管道在(zai)熱(re)態下工作時(shi),由(you)于熱(re)脹(zhang)的(de)作用,管系中(zhong)各承(cheng)(cheng)重點(dian)的(de)基本荷載不僅會發(fa)生再(zai)分(fen)配,同時(shi)還(huan)(huan)將使(shi)約(yue)束位(wei)(wei)移的(de)支(zhi)(zhi)承(cheng)(cheng)點(dian)遭受(shou)(shou)位(wei)(wei)移荷載,即對管系重直(zhi)位(wei)(wei)移有(you)阻礙(ai)的(de)支(zhi)(zhi)承(cheng)(cheng)點(dian)將承(cheng)(cheng)受(shou)(shou)重直(zhi)位(wei)(wei)移荷載,對管道水平位(wei)(wei)移有(you)陽礙(ai)的(de)支(zhi)(zhi)承(cheng)(cheng)點(dian)(如固(gu)定(ding)支(zhi)(zhi)架(jia)(jia)、止推支(zhi)(zhi)架(jia)(jia)、導向支(zhi)(zhi)架(jia)(jia)等(deng))和(he)端(duan)點(dian)(如與設(she)備的(de)連接(jie)點(dian)等(deng)),將承(cheng)(cheng)受(shou)(shou)水平位(wei)(wei)移荷載,在(zai)各滑動(dong)支(zhi)(zhi)架(jia)(jia)處,由(you)于管道與支(zhi)(zhi)架(jia)(jia)之間存在(zai)相對運動(dong),因(yin)此(ci)(ci)還(huan)(huan)會產(chan)生摩擦(ca)力(li),也就(jiu)是說,此(ci)(ci)類支(zhi)(zhi)架(jia)(jia)還(huan)(huan)將承(cheng)(cheng)受(shou)(shou)摩擦(ca)力(li),除此(ci)(ci)之外,對某些形(xing)式的(de)支(zhi)(zhi)架(jia)(jia)和(he)邊界條件,它還(huan)(huan)將承(cheng)(cheng)受(shou)(shou)彎矩(ju)荷載。


1. 位移(yi)荷載的(de)計(ji)算(suan)


  工程上常見的一(yi)些(xie)形狀(zhuang)簡單(dan)的管(guan)系,如II形補償器、L形管(guan)道等(deng),一(yi)些(xie)手(shou)冊或(huo)專著中給出(chu)了簡單(dan)的近似計算(suan)公式(shi),或(huo)列(lie)成了圖表形式(shi),設計人員可視管(guan)系的具體情況,或(huo)采取(qu)(qu)簡單(dan)計算(suan)法,或(huo)采取(qu)(qu)查閱(yue)圖表法,或(huo)采用(yong)計算(suan)機詳細分析法去(qu)求解管(guan)系對支承點或(huo)端(duan)點的位移荷載。


2. 摩擦力的計(ji)算


  對(dui)于管(guan)系(xi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)滑動承(cheng)重(zhong)支(zhi)架(jia)(jia),當管(guan)子在(zai)(zai)(zai)此處有位移(yi)時(shi)(shi),其摩擦(ca)力(li)是(shi)(shi)客觀存(cun)在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)。管(guan)系(xi)中(zhong)由于各承(cheng)重(zhong)點的(de)(de)(de)(de)摩擦(ca)力(li)存(cun)在(zai)(zai)(zai)可(ke)使(shi)管(guan)系(xi)對(dui)固定端(duan)的(de)(de)(de)(de)水(shui)平位移(yi)荷(he)(he)(he)(he)載減(jian)少,但卻給本(ben)來(lai)不(bu)承(cheng)受水(shui)平荷(he)(he)(he)(he)載的(de)(de)(de)(de)滑動承(cheng)重(zhong)支(zhi)架(jia)(jia)添加(jia)(jia)了一個附加(jia)(jia)力(li)。一般情況下,管(guan)系(xi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)摩擦(ca)力(li)要比水(shui)平位移(yi)荷(he)(he)(he)(he)載小得(de)多,故在(zai)(zai)(zai)靜(jing)應力(li)分析中(zhong),一般不(bu)計(ji)入摩擦(ca)力(li)對(dui)水(shui)平位移(yi)荷(he)(he)(he)(he)載的(de)(de)(de)(de)影響,這樣(yang)得(de)到的(de)(de)(de)(de)位移(yi)荷(he)(he)(he)(he)載偏(pian)大(da),使(shi)支(zhi)承(cheng)設計(ji)偏(pian)于保守。但在(zai)(zai)(zai)有些情況下,摩擦(ca)力(li)給滑動承(cheng)重(zhong)支(zhi)架(jia)(jia)添加(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)附加(jia)(jia)力(li)是(shi)(shi)不(bu)可(ke)忽(hu)略的(de)(de)(de)(de)。例如(ru),基本(ben)荷(he)(he)(he)(he)載較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)管(guan)道,或者多根管(guan)道集中(zhong)并排布置時(shi)(shi),都會對(dui)滑動承(cheng)重(zhong)支(zhi)承(cheng)件(jian)產生較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)附加(jia)(jia)力(li),此時(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)進行(xing)支(zhi)吊架(jia)(jia)強度(du)設計(ji)時(shi)(shi)應予(yu)考慮(lv)。


