管道支承的计算方法
管道术语
管道术语1.管道:由管道组成件和管道支承件组成,用以输送、分配、混合、分离、排放、计量、控制或制止流体流动的管子、管件、法兰、螺栓连接、垫片、阀门和其它组成件或受压部件的装配总成。
2.管道组成件:用于连接或装配管道的元件。
它包括管子、管件、法兰、垫片、紧固件、阀门以及膨胀接头、挠性接头、耐压软管、疏水器、过滤器和分离器等。
3.长输管道:产地、储存库、使用单位间的用于输送商品介质的管道。
4.公用管道:城市或乡镇范围内的用于公用事业或民用的燃气管道和热力管道。
5.工业管道:企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道及其它辅助管道。
6.管道支承件:管道安装件和附着件的总称。
7.安装件:将负荷从管子或管道附着件上传递到支承结构或设备上的元件。
包括吊杆、弹簧支吊架、斜拉杆、平衡锤、松紧螺栓、支撑杆、链条、导轨、锚固件、鞍座、垫片、滚柱、托座和滑动支架等。
8.附着件:用焊接、螺栓连结或夹紧等方法附装在管子上的零件。
它包括管吊、吊(支)耳、圆环、夹子、吊夹、紧固夹板和裙式管座等。
9.剧毒流体:如有极少量这类物质泄漏到环境中,被人吸入或与人体接触,即使迅速治疗,也能对人体造成严重的危害和难以治疗的后果的物质。
相当于现行国家标准《职业性接触毒物危害程度分级》中Ⅰ级危害程度的毒物,如汞、苯、砷化氢、氯乙烯、氰化氢等,最高允许浓度≤0.1mg/m3。
10.有毒流体:指某种物质一旦泄漏,被人吸入或与人体接触,若治疗及时,不至于对人体造成不易恢复的危害。
相当于现行国家标准《职业性接触毒物危害程度分级》中Ⅱ级及以下危害程度的毒物,如甲醛、乙醚、氨水等。
11.易燃流体:指闪点低于环境温度的液体。
如汽油、乙醇、丙酮等。
12.腐蚀性流体:指能灼伤人体组织并能对管材造成损坏的流体。
如HNO3、H2SO4等。
13.可燃流体:指闪点高于45℃的流体(气体或可气化的液体,它在生产操作条件下,可以点燃和连续燃烧),如-35#轻柴油、重柴油、变压器油、甘油等。
1033-2005管道荷载计算方法规定OK
T/ES 25 1033-2005
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表2
结构及荷载的标准
荷载标注 集中荷载
均匀荷载
单位荷载
结构
管架主梁
3.1.3(1)(a) ——
O
管架次梁
3.1.3 ( 1)( a )
O
纵梁
3.1.3(1)(a) O
表4 荷载 等级 单位 荷载 计算 单位 荷载
a
0.050 0.059
b
0.075
0.06 ~ 0.084
c
0.100
0.085 ~ 0.109
d
0.125
0.110 ~ 0.134
荷载等级(单位:t/m2)
e
f
g
h
0.150 0.175 0.200 0.225
0.135 ~ 0.159
0.160 ~ 0.184
标准
T/ES 25 1033-2005
管道荷载计算方法规定
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2006-01-01 实施
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管道荷载33-2005 第 1 页 共 11 页 实施日期:2006-01-01
(1)
式中
w:单位长度管重
b) 垂直管线的集中荷载
垂直管线上支点的集中荷载等于垂直部分全部荷载与水平部分 1/2 荷载之和。 例 2 垂直管线上集中载荷的计算方法:
管道支吊架设计及计算
【文 摘】 用来支撑管道的结构叫管道支吊架,管道在敷设时都必须对管子进行固定或支承,固定或支承管子的构件是支吊架。
在机电工程里,管道支架是分布广、数量大、种类繁多的安装工事,同时管道支吊架的设计和安装对管道及其附件施工质量的好坏取决定性作用。
如何采用安全适用、经济合理、整齐美观的管道支吊架是机电安装工程的一个重点。
【关键词】 管道布置 管道跨距 管架分析 管架内力计算一、 管道的布置对管道进行合理的深化和布置是管道支吊架设计的前提条件。
