管(guan)道在熱態下工作時(shi)(shi),由(you)(you)于(yu)熱脹的(de)作用(yong),管(guan)系中各(ge)承重(zhong)點(dian)的(de)基本荷載(zai)(zai)不僅會發生(sheng)再(zai)分配,同時(shi)(shi)還(huan)將使約束位(wei)移(yi)(yi)的(de)支(zhi)承點(dian)遭受(shou)(shou)位(wei)移(yi)(yi)荷載(zai)(zai),即(ji)對(dui)(dui)管(guan)系重(zhong)直位(wei)移(yi)(yi)有阻礙(ai)(ai)的(de)支(zhi)承點(dian)將承受(shou)(shou)重(zhong)直位(wei)移(yi)(yi)荷載(zai)(zai),對(dui)(dui)管(guan)道水(shui)平(ping)位(wei)移(yi)(yi)有陽(yang)礙(ai)(ai)的(de)支(zhi)承點(dian)(如(ru)固定(ding)支(zhi)架(jia)(jia)、止(zhi)推支(zhi)架(jia)(jia)、導向支(zhi)架(jia)(jia)等(deng))和端點(dian)(如(ru)與設(she)備的(de)連接點(dian)等(deng)),將承受(shou)(shou)水(shui)平(ping)位(wei)移(yi)(yi)荷載(zai)(zai),在各(ge)滑動(dong)支(zhi)架(jia)(jia)處,由(you)(you)于(yu)管(guan)道與支(zhi)架(jia)(jia)之間存(cun)在相對(dui)(dui)運(yun)動(dong),因此還(huan)會產生(sheng)摩擦(ca)力(li),也就是(shi)說,此類支(zhi)架(jia)(jia)還(huan)將承受(shou)(shou)摩擦(ca)力(li),除此之外(wai),對(dui)(dui)某些形式的(de)支(zhi)架(jia)(jia)和邊(bian)界(jie)條件,它還(huan)將承受(shou)(shou)彎矩荷載(zai)(zai)。
1. 位移荷載的計(ji)算
工程(cheng)上常見的(de)(de)一些形狀簡單(dan)的(de)(de)管系,如(ru)II形補(bu)償器(qi)、L形管道(dao)等,一些手(shou)冊或專著中給出(chu)了(le)簡單(dan)的(de)(de)近似計(ji)算(suan)公(gong)式,或列成了(le)圖表形式,設(she)計(ji)人(ren)員可(ke)視管系的(de)(de)具體情況,或采取(qu)(qu)簡單(dan)計(ji)算(suan)法(fa)(fa),或采取(qu)(qu)查閱(yue)圖表法(fa)(fa),或采用計(ji)算(suan)機詳細分析法(fa)(fa)去求解管系對支(zhi)承點或端點的(de)(de)位移荷載。
2. 摩擦(ca)力(li)的(de)計算
對(dui)于(yu)管(guan)(guan)系中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)滑(hua)動(dong)(dong)(dong)承(cheng)(cheng)重(zhong)支(zhi)架,當管(guan)(guan)子在(zai)此處有位(wei)(wei)移(yi)(yi)時,其(qi)摩(mo)擦力(li)(li)是(shi)客觀(guan)存(cun)在(zai)的(de)(de)。管(guan)(guan)系中(zhong)(zhong)(zhong)由(you)于(yu)各承(cheng)(cheng)重(zhong)點的(de)(de)摩(mo)擦力(li)(li)存(cun)在(zai)可(ke)(ke)使管(guan)(guan)系對(dui)固(gu)定端的(de)(de)水(shui)(shui)平(ping)位(wei)(wei)移(yi)(yi)荷(he)(he)載(zai)減(jian)少,但(dan)卻給本來(lai)不(bu)承(cheng)(cheng)受水(shui)(shui)平(ping)荷(he)(he)載(zai)的(de)(de)滑(hua)動(dong)(dong)(dong)承(cheng)(cheng)重(zhong)支(zhi)架添加了一(yi)(yi)個附(fu)加力(li)(li)。一(yi)(yi)般情(qing)況(kuang)下,管(guan)(guan)系中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)摩(mo)擦力(li)(li)要比(bi)水(shui)(shui)平(ping)位(wei)(wei)移(yi)(yi)荷(he)(he)載(zai)小得多,故在(zai)靜應(ying)力(li)(li)分析中(zhong)(zhong)(zhong),一(yi)(yi)般不(bu)計入摩(mo)擦力(li)(li)對(dui)水(shui)(shui)平(ping)位(wei)(wei)移(yi)(yi)荷(he)(he)載(zai)的(de)(de)影響,這樣得到的(de)(de)位(wei)(wei)移(yi)(yi)荷(he)(he)載(zai)偏大(da),使支(zhi)承(cheng)(cheng)設計偏于(yu)保守。但(dan)在(zai)有些情(qing)況(kuang)下,摩(mo)擦力(li)(li)給滑(hua)動(dong)(dong)(dong)承(cheng)(cheng)重(zhong)支(zhi)架添加的(de)(de)附(fu)加力(li)(li)是(shi)不(bu)可(ke)(ke)忽略的(de)(de)。例(li)如,基本荷(he)(he)載(zai)較(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)管(guan)(guan)道(dao),或者多根管(guan)(guan)道(dao)集中(zhong)(zhong)(zhong)并(bing)排布置時,都(dou)會對(dui)滑(hua)動(dong)(dong)(dong)承(cheng)(cheng)重(zhong)支(zhi)承(cheng)(cheng)件(jian)產生(sheng)較(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)附(fu)加力(li)(li),此時在(zai)進(jin)行支(zhi)吊(diao)架強度設計時應(ying)予考慮。
