【最新推荐标准】CECS142-2002 给水排水工程埋地铸铁管管道结构设计规程.pdf

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1、筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑 龙 网 给水排水工程埋地铸铁管管道结构设计规程 资料编号： CECS 142-2 CECS 142:2002 中国工程建设标准化协会标准 给 水 排 水 工 程 埋 地 铸 铁 管 管 道 结 构 设 计 规 程 Specification for structural design of buried cast-iron pipeline of water supply and sewerage engineering 筑 龙 网 第 1 页 002 2002 北 京 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑 龙 网 给水排水工程埋地铸铁管管

2、道结构设计规程 资料编号： CECS 142-2 中国工程建设标准化协会标准 中国工程建设标准化协会标准 给 水 排 水 工 程 埋 地 铸 铁 管 管 道 结 构 设 计 规 程 Specification for structural design of buried cast-iron pipeline of water supply and sewerage engineering CECS142:2002 主编部门：北京市市政工程设计研究总院 批准部门：中 国 工 程 建 设 标 准 化 协 会 施行日期： 2 0 0 3年3月1日 第 2 页 002 筑 龙 网 2002 北 京

3、筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑 龙 网 给水排水工程埋地铸铁管管道结构设计规程 资料编号： CECS 142-2 前 言前 言 本规程的内容原属于给水排水工程结构设计规范GBJ 6984 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GB 50068 和工程结 构可靠度设计统一标准GB 50153 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

4、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GBJ 6984 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。 根据国家计委标19861649 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埋 地铸管管道结构设计规程，编号为 CECS 142:2002，推荐给工程建设设计、施工、 使用单位采用 本规程第 3.1.1、3.1.2、3.1.3、3.2.1、3.2.2、3.2.3、5.2.2、5.2.6、5.2.7、 5.3.3、8.0.3、8.0.6、8.0.7

5、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 ：主 编 单 位 ： 北京市市政工程设计研究总院 主要起草人主要起草人：刘雨生 沈世杰 潘家多 钟启承 中国工程建设标准化协会 中国工程建设标准化协会 第 3 页 002 2002 年 12 月 25 日2002 年 12 月 25 日 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑 龙 网 给水排水工程埋地铸铁管管

6、道结构设计规程 资料编号： CECS 142-2 目 录 目 录 1 总 则1 总 则 . 5. 5 2 主要符号2 主要符号 . 6. 6 3 材 料3 材 料 . 9. 9 3.1 材质标准 9 3.2 计算指标 9 4 铸铁管管道结构上的作用4 铸铁管管道结构上的作用. 10. 10 4.1 作用分类和作用代表值 . 10 4.2 永久作用标准值 . 10 4.3 可变作用标准值、准永久值系数 . 12 5 基本设计规定5 基本设计规定 14 14 5.1 一般规定 . 14 5.2 承载能力极限状态计算规定 . 14 5.3 正常使用极限状态验算规定 . 16 6 承载能力极限状态计算

7、6 承载能力极限状态计算. 18. 18 6.1 灰口铸铁管管道的强度计算 . 18 6.2 球墨铸铁管管道和铸态球墨铸铁管管道的强度计算 . 19 6.3 铸铁管管道的稳定验算 . 20 7 球墨铸铁管管道和铸态球墨铸铁管管道变形验算7 球墨铸铁管管道和铸态球墨铸铁管管道变形验算 . 22. 22 8 构造规定8 构造规定 23 23 附录 A 圆形刚性管道在各种荷载作用下的弯矩系数附录 A 圆形刚性管道在各种荷载作用下的弯矩系数. 24. 24 附录 B 圆形柔性管道在各种荷载作用下的最大弯矩系数和竖向变形系数附录 B 圆形柔性管道在各种荷载作用下的最大弯矩系数和竖向变形系数 . 25.