欲设计安全使用、经济合理、整洁美观的管道支吊架,首先需对管道进行合理的布置,其布置不得不考虑以下参数:1. 管道布置设计应符合各种工艺管道及系统流程的要求;2. 管道布置应统筹规划,做到安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维修等方面的要求,并力求整齐美观;3. 在确定进出装置(单元)的管道的方位与敷设方式时,应做到内外协调;4. 管道宜集中成排布置,成排管道之间的净距(保温管为保温之间净距)不应小于50mm 。
5. 输送介质对距离、角度、高差等有特殊要求的管道以及大直径管道的布置,应符合设备布置设计的要求,并力求短而直,切勿交叉;6. 地上的管道宜敷设在管架或管墩上,在管架、管墩上布置管道时,宜使管架或管墩所受的垂直荷载、水平荷载均衡; 7. 管道布置应使管道系统具有必要的柔性,在保证管道柔性及管道对设备、机泵管口作用力和力矩不超出过允许值的惰况下,应使管道最短,组成件最少;8. 应在管道规划的同时考虑其支承点设置,并尽量将管道布置在距可靠支撑点最近处,但管道外表面距建筑物的最小净距不应小于100mm ,同时应尽量考虑利用管道的自然形状达到自行补偿;9. 管道布置宜做到“步步高”或“步步低”,减少气袋或液袋。
不可避免时应根据操作、检修要求设置放空、放净。
二、 管架跨距管架的跨距的大小直接决定着管架的数量。
跨距太小造成管架过密,管架数量增多,费用增高,故需在保证管道安全和正常运行的前提下,尽可能增大管道的跨距,降低工程费用。
管道定额长度公式
管道定额长度公式管道长度是指管道穿过建筑物或构筑物时,其长度因子(包括长度因子与体积因子)的乘积之和。
也就是我们常说的长度因子。
管道长度主要包括支管、支承管、主管及承口管等,管道结构复杂,不同材料管道施工方法不同,所需支管长度也不同,通常我们用单根管道所需支管长度指标表达,常用值为: m× a≈1.5倍管径(h指单根管材管径之和)÷1.5× a=325 m×1.25=145 m。
管道支承在建筑结构上起到承上启下意义,起到固定和支撑作用,在结构上有保护层,防止受到震动、雨水、水压等破坏;防止温度变化损坏构件。
在施工过程中要考虑到温度对钢筋接头强度及钢筋长度等因素的影响,也要考虑到钢筋与混凝土直接接触容易发生锈蚀导致钢筋锈蚀程度改变影响强度、钢筋长度等因素的影响。
管道穿越建筑物或构筑物时,管道长度应与建筑物结构不产生碰撞或干涉时管道长度按下式计算:式中:σ——管道长度; c——管道直径; m——管道管径;α——管道管径不超过 m范围内管道长度乘以管道壁厚或管道断面;ρ——管道壁厚; c——管道直径~管道断面。
钢管内壁较厚时,应采用内径为4 mm~6 mm管道壁厚,或采用直径8 mm~10 mm管子壁厚为8 mm~10 mm管道壁厚或管道断面(如直管断面可用直线表示者不作内径);ε=管道内径与标高之间关系式中:ε—管壁厚度;μ—管道内径(Φ);——管道壁厚;α—截面(Φ)或δ=管径÷断面。
1.管线管口和支管工程中,管线以管口作为结构层,支管作为保护层,使管道在结构上具有稳定的支承作用。
以管节为基础的管道系统中,支管是安装于管子根部及管内的支撑构件,是管道系统中最为重要的支撑构件,没有支管存在系统中,管道系统就会失去支承作用,甚至产生破坏。
定额中对于各种支管长度项目没有具体说明,但可以说明:管子不得直接接触支管或将管子放置于支承构件外。
但支管可利用管子在结构中固定位置,将支管放置与基础表面摩擦,防止管口开裂漏水。
管道支架的设计计算
管道支架的设计计算管道支架的设计计算是管道工程中非常重要的一项工作,它关系到管道系统的安全性、可靠性和稳定性。
设计计算的目的是通过合理的结构设计和计算方法,确定管道支架的尺寸、材料、数量和位置,以满足管道系统在正常工作条件下的受力、振动和变形要求。
设计计算的基础是管道支架的载荷分析。
在进行载荷分析时,首先需要获取管道系统的工作载荷数据,包括管道自重、介质重量、温度应力、支架和附件重量等。
然后,根据力学原理,将这些载荷分解为各个方向上的力和力矩,并根据受力原理和材料力学性能进行计算,得出支架所受的静力荷载。
静力荷载包括垂直载荷、水平载荷和侧向载荷等,它们分别由管道自重、介质重量和外力引起的振动力产生。
计算时需要考虑到材料的强度、刚度和稳定性,以及支架结构的可靠性和适用性。