  管道(dao)(dao)在滑動(dong)承(cheng)重支(zhi)架處的摩(mo)擦(ca)(ca)力與該(gai)點(dian)所承(cheng)受的垂(chui)直荷載的大小成正比,力的方(fang)向與管道(dao)(dao)在該(gai)點(dian)的位移方(fang)向相反,即摩(mo)擦(ca)(ca)力可以用下式表示:


  當管(guan)(guan)廊上某支(zhi)承(cheng)(cheng)面(mian)(mian)同(tong)時支(zhi)承(cheng)(cheng)數根(gen)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)時,熱(re)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)因產生的(de)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)力會(hui)推動支(zhi)承(cheng)(cheng)梁(liang)沿管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)的(de)位移方(fang)向發(fa)生變(bian)形(xing)(xing),而(er)(er)冷(leng)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)或(huo)位移量(liang)較(jiao)小的(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)會(hui)趨于(yu)阻(zu)止支(zhi)承(cheng)(cheng)梁(liang)的(de)這種(zhong)變(bian)形(xing)(xing),從(cong)而(er)(er)抵消了一(yi)(yi)部分熱(re)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)的(de)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)力。這種(zhong)由(you)于(yu)同(tong)一(yi)(yi)支(zhi)承(cheng)(cheng)面(mian)(mian)上相鄰(lin)冷(leng)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)對熱(re)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)的(de)位移阻(zu)礙而(er)(er)使熱(re)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)力減(jian)小的(de)現象(xiang)稱為管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)的(de)牽(qian)制。由(you)于(yu)牽(qian)制作用而(er)(er)使摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)力減(jian)小的(de)幅度用牽(qian)制系數K表(biao)示。牽(qian)制系數的(de)選(xuan)取應(ying)符(fu)合下(xia)列原則(ze):當某承(cheng)(cheng)重支(zhi)承(cheng)(cheng)面(mian)(mian)并(bing)排敷(fu)(fu)設(she)1~2根(gen)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)時,取;當某承(cheng)(cheng)重支(zhi)承(cheng)(cheng)面(mian)(mian)并(bing)排敷(fu)(fu)設(she)3根(gen)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)時,應(ying)按表(biao)9-10選(xuan)取;當某承(cheng)(cheng)重支(zhi)承(cheng)(cheng)面(mian)(mian)并(bing)排敷(fu)(fu)設(she)4根(gen)及4根(gen)以(yi)上的(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)時,牽(qian)制系數K應(ying)按圖9-63選(xuan)取。


63.jpg


3. 短時作用荷(he)載(zai)的計算


  短(duan)(duan)時(shi)(shi)作(zuo)用(yong)荷(he)載(zai)(zai)包括(kuo)風荷(he)載(zai)(zai)、雪荷(he)載(zai)(zai)、地震(zhen)荷(he)載(zai)(zai)、安全(quan)閥排放(fang)反力等。這(zhe)些荷(he)載(zai)(zai)雖然(ran)作(zuo)用(yong)時(shi)(shi)間短(duan)(duan),但(dan)有時(shi)(shi)可能(neng)產生較大(da)的(de)荷(he)載(zai)(zai)值(zhi),故(gu)在支承件強度設(she)計時(shi)(shi)應(ying)計入(ru)。考慮這(zhe)些荷(he)載(zai)(zai)同時(shi)(shi)出現的(de)可能(neng)性(xing)很小,故(gu)工程上一般不同時(shi)(shi)計入(ru),而是(shi)根據具(ju)體(ti)情況,計入(ru)其(qi)中的(de)較大(da)值(zhi)。


  a. 風(feng)荷載和(he)雪荷載的(de)計算(suan) 一般情(qing)況下,對于較大直徑的(de)管(guan)道(dao)或并排(pai)多根敷設(she)的(de)管(guan)道(dao)才考(kao)慮(lv)風(feng)荷載和(he)雪荷載的(de)影響。風(feng)荷載及雪荷載可(ke)按GBJ9《建(jian)筑(zhu)結構(gou)荷載規范(fan)》進行計算(suan)。


  b. 地震荷(he)載(zai)的(de)計(ji)算 一般(ban)情況下,對于(yu)有地震設防要求的(de)管(guan)(guan)道(dao),才考慮地震荷(he)載(zai)的(de)作用。地震荷(he)載(zai)可按SH3039《石油化工企業非埋地管(guan)(guan)道(dao)抗(kang)震設計(ji)通則》進行計(ji)算。


  c. 安(an)全(quan)閥排放反(fan)(fan)力(li)(li)的(de)計算 對(dui)于裝(zhuang)有安(an)全(quan)閥的(de)管(guan)道支承點,才考慮安(an)全(quan)閥排放反(fan)(fan)力(li)(li)的(de)作用。安(an)全(quan)閥排放反(fan)(fan)力(li)(li)可(ke)按(an)SH 3037《石油化工企業管(guan)道支吊(diao)架設計規范》進行計算。






聯系方式.jpg