2Ep (n 2 −1) 3(1−υ p2) 3 1−0.32 2x2.06x10 6
（ D0）3 +
t
Ed
2 n 2 −1 (1+υ s) 16
3
=
x(4 − 1)x（ 1218 ） +2x3x1.4= 10880 kn/m
Fcrk = 27530 kn/m2
5.51
2
当管壁失稳时的折皱波数：n=3
σ
θ 1=
N2 6M 1 b0t0 ± b0t0
90.28 = 76.02 N/mm2
工况二：
σ
θ 2=
N1 N 2 6M 2 b0t0 ± b0t0
70.74 = 66.06 N/mm2
截面复核 工况一：η σ θ 1=0.9X(-90.28)=-81.25 N/mm2 工况二：η σ θ 21=0.9X(-70.74)=-63.66 N/mm2 钢材强度设计值：f=205 N/mm2.安全。
三．变形验算 查规程附录 A，柔性管道竖向变形系数：kb=0.089 钢 管 管 壁 单 位 纵 向 长 度 的 截 面 惯 性 矩 ： Ip=(1/12b0t0 )/ b0=3.41x10 mm /m 变形控制百分率 2%，变形控制值 2%D1=24.72mm 管道最大竖向变形：
64ຫໍສະໝຸດ 3ω cmax=E
6
M2=2.92kn. （2） 管道截面轴力计算（拉为正，压为负） 可变荷载作用系数：0.9 管道设计水压力下的截面轴力 N1=0.9X1.4X0.1X0.608=77.6KN 管道外水压力下的截面轴力 N2=0.9X1.4X0.15X0.608=-115KN 3.管道截面应力计算 （1） 管道截面最大环向应力计算 工况一：
钢管顶管计算书
一．设计参数 钢管的口径 D=1200 mm ,钢管设计壁厚 t=18 mm ,使用期间钢管 计算壁厚： t0=t-2=16mm,钢管中心直径 D0=1218mm,钢管外径 D1=1236mm, 管道计算直径：d0=D+ t0=1216mm,管道计算半径 ro= d0/2=608mm,管 道至原装地面的埋置深度 HS=15.14m,最高地下水位至原状地面的深 度 HMAX=0.74m. 二．强度计算 管道环向截面受力计算 1. 管道荷载计算
kb · ro · F SVK
12
· D1
3
Ip +0.061· Ed · ro P·
= 0.09x10
mm＜24.72mm 安全
四．稳定计算： 管道真空压力标准值：Fvk=0.05mp=50kn/m2 原状土的泊松比：υ s=0.30 钢材的泊桑比：υ p=0.3 当管壁失稳时的折皱波数：n=2 管壁截面的临界压力：根据规程 8.3.2 公式可得 Fcrk=
2ka 1 1 （ Hs ) ]= [1-0.135] [ 1-e Bt 2x 0.14 （2 KaU )
= 3 (2)管道竖向土压力计算标准值
FSVK =(γ
1
-γ W) •0.215•D /2+
1
Cj( γ 1Bt-2C )
=(20-10)x0.215x0.618+3x(20x2.1-2x16.6)=27.720kn/m2 (3)管内满水重标准值 GWK=γ
（1） 管道荷载计算 G1K=(γ -γ
W
) •π •D •t=(78.5-10)X3.14X1.218X0.018
0
=4.72kn/m 根据地质报告可知：管顶土的内摩擦角 Φ =20 º，管顶土的内聚力 c=16.6kpa, 管顶土的重度γ
1
=20kn/m3
Bt=D1 [1+tg(45-Φ /2)]=1.236x[1+tg(45-20/2)]=2.1m 管道穿越的土层为粉砂层，KaU= tg2(45-Φ /2)X0.3=0.14 顶管竖向土压力系数 Cj =
可见，当 n=2 时，管壁的临界压力最小 Fcrk= 10880 kn/m2
F crk F svk +F vk
=
1088 27.72+50
=140＞2 ，安全。
W
•π /4•D2=11.3
kn/m
(4)管道内水压力设计值 管道设计水压力 FwdK=0.1mpa (5)管道中心外水压力标准值 FwwK=γ
W
•(H +D /2+HMAX)=10X(15.14+0.618-0.74)=0.15mpa
S 1
(6)地面荷载（由于埋深较深，不考虑） 2.管道内力计算 （1）管道截面弯矩计算 最大弯矩系数 管道自重：kgm=0.083 竖向土压力：kvm=0.138 管内水重：kwm=0.083 弯矩折减系数：有内压时：φ =0.7，无内压时φ =1.0 钢管管材的弹性模量 Ep=2.06X10 mpa 钢管管侧原状土的变形模量：Ed=5.51mpa 工 况 一 ： 空 管 期 间 （ 根 据 给 水 排 水 工 程 顶 管 技 术 规 程 CES 246:2008 公式 8.2.2-2） M1=3.55kn. 工况二：使用期间、管内满水有水压