根据实际情况,对于不同类型的支架,应采用相应的计算方法和公式,如简单支承、两点支承、固定支承和自由端等。
在计算过程中,需要考虑到管道的材料、尺寸、温度和介质特性等因素。
对于高温管道,还要考虑到热应力的影响,以及热膨胀和热位移等问题。
此外,还需要考虑到静电碰撞、地震、风荷载等特殊情况下的载荷分析和安全性计算。
除了载荷分析外,还需要进行支架的结构计算和选择。
结构计算主要是根据支架的材料和结构形式,进行强度、稳定性和刚度等方面的计算,以保证支架在不同载荷情况下的正常工作。
支架的选择应考虑到工程造价、施工便利性、维护保养以及美观性等因素。
最后,还需要进行支架的布置和安装计算。
根据静力荷载分析的结果,确定支架的数量、位置和间距,以及支架与管道之间的连接方式和安装方法。
布置和安装计算需要考虑到支架的功能和稳定性,以及施工条件和工作环境等因素。
总之,管道支架的设计计算是管道工程中的重要环节,它涉及到多个学科领域的知识和技术。
通过准确的载荷分析、结构计算和布置安装计算,可以确保管道支架满足工程设计要求,提高管道系统的安全性和可靠性。
管道的平方计算公式
管道的平方计算公式管道是工业生产中常见的一种输送工具,它可以用来输送液体、气体和固体颗粒等物质。
在设计和制造管道时,我们需要计算管道的截面积,以确定其输送能力和承载能力。
管道的截面积通常用平方米或平方厘米等单位来表示,下面我们来介绍一下管道的平方计算公式及其应用。
管道的截面积计算公式为:A = π r^2。
其中,A表示管道的截面积,π是圆周率,约等于3.14159,r表示管道的半径。
根据这个公式,我们可以很容易地计算出任意管道的截面积。
在工程实践中,我们经常会遇到需要计算管道截面积的情况。
比如,在设计给水管道时,我们需要根据设计流量和流速来确定管道的截面积,以保证管道能够满足给水需求。
又比如在石油化工生产中,需要设计输油管道,也需要根据输送的液体性质和流量来确定管道的截面积,以确保输油过程的安全和高效。
除了计算管道的截面积,我们还可以利用这个公式来进行其他相关计算。
比如,如果我们已知管道的截面积和长度,就可以用这个公式来计算管道的容积。
又比如,如果我们已知管道的截面积和流速,就可以用这个公式来计算管道的流量。
这些计算都是在工程实践中经常会遇到的。
在计算管道的截面积时,我们需要特别注意单位的转换。
比如,如果管道的半径是以毫米为单位给出的,那么在计算截面积时,需要将半径转换成米。
又比如,如果管道的长度是以英尺为单位给出的,那么在计算容积时,需要将长度转换成米。
这些转换都是很简单的,但却很容易被忽略,所以我们在进行计算时一定要注意单位的一致性。
总之,管道的截面积计算公式是工程实践中非常重要的一个公式,它可以帮助我们在设计和制造管道时进行各种相关计算。
通过合理地应用这个公式,我们可以确保管道能够满足其设计要求,从而保证工程的安全和高效。
希望大家能够在工程实践中善于运用这个公式,为工程建设做出更大的贡献。
管道支吊架介绍
因而不会给管道设备带来附加应力。
一般用于需要减少位移应力的地方,如电站锅炉本体、发电厂 的汽、水、烟、风管及燃烧器等悬吊部分,以及石油、化学工业中
需要此类支承的地方。
当管道系统内某吊点的热位移大于12mm,宜选用恒吊来支承, 以避免管道系统产生危险的弯曲应力及不利的应力转移。
它的使用可以增加管系的稳定性,合理分配管系的位移。
限 位 装 置
结构
限位装置有以下几种典型的结构。
导 向 装 置
作用
导向装置用于引导管道位移方向或要控制管道沿轴线转动 的地方,对于水平管道它一般承受管道的重量,而对于垂直管 道它不承受管道的重量。 请注意,由于导向装置引导管道按一定的方向移动,它同 时就具有了限制管道角位移的作用;习惯上,我们将具有限制 管道沿轴线方向运动的支架也称为导向装置。 它的使用可限制管道侧向位移,防止管件承受弯矩,增加 管系的侧向稳定性。
导 向 装 置
结构
导向装置有以下几种典型的结构。
固 定 支 架
作用
固定支架用于管道不允许有任何方向的线性位移和角位移 的地方。实际上它是限位装置的一个特例。 它可用于承受管件的推力(如波形补偿器),让管系按较 好的方式膨胀。
固 定 支 架
结构
固定支架 的一种典型结 构如右图。
