顺德水泥管-广佛达建材-钢筋水泥管

水泥管的壁厚设计需综合考虑管径、荷载类型及材料强度，以确保结构安全性与经济性。以下是关键计算原则与关系：
1.管径与壁厚的基本关系
管径（D）直接影响壁厚（t）的选择。根据薄壁圆筒理论，环向应力公式为：
﹨[﹨sigma=﹨frac{P﹨cdotD}{2t}﹨]
其中，σ为材料许用应力，P为内压（如液体压力）。管径增大时，若需维持相同应力水平，壁厚需线性增加。但对于埋地管道，外部荷载（土压力、交通荷载）成为主导因素，需结合管刚度（EI/D3）进行设计。
2.荷载类型与计算方法
-垂直土荷载：采用Marston理论计算，公式为：
﹨[W=C﹨cdot﹨gamma﹨cdotB_d^2﹨]
C为荷载系数，γ为土体重度，B_d为管顶沟槽宽度。
-活荷载：车辆荷载通过Boussinesq公式转换为等效均布压力，叠加至土荷载。
-内压与外压：需分别校核环向抗拉强度及抗压稳定性。
3.壁厚设计流程
1.确定设计荷载：综合内压、土荷载、活荷载及安全系数（通常取1.5~2.0）。
2.选择材料参数：混凝土抗压强度（如C30）、钢筋屈服强度（如HRB400）。
3.结构验算：
-抗裂验算：按极限状态法计算裂缝宽度。
-承载力验算：考虑弯矩、轴力组合作用，验算截面配筋率及混凝土压应力。
4.优化壁厚：通过迭代调整壁厚，满足强度、刚度及成本要求。
4.规范参考
-中准：GB/T11836《混凝土和钢筋混凝土排水管》规定壁厚与管径比（如DN1000管，顺德水泥管，壁厚≥100mm）。
-：ASTMC76给出基于三边支承试验的荷载-壁厚对应表。
实例简化
假设DN1200管（D=1.2m），承受土荷载30kN/m2，内压0.2MPa，混凝土许用应力10MPa，则壁厚初算为：
﹨[t﹨geq﹨frac{P﹨cdotD}{2﹨sigma}=﹨frac{0.2﹨times1200}{2﹨times10}=12mm﹨]
实际需增加腐蚀余量（≥20mm）并校核外部荷载下的抗弯能力。
综上，壁厚设计需通过多工况力学分析，结合规范与工程经验综合确定，确保管道在全寿命周期内的可靠性。

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