分解安装 / 操作 / 充水试验三种工况的单位长度重量,计入阀门与法兰集中荷载并按简支梁分配,给出中间 / 端部 / 立管支架的垂直荷载与荷载组合 · 对应《管道应力分析与工程应用》第六章荷载计算
| 项目 | 符号 | 安装(空管) | 操作 | 充水试验 |
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| 项目 | 符号 | 质量 kg | 作用力 kN | 说明 |
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| 组合 | 公式 | 数值 | 用途 |
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| 项目 | 符号 | 数值 | 说明 |
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| 部位 | 取值 | 说明 |
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① 管子自重 mp = π/4·(Do²−Di²)·ρs,kg/m。Di = Do − 2t。
② 介质重量 mf = π/4·Di²·ρf,kg/m。充水试验按 ρf = 1000 kg/m³ 另算。
③ 保温重量 mi = π/4·[(Do+2δ)²−Do²]·ρi,kg/m。
④ 外护层重量 mj = π·(Do+2δ)/1000 · σj,kg/m。σj 为护壳面密度(镀锌铁皮 0.5 mm 约 4.0 kg/m²,铝皮 0.8 mm 约 2.7 kg/m²)。
⑤ 三种工况 安装(空管)= mp + mi + mj + 附加;操作 = mp + mf + mi + mj + 附加;充水试验 = mp + 充水 + mi + mj + 附加。
⑥ 集中荷载 P = nv·W阀 + nf·W法兰对 + P其他,kg。阀门典型重量按 PN16 铸钢闸阀基准,蝶阀约 0.35 倍、球阀约 0.7 倍、截止阀约 0.95 倍、止回阀约 0.85 倍。
⑦ 简支梁分配 集中荷载距本支架 a 时,本支架承担 R_P = P·(L−a)/L。a = 0 全额承担;a = L/2 承担一半;a ≥ L 时全部落到相邻支架。阀门两侧就近设架时按 a ≈ 0 计。
⑧ 均布荷载份额 中间支架 R_q = q·L(两侧各半跨,等跨时);端部支架 R_q = q·(L/2 + Lc);立管底部承重架 R_q = q·H(H 为立管高度)。
⑨ 支架垂直荷载 R = 9.81·(R_q + R_P)/1000 kN。不等跨时按 (L₁+L₂)/2 取代 L。
⑩ 荷载组合 持久 G = 管道自重 + 介质 + 保温 + 附加 + 集中荷载;可变 Q