弹簧减振器
作用
减振器主要用用来承受动荷载,能有效控制管道 任何频率和任何振幅的振动和摆动,特别是低幅高频 振动。 它在一定程度上限制了管道正常的热位移。
刚吊能承受较大的载荷,保持管位置不下沉,增强管道系 统的刚性和减少管子的振动。
管道应力专业提出的应力分析条件内容
管道应力专业提出的应力分析条件内容管道应力专业是工程学科中的重要分支之一,主要研究管道系统中的应力分析问题。
管道系统的应力分析是工程设计与成品制造过程中不可或缺的环节,能够为工程师提供关键的设计以及材料选用依据。
在进行管道系统的应力分析时,需要掌握一定的应力分析条件,本文将对管道应力专业提出的应力分析条件进行详细介绍。
一、管道设计与材料选用管道设计是应力分析的基础,必须考虑到各种因素,包括管道直径、壁厚、材料、工作压力、温度和环境等。
为了保证管道在使用过程中的安全性,应根据设计要求、材料强度、使用场合等因素,选用适宜的材料并按照规定的方式加工制造管道。
二、管道支承方式管道在整个系统中当然是一个重要的组成部分,必须支持在恰当位置以保证稳定性,并能承受来自其他组成部分的重量。
管道支承方式的设计必须符合管道布置设计和管道材料特性等因素,应选用适当的支承方式,包括管架、吊杆、吊环、卡箍等,以保证管道的稳定性。
三、管道安装方式管道安装方式对于管道本身的应力分析结果也有不可忽视的影响。
管道的安装方式应符合管道材料以及应用环境的特性,如需采用挖坑安装方式则需要考虑地下水位等因素,任何因素变化都会影响到管道的应力分析结果,因此需要在管道设计和安装方案确定前仔细评估,并不断进行跟踪和调整。
四、管道布置方式管道布置方式的合理性会影响应力分析结果的校准,因此管道应力专业在进行应力分析时需要考虑管道的布置,包括管道直线段与弯管的比例、弯管角度与半径、排水情况等多种因素。
在对管道进行应力分析时需要考虑这些因素,并据此对应力结果进行修正和校准。
五、管道载荷分析在管道系统中,管道本身可以受到多种载荷,如来自其他组成部分的载荷、管道内流体的载荷等。
管道载荷分析对于应力分析来说是必需的,载荷分析的结果将被用于计算管道的应力状况,包括弯曲、扭转和拉伸等。
在进行应力分析时,需要分别考虑定常载荷和突发载荷。
六、管道温度分析管道系统在使用过程中的温度变化会对管道本身的应力造成影响,而且不同的管道材料对温度的敏感度也可能不同。
管道荷载计算方法规定
中国石化集团兰州设计院标准SLDI 333C06-2001 0 新制定全部顾英张彦天郑明峰2002.04.01修改标记简要说明修改页码编制校核审核审定日期2001-01-08 发布 2001-01-15 实施中国石化集团兰州设计院管道荷载计算方法规定目录1.范围2.荷载类型和组合2.1 荷载类型2.2 条件2.3 荷载组合3. 荷载计算方法3.1 管子荷载3.2 由热胀或热缩引起的水平荷载和垂直荷载3.3 摩擦力3.4 地震荷载、风荷载、雪荷载、冲击荷载工作规定中国石化集团兰州设计院SLDI 333C06-2001实施日期:2001-01-15 第 1 页共7 页管道荷载计算方法规定1. 范围本标准中包括的荷载数据的计算方法用于土建结构条件的设计。
2.荷载类型及组合2.1 荷载类型荷载数据应包含以下荷载:(1)管道荷载(自重及工作荷载)管道重量,保温材料,介质等(2)热胀或热缩引起的反作用力反作用力是由管子的热胀或对收缩以及位移约束引起的。
(3)摩擦力摩擦力是由管架上的管子的位移引起的。
(4)地震荷载(a) 由地震加速引起的荷载(b)由管道约束点与地震相关的位移引起的反作用力(反作用力的计算方法与热应力的计算方法类似) (5)风荷载(6)雪荷载(7)冲击荷载由安全阀气流或水锤的冲击引起的荷载。
(8)膨胀节的拉伸及反弹作用。
2.2条件荷载的计算应经过下述条件的研究。
当荷载已达到正常操作时的最大值,或其他操作情况下荷载的变化可以忽略不计,计算可仅以正常操作情况为基准。
(1)水压试验、气压试验充水重。
(2)正常操作条件。
正常操作条件不同于以下第(3)条中所述情形。
(3)特殊操作情况(a)开车情况(从开车到正常操作的过渡情况)。
管子从管架上松开,设备或管道等内部温度的临时变化引起的热应力。
(b)停车情况(从正常操作到停车的过渡情况)。
