管道在熱態下(xia)工作時,由(you)于熱脹的(de)(de)作用,管系(xi)中各承(cheng)(cheng)重(zhong)點的(de)(de)基本荷(he)(he)載(zai)不僅會(hui)發生再分配,同時還(huan)將(jiang)使約束位移(yi)的(de)(de)支(zhi)(zhi)(zhi)承(cheng)(cheng)點遭受(shou)位移(yi)荷(he)(he)載(zai),即對(dui)(dui)管系(xi)重(zhong)直位移(yi)有(you)(you)阻礙的(de)(de)支(zhi)(zhi)(zhi)承(cheng)(cheng)點將(jiang)承(cheng)(cheng)受(shou)重(zhong)直位移(yi)荷(he)(he)載(zai),對(dui)(dui)管道水平位移(yi)有(you)(you)陽礙的(de)(de)支(zhi)(zhi)(zhi)承(cheng)(cheng)點(如固定支(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)(jia)、止推支(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)(jia)、導向支(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)(jia)等(deng))和(he)(he)端(duan)點(如與設備(bei)的(de)(de)連接點等(deng)),將(jiang)承(cheng)(cheng)受(shou)水平位移(yi)荷(he)(he)載(zai),在各滑動支(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)(jia)處,由(you)于管道與支(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)(jia)之間存在相對(dui)(dui)運動,因此還(huan)會(hui)產生摩擦(ca)力(li),也(ye)就是(shi)說(shuo),此類(lei)支(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)(jia)還(huan)將(jiang)承(cheng)(cheng)受(shou)摩擦(ca)力(li),除此之外(wai),對(dui)(dui)某些形(xing)式(shi)的(de)(de)支(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)(jia)和(he)(he)邊界條件,它還(huan)將(jiang)承(cheng)(cheng)受(shou)彎矩荷(he)(he)載(zai)。


1. 位(wei)移(yi)荷載的計算


  工(gong)程上常見的一些形狀簡(jian)單的管(guan)(guan)系(xi)(xi),如II形補償器、L形管(guan)(guan)道等(deng),一些手冊或專著中給出了(le)簡(jian)單的近(jin)似計(ji)算(suan)(suan)公式(shi),或列成了(le)圖表(biao)形式(shi),設計(ji)人員(yuan)可(ke)視管(guan)(guan)系(xi)(xi)的具體情況,或采取簡(jian)單計(ji)算(suan)(suan)法(fa),或采取查閱(yue)圖表(biao)法(fa),或采用計(ji)算(suan)(suan)機詳細分析法(fa)去求解管(guan)(guan)系(xi)(xi)對支(zhi)承(cheng)點或端點的位移荷(he)載。


2. 摩擦力的(de)計算(suan)


  對于(yu)(yu)管(guan)系中(zhong)的(de)(de)滑(hua)(hua)(hua)動(dong)承(cheng)重支(zhi)架,當管(guan)子在(zai)(zai)此處(chu)有(you)(you)位(wei)(wei)移時(shi),其(qi)摩(mo)擦(ca)(ca)力(li)是客(ke)觀存(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)。管(guan)系中(zhong)由(you)于(yu)(yu)各(ge)承(cheng)重點的(de)(de)摩(mo)擦(ca)(ca)力(li)存(cun)在(zai)(zai)可使管(guan)系對固(gu)定(ding)端的(de)(de)水平(ping)位(wei)(wei)移荷載(zai)(zai)減少,但卻給本來(lai)不承(cheng)受水平(ping)荷載(zai)(zai)的(de)(de)滑(hua)(hua)(hua)動(dong)承(cheng)重支(zhi)架添加(jia)了(le)一個(ge)附加(jia)力(li)。一般情況下(xia),管(guan)系中(zhong)的(de)(de)摩(mo)擦(ca)(ca)力(li)要比水平(ping)位(wei)(wei)移荷載(zai)(zai)小得多,故在(zai)(zai)靜應(ying)力(li)分析中(zhong),一般不計入(ru)摩(mo)擦(ca)(ca)力(li)對水平(ping)位(wei)(wei)移荷載(zai)(zai)的(de)(de)影響,這樣得到的(de)(de)位(wei)(wei)移荷載(zai)(zai)偏大,使支(zhi)承(cheng)設(she)計偏于(yu)(yu)保守。但在(zai)(zai)有(you)(you)些情況下(xia),摩(mo)擦(ca)(ca)力(li)給滑(hua)(hua)(hua)動(dong)承(cheng)重支(zhi)架添加(jia)的(de)(de)附加(jia)力(li)是不可忽略的(de)(de)。例(li)如,基本荷載(zai)(zai)較大的(de)(de)管(guan)道(dao),或者多根(gen)管(guan)道(dao)集中(zhong)并排布置時(shi),都會對滑(hua)(hua)(hua)動(dong)承(cheng)重支(zhi)承(cheng)件產生較大的(de)(de)附加(jia)力(li),此時(shi)在(zai)(zai)進行支(zhi)吊架強度設(she)計時(shi)應(ying)予考(kao)慮。


