151.91225.42178.694ψ=120°左半環(huán)0.0001.36151.91225.42178.694ψ=120°右半環(huán)0.0001.36151.91225.42178.694ψ=180°0.0001.36151.91225.42178.6946.3剪切應力τb計算r=150.0mm，t=10mm組合1計算位置Vx(kN)Vy(kN)V(kN)τb(N/mm2)支座A10.4529.52014.1381.500支座B-10.452-9.52014.1381.500跨中0.0000.0000.0000.00010.3899.46314.0531.491-10.389-9.46314.0531.491組合2計算位置Vx(kN)Vy(kN)V(kN)τb(N/mm2)支座A24.4520.00024.4522.594支座B-24.4520.00024.4522.594跨中0.0000.