应考虑到与紧急停车相关的问题(压降等),开车时的情况也应考虑。
(c)除焦,再生操作,蒸汽转化等。
管道支吊架介绍
限位装置
结构
限位装置有以下几种典型的结构。
导向装置
作用
导向装置用于引导管道位移方向或要控制管道沿轴线转动 的地方,对于水平管道它一般承受管道的重量,而对于垂直管 道它不承受管道的重量。
请注意,由于导向装置引导管道按一定的方向移动,它同 时就具有了限制管道角位移的作用;习惯上,我们将具有限制 管道沿轴线方向运动的支架也称为导向装置。
当管道系统内某吊点的热位移大于12mm,宜选用恒吊来支承, 以避免管道系统产生危险的弯曲应力及不利的应力转移。
恒力弹簧支吊架
种类
重锤式恒力吊架
恒力弹簧支吊架
种类
上图为四连杆弹簧式 ,即JB/T 8130 PH型恒 力弹簧吊架。
下图为三连杆弹簧式 ,即ITT.G 58型恒力弹簧 吊架。
恒力弹簧支吊架
原理
杠杆重锤式恒吊按照杠杆原理,用平衡重锤与管道载荷 相平衡。
三连杆、四连杆弹簧式恒吊均按力矩平衡原理,采用合 适的连杆机构让弹簧侧力矩与载荷力矩相等,同时保证载荷 不变或变化很小。
三连杆弹簧式恒吊在理论上可以达到完全恒力,而四连 杆弹簧式恒吊在理论上是近似恒力。
变力弹簧支吊架
作用
变力弹簧支吊架主要用于有垂直位移的动力管道或设备的支承。由于 其主要依靠弹簧力来支承荷载,因此只适宜用在垂直位移较小的场合。
变力弹簧支吊架
种类
弹吊按弹簧的形式可分为圆柱螺旋弹簧式和碟 形弹簧式二种。按整定方式可分为整定式和非整 定式二种。
对于管道热变形刚度有严格要求时,选用的 弹吊一般都是整定式圆柱螺旋弹簧弹吊,通常有 T/TH型、TD型和SV型。
变力弹簧支吊架
种类
管道应力分析及计算
d 0.3 ~ 0.5 D 孔板厚度=3~5mm 孔板位置 — 在较大缓冲罐的进出口均可
d)减少激振力——减少弯头、三通、异径管等管件。 改90。为弯头45。弯头。 e)改变(提高)管线的固有频率,使其远离激振力频率。 (1)共振区域 β— 放大因子
W1— 固有频率(角频)
W0 — 激振频率(角频) 通 常 W1 应 避 开 0.8W0 ~1.2W0 的区域,在工程中 最好避开 0.5W0 ~1.5W0的 范围,这样振幅较小。
b)管道跨距计算 c) 不考虑内压最大允许跨距 d)考虑内压最大允许跨距 e)大直径薄壁管道
10.2、管道跨距及导向间距
2)导向间距:
a)水平管 b)垂直 垂直管道的最大导向支架间距大致可按不 保温管充水的水平管道支架间距进行圆整。
6、JB/T8130.2-1999 《可变弹簧支吊架》
7、GB 50251-2003 8、GB 50253-2003 《输气管道工程设计规范》 《输油管道工程设计规范》
9、ASME/ANSI B31.1 -- Power Piping
10、ASME/ANSI B31.3 11、ASME/ANSI B31.4
a )滑动架:在支承点的下方支撑的托架,除垂直方向 支撑力及水平方向摩擦力以外,没有其他任何阻力。
b)弹簧架:包括恒力弹簧架和可变弹簧架。
c )刚性吊架:在支承点的上方以悬吊的方式承受管道 的重力及其他垂直向下的荷载,吊杆处于受拉状态。吊架 d)滚动支架:采用滚筒支承,摩擦力较小。
2)限制性支架:用来阻止、限制或控制管道系统位移的 支架(含可调限位架)。 a)导向架:使管道只能沿轴向移动的支架,并阻止因弯 矩或扭矩引起的旋转。
1037支架的位臵及类型应尽量减小作用力对被生根部件的不良影响1038管道支吊架应设在弯管和大直径三通式分支管附近1039对于需要作详细应力计算的管道应根据应力计算结果设计管架10310在敏感的设备泵压缩机附近应设臵弹簧支架以防止设备口承受过大的管道荷载10311往复式压缩机的吸入或排出管道以及其它有强烈振动的管道宜单独设臵有独立基础的支架支架生根于地面的管墩或管架上以避免将振动传递到建筑物上10312除振动管道外应尽可能利用建筑物构筑物的梁柱作为支架的生根点且应考虑生根点所能承受的荷载生根点的构造应能满足生根件的要求10313管道支吊架应设在不妨碍管道与设备的连接和检修的部位104管道布臵过程中对支架位臵的考虑1041管道走向首先要满足安全生产工艺要求操作方便安装维修方便
化工管道设计规范