8、25 附录 C 管侧土的综合变形模量附录 C 管侧土的综合变形模量 26 26 第 4 页 002 本规程用词说明本规程用词说明 . 28. 28 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑 龙 网 给水排水工程埋地铸铁管管道结构设计规程 资料编号： CECS 142-2 1 总 则 1 总 则 1.0.11.0.1 为了在给水排水工程埋地铸铁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，制订本规程。 1.0.21.0.2 本规程适用于城镇公用设施和工业企业中一般给水排水工程埋地灰口铸铁 管管道、球墨铸铁管管道和铸态球墨铸铁管管道的结构设计，其埋设

9、条件为素土平 基或人工土弧基础。本规程不适用于工业企业中具有特殊要求的埋地铸铁管管道结 构设计。 1.0.31.0.3 本规程是根据现行国家标准给水排水工程构筑物结构设计规范GB 50332 规定的原则编制的。 1.0.41.0.4 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给水排水工程埋 地铸铁管管道结构，其设计尚应符合国家现行有关标准的规定。 1.0.5 1.0.5 铸铁管管道施工时，尚应遵守现行国家标准给水排水管道工程施工及验收 规范GB 50268 的规定。 第 5 页 002 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑 龙 网 给水排水工程埋地铸铁管管道结构设计规程 资料

10、编号： CECS 142-2 2 主要符号 2 主要符号 2.0.1 2.0.1 管道上的作用和作用效应 ak E 主动土压力合力标准值； pk E被动土压力合力标准值； kep F 侧向主动土压力标准值； kfw F 浮托力标准值； KSV F 管道单位长度上管顶竖向土压力标准值； kwd F 管道的设计内水压力标准值； wk F管道的工作压力标准值； lk G 铸铁管管道结构自重标准值； wk G管道内水重标准值； vk Q 地面车辆轮压产生的管顶处单位面积上竖向压力标准值； mk q地面堆积荷载产生的竖向压力标准值； max 管道的最大竖向变形。 2.0.22.0.2 材料性能 p E

11、铸铁管管材弹性模量； e E 管侧回填土的变形模量； n E 基槽两侧原状土的变形模量； d E 管侧土的综合变形模量； mc f灰口铸铁管管道弯曲抗拉强度设计值； 第 6 页 002 tc f 灰口铸铁管管道抗拉强度设计值； 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑 龙 网 给水排水工程埋地铸铁管管道结构设计规程 资料编号： CECS 142-2 td f 球墨铸铁管管道、铸态球墨铸铁管管道抗拉强度设计值。 2.0.3 2.0.3 几何参数 a单个车轮着地分布长度； b 单个车轮着地分布宽度； 0 b 计算宽度； 1 D 管外壁直径； 0 D 管的计算直径； s H 管顶至设计地面的覆土

12、高度； 0 r 管的计算半径； 1 r 管的外壁半径； 0 t 管壁计算厚度； t管壁设计厚度。 2.0.42.0.4 计算系数 Gl C 铸铁管管道结构的自重效应系数； svG C 竖向土压力效应系数； epG C 侧向土压力效应系数； Gw C管道内水重效应系数； wdQ C 设计内水压力效应系数； Qv C地面车辆荷载效应系数； Qm C地面堆积荷载效应系数； L D 变形滞后效应系数； qm k、分别为铸铁管管道结构自重、竖向土压力、侧向土压 力、管内水重作用下铸铁管管壁截面的最大弯矩系数； vm k hm k wm k 第 7 页 002 b k 竖向土压力作用下柔性管的竖向变形系数

13、； 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑 龙 网 给水排水工程埋地铸铁管管道结构设计规程 资料编号： CECS 142-2 s K 抗滑稳定性抗力系数； f K 抗浮稳定性抗力系数； Gl 管道结构自重的分项系数； svG 、竖向土压力、测向土压力的分项系数； epG Gw 管内水重的分项系数； Q 设计内水压力、地面车辆荷载、堆积荷载的分项系数； s 回填土重度； c 可变作用组合系数； q 可变作用准永久值系数。 第 8 页 002 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑 龙 网 给水排水工程埋地铸铁管管道结构设计规程 资料编号： CECS 142-2 3 材 料 3 材 料

