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1、为了在给水排水工程埋地玻璃纤维增塑料夹砂管管道结构设计中，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，制定本本规程适用于城镇公用设施和工业企业一般给水排水工程中，输送介质温度低于40C的采用人工土弧基础的埋地玻璃纤维增强塑料夹砂管管道结构的设计.本规程不适用于工业企业中有特殊要求的给水排水工程管道的结构设计。给水排水工程埋地玻璃纤维增强塑料管管道结构的设计可参照本规程执行。本规程系根据现行国家标准给水排水工程管道结构设计规范GB50332规定的原则制定。建造于地震区、湿陷性黄土或膨胀土等特殊条件地区的玻璃纤维增强塑料夹砂管管道工程的结构设计，尚应符合国家现行有关标准
2、的规定。埋地玻璃纤维增强塑料夹砂管管道结构的铺设安装和施工验收，应符合现行协会标准埋地给水排水玻璃纤维增强热固性树脂夹砂管管道工程施工及验收规程CECS29的规定。2 术语和符号2.1术语玻璃纤维增强塑料夹砂管glassfilberreinforcedplasticmortarpipe以玻璃纤维为增强材料、热固性树脂为基体、硅砂为骨料制成的管材。按加工工艺分为离心浇铸玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂夹砂管和玻璃纤维缠绕增强热固性树脂夹砂管。2.1.1 管壁结构层pipestructuralwall由玻璃纤维、热固性树脂和中间树脂砂层组成的管道承力层。2.1.2 管壁外表面层outsideprotec
3、tionliner管壁结构层外侧，防止管周不良环境影响的表面富树脂层。2.1.3 管壁内衬层innerprotectionliner管壁结构层内侧，防止管内输送介质腐蚀和渗透的表面富树脂层。2.1.4 初始失效压力primaryloseeffectivenesspressure管材试件在内水压力均匀连续升压的过程中，出现失效现象（爆破或渗漏）时的压力值。取同批试件的平均值。2.1.5 压力等级pressureclass管材最大允许工作压力的级别。根据标准试验方法检测所得的管材长期静水压力或初始失效压力确定。2.1.6 刚度等级stiffnessclass管材环向初始特定刚度的级别。根据管壁材料
4、环向弯曲弹性模量与单位长度管壁惯性矩的乘积，除以管道计算直径的三次方计算确定。以Nm2为单位。2.1.7 长期静水压应力基准值hydrostaticstressdesignbasisforlong-term连续施加静水压力至管材设计使用年限时，出现管材失效的临界管壁平均拉伸应力值。当管材设计使用年限无说明时，取50年。2.1.8 长期环向弯曲应变基准值ring-bendingstrainforlong-term管材设计使用年限内，管壁在环向弯曲作用下失效（出现结构分层或纤维断裂）时的环向最大应变值。2.1.9 工作压力workingpressure管道系统正常工作状态下，预期的持续作用于管壁上
5、的内水压力。2.1.10 设计压力designpressure管道系统可能出现的最大内水压力值。一般为管道的工作压力与残余水锤压力之和。2.1.11 管道变形系数deflectioncoefficientofpipeline管道在竖向压力作用下，不同管底土体支撑情况下的竖向变形系数。2.1.12 管道变形滞后效应系数deflectionlagfactorofpipeline在管侧土体压力长期作用下，反映土体松弛对管道竖向变形影响的系数。2.1.13 管侧槽壁土的综合变形模量effectivecombinedsoilmodulus考虑管侧原状土性能对管道胸腔回填土影响后采用的管周土体变形模量。2