化工管道设计规范化工管道设计规范是指在化工工程中,对管道设计的各项要求和规范的总称。
其目的是为了确保管道能够安全、可靠地运行,并符合国家相关法规和标准的要求。
下面是关于化工管道设计规范的一些重要内容:一、设计基准1.1 设计依据:根据国家相关法规和标准规定的要求及本工程的技术要求进行设计。
1.2 设计参数:包括流体性质、流量、压力、温度、材料等设计参数,其选择应符合工程要求。
1.3 设计条件:包括工艺条件、环境条件、安全条件等设计条件。
一、管道材料的选择和使用2.1 钢管道:应采用合格的无缝钢管或焊接钢管,且符合相关标准的要求。
2.2 塑料管道:应采用合格的聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)等材质的管道,且符合相关标准的要求。
2.3 材料的选择:应根据流体性质、压力、温度等参数选取合适的管道材料,必要时应进行相应的试验和验证。
二、管道设计和计算3.1 管道尺寸的确定:根据流量、压力和材料的选择,计算出管道的内径和壁厚。
3.2 管道支承的设计:应根据管道的尺寸和重量,确定合适的支承间距和支承形式,保证管道的稳定性和安全性。
3.3 管道弯头的设计:根据管道的布置和工艺要求,确定合适的弯头类型、弯头角度和弯头半径。
三、管道布置和安装4.1 管道布置:应根据工艺要求、设备布置和结构布置,合理安排管道的走向和布局,确保管道的畅通。
4.2 管道支承和固定:应根据管道的尺寸和重量,在管道上设置合适的支承和固定装置,确保管道的稳定性。
4.3 管道的连接:应采用合适的管道连接方式,如焊接、螺纹连接等,确保管道的连接牢固。
四、管道的保温和防腐5.1 管道保温:应对管道进行绝热处理,以减少能量损失和防止管道结露。
5.2 管道防腐:应对管道进行防腐处理,以保护管道不被腐蚀和侵蚀,延长管道的使用寿命。
五、安全和环保要求6.1 安全要求:应考虑管道系统的安全性,包括防爆、防火、防静电等安全措施。
6.2 环保要求:应考虑管道系统的环保性,采取合适的措施,减少或避免对环境的污染。
管道应力与弯矩公式
管道应力与弯矩公式一、管道应力公式1.应力介绍管道应力是指管道中的内外力作用在管道单位面积上产生的应力。
根据力学原理,管道应力可分为轴向应力、周向应力和切向应力。
-轴向应力:即沿着管道轴线方向作用的应力,可以是拉应力或压应力。
-周向应力:即垂直于管道轴向方向作用的应力,通常是均匀的。
-切向应力:即沿着管道轴的切面方向作用的应力,主要是由弯曲引起的。
2.压力应力公式对于内外径较小的管道,其中流体压力几乎沿着周向均匀分布,可以使用以下公式计算管道的轴向应力和周向应力。
-轴向应力(法向应力):σ=(PD)/2t其中,σ为轴向应力(法向应力),P为管道内部或外部压力,D为管道外径,t为管道壁厚。
-周向应力(切向应力):τ=(PD)/4t其中,τ为周向应力(切向应力),P为管道内部或外部压力,D为管道外径,t为管道壁厚。
3.弯曲应力公式管道在使用过程中常会受到弯曲力的作用,因此需要计算弯曲应力。
常用的弯曲应力公式有以下两种形式。
-弯矩法:σ=(Mc)/t其中,σ为管道弯矩引起的应力,M为管道上的弯矩,c为管道截面位置离中性轴距离,t为管道壁厚。
-斜率法:σ = (Myc)/ I其中,σ为管道弯矩引起的应力,M为管道上的弯矩,y为管道截面位置离中心轴距离,I为管道截面抵抗弯曲形变的特性,也被称为截面惯性矩。
二、弯矩公式1.弯矩简介弯矩是指管道上由于外力作用而引起的弯曲形变。
弯矩大小与外力的大小和作用点处距离管道支承位置的距离有关。
-弯矩大小与力的大小成正比。
-弯矩大小与力臂(作用点到管道支承位置的距离)成反比。
2.弯矩计算公式计算弯矩需要以下两个参数:加载力和力臂长度。
-弯矩公式:M=F*d其中,M为弯矩,F为加载力,d为力臂长度。
在实际应用中,弯矩的大小与弯曲形变有关,在管道设计中需要根据工作条件和载荷确定合适的弯矩系数。
三、应力与弯矩的应用1.管道设计:利用应力与弯矩公式可以计算管道受力情况,确定合适的管道材料和尺寸,保证管道的安全性能。
支撑体系钢管用量计算公式
支撑体系钢管用量计算公式在建筑工程中,支撑体系是非常重要的一部分,它可以有效地支撑和保护建筑物,在施工过程中起到了至关重要的作用。