14、 3.1 材质标准 3.1 材质标准 3.1.1 灰口铸铁管的质量应分别符合现行国家标准连续铸铁管GB 3422、柔性 机械接口灰口铸铁管GB 6483 的要求。 3.1.1 灰口铸铁管的质量应分别符合现行国家标准连续铸铁管GB 3422、柔性 机械接口灰口铸铁管GB 6483 的要求。 3.1.2 球墨铸铁管的质量应符合现行国家标准离心铸造球墨铸铁管GB 13295 的 要求。 3.1.2 球墨铸铁管的质量应符合现行国家标准离心铸造球墨铸铁管GB 13295 的 要求。 3.1.3 铸态球墨铸铁管的质量除应符合国家标准离心铸造球墨铸铁管GB 13295 的要求外.其中延伸率指标应根据生产厂提

15、供的数据采用。 3.1.3 铸态球墨铸铁管的质量除应符合国家标准离心铸造球墨铸铁管GB 13295 的要求外.其中延伸率指标应根据生产厂提供的数据采用。 3.2 计算指标 3.2 计算指标 3.2.1 灰口铸铁管管材的强度设计值应按表 3.2.1 采用。 3.2.1 灰口铸铁管管材的强度设计值应按表 3.2.1 采用。 表 3.2.1 灰口铸铁管管材的强度设计值(N/mm 表 3.2.1 灰口铸铁管管材的强度设计值(N/mm 2 2) ) 直径（mm） 直径（mm） 强度类别 强度类别 符号 符号 300 300 350700 350700 800 800 抗弯 抗弯 mc f 185 185

16、 155 155 135 135 抗拉 抗拉 tc f 78 78 3.2.2 球墨铸铁管管材的抗拉强度设计值 应采用 230N/mm3.2.2 球墨铸铁管管材的抗拉强度设计值 应采用 230N/mm td f 2 2 。 。 3.2.3 铸态球墨铸铁管管材的抗拉强度设计值 应采用 210N/mm3.2.3 铸态球墨铸铁管管材的抗拉强度设计值 应采用 210N/mm td f 2 2。 。 3.2.43.2.4 铸铁管管材的物理性能指标，可按表 3.2.4 采用。 表 3.2.4 铸铁管管材的物理性能指标表 3.2.4 铸铁管管材的物理性能指标 第 9 页 002 管材种类 弹性模量(N/mm

17、 p E 2) 重度(KN/m i 3) 灰口铸铁管 (0.20.4)10 5 72 球墨铸铁管及铸态球墨铸铁管 1.610 5 70.5 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑 龙 网 给水排水工程埋地铸铁管管道结构设计规程 资料编号： CECS 142-2 4 铸铁管管道结构上的作用 4 铸铁管管道结构上的作用 4.1 作用分类和作用代表值 4.1 作用分类和作用代表值 4.1.14.1.1 铸铁管管道结构上的作用，可分为永久作用和可变作用两类： 1 1 永久作用应包括管道结构自重、竖向土压力、侧向土压力、管道内水重和地 基的不均匀沉降。 2 2 可变作用应包括管道内的设计内水压力、

18、地面堆积荷载、地面车辆荷载和地 下水浮力。 4.1.24.1.2 铸铁管管道结构设计时，对不同性质的作用应采用不同的代表值。作用标准 值为作用的基本代表值。 对永久作用，应采用标准值作为代表值。对可变作用，应根据设计要求采用标 准值、组合值或准永久值作为代表值。作用的组合值或准永久值，应为作用的标准 值乘以作用的组合系数或准永久值系数。 4.1.34.1.3 当铸铁管管道结构承受两种或两种以上可变作用，且按承载能力极限状态的 作用效应基本组合进行设计时，可变作用应采用组合值作为代表值。 4.1.4 4.1.4 当按正常使用极限状态的作用效应准永久组合进行设计时，可变作用应采用 准永久值作为代表

