标准规范下载简介

SL／T 281-2020 水利水电工程压力钢管设计规范（替代SL 281-2003，清晰无水印，附条文说明）

ICS 27.140 H 48

SL/T 281—2020 替代SL281—2003

水利水电工程压力钢管设计规范

高速公路施工便道施工方案Design specification for steel penstocks of water conservancy and hydropower engineering

中华人民共和国水利部发布

关于批准发布《水工建筑物水泥灌浆

中华人民共和国水利部批准《水工建筑物水泥灌浆施工技术 规范》（SL/T62一2020）等7项为水利行业标准，现予以公布。

水利部 2020年11月30日

本标准批准部门：中华人民共和国水利部

总则 术语与符号 2.1术语 ? 2.2符号· 5 布置 3.1 一般规定 3.2明管·. G 地下埋管 10 3.4 坝内埋管 10 3.5 钢衬钢筋混凝土管 11 3.6 回填管 11 材料· 13 4.1 钢材 13 4.2止水、软垫层、钢筋和混凝土材料···· 18 2 水力计算· 19 5.1一般规定 19 5.2水电站压力管道 19 5.3泵站工程及输水工程压力管道····…·..·.··· 20 结构分析· 22 6.1一般规定 22 6.2明管 25 6.3地下埋管 27 6.4坝内埋管 28 6.5 1 钢衬钢筋混凝土管 30 6.6 回填管 31 分管 34

总则 术语与符号 2.1术语 2.2符号· 记 布置 3.1一般规定 3.2明管·. 。 3.3 地下埋管 1C 3.4 坝内埋管 10 3.5 钢衬钢筋混凝土管 11 3.6 回填管 11 材料· 13 4.1 钢材 13 4.2止水、软垫层、钢筋和混凝土材料··· 18 水力计算· 19 5.1一般规定 19 5.2水电站压力管道 19 5.3泵站工程及输水工程压力管道····…·..·.··· 20 结构分析· 22 6.1一般规定 22 6.2明管 25 6.3地下埋管 27 6.4坝内埋管 28 6.5 钢衬钢筋混凝土管 30 6.6 回填管 31 分管 34

7.1布置 ··· 7.2荷载和允许应力··· 35 7.3结构设计 R 构造要求 44 8.1一般规定 44 8.2明管·...·...· 45 8.3 地下埋管 46 8.4 坝内埋管 8.5 钢衬钢筋混凝土管···· 48 8.6回填管 49 2 管道防腐·…··· 9.1一般规定 9.2防腐涂装 10 2 水压试验 11 M牛 安全监测 附录A明管结构分析方法 61 A.1荷载计算及结构分析 A.2支承环内力分析·. +···。 71 A.3管壁抗外压稳定分析· 79 A.4加劲环抗外压强度及稳定分析 A.5摩擦系数 · 81 A.6通气孔面积 附录B地下埋管结构分析方法 B.1钢管承受内压应力分析 83 B.2抗外压稳定分析··. 附录C坝内埋管结构分析方法 ·· 90 C.1钢管、钢筋与混凝土联合承受内压的应力分析·· .90 C.2抗外压稳定分析和通气孔面积计算····…··…··…···· 附录D钢衬钢筋混凝土管结构分析方法···.·· 101 附录E 回填管结构分析方法· 102

E.1荷载计算及应力分析 102 E.2管壁抗外压稳定分析 ·..106 E.3管道抗浮分析 ··· E.4管壁刚度分析 ··· E.5管侧土的综合变形模量· ......108 E.6回填管镇墩稳定分析 附录F岔管结构分析方法… ....116 F.1内加强月牙肋岔管近似计算方法 ........116 F.2三梁岔管加强梁近似计算方法 ······ F.3球形岔管近似计算方法· ·....142 F.4贴边岔管近似计算方法···..·......·.......·..·......·.·.·152 F.5无梁岔管近似计算方法·.···· .....156 标准用词说明·.... ·....163 标准历次版本编写者信息.....·· 条文说明·· 165

1.0.1为贯彻执行国家的技术经济政策，规范水利水电工程压 力钢管的设计，做到安全可靠、技术先进、经济合理、环保节 能，制定本标准。 1.0.2本标准适用于常规水电站、抽水蓄能电站、泵站、输水 工程等的压力钢管设计。 1.0.3压力钢管的级别划分应按照SL252《水利水电工程等级 划分及洪水标准》执行。 1.0.4水利水电工程压力钢管可分为下列型式： 1明管。 2 地下理管。 3 1 坝内埋管。 4 M4 钢衬钢筋混凝土管。 5 回填管。 6 其他管型