而支撑体系中的钢管用量计算则是支撑体系设计的重要一环。
本文将介绍支撑体系钢管用量计算的相关公式和计算方法,希望能对相关工程人员有所帮助。
首先,支撑体系钢管用量计算的公式如下:\[ V = L \times n \]其中,V为钢管用量,L为支撑体系的总长度,n为每米长度所需的钢管数量。
在实际工程中,支撑体系的总长度可以通过施工图纸或现场测量得出,而每米长度所需的钢管数量则需要根据支撑体系的设计要求和钢管的规格来确定。
一般来说,支撑体系的设计要求会规定钢管的规格和使用数量,根据这些要求可以确定每米长度所需的钢管数量。
在确定了支撑体系的总长度和每米长度所需的钢管数量后,就可以通过上述公式来计算支撑体系的钢管用量了。
除了上述的简单计算公式外,实际工程中还需要考虑到一些实际情况,比如钢管的浪费率、连接件的使用等。
在实际使用中,通常会在计算出的钢管用量基础上适当增加一定的浪费量,以确保工程的顺利进行。
同时,还需要考虑到支撑体系连接件的使用,这些连接件也会占用一定的钢管数量,需要在计算中予以考虑。
另外,支撑体系钢管用量的计算还需要考虑到钢管的材质和规格。
不同材质和规格的钢管在承载能力和使用寿命上会有所差异,因此在计算时需要根据实际情况选择合适的钢管材质和规格,并根据其相关参数进行计算。
在实际工程中,支撑体系钢管用量的计算是一个非常重要的工作,它直接关系到工程的安全性和经济性。
因此,在进行计算时需要充分考虑到各种因素,并结合实际情况进行合理的计算和调整。
总之,支撑体系钢管用量的计算是一个复杂而又重要的工作,需要综合考虑各种因素,并根据实际情况进行合理的计算和调整。
希望本文介绍的相关公式和计算方法能对相关工程人员有所帮助,使他们能够在实际工程中更好地进行支撑体系钢管用量的计算工作。
钢筋混凝土管道结构计算
箱涵及盖板涵构造计算书钢筋混凝土预制管道构造计算表刚性管道开槽施工,不考虑温度作用,不考虑1) 设计条件:管道内径D0(mm)= 1300管道壁厚 t(mm)= 130覆土深度 Hs(m)= 10覆土重力密度 rs= 18 kN/ 立方管内水重力密度 rw= 12 kN/ 立方2) 荷载计算:(A)永远作用:(1)管道自重,取钢筋混凝土重力密度 rs=25kN/管道自重标准值G 0k=kN/m设计值G0=kN/m(2)管内水重(按满流考虑) :标准值G wk=kN/m设计值G w=kN/m(3)管顶竖向土压力箱涵及盖板涵构造计算书标准值F =kN/msv,k 设计值F sv =kN/m (4) 管双侧土压力(计算管中心处的土压力)kN/ ㎡ 标准值F =ep,k p ep,k =kN/m 设计值p ep =kN/m (5) 管道上腔内土重0 kN/m标准值P k= 0 kN/m 设计值P = (A) 可变作用:(1) 地面车辆荷载 ( 计算 管顶竖向压力 )( 按城 -AkN/ ㎡ 管顶压力标准值q vk =设计值q vk D 1=kN/m (2) 地面聚积荷载 ( 计算 管顶竖向压力) 10 kN/ ㎡ 标准值q =mkq mk D 1=kN/m 设计值q m D 1=kN/m箱涵及盖板涵构造计算书 车辆荷载和聚积荷载取 大者进行计算:kN/m 活取q = 3) 圆管内力剖析:°混凝土基础, 初选支承角 2α=180 此时在荷载作用 永远作用侧向压力取标准值计算,不计侧向的 查表得各样作用下的弯矩系数:管道自重系数K m B= 管内满水重系数K B=m垂直均布荷载系数K B= m管上腔土重系数K m B= 水均匀布荷载系数K m B= B 截面上的设计弯矩值 为:M B =∑Kmi p i r 0= 4) 审定预制圆管产品规格及型号:依据 GB/T11835-1999预制圆管产品标准 1300 mm Ⅱ级管 内径为裂痕荷载为81 kN/m (相应裂痕 宽度)损坏荷载为120 kN/m预制圆管产品的损坏荷载,系依据三边支承法= kN/m< 120 p=B 0产品合格kN/m(损坏荷载)。
管道规范