19、值。 4.2 永久作用标准值 4.2 永久作用标准值 4.2.1 4.2.1 铸铁管管道的管顶竖向土压力标准值，应根据管道的刚度和敷设条件分别计 算确定。 4.2.24.2.2 对埋地灰口铸铁管管道，管顶竖向土压力标准值可按下列规定计算： 1 当设计地面高于原状地面，管道为填埋式时，管顶竖向土压力标准值应按下 式计算： （4.2.2-1） ksv F 1 DHC ssc = 第 10 页 002 式中 管道单位长度上管顶竖向土压力标准值（kN/m）； ksv F 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑 龙 网 给水排水工程埋地铸铁管管道结构设计规程 资料编号： CECS 142-2 c

20、C 填埋式土压力系数，取 1.4； s 回填土重度（kN/m 3）； s H 管顶至设计地面的覆土高度（m）； 1 D 管外壁直径（m）。 2 2 对开槽敷设的管道，管顶竖向土压力标准值应按下式计算： （4.2.2-2） 1 DHCF ssdksv = 式中 开槽埋设管道上压力系数，取 1.2； d C 4.2.34.2.3 对埋地的球垦铸铁管管道和铸态球墨铸铁管管道，管顶竖向土压力标准值应 按下式计算： （4.2.3） 1 DHF ssksv = 4.2.44.2.4 侧向土压力沿灰口铸铁管管道可视为均匀分布，其标准值可按管中心处计 算。 4.2.54.2.5 对埋地的灰口铸铁管管道，其侧向

21、主动土压力标准值应按下式计算： Lskep zF 3 1 = （4.2.5） 式中 管侧主动土压力标准值（kN/m kep F 2）； L z 自设计地面至管道中心处的深度（m）。 4.2.64.2.6 铸铁管管道内水重标准值可按下式计算： G （4.2.6） 2 1 )002 . 0 (785 . 0 tD wwk = 式中 G铸铁管管道内水重标准值（kN/m）； wk 1 D 铸铁管管道外径（m）； t管壁设计厚度（mm）； w 铸铁管管道内水的重度，可按 10kN/m 3 计算。 4.2.74.2.7 铸铁管管道结构自重标准值应按下式计算： G （4.2.7） tD ilk0 001 .

22、 0 = 第 11 页 002 式中 铸铁管管道结构自重标准值（kN/m）； lk G 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑 龙 网 给水排水工程埋地铸铁管管道结构设计规程 资料编号： CECS 142-2 i 铸铁管管道结构的重度，按表 3.2.4 的规定采用； 0 D 铸铁管的计算直径，按管壁中心计算（m）。 4.2.84.2.8 地基不均匀沉降的标准值，应按现行国家标准建筑地基基础设计规范GB 50007 的规定计算确定。 4.3 可变作用标准值、准永久值系数 4.3 可变作用标准值、准永久值系数 4.3.14.3.1 铸铁管管道设计内水压力的标准值， 应按下列规定计算： kwd

23、 F 1 1 当0.5Mpa 时，=2 （4.3.1-1） wk F kwd F wk F 2 2 当0.5Mpa 时，=+0.5 （4.3.1-2 ） wk F kwd F wk F 式中 铸铁管管道的工作压力标准值 MPa。 wk F 4.3.24.3.2 地面堆积荷载产生的标准值可按 10kN/m 2 计算，其准永久值系数可取 q 0.5。 4.3.3 4.3.3 地面车辆轮压产生的管顶处竖向压力标准值及其准永久值系数，可按下列规 定确定： 1 单个轮压产生的管顶处竖向压力标准值，可按下式计算（图 4.3.3-1）： 第 12 页 002 )4 . 1)(4 . 1(zbza Q q v

24、kd vk + = (4.3.3-1) 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑 龙 网 给水排水工程埋地铸铁管管道结构设计规程 资料编号： CECS 142-2 式中 地面车辆轮压产生的管顶处单位面积上竖向压力标准值(KN/m vk q 2)； vk Q 车辆的单个轮压压力标准值（KN）； d 动力系数，按表 4.3.3 采用； a单个车轮着地分布长度（m）； b 单个车轮着地分布宽度（m）； z车行地面至管顶的距离（m）。 表 4.3.3 动力系数 表 4.3.3 动力系数 d 地面至管顶的距离(m) 0.25 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 d 1.3 1.25 1.2 1.