管道(dao)在滑動承(cheng)重支架處的(de)摩(mo)擦力(li)(li)與該(gai)點所(suo)承(cheng)受的(de)垂直荷載的(de)大小(xiao)成正比,力(li)(li)的(de)方(fang)向與管道(dao)在該(gai)點的(de)位移方(fang)向相反,即摩(mo)擦力(li)(li)可以(yi)用下(xia)式表示:
當(dang)管(guan)(guan)(guan)(guan)廊上某支(zhi)(zhi)承(cheng)(cheng)面同時(shi)支(zhi)(zhi)承(cheng)(cheng)數(shu)(shu)根(gen)(gen)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)時(shi),熱管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)因產生(sheng)的(de)(de)摩(mo)擦力(li)會推動支(zhi)(zhi)承(cheng)(cheng)梁沿管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)的(de)(de)位(wei)移方向發生(sheng)變形,而冷(leng)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)或位(wei)移量較小(xiao)(xiao)的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)會趨于(yu)(yu)阻止支(zhi)(zhi)承(cheng)(cheng)梁的(de)(de)這(zhe)種變形,從而抵消了一部分(fen)熱管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)的(de)(de)摩(mo)擦力(li)。這(zhe)種由于(yu)(yu)同一支(zhi)(zhi)承(cheng)(cheng)面上相鄰冷(leng)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)對(dui)熱管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)的(de)(de)位(wei)移阻礙(ai)而使熱管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)摩(mo)擦力(li)減(jian)小(xiao)(xiao)的(de)(de)現象稱為管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)的(de)(de)牽(qian)(qian)(qian)制(zhi)(zhi)。由于(yu)(yu)牽(qian)(qian)(qian)制(zhi)(zhi)作用而使摩(mo)擦力(li)減(jian)小(xiao)(xiao)的(de)(de)幅度用牽(qian)(qian)(qian)制(zhi)(zhi)系數(shu)(shu)K表示(shi)。牽(qian)(qian)(qian)制(zhi)(zhi)系數(shu)(shu)的(de)(de)選(xuan)(xuan)取應(ying)符(fu)合下(xia)列原則:當(dang)某承(cheng)(cheng)重(zhong)支(zhi)(zhi)承(cheng)(cheng)面并排(pai)敷(fu)(fu)設1~2根(gen)(gen)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)時(shi),取;當(dang)某承(cheng)(cheng)重(zhong)支(zhi)(zhi)承(cheng)(cheng)面并排(pai)敷(fu)(fu)設3根(gen)(gen)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)時(shi),應(ying)按表9-10選(xuan)(xuan)取;當(dang)某承(cheng)(cheng)重(zhong)支(zhi)(zhi)承(cheng)(cheng)面并排(pai)敷(fu)(fu)設4根(gen)(gen)及4根(gen)(gen)以上的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)時(shi),牽(qian)(qian)(qian)制(zhi)(zhi)系數(shu)(shu)K應(ying)按圖9-63選(xuan)(xuan)取。

3. 短時作用(yong)荷載的計(ji)算
短(duan)時(shi)作用荷(he)(he)(he)載包括風荷(he)(he)(he)載、雪荷(he)(he)(he)載、地震荷(he)(he)(he)載、安全閥(fa)排放反力等。這些荷(he)(he)(he)載雖然作用時(shi)間短(duan),但有(you)時(shi)可(ke)能產生較大的荷(he)(he)(he)載值,故在支承件強度設計(ji)時(shi)應(ying)計(ji)入。考慮這些荷(he)(he)(he)載同(tong)(tong)時(shi)出現(xian)的可(ke)能性很小,故工(gong)程上一般不(bu)同(tong)(tong)時(shi)計(ji)入,而是根據具體情況,計(ji)入其中的較大值。
a. 風荷(he)(he)載(zai)和(he)雪(xue)(xue)荷(he)(he)載(zai)的計算 一般情況下,對于(yu)較大直(zhi)徑的管道或(huo)并排多根(gen)敷設(she)的管道才考(kao)慮風荷(he)(he)載(zai)和(he)雪(xue)(xue)荷(he)(he)載(zai)的影響。風荷(he)(he)載(zai)及雪(xue)(xue)荷(he)(he)載(zai)可按GBJ9《建筑結(jie)構(gou)荷(he)(he)載(zai)規范》進行計算。
b. 地(di)(di)震(zhen)荷(he)載(zai)的計算 一般情況下,對于有地(di)(di)震(zhen)設防(fang)要求的管道,才考慮地(di)(di)震(zhen)荷(he)載(zai)的作用(yong)。地(di)(di)震(zhen)荷(he)載(zai)可(ke)按SH3039《石油化工企業非埋地(di)(di)管道抗震(zhen)設計通則》進(jin)行計算。
c. 安全閥排放反力(li)的(de)計(ji)算 對于裝有安全閥的(de)管(guan)道支承點,才考慮(lv)安全閥排放反力(li)的(de)作用。安全閥排放反力(li)可按SH 3037《石油(you)化工企(qi)業管(guan)道支吊(diao)架設(she)計(ji)規范》進行計(ji)算。

