解析预应力钢筒混凝土管管材抗裂外压检验荷载及抗裂检验内压计算

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1、解析预应力钢筒混凝土管管材抗裂外压检验荷载及抗裂检验内压计算卢文申吉林省送变电工程有限公司摘要：通过对《给水排水工程埋地预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管道结构设计规程》(CECS140)的深入理解，结合工程施工实际情况，以《预应力钢筒混凝土管》(GB/T19685)、《预应力钢筒混凝土管设计标准》(ANSI/AWWAC304)两个标准为依据，通过对管材基木数据的各项运算，对PCCP管抗裂内、外压检验荷载计算进行了解析，简单、直接，方便运用。关键词：预应力钢筒混凝土管;抗裂外压;抗裂内压;计算;作者简介：卢文申(1969-)

2、,男，吉林长春人，安全质量部，工程师，研究方向为混凝土制品设计、生产、施工，市政公用工程施工。AnalysisofInternalandExternalPressureTestLoadandAnti-crackingInternalPressureCalculationofPCCPPipeLUWen-shenJilinTransmissionandDistributionEngineeringCo.，Ltd.;Abstract：BasedonthedeepunderstandingofCodeforStructuralDes

3、ignofBuriedPrestressedConcretePipesandPrestressedConcreteCylinderConcretePipesforWaterSupplyandDrainageWorks(CECS140)andonthebasisoftheactualconstructionconditions,thezzPrestressedConcreteCylinderPipe”(GB/T19685)andDesignCriteriaforPrestressedConcreteCylinderPipe(A

4、NS1/AWWAC304),andthroughcalculationofthebasicdataofpipe,theinternalandexternalpressuretestloadcalculationofPCCPpipecrackingisanalyzed,whichissimple,directandeasytouse.Keyword：prestressedconcretefilledsteeltube;anti-crackingexternalpressure;anti-crackinginternalpres

5、sure;calculation;0引言预应力钢简混凝土管（简称PCCP）在我国水利工程、市政管网、城市给排水等建设工程屮已广泛应用。正确计算其抗裂内、外压检验荷载，对于管材的优化设计，降低制作成本，安全运行等都有非常重要的意义。抗裂内、外压检验也是产品生产过程中必不可少的质量检验环节。本文对PCCP管抗裂内、外压检验荷载计算进行了解析，以方便PCCP管抗裂内、外压检验荷载计算在生产中的应用。1抗裂外压检验荷载P。（kN/m）计算公式2抗裂检验内压Pt（MPa）计算公式3以上两个计算公式符号说明与计算B—管子轴向计算长度（取

6、1000mm）;r0—管子内半径（mm）;Do—管子内径（mm）;t<:一管芯厚度（mm）<0—管壁截面受拉边缘弹性抵抗矩折算系数（按CECS140附录D选用）；Ap_每米管子长度环向预应力钢丝面积（mm）;A,、一每米管子长度管壁截面管芯混凝土、钢筒、钢丝及砂浆保护层折算面积（mm）;opc_环向钢丝最终有效预加应力（N/mm）;f一管芯混凝土抗拉强度值（NAnm）;a一控制砂浆开裂系数，对PCCPE为1.06;对PCCPL为0.653.1管壁截面受拉边缘弹性抵抗矩折算系数:式中:•—管壁截面对管壁内侧截面受拉边缘弹性抵

7、抗矩;WP—管壁截面受拉边缘弹性抵抗矩。3.2管壁截面对管壁内侧截面受拉边缘弹性抵抗矩：式中：1一管壁折算后截面的惯性矩；y。一折算后截面形心轴至管壁内表面距离（mm）。3.3管壁截面受拉边缘弹性抵抗矩:WP=BT/6式屮:B—计算截面宽度，取1000nim;T—管壁厚度。3.4折算后截面形心轴至管壁内表面距离:y（）=Sn/An（mm）•管芯混凝土、砂浆、钢筒及钢丝对管壁内表面的折算面积矩式中:S„(mm/m),Sn=Bt/2+(nY-l)BtY(DY-D0-tY)/2+(ns-nm)*(Ap,+Ap2)*[t+(n_l)

8、*(d+td)+d/2]+Bnm*(T-t)*[(T-t)/2+t]式屮：t一管芯混凝土厚度(含钢筒厚度)(mm);D、.一钢筒直径（mm）;nY—钢筒钢板与混凝土的弹性模量比;ns_钢丝与混凝土的弹性模量比;nT—砂浆与混凝土的弹性模量比；八pi—第1层钢丝用量（mm/m）;Ap2—第2