镇墩计算表格

　　镇墩下游段钢管倾角…………………………………………………α2＝镇墩上游平面投影角……………………………………………………ψ1=镇墩下游平面投影角……………………………………………………ψ2=2设计输入数据水电站压力钢管镇墩抗滑稳定及地基应力计算1设计依据和参考资料　　（1）设计依据：《水电站压力钢管设计规范》（SL281—2003）　　压力钢管壁厚……………………………………………………………t＝0.016m　　压力钢管满负荷时管内流速…………………………………………v0＝4.178m/s　　压力钢管设计引用流量…………………………………………………Q＝8.400m³/s　　压力钢管内径…………………………………………………………D0＝1.600m10.483°10.378°　　镇墩上游段钢管倾角…………………………………………………α1＝0.000°10.574°　　钢材重度………………………………………………………………γs＝76.93kN/m³　　水的重度………………………………………………………………γw＝9.80kN/m³　　镇墩上游伸缩节中心的计算水头……………………………………H1＝91.000m　　镇墩下游伸缩节中心的计算水头……………………………………H2＝92.186m　　镇墩上游伸缩节至镇墩距离…………………………………………L1＝5.670m　　镇墩下游伸缩节至镇墩距离…………………………………………L2＝1.500m　　镇墩上游段钢管支座的个数……………………………………………n＝1个　　镇墩上游段钢管支座的间距……………………………………………l＝4.000m　　镇墩上游端钢管中心的计算水头……………………………………H3＝91.000m　　镇墩下游端钢管中心的计算水头……………………………………H4＝91.715m转弯段转弯半径……………………………………………………R8.000m　　套管式伸缩节套管外径………………………………………………D1＝1.675m　　套管式伸缩节套管内径………………………………………………D2＝1.600m3荷载计算　　根据规范A.1.1条，作用于镇墩上的荷载包括：⑴镇墩自重G；⑵镇墩上下游管轴方向作用力；⑶镇墩上下游垂直管镇墩材料容重…………………………………………………………γd24.00kN/m³　　套管式伸缩节止水填料与钢管摩擦系数……………………………μ1＝0.3　　支座与钢管管壁的摩擦系数……………………………………………f＝0.1转弯段实际转角……………………………………………………θ20.633°　　其中镇墩上下游垂直管轴方向作用力包括：⑴钢管自重分力Qs；⑵钢管水重分力Qw；轴方向作用力；　　其中镇墩上下游管轴方向作用力包括：⑴钢管自重分力A1；⑵关闭的阀门及闷头上的力A2（本工程无该项作用力）；⑶弯管上的内水压力A3；⑷渐缩管的内水压力A4（本工程无该项作用力）；⑸弯管中水的离心力的分力A8；(6)温度变化时支座对钢管的摩擦力A7；3.1单位管长钢管自重qs和单位管长管内水重qw计算　　计算公式：(计入附件自重12%）（单位管长管内水重）wwDq2025.0ssttDq)(0D0tγsγwqsqw1.60.01676.93kN/m³9.86.99919.704温升温升单位管长钢管自重qs和单位管长管内水重qw计算表3.2镇墩上段钢管对镇墩作用力计算镇墩上段钢管对镇墩作用力计算表作用力方向上段钢管对镇墩作用力序号作用力名称计算公式01钢管自重分力2弯管上的内水压力1793.07337.88235.0614伸缩节端部的内水压力17.5553弯管中水的离心力的轴向分力1845.6867镇墩上游管轴方向合力∑A15伸缩节止水盘根对管壁摩擦力温度变化时支座对钢管的摩擦力管轴方向68钢管自重分力13.99810.68110镇墩上游垂直管轴方向合力∑Q1垂直管轴方向9钢管中水重分力3.3镇墩下段钢管对镇墩作用力计算镇墩下段钢管对镇墩作用力计算表作用力方向上段钢管对镇墩作用力序号作用力名称计算公式1钢管自重分力2弯管上的内水压力-1807.1591.927-35.0614伸缩节端部的内水压力-17.7843弯管中水的离心力的轴向分力605伸缩节止水盘根对管壁摩擦力温度变化时支座对钢管的摩擦力（下游伸缩节之间无支座，为0）-342.284-1858.0777镇墩下游管轴方向合力∑A1管轴方向39.40853.406wwDq2025.0111sinLqAs32034HDAwwgvDA20208417coslfqqnAws1cos21lqQss1cos21lqQww85311AAAAAWSQQQ1221sinLqAs42034HDAwwgvDA20208485312AAAAA72cosswAnqqlf122215)(4HDDAw222215)(4HDDAw11216HbDAw21216HbDAw工况∑A1∑A2∑Q1∑Q2α1α2ψ1温升1845.686-1858.07753.40639.3740.000°10.574°10.483°温降1845.686-1858.07753.40639.3740.000°10.574°10.483°工况XYZXY温升1814.88335.81153.406-1803.751-330.334温降1814.88335.81153.406-1803.751-330.334镇墩重量的计算：面积宽度体积镇墩6.2155.75l钢管占用体积2.011612.0666镇墩重量3566.6628工况∑X∑Y∑ZGfK温升11.129666.145-248.8563566.663kN0.31.718088301温降11.129666.145-248.8563566.663kN0.31.718088301计算公式lx0，ly0地基应力到x0，y0轴的距离S镇墩底面面积钢管自重分力10.32　　