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?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197《3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
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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?
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》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);
【
! 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)
【
: 《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
【
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】、,AXB、△YB、】△ZB?。A端或B端的附加】线位移(《cm);
!
】 △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A!B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
【
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《 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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