  管(guan)道(dao)在滑動(dong)承(cheng)重支(zhi)架處的(de)摩(mo)擦力(li)與該點所承(cheng)受的(de)垂直(zhi)荷載的(de)大小成正比,力(li)的(de)方(fang)向與管(guan)道(dao)在該點的(de)位移方(fang)向相反,即摩(mo)擦力(li)可以用下式(shi)表示:


  當(dang)管(guan)(guan)(guan)(guan)廊上某(mou)(mou)支(zhi)承(cheng)(cheng)面同時(shi)(shi)(shi)支(zhi)承(cheng)(cheng)數根(gen)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)時(shi)(shi)(shi),熱管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)因產生的(de)摩擦(ca)力會推(tui)動(dong)支(zhi)承(cheng)(cheng)梁沿管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)的(de)位(wei)(wei)移方向發生變(bian)形(xing),而(er)(er)冷(leng)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)或位(wei)(wei)移量較小(xiao)的(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)會趨(qu)于(yu)阻(zu)止支(zhi)承(cheng)(cheng)梁的(de)這種(zhong)(zhong)變(bian)形(xing),從而(er)(er)抵消了(le)一部分熱管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)的(de)摩擦(ca)力。這種(zhong)(zhong)由(you)于(yu)同一支(zhi)承(cheng)(cheng)面上相鄰冷(leng)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)對熱管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)的(de)位(wei)(wei)移阻(zu)礙而(er)(er)使熱管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)摩擦(ca)力減小(xiao)的(de)現(xian)象稱為管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)的(de)牽(qian)制(zhi)。由(you)于(yu)牽(qian)制(zhi)作用而(er)(er)使摩擦(ca)力減小(xiao)的(de)幅度(du)用牽(qian)制(zhi)系數K表(biao)示。牽(qian)制(zhi)系數的(de)選取應符合下列原則(ze):當(dang)某(mou)(mou)承(cheng)(cheng)重(zhong)支(zhi)承(cheng)(cheng)面并排敷設1~2根(gen)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)時(shi)(shi)(shi),取;當(dang)某(mou)(mou)承(cheng)(cheng)重(zhong)支(zhi)承(cheng)(cheng)面并排敷設3根(gen)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)時(shi)(shi)(shi),應按表(biao)9-10選取;當(dang)某(mou)(mou)承(cheng)(cheng)重(zhong)支(zhi)承(cheng)(cheng)面并排敷設4根(gen)及4根(gen)以上的(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)時(shi)(shi)(shi),牽(qian)制(zhi)系數K應按圖9-63選取。


63.jpg


3. 短時作用荷(he)載的計算


  短(duan)時(shi)(shi)作用荷(he)(he)載(zai)包括風荷(he)(he)載(zai)、雪荷(he)(he)載(zai)、地(di)震(zhen)荷(he)(he)載(zai)、安全閥排放反力等。這(zhe)些荷(he)(he)載(zai)雖然作用時(shi)(shi)間短(duan),但(dan)有時(shi)(shi)可(ke)能(neng)產生較(jiao)大(da)的荷(he)(he)載(zai)值(zhi)(zhi),故(gu)在(zai)支承(cheng)件強度設(she)計(ji)時(shi)(shi)應計(ji)入(ru)(ru)。考(kao)慮這(zhe)些荷(he)(he)載(zai)同(tong)時(shi)(shi)出現的可(ke)能(neng)性(xing)很小,故(gu)工程(cheng)上(shang)一般(ban)不同(tong)時(shi)(shi)計(ji)入(ru)(ru),而是(shi)根據具體情況,計(ji)入(ru)(ru)其中(zhong)的較(jiao)大(da)值(zhi)(zhi)。


  a. 風(feng)荷(he)(he)(he)載(zai)(zai)和雪荷(he)(he)(he)載(zai)(zai)的(de)計算 一般情況下,對(dui)于較(jiao)大直徑的(de)管(guan)道或(huo)并排多根敷(fu)設(she)的(de)管(guan)道才(cai)考慮風(feng)荷(he)(he)(he)載(zai)(zai)和雪荷(he)(he)(he)載(zai)(zai)的(de)影響。風(feng)荷(he)(he)(he)載(zai)(zai)及雪荷(he)(he)(he)載(zai)(zai)可按(an)GBJ9《建(jian)筑結構荷(he)(he)(he)載(zai)(zai)規(gui)范》進行計算。


  b. 地(di)(di)震荷(he)載的(de)計算(suan) 一般情況下,對于有地(di)(di)震設防要(yao)求的(de)管道,才考慮地(di)(di)震荷(he)載的(de)作用。地(di)(di)震荷(he)載可按(an)SH3039《石(shi)油化工(gong)企業非(fei)埋地(di)(di)管道抗(kang)震設計通則》進行計算(suan)。


  c. 安全閥(fa)(fa)排放(fang)反(fan)力的(de)計算(suan) 對于裝有安全閥(fa)(fa)的(de)管道(dao)支承點(dian),才考慮安全閥(fa)(fa)排放(fang)反(fan)力的(de)作用(yong)。安全閥(fa)(fa)排放(fang)反(fan)力可按(an)SH 3037《石油化工企(qi)業管道(dao)支吊架設計規范》進行計算(suan)。






聯系方式.jpg