计算公式：垂直管轴方向9钢管中水重分力29.0548　　式中：镇墩基底摩擦系数………………………………………………………………f=0.3镇墩重量…………………………………………………………………………G=3566.663kN底面尺寸5镇墩地基应力计算10镇墩上游垂直管轴方向合力∑Q39.374　　（管轴向作用力符号：+为钢管下行方向；-为钢管上行方向）3.4钢管对镇墩总的水平推力∑X及∑Y、总的垂直力∑Z计算上游下游　　计算公式：4镇墩抗滑稳定计算钢管对镇墩总的水平推力∑X、总的垂直力∑Y计算85312AAAAAWSQQQ222cosLqQss22cosLqQww000yxyyGZMlSJ000xyxxGZMlSJ0xM0yM2222211111cos)sincos(cos)sincos(QAQAX2222211111sin)sincos(sin)coscos(QAQAY)cossin()cossin(22221111QAQAZ22)(YXZGfKJx0，Jy0基础底面对X0，y0轴的惯性矩h1lx1ly1GxGy3.50.0020.243400XZGMy温升38.951560.5715504099.5230504温降38.951560.5715504099.5230504YZGMx温升2331.50750.49771202332.005212温降2331.50750.49771202332.005212工况∑ZG力矩MyJy0ly0压温升-248.8563566.662899.523050490.2930.2434温降-248.8563566.662899.523050490.2930.2434工况∑ZG力矩MxJx0lx0压温升-248.8563566.66282332.00521272.7340.002温降-248.8563566.66282332.00521272.7340.002z0-x0平面z0-y0平面弯矩以顺时针为+2设计输入数据水电站压力钢管镇墩抗滑稳定及地基应力计算1设计依据和参考资料　　（1）设计依据：《水电站压力钢管设计规范》（SL281—2003）0.016m4.178m/s8.400m³/s1.600m10.483°10.378°0.000°10.574°76.93kN/m³9.80kN/m³91.000m92.186m5.670m1.500m1个4.000m91.000m91.715m8.000m1.675m1.600m3荷载计算　　根据规范A.1.1条，作用于镇墩上的荷载包括：⑴镇墩自重G；⑵镇墩上下游管轴方向作用力；⑶镇墩上下游垂直管24.00kN/m³0.30.120.633°　　其中镇墩上下游垂直管轴方向作用力包括：⑴钢管自重分力Qs；⑵钢管水重分力Qw；轴方向作用力；　　其中镇墩上下游管轴方向作用力包括：⑴钢管自重分力A1；⑵关闭的阀门及闷头上的力A2（本工程无该项作用力）；⑶弯管上的内水压力A3；⑷渐缩管的内水压力A4（本工程无该项作用力）；⑸弯管中水的离心力的分力A8；(6)温度变化时支座对钢管的摩擦力A7；3.1单位管长钢管自重qs和单位管长管内水重qw计算　　计算公式：(计入附件自重12%）（单位管长管内水重）温降温降3.2镇墩上段钢管对镇墩作用力计算镇墩上段钢管对镇墩作用力计算表上段钢管对镇墩作用力01793.0735.06117.5551845.68613.998-337.882-10.6813.3镇墩下段钢管对镇墩作用力计算镇墩下段钢管对镇墩作用力计算表上段钢管对镇墩作用力-1807.1591.927-35.061-17.7840-1858.077342.28439.40853.406ψ2∑X∑Y∑Z10.378°11.129666.145-248.85610.378°11.129666.145-248.856Z∑X∑Y∑Z-302.26211.129666.145-248.856-302.26211.129666.145-248.856底面面积纵剖面面积bhSs5531.1530对底面y0轴的力矩对底面x0轴的力矩镇墩底面面积　　计算公式：29.05439.37410.32　　式中：0.33566.663kN底面尺寸5镇墩地基应力计算　　（管轴向作用力符号：+为钢管下行方向；-为钢管上行方向）3.4钢管对镇墩总的水平推力∑X及∑Y、总的垂直力∑Z计算下游　　计算公式：4镇墩抗滑稳定计算钢管对镇墩总的水平推力∑X、总的垂直力∑Y计算0xM0yM2222211111sin)sincos(sin)coscos(QAQAY地基应力σ1(kN/m2)σ2(kN/m2)106.779106.242106.779106.242σ1(kN/m2)σ2(kN/m2)106.575106.447106.575106.447　　镇墩下游段钢管倾角…………………………………………………α2＝镇墩上游平面投影角………………………………………………………ψ1=镇墩下游平面投影角……………………………………………………ψ2=　　套管式伸缩节止水填料与钢管摩擦系数……………………………μ1＝　　根据规范A.1.1条，作用于镇墩上的荷载包括：⑴镇墩自重G；⑵镇墩上下游管轴方向作用力；⑶镇墩上下游垂直管轴方向作用力；(6)温度变化时支座对钢管的摩擦力A7；0.3　　其中镇墩上下游管轴方向作用力包括：⑴钢管自重分力A1；⑵关闭的阀门及闷头上的力A2（本工程无该项作用力）；⑶弯管上的内水压力A3；⑷渐缩管的内水压力A4（本工程无该项作用力）；⑸弯管中水的离心力的分力A8；3荷载计算　　支座与钢管管壁的摩擦系数……………………………………………f＝