25、15 1.05 1.0 2 2 两个以上轮压产生的管顶竖向压力标准值，可按下式计算(图 4.3.3-2)： )4 . 1)(4 . 1( 1 1 zdnbza Qn q n i i vkd vk + = = （4.3.3-2） 式中 车轮总数量； n i d 地面相邻两个轮压间的净距（m）。 3 3 地面车辆运行荷载的准永久值系数，应取5 . 0= q 4.3.44.3.4 埋地铸铁管管道浮托力标准值应按最高地下水位计算，地下水的重度标准值 可取 10KN/m 3。 第 13 页 002 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑 龙 网 给水排水工程埋地铸铁管管道结构设计规程 资料编号：

26、CECS 142-2 5 基本设计规定 5 基本设计规定 5.1 一般规定 5.1 一般规定 5.1.15.1.1 本规程采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，以可靠指标度量管道结 构的可靠度。除管道整体稳定验算和支墩计算外，均采用分项系数设计表达式进行 设计。 5.1.25.1.2 铸铁管管道和支墩结构应按承载能力极限状态进行设计。球墨铸铁管管道及 铸态球墨铸铁管管道尚应按正常使用极限状态进行验算。 5.1.35.1.3 铸铁管管道的结构分析模型应按下列原则确定： 1 1 灰口铸铁管管道应按刚性管道计算； 2 2 球墨铸铁管管道和铸态球墨铸铁管管道可按柔性管道计算； 3 3 结构内力分析应

27、按弹性体系计算。 5.1.45.1.4 土弧基础设计和施工采用的土弧中心角度，应按下列规定确定： 1 1 应在结构计算采用的土弧中心角的基础上增加 1520。 2 2 对素土平基敷设的管道，可按土弧中心角为 20计算。 5.2 承载能力极限状态计算规定 5.2 承载能力极限状态计算规定 5.2.15.2.1 铸铁管管道结构按承载能力极限状态进行强度计算时，结构上的各种作用均 应采用作用设计值。作用设计值应为作用分项系数与作用代表值的乘积。 5.2.2 5.2.2 铸铁管管道结构进行强度计算时，应满足下式要求： 铸铁管管道结构进行强度计算时，应满足下式要求： (5.2.2) (5.2.2) S

28、0 R 式中 管道结构重要性系数，应根据现行国家标准给水排水工程管道结构设 计规范GB 50332 的规定采用。对给水输水管道，当单线输水时取 1.1， 双线输水和配水管道取 1.0；污水 管道取 1.0，雨水管道取 0.9； 式中 管道结构重要性系数，应根据现行国家标准给水排水工程管道结构设 计规范GB 50332 的规定采用。对给水输水管道，当单线输水时取 1.1， 双线输水和配水管道取 1.0；污水 管道取 1.0，雨水管道取 0.9； 0 S 作用效应组合的设计值； 作用效应组合的设计值； 第 14 页 002 R 铸铁管道结构抗力设计值，应按第 3.2 节的规定确定。铸铁管道结构抗力

29、设计值，应按第 3.2 节的规定确定。 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑 龙 网 给水排水工程埋地铸铁管管道结构设计规程 资料编号： CECS 142-2 5.2.35.2.3 灰口铸铁管管道进行强度计算时，作用效应的组合设计值应按下式确定： （5.2.3） )( mKQmvKvQKwdwdQQcwKGwGwKepepGepGKsvsvGsvGlKGlGl qCqCFCGCFCFCGCS+= 式中 铸铁管管道结构自重分项系数，取 1.2； Gl svG 、竖向土压力、管侧土压力分项系数，取 1.27，=1.0； epG epG Gw 管内水重分项系数，取 1.2； Q 设计内水压力