6、.2 主要符号管道上的作用和作用效应Fvk管道内的真空压力标准值；Fcr,k管壁失稳的临界压力标准值；Fsv,k管顶的竖向土压力标准值；Fwk管道工作压力标准值；Fwd,k管道的设计内水压力标谁值；Qvi,k地面车辆第i个车轮所承担的单个轮压标准值；qvk地面车辆轮压传递至管顶的单位面积竖向压力标准值；qk地面作用传递至管顶的压力标准值；qmk地面堆积荷载标准值；Wa管材的最大允许长期竖向挠曲值，Wd管道的最大长期竖向挠曲限值，Wd,max外荷载作用下管道最大长期竖向挠曲值。材料性能Ep管材的环向弯曲弹性模量；Ee管侧回填土的变形模量；En管侧槽壁原状土的变形模量；Ed管侧土体的综合变形模量；
7、fo管材的初始失效压力；fth,k管材的环向等效折算抗拉强度标准值，fth管材的环向等效折算抗拉强度设计值；ftm,k管材的环向等效折算抗弯强度标准值;ftm管材的环向等效折算抗弯强度设计值；HD管材的长期静水压应力基准值；PN管材的压力等级值；SN管材的刚度等级值；Sb管材的长期环向弯曲应变基准值；丫s回填土的重力密度；vp管材的泊桑比；Vs管周土体的泊桑比。几何参数Do管道的计算直径；DN管道的公称直径；Di管道的外壁直径；Hs管顶至设计地面的覆土高度；ai第i个车轮的着地分布长度；bi第i个车轮的着地分布宽度；di第i个轮压与相邻轮压间的净距；ro管道的计算半径；t管壁厚度。计算系数Dl
8、变形滞后效应系数；Df管体的形状系数；Kd竖向压力作用下管道的竖向变形系数；Ktm管材的环向抗弯强度系数；Kf管道抗浮稳定性抗力系数；Ks管道整体抗滑移稳定性抗力系数；Kst管壁截面稳定性抗力系数，丫o管道工程的重要性系数；丫G永久作用分项系数；丫Q可变作用分项系数；“c可变作用的组合系数；“q可变作用的准永久值系数;d地面车辆荷载的动力系数。3 管材质量要求3.1.1 玻璃纤维增强塑料夹砂管的质量应符合现行行业标准玻璃纤维增强塑料夹砂管GJ/T3079的要求。管道连接材料等的质量必须符合国家现行有关产品标准的规定，并具有产品出厂合格证等有效证明文件。3.1.2 玻璃纤维增强塑料夹砂管应设置内
9、衬层，并应满足管道在内压作用下的抗渗透要求和耐输送介质腐蚀的要求。给水管道内衬层所采用的材料应符合现行国家标准生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准GB/T17219和生活饮用水卫生标准GB5749的规定。管壁外侧应根据管道所处环境设置外表面层，并应满足防止外界腐蚀介质对管道产生不良影响的要求。3.2 设计计算指标当玻璃纤维增强塑料夹砂管材无长期静水压基准试验数据时，管材初始失效压力应满足下式的要求：foCFwd,k(3.2.1)式中fo管材的初始失效压力(MPa);Fwd,k管道的设计内水压力标准值(MPa);Cl系数，取C=6。3.2.1 玻璃纤维增强塑料夹砂管材的刚度等级值SN应
10、根据管材性能参数按下式计算确定。式中SN-管材的刚度等级值(N/m2)。t管壁厚度(mm);D。一管道的计算直径(mm),按管壁中心处计算；Ep管材的环向弯曲弹性模量(MPa)。常用的刚度等级值可采用1250,2500,5000,10000N/m2。也可根据本规程规定的原则采用其他刚度等级值。3.2.2 玻璃纤维增强塑料夹砂管材可采用下列性能指标：3重力密度：17-20kN/m环向弯曲弹性模量：800030000MPa泊桑比：0.30.4线膨胀系数：离心浇铸管：环向2X10-5/C纵向3X10-5/C纤维缠绕管：环向1x10-5/C纵向2X10-5/C324玻璃纤维增强塑料夹砂管材的环向等效折