2、设计依据《给水排水工程管道结构设计规范》GB 50332-2002《给水排水工程埋地预制混凝土圆形管管道结构设计规程》CECS 143:2002《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》GB 50032-2003《室外排水设计规范》GBJ 14-87(1997年版)《混凝土和钢筋混凝土排水管》GB/T 11836-1999《给水排水管道工程施工及验收规范》GB 50268-973、适用范围本图集适用于开槽法施工采用砂石基础(土弧基础)、混凝土基础和顶进法施工(顶管)的室外埋地雨水、污水及合流等重力流无压混凝土排水管管道工程。
当遇有湿陷性黄土、膨胀土、多年冻土、液化土、软土等地基,应根据相关规范另作处理。
本图集不适用于地震设防烈度为9度及9度以上,设计基本地震加速度值≥的地区。
当管道穿越河床、堤坝、铁路路基时应经有关主管单位同意批准后才能应用本图集。
4、设计原则结构设计遵照《给水排水工程埋地预制混凝土圆形管管道结构设计规程》CECS 143:2002按承载能力极限状态进行强度计算时,其表达式为:γS≤R。
按正常使用极限状态进行验算时,其裂缝开展宽度不应大于。
永久作用标准值结构混凝土自重取25~26KN/m3。
永久作用标准值管顶回填土重力密度取18KN/m3。
可变作用标准值取下列二种作用中的大者计算:4.6.1车辆荷载按《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ 77-98)城-A级取值。
4.6.2地面堆积荷载:10 KN/m 2。
砂石基础(土弧基础)设计计算的基础支承角2α的规定:开槽法施工时砂石基础(土弧基础)施工回填的管底腋角应等于2α加30°、顶进法施工时2α应按120°计算、计算管道自重弯矩时2α均按20°计算。
材料强度:钢筋设计计算强度取360N/mm2,C30、C40混凝土设计计算强度分别按规范取用。
5、选用条件本图集中的管道基础形式、接口方法、管材、施工方法应根据管道的用途、输送的介质、水文地质条件、施工技术条件及材料供应情况等,按下列条文正确选用;使用本图集时,选用的管材应符合国家标准《混凝土和钢筋混凝土排水管》GB/T 11836-1999的技术要求,其配筋应符合《给水排水工程埋地预制混凝土圆形管管道结构设计规程》CECS 143:2002的规定。
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管道支承的计算方法
引言
在工程设计中,管道支承的计算是一个重要的步骤。
合理的管道支承计算能够确保管道的稳定性和安全性。
本文将介绍管道支承的计算方法,并提供一些实用的指导。
管道支承的类型
常见的管道支承类型包括固定支承、浮动支承和活动支承。
固定支承适用于需要定住管道的情况,浮动支承适用于需要允许一定程度的管道运动的情况,而活动支承适用于需要容许大范围管道运动的情况。
管道支承的计算方法
管道支承的计算方法可以分为静态计算和动态计算两种。
静态计算
静态计算是在管道受到恒定负荷的情况下进行的计算。
静态计算的步骤包括确定管道受力情况、选择合适的支承点、计算支承点的支承力和校核支承点的强度。
确定管道受力情况时,需要考虑管道的重量、流体压力、温度变化等因素。
选择合适的支承点时,要确保管道在支承点处的受力均匀,并考虑到管道的运动情况。
计算支承点的支承力时,可以使用静力学原理和力学公式进行计算。
校核支承点的强度时,需要根据支承点的材料和结构进行相应的校核。
动态计算
动态计算是在管道受到变化负荷的情况下进行的计算,例如地震、爆炸等。
动态计算的步骤包括确定变化负荷、计算动态响应和校核支承点的强度。
确定变化负荷时,需要考虑到负荷的类型、大小和作用时间等因素。
计算动态响应时,可以使用动力学原理和数值计算方法进行计算,考虑到管道的振动特性和材料的弹性特性。
校核支承点的强度时,需要考虑到动态响应引起的额外荷载,并进行相应的校核。
结论
本文介绍了管道支承的计算方法,包括静态计算和动态计算。
在进行管道支承计算时,应根据实际情况选择合适的支承类型,并
采用适当的计算方法进行计算。
同时,还需对支承点的强度进行校核,确保管道的稳定性和安全性。
参考文献
[1] 李某某. 管道工程支吊架设计与计算方法[M]. 中国石油出版社, 2016.
[2] 张某某. 建筑施工中管道支承的计算及其应用[D]. 某大学, 2018.。