30、、地面车辆荷载、地面堆积荷载的分项系数，取 1.4； Gl C 、分别为管道结构自重、竖向土压力、侧向土压力和 管内水重的效应系数； svG C epG C Gw C wdQ C 、分别为设计内水压力、地面车辆荷载、地面堆积荷载的效 应系数； Qv C Qm C lK G 铸铁管管道结构自重标准值； Ksv F 管道单位长度上管顶竖向土压力标准值； Kep F 侧向主动土压力标准值； Kwd F 管道的设计内水压力标准值； wK G管道内水重标准值； vK q地面车辆轮压产生的管顶处单位面积上竖向压力标准值； mK q地面堆积荷载产生的竖向压力标准值； 可变作用的组合系数，取 0.9。 5.2

31、.45.2.4 球墨铸铁管管道或铸态球墨铸铁管管道进行强度计算时，作用效应的组合设 计值应按下式确定： )( 3214422111mKQvKQKwdQQcwKGGKsvGGKGG qCqCFCGCFCGCS+= （5.2.4） 第 15 页 002 5.2.55.2.5 铸铁管管道强度计算时，各种作用组合的工况应按表 5.2.5 的规定采用。 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑 龙 网 给水排水工程埋地铸铁管管道结构设计规程 资料编号： CECS 142-2 表 5.2.5 强度计算时的作用组合 表 5.2.5 强度计算时的作用组合 永久作用 可变作用 结构类型 计 算 工 况 竖向

32、 土压 力 sv F 侧向 土压 力 ep F 管内水 重 w G 管自 重 1 G 不均 匀沉 降 s 设计 内水 压力 wd F 地面 车辆 荷载 v q 地面 堆积 荷载 m q 1 灰口铸铁管 管道 2 1 球墨铸铁管管道 或铸态球墨铸铁 管管道 2 注：表中“”标记的作用为相应工况应计算的项目；“”标记的作用应按具体设计条件确定采 用，不均匀沉降s 的作用，一般可仅考虑对管道结构纵向的影响。 5.2.6 对埋设在地下水位以下的铸铁管管道，应根据最高地下水位和管顶覆土条件 验算抗浮稳定性。 验算时， 各种作用应采用标准值.并满足抗浮稳定性抗力系数 不 低于 1.1 的要求。 5.2.6

33、 对埋设在地下水位以下的铸铁管管道，应根据最高地下水位和管顶覆土条件 验算抗浮稳定性。 验算时， 各种作用应采用标准值.并满足抗浮稳定性抗力系数 不 低于 1.1 的要求。 5.2.7 在铸铁管管道敷设方向改变处应采取抗推力措施并进行抗滑稳定验算，其抗 滑稳定性抗力系数不应小于 1.5。 5.2.7 在铸铁管管道敷设方向改变处应采取抗推力措施并进行抗滑稳定验算，其抗 滑稳定性抗力系数不应小于 1.5。 s K 5.3 正常使用极限状态验算规定 5.3 正常使用极限状态验算规定 5.3.15.3.1 球墨铸铁管管道或铸态球墨铸铁管管道按正常使用极限状态验算时，各种作 用效应均应采用作用代表值计算

34、。 5.3.2 5.3.2 球墨铸铁管管道或铸态球墨铸铁管管道按正常使用极限状态进行变形验算 时，作用效应设计值可按下式计算： d S （5.3.2） iKqQKsvsvGd qCFCS+= 第 16 页 002 式中 地面车辆荷载()或地面堆积荷载（) ，应根据设计条件采用 iK q vK q mK q 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑 龙 网 给水排水工程埋地铸铁管管道结构设计规程 资料编号： CECS 142-2 其中较大者。 5.3.35.3.3 球墨铸铁管管道或逐态球墨铸铁管管道在准永久组合作用下，最大竖向变形 限值应按下列规定采用： 1 1 当内防腐为水泥砂浆时，最大竖