11、算抗拉强度标准值应按下列原则确定:1 当有相应管材的长期性能试验数据时，管材的环向等效折算抗拉强度标准值应按下式确定：fth,k=HDB)式中fth,k管材的环向等效折算抗拉强度标准值(MPa);HDB一管材的长期静水压应力基准值(MPa)。2 当无相应管材的长期性能试验数据时，管材的环向等效折算抗拉强度标准值应按下式确定：玻璃纤维增强塑料夹砂管材的环向等效折算抗弯强度标准值应按下列原则确定:1 当有相应管材的长期性能试验数据时，管材的环向等效折算抗弯强度标准值应按下式确定：ftm,k=SEp(3.2.5-1)式中ftm,k管材的环向等效折算抗弯强度标准值(MPa);Sb管材的长期环向弯曲应变
12、基准值(mm/mm。2 当无相应管材的长期性能试验数据时，管材的环向等效折算抗弯强度标准值应按下式确定：=4乩5Kw(g)Y)1SNX10_*N5-2)式中Ktm一管材的环向弯曲强度系数，可取1/3。当制管企业有可靠的技术依据时取值可适当提高，但不得大于1/2;当相应产品标准提供此项数据时，应按产品标准的规定采用。Wb/Do管材初始挠曲性的B水平径向变形率，应按表取值。熹鼠工初拾挠曲性的B水平径向变形率326玻璃纤维增强塑料夹砂管材的环向等效折算抗拉强度设计值应按下式计算:SN12502S00500010000300.250.20615式中丫h管材的环向抗拉强度分项系数，取丫h=1.40。玻璃
13、纤维增强塑料夹砂管材的环向等效折算抗弯强度设计值按下式计算:(3.2.7)式中丫m管材的环向抗弯强度分项系数，取丫n=1.20。4 管道结构上的作用4.1 作用分类和作用代表值玻璃纤维增强塑料夹砂管管道上的作用可分为永久作用和可变作用两类：永久作用：土压力、管自重。可变作用：管道内的静水压力、地面堆积荷载、地面车辆荷载、管道运行时出现的真空压力、地下水作用。4.1.1 管道结构设计时，对不同的作用组合应采用不同的作用代表值。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。可变作用组合值应为可变作用标准值乘以作用组合值系数；可变作用准永久值应
14、为可变作用标准值乘以作用准永久值系数。4.1.2 当管道承受两种以上可变作用，按承载能力极限状态基本组合设计时，可变作用应采用标准值、组合值作为代表值。4.1.3 正常使用极限状态考虑长期效应按准永久组合设计时，可变作用应采用准永久值作为代表值。4.2 作用标准值和准永久值系数作用在玻璃纤维增强塑料夹砂管管顶的竖向土压力标准值应按下式计算：-3Fsv,k=丫sHSDX10(4.2.1)式中Fsv,k管顶的竖向土压力标准值(kN/m);Ys回填土的重力密度（kN/m3）;Hs管顶至设计地面的覆土高度（m）；D1管道的外壁直径（mm）。422玻璃纤维增强塑料夹砂管管内的静水压力应按设计内水压力计算
15、，其标准值应按下式确定：Fwd,k=1.4Fwk（）式中Fwd,k管道的设计内水压力标准值（MPa）;Fwk管道的工作内水压力标准值（MPa。4.2.3 玻璃纤维增强塑料夹砂管管道在运行过程中可能出现的真空压力标准值Fvk可按0.05MPa计算。相应的准永久值系数可取“q=0。24.2.4 地面堆积荷载标准值qmk可按IOkN/m计算，其准永久值系数可取q=0.5。4.2.5 地面车辆荷载传递至埋地管道顶部的竖向压力标准值，可按下列方法确定：1单个轮压传递至管顶的竖向压力标准值可按下式计算（图）:(心2.5-1)2式中qvk地面车辆轮压传递至管顶的单位面积竖向压力标准值（kN/m）;卩d动力系数，可按表采用，当按城A级、B级车辆荷