GB/T700碳素结构钢 GB713锅炉和压力容器用钢板 GB/T1591低合金高强度结构钢 GB/T5313厚度方向性能钢板 GB6514涂装作业安全规程涂漆工艺安全及其通风净化 GB/T8923.1涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目 视评定第1部分：未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后 的钢材表面的锈蚀等级和处理等级 GB19189压力容器用调质高强度钢板 GB/T31946水电站压力钢管用钢板 GB50013室外给水设计标准

GB50017钢结构设计标准 GB/T50662水工建筑物抗冰冻设计规范 GB50766水电水利工程压力钢管制作安装及验收规范 GB51247水工建筑物抗震设计标准 SL105水工金属结构防腐蚀规范 SL191水工混凝土结构设计规范 SL252水利水电工程等级划分及洪水标准 SL279水工隧洞设计规范 SL655水利水电工程调压室设计规范 SL744水工建筑物荷载设计规范 YB/T4137低焊接裂纹敏感性高强度钢板 0.6水利水电工程压力钢管的设计除应符合本标准规定外 应符合国家现行有关标准的规定

暴露在空气中的压力钢管。

埋人岩体中，钢管与岩壁之间填筑混凝土或水泥砂浆的压力 钢管

理设在混凝土坝体内的压力钢管

2.1.4钢衬钢筋混凝土管steellinedreinforcedconcretepen

2.1.5回填管buriedpensto

输水管道分岔处的压力钢管管段

.10球形岔管sphericalbranch

分岔处为球壳，主管和支管与球壳面交接处用补强环加强的 岔管

2.1.11无梁岔管shelltypebranchpipe

分岔处用多节锥管加强的岔管

分岔坡口边缘焊有补强板加强的岔管。

sistance of buckling

受外压时维持稳定的最高理论压

2.1.14加劲环stiffenerring

管外侧设置的用于提高钢管抗外压稳定，或为加强钢管制 作、安装时刚度的环状结构

钢管与支座间起支承、加固作用的环状结构

钢管与支座间起支承、加固作用的环状结构

地下埋管、坝内埋管（或钢衬）始端起截水作用的环状 结构。

钢管外壁设置的阻止钢管轴向移动的环状结构

2.1.18管壁等效翼缘宽度equivalentflangewidth

2.1.20伸缩节expansionjoint

expansionjoint

两段钢管之间用于适应温度变化和地基不均匀沉陷而设置的 具有伸缩或角变位性能的联结部件

伸缩节和进人孔结构中设置的具有止水性能的充填物

welding seam coefficient

在计算中考虑管壁焊接质量、成型误差和热影响而采用的不 大于1.0的允许应力折减系数，

钢管同一截面处相互垂直的两直径最大差值

2.1.25水压试验hydrostaticpressuretest

按规定进行的充水加压试验，以检验设计、材料、制造、安 装等方面质量，消除部分残余应力，钝化缺陷，保障钢管安全 运行

2.1.26膜应力membranestress

沿钢管厚度均匀分布的拉（压）应力及管壁平面内的剪 应力。

在内水压力作用下，满足基本力的平衡条件而产生的、沿截 面厚度均匀分布的应力，其影响范围遍及整个结构，不具有自 限性。

2.1.29局部膜应力localmembranestres

在内水压力作用下，因管壳不同锥体连接处母线的不连续 造成整体结构不连续。满足变形协调关系而产生的、沿截面厚度 均匀分布的应力，其影响范围仅限于结构局部区域，

2.1.30局部膜应力十弯曲应力localmembranestre

dingstress 沿管壁厚度上同时存在局部膜应力和弯曲应力基坑围护桩及开挖降水施工组织设计，其最大值发 生在管壁的表面处

局部结构管壳不连续或者加强构件约束产生的弯曲应力，1 以 者温度产生的局部热应力统称为峰值应力，具有自限性

（ 钢管（钢衬）内直径； E 混凝土弹性模量；

E一一钢材弹性模量； H一一作用水头； K一 岔管膜应力区应力集中系数； K2 岔管局部应力区应力集中系数； P 一内水压力； 球形岔管球壳内半径或三梁式岔管、月牙肋岔管、无 梁岔管的虚拟球内半径； Y 钢管（钢衬）内半径； 钢管（钢衬）管壁计算厚度； αs 钢材线膨胀系数； 钢材容重； V 混凝土泊松比； Vs 钢材泊松比； P 焊缝系数； Os 钢材屈服强度； Ob 钢材抗拉强度； Ox 钢管轴向正应力； O 钢管环向正应力； Tx0 剪应力； 7 设计允许应力； 11 岔管膜应力区允许应力； 12 岔管局部应力区允许应力。

3.1.1管道线路布置应与工程区域的相关规划相协调，并符合

3.1.1管道线路布置应与工程区域的相关规划相协调JB／T 13446-2018标准下载，并符合 工程总体布置要求，考虑地形、地质、环境、水力学、施工、交 通、运行管理、建设征占地、既有地面地下设施等因素，经技术 经济比较后确定