35、向变形不应超过 0.02D。0.03D。； 2 2 当内防腐为延性良好的涂料时，最大竖向变形不应超过 0.03D。0.04D。 第 17 页 002 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑 龙 网 给水排水工程埋地铸铁管管道结构设计规程 资料编号： CECS 142-2 6 承载能力极限状态计算 6 承载能力极限状态计算 6.1 灰口铸铁管管道的强度计算 6.1 灰口铸铁管管道的强度计算 6.1.16.1.1 灰口铸铁管管道进行强度计算时，应满足下列要求： mc 0 mc f （6.1.1-1） （6.1.1-2 ） tc 0 tc f 式中在荷载组合中的外压作用下管截面上的最大弯曲拉应

36、力设计值 （N/mm mc 2） ； 在荷载组合作用下，抗弯强度设计值折减系数，按第 6.1.3 条确定； mc f灰口铸铁管管道抗弯强度设计值，按表 3.2.1 采用； tc 在设计内水压力作用下，管壁截面上的拉应力设计值（N/mm 2 ）； tc f 灰口铸铁管管道抗拉强度设计值，按表 3.2.1 采用。 6.1.2 6.1.2 灰口铸铁管管道在荷载组合中的外力作用下，管壁截面上的最大弯曲应力应 按下列公式计算： 2 00 6 tb M pm mc = （6.1.2-1） 0011 bDqkGkDFkFkGkM iKvmcQwKwmGwpKehmepGKsvvmsvGlKgmGlpm +=

37、 （6.1.2-2） 式中 在荷载组合作用下，管壁截面上的最大弯距（N，mm）： pm M b 计算宽度（mm）； 0 t 计算壁厚（mm），取=0.975t-0.15： 0 t gm k 、管道自重、竖向土压力、侧向土压力、管内水重作 用下管壁截面上的最大弯矩系数，可按附录 A 确定。 vm k hm k wm k 第 18 页 002 6.1.36.1.3 在荷载组合作用下，抗弯强度设计值折减系数应按下式确定： 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑 龙 网 给水排水工程埋地铸铁管管道结构设计规程 资料编号： CECS 142-2 tc tc f =1 （6.1.3） 6.1.46.

38、1.4 在设计内水压力作用下，管壁截面上的拉应力设计值应按下式计算： 00t b N tc = （6.1.4-1） （6.1.4-2） 00b FN KwdQ = 式中 设计内水压力作用下，管壁截面上的拉力设计值（N）。 N 6.2 球墨铸铁管管道和铸态球墨铸铁管管道的强度计算 6.2 球墨铸铁管管道和铸态球墨铸铁管管道的强度计算 6.2.16.2.1 球墨铸铁管管道和铸态球墨铸铁管管道的强度计算，应符合下式的要求： ) 6 ( 2 0000 0 tb M tb N + （6.2.1） td f 式中 设计内水压力作用下，管壁截面上的拉力设计值（N），可按（6.1.4-2） 式计算； N M

39、在荷载组合作用下管壁截面上的最大弯矩设计值（Nmm）； td f 球墨铸铁管材、铸态球墨铸铁管材抗拉强度设计值，应按第 3.2.2 条、 第 3.2.3 条采用。 6.2.26.2.2 在荷载组合作用下管壁截面上的最大弯矩可按下式计算： 3 0 0 001 )(732 . 0 1 )( tE E bDqkGkFkGk M p d iKvmcQwKwmGwKsvvmsvGlKgmGll + + = (6.2.2) 式中 弯矩折减系数，取 0.71.0； d E 管侧土的综合变形模量（N/mm 2 ），当为单线敷设时可按附录 C 采用；当 为双线敷设或与其他管线合槽施工时，其取值应根据实际情况具体

