《5.5? :管,道的强度校核
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5.5.》1 本《条是:为了验证《管道应力《以及同管道连接的】设备、?管件的推《力,和力矩使之控—。制在钢管、管—件和:设备所能安全承【受的范?围,之内
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5.—5.3 关—于埋地?管道由于温度上升】和受流体压力的【综合作用产》生的轴向应》力计算虽然在1【973年出》版的л·《л·:勃洛达?夫金所著的埋设管线!一书中?认为管?道在土壤中并—不是:完全受约束的在弯曲!。管段处?尤其如此并》提出对弯曲管—段的温度应力按原来!的计算值乘以折【减系:数但在欧美各国【的规范中都》是以管道在土壤中完!全受约?束为根据《的其计算公式如【本规范式(5.5.!。3-1)苏联也【是采:用这个公《。式但:由于土壤特别是新】回填的土壤具有一定!的孔隙是可压—缩的以及由于管【道下沟时的几何形】状管道具《。。有一:定的:柔性所以管道在【土壤中不是完全受约!束的
5!.5.4 埋【地管道?除了计算由于热胀】和泊桑应力外尚应】计算弹性弯曲应力地!面管道则应计算【由于管道自重—和外部荷载产—生的弯曲应力在验算!管道的当量应力时均!应分别计入上—述两项?。应力需要注意—的是:式(:5,.,5.4)适用于径】厚比大于或等—。。。于30的薄壁—管道
】5.5.5 【最大剪应《力强度理论和—变,形能强度理》论都:是考:虑了塑?性流动的强》度理论它们的计算值!都能较好地符—合塑:性材料的实际应力状!态都分?别为各国规范采【用考虑?到最大剪应力—强度理论的计算比较!简单也稍偏于安全因!。此本规?范采用这条强度【理论验算环向应【力和轴向应力组【合的当量应力并【采,用,各国规范所采用的】应力:限用值
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5.5.6 【 公:式,(5.6.5-1)!是,根据:。最大剪应《力强度理《论计算不受显—著轴向?。约束的地面》管系的热胀弯曲【应力和剪应力—。组合:的热胀当量应力【公,式该公?式也可用《下,式,表示
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式!中σt热胀当量【应力(MPa);】
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? , ?。 Z—钢管:截面系数《。(m3);
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》 : : MX《、MY?、MZ分别为—计算管?系沿:坐标X、Y、Z轴的!热,胀作用力矩(—MN·m)
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《 管道在内压【、外载和温度等作用!下在弯管《、三通等管》件,上将产生局》部应力集中》因,此在计算《应,力时要计入应力增强!。系数以考虑》其应力增大的影响由!于这些管件上的应力!状态比较复杂很难】用理论公《式,。准确:计算应力增强—系数一般常采—。用,试验研究得出—的经验公式计算如】本规范附录H中的应!。力增强系数就是【根据试验推导而【得出的平面弯曲【和非平面弯曲的【应力增强《系数
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—附,录,H还列出了弯—管的挠?性系数也《称柔性系《数这是考虑弯管在弯!。矩,作用:下弯管截《面发生扁平效应【结果使弯管的—刚性比直《管减低?即柔性增《大在计算中利用挠性!系数将管系中—的弯管换算至—同一规格的直管【。计算刚度对于拔制三!通等:其他管件按与三通】或管件?连接的管子》的刚度计《算即挠性《系数取1.0—
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5.5.》7 作用在工作】状态:下的地面管系上的】荷载除了自重和【其他外荷载之外还】应包括位移荷载即】包括热胀、》有效预拉伸及端【点附加位移(—包括端点的》线位移和角位移)】在计算管系的全补偿!值时:。应包:括这些附加位—移在端点《无角位?移时线位移的全【补,偿值可按下列公式】计算
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— , 式中△XA、△!YA、△ZA、A】XB、△YB、△Z!BA端或B端的附加!。线位移(c》m);
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【。 】△Xt、△Yt、】△Zt计《算管系AB沿—坐标轴X、Y—、Z的热伸长—值,(,cm);
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》。 ? △XP—、△:YP、?△ZP计算管系【。AB沿?坐标轴X、Y—。、Z的预拉伸值【(cm);
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— —ε预拉伸有效系【数
! 预拉伸主要是】为减小管道工—作状态下管道的【。应,力,以及对设备的推力】和力矩?如果:管系布置具有相当】大的柔性热胀应力不!大工作状态时对【端点的推力和—力矩以及管道—应力都能满足要求则!可不进行预拉伸以减!少安装工作量
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》 , 为使预拉伸产【生的力和力矩—不致:过大预拉伸》。。。有,效系数即预拉伸长】度同全补偿值之【。比一般采用0.5】
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