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如何計(jì)算(suàn)管道(dào)支吊架的垂直荷載和(hé)水(shuǐ)平荷載?

管道(dào)支吊架的垂直荷載和(hé)水(shuǐ)平荷載是怎麽計(jì)算(suàn)的呢?荷載是使支吊架産生(shēng)內(nèi)力和(hé)變形的外力及其他因素。因此計(jì)算(suàn)支吊架的荷載至關重要,那(nà)麽如何去計(jì)算(suàn)呢?荷載的作(zuò)用方向為(wèi)垂直方向和(hé)水(shuǐ)平方向,因此也分為(wèi)垂直荷載和(hé)水(shuǐ)平荷載。支吊架所承受的荷載必須是符合标準的,否則負荷易發生(shēng)問題。建築結構設計(jì)時(shí),對不同荷載應采用不同的代表值。

何為(wèi)垂直荷載?——也就是垂直方向所受到的作(zuò)用力,可(kě)分為(wèi)基本垂直荷載和(hé)可(kě)變垂直荷載。

基本垂直荷載——管道(dào)支吊架所承受的管道(dào)重力、介質重力、保溫層等附件的重力等永久性荷載。

可(kě)變垂直荷載——管道(dào)所承受的活荷載、沉積物重力和(hé)發生(shēng)地震時(shí)所應該承受的特殊變化的荷載。

垂直荷載計(jì)算(suàn)——管道(dào)支吊架基本垂直荷載計(jì)算(suàn),可(kě)先将複雜的管道(dào)支架體(tǐ)系近似的看作(zuò)簡支梁,根據受力分析,管架B所承受的基本垂直荷載為(wèi)GB=(GL1+ GL1)/2  因管道(dào)支吊架在一個(gè)工程裏數(shù)量種類繁多(duō),不可(kě)能一一計(jì)算(suàn),為(wèi)此我們隻需考慮同類型支架的最不利受力狀況即可(kě),根據管道(dào)支吊架的最大(dà)允許跨度來計(jì)算(suàn)最不利支架,此時(shí)就隻需計(jì)算(suàn)長度為(wèi)最大(dà)允許跨度L的管道(dào)、介質、保溫層的重力GB即可(kě)。其重力方向的計(jì)算(suàn)荷載為(wèi)G=αGB (α=1.2~1.4)

何為(wèi)水(shuǐ)平荷載呢?——管道(dào)水(shuǐ)平方向的荷載是作(zuò)用在管架上(shàng)的水(shuǐ)平推力,根據支架類型可(kě)分為(wèi)活動管架上(shàng)的水(shuǐ)平推力和(hé)固定管架上(shàng)的水(shuǐ)平推力。

水(shuǐ)平荷載計(jì)算(suàn)

a.活動管架水(shuǐ)平推力主要來自管道(dào)摩擦力,吊杆水(shuǐ)平推力可(kě)忽略;水(shuǐ)平推力即為(wèi)管道(dào)摩擦力f=μG(μ為(wèi)摩擦系數(shù),G為(wèi)管道(dào)垂直荷載)

b.固定支架的水(shuǐ)平推力主要來自補償器(qì)的彈性變形力。采用補償器(qì)補償的管道(dào),其作(zuò)用在固定管架上(shàng)的水(shuǐ)平推力為(wèi)補償器(qì)被壓縮或拉伸所産生(shēng)的反彈力。水(shuǐ)平推力=補償器(qì)反彈力T=ηΔL(η為(wèi)補償器(qì)的彈性模量,ΔL為(wèi)補償器(qì)發生(shēng)的變形長度)

采用自然補償的管道(dào),是利用管道(dào)的自然彎曲形狀所具有(yǒu)的柔性以補償管道(dào)的熱脹和(hé)冷縮位移。

    固定支架變形管道(dào)長度為(wèi)L,補償臂管道(dào)長為(wèi)Lb 管道(dào)安裝溫度按t1℃考慮,管道(dào)工作(zuò)溫度為(wèi)t2℃,故鋼管材質的管道(dào)會(huì)在溫度變化下縮短(duǎn)ΔL=α×ΔT×L(式中α為(wèi)鋼管的線膨脹系數(shù),ΔT為(wèi)溫差,L為(wèi)固定支架變形管道(dào)長度),所以作(zuò)用在管道(dào)補償上(shàng)的推力為(wèi)T=3ΔLEI/Lb3(E為(wèi)管道(dào)的彈性模量,I為(wèi)管道(dào)的慣性矩)

來源:      時(shí)間(jiān):2020-05-30