40、确 定； p E 管材弹性模量（N/mm 2 ）； 第 19 页 002 gm k、分别为管道自重、竖向土压力和管内水重作用下管壁截面的 vm k wm k 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑 龙 网 给水排水工程埋地铸铁管管道结构设计规程 资料编号： CECS 142-2 最大弯矩系数，可按附录 B 确定。 6.3 铸铁管管道的稳定验算 6.3 铸铁管管道的稳定验算 6.3.16.3.1 铸铁管管道的抗浮验算，应满足下式的要求： （6.3.1） GK F KfwfF K 式中 各种抗浮作用标准值之和； GK F Kfw F 浮托力标准值； f K 抗浮稳定性抗力系数，应按第 5.2

41、.6 条的规定采用。 6.3.26.3.2 铸铁管管道敷设方向改变处的抗推力稳定验算，应满足下列要求： 1 当采用重力式支墩抗推力时，应满足下式的要求： （6.3.2-1 ） fKaKpK FEE+ KpwsF K （6.3.2-2） P a f 0 （6.3.2-3） min P 1.2 （6.3.2-4） max P a f 式中 支墩抗推力一侧，作用在支墩上的被动土压力合力标准值（kN），可 按朗金土压力公式计算； pK E aK E支墩沿推力一侧，作用在支墩上的主动土压力合力标准值（kN），可 按朗金土压力公式计算； 支墩底部滑动平面上的摩擦力标准值（kN）； fK F 在设计内水压力

42、标准值作用下， 该处管道承受的推力标准值 （kN） ； Kpw F 抗滑稳定性抗力系数，应符合第 5.2.7 条的要求； s K 支墩作用在地基土上的平均压力（kPa）； p 第 20 页 002 min P支墩作用在地基土上的最小压力（kPa）； 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑 龙 网 给水排水工程埋地铸铁管管道结构设计规程 资料编号： CECS 142-2 支墩作用在地基土上的最大压力（kPa）； max P 经过深度修正的地基土承载力标准值（kPa），按现行国家标准 建筑地基基础设计规范GB 50007 的规定确定。 a f 2 2 当采用桩基抗推力时，应按现行国家标准建筑

43、地基基础设计规范GB 50007 的规定计算。 3 3 当灰口铸铁管采用石棉水泥接口时，管道推力的标准值可减去接口能承担的 拉力标准值。其拉力标准值应根据接口材料的单位粘着力标准值及填料深度、周长 计算确定。石棉水泥接口材料的单位粘着力标准值应根据试验确定。当缺乏试验数 据时可参照表 6.3.2 七采用。 表 6.3.2-3 石棉水泥接口材料的单位粘着力标准值表 6.3.2-3 石棉水泥接口材料的单位粘着力标准值 口径(mm) 400 500 600 700 800 单位粘着力标准值（MPa） 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 第 21 页 002 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM

44、 筑 龙 网 给水排水工程埋地铸铁管管道结构设计规程 资料编号： CECS 142-2 7 球墨铸铁管管道和铸态球墨铸铁管管道变形验算 7 球墨铸铁管管道和铸态球墨铸铁管管道变形验算 7.0.17.0.1 球墨铸铁管管道和铸态球墨铸铁管管道，在准永久组合作用下的最大竖向变 形验算，应满足下式要求： （7.0.1） maxd 0D 式中 球墨铸铁管管道和铸态球墨铸铁管管道，在准永久组合作用下的竖 向最大变形； maxd 变形百分率，可按第 5.3.3 条的规定采用： 球墨铸铁管管道和铸态球墨铸铁管管道的计算直径，可按管壁中心计 算。 0 D 7.0.27.0.2 球墨铸铁管管道和铸态球墨铸铁管管道，在准永久组合作用下的最大竖向 变形应按下式计算： maxd 3 0 1 3 0 max 061 . 0 )( dP