【其他行业标准】 给水排水工程埋地管芯缠丝预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管管道结构设计规程

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140:2002
中国工程建设标准化协会标准
给水排水工程
埋地管芯缠丝预应力混凝土管
和预应力钢简混凝土管管道
结构设计规程
Specification for structural design of buriedprestressed concrete pipeline of water supply andsewerage engineering
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中国工程建设标准化协会标准
给水排水工程
埋地管芯缠丝预应力混凝土管
和预应力钢筒混凝土管管道
结构设计规程
Specification for structural design of buriedprestressed concrete pipeline of water supply andsewerage engineering
140:2002
主编单位：北京市市政工程设计研究总院批准单位：中国工程建设标准化协会施行日期：2003年3月1日
2003北
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本规程的内容原属于《给水排水工程结构设计规范》GBJ6984中的第七章。为了逐步与国际接轨，并便于工程应用和今后修订，现按照中国工程建设标准化协会（94)建标协字第11号《关于下达推荐性标准编制计划的函》的要求进行修订，并独立成本。本规程系根据国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068和《工程结构可靠度设计统一标准》GBJ153规定的原则，采用以概率理论为基础的极限状态设计方法编制，并与有关的结构专业设计规范协调一致。
本规程在修订过程中，总结了近十多年来原《给水排水工程结构设计规范》GBJ69一84的工程实践经验，吸取了国外相关标准的内容，并经中国工程建设标准化协会管道结构委员会多次讨论，使内容有了充实和完善。
根据国家计委计标[1986]1649号文《关于请中国工程建设标准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知》的要求，现批准协会标准《给水排水工程理地管芯缠丝预应力混凝土和预应力钢筒混凝土管管道结构设计规程》，编号为CECS140：2002，推荐给工程建设设计、施工、使用单位采用。本规程第3.1.1、3.1.3、3.2.1、3.3.1、5.2.2、5.2.4、5.2.5、5.3.1、7.1.1、7.1.3条建议列入《工程建设标准强制性条文》。本规程由中国工程建设标准化协会管道结构委员会CECS/TC17(北京西城区月坛南街乙二号北京市市政工程设计研究总院，邮编：100045)归口管理，并负责解释。在使用中如发现需要修改或补充之处，请将意见和资料径寄解释单位。主编单位：北京市市政工程设计研究总院1
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主要起草人：翟荣申
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刘雨生
沈世杰
潘家多
中国工程建设标准化协会
2002年12月25日
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总则·
2主要符号
3材料
3.1管芯混凝土·
3.2预应力钢丝…·
3.3钢筒
3.4砂浆保护层
4管道结构上的作用
4.1作用分类和作用代表值
4.2永久作用标准值
4.3可变作用标准值、准永久值系数5基本设计规定
一般规定
5.2承载能力极限状态计算规定·5.3正常使用极限状态验算规定…6管道结构计算
6.1承载能力极限状态计算
6.2正常使用极限状态验算
?构造规定·
7.1管体
7.2管道基础和沟槽回填
7.3管道接头
7.4管件
附录A管顶竖向土压力标准值·
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（6）
（6）
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.（9）
，（11)
（12）
：（13）
：（15)
（15)下载标准就来标准下载网
（21)
·（21)
（21）
（22)
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附录B侧向土压力标准值
附录C
附录D
附录E
++++++++（25）
地面车辆荷载对管道的作用标准值（26)
预应力钢筒混凝土管弹性抵抗矩折算系数 (28)
圆形刚性管道在荷载作用下的弯矩系数. (29)
本规程用词说明
中心心#中中心容e容心容心心心e中心心心e心心中心心2
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c.ccococoooooccoo
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1总则
1.0.1为了在给水排水工程埋地预应力（管芯缠丝工艺）混凝土管和预应力钢筒混凝土管管道结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制定本规程。1.0.2本规程适用于管芯缠丝预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管管道的结构设计。
1.0.3本规程是根据现行国家标准《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332规定的原则制定的。1.0.4对于建设在地震区、湿陷性黄土或膨胀土等特殊条件地区的预应力（管芯缠丝工艺)混凝土管和预应力钢筒混凝土管管道的结构设计，除应执行本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。1
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主要符号
1管道上的作用和作用效应
管侧主动土压力标准值；
浮托力标准值；
一管侧被动土压力标准值；
管道单位长度上管顶竖向土压力标准值；Fwk
管道的工作压力标准值；
管道的设计内水压力标准值；
组合作用下管壁截面上的最大弯矩；组合作用下管壁截面上的轴向力；-地面车辆的单个轮压标准值；
地面堆积荷载标准值；
地面车辆轮压产生的管顶处单位面积上竖向压力标准值；
-环向预应力钢丝的有效预加应力。frme,k—砂浆抗压强度标准值；fmk—砂浆抗拉强度标准值；
-砂浆的弹性模量；
E。混凝土的弹性模量；
em——砂浆出现可见裂缝时的应变量。2.0.3几何参数
Ao———管芯混凝土截面面积；As——钢筒截面面积；
管壁截面（含管芯混凝土、钢丝和砂浆保护层的折算工程建设标准全文信息系统
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面积；
管壁截面（含管芯混凝土、钢丝、钢筒和砂浆保护层）A
的折算面积；
A——环向预应力钢丝截面面积；a
一单个车轮着地分布长度；
b单个车轮着地分布宽度；
Di——圆管外壁直径；
H——管顶至设计地面的覆土高度。计算系数
C。—填埋式土压力系数；
C————开槽施工土压力系数；C,—不开槽施工土压力系数；
αe——混凝土拉应力限制系数；y矩形截面抵抗距的塑性系数；
a—动力系数；
一管壁截面受拉边缘的弹性抵抗矩折算系数。3
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3材料
3.1管芯混凝土
3.1.1管芯混凝土设计强度等级不得低于C40。3.1.2管芯混凝土的抗拉强度标准值、弹性模量等力学性能指标，应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定采用。离心成型的管芯混凝土强度，可按现行国家标准《预应力混凝土输水管（管芯缠丝工艺）》GB5696的规定提高25%采用。3.1.3管芯混凝土的碱含量应符合现行中国工程建设标准化协会标准《混凝土碱含量限值标准》CECS53的规定。3.1.4混凝土配制中采用的外加剂，应符合现行国家标准《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119的规定，并应通过检验确定其适用性及相应的掺量。
3.2预应力钢丝
3.2.1预应力钢丝应采用高强度碳素钢丝，直径不得小于4mm，其物理力学性能指标除应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢丝》GB/T5233的规定外，尚应满足下列抗扭试验的规定：1采用由钢丝盘卷端直接剪下的钢丝作为试样。试样在扭转机和两夹具间的长度为200mm。在相当于0.5%～2.0%的钢丝最低断裂强度的轴向力作用下，试样断裂时的扭转圈数，对直径为4mm、5mm的钢丝不应少于8圈，对直径为6mm、7mm的钢丝不应少于6圈。
2试样的扭断裂面上不应出现沿试样长度方向延伸的螺旋形(纵向)裂缝。如经肉眼观察或手指触摸发现存在此类裂缝，则该卷钢丝应重新进行试验。重新试验时，试样长度不应小于200mm，以工程建设标准全文信息系统
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每200mm长扭转3圈的比例进行扭转试验，并使用5倍放大镜检测裂缝。如见到环向、螺旋形(纵向)裂缝，则应判该卷钢丝为不合格。3.2.2普通钢筋和预应力钢丝的强度标准值及弹性模量，应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定采用。3.3钢筒
3.3.1钢筒用钢板的厚度不得小于1.5mm，其物理力学性能指标应符合现行国家标准《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》GB/T912的规定。
3.3.2钢简用钢板的强度设计值和弹性模量应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017的规定采用。3.4砂浆保护层
3.4.1砂浆的抗拉强度标准值应符合下列要求：fm.k≥0.58 /fme,k
fm,k—砂浆的抗拉强度标准值(MPa);式中
fme.k——砂浆的抗压强度标准值(MPa)，根据生产厂提供的数据采用或设计指定由生产厂家满足要求。3.4.2
砂浆的弹性模量E（MPa)应按下式确定：Em=8247(fme.k）0.3
3管体砂浆保护层相应于砂浆抗拉强度的应变量&m，应按3.4.3
下式确定：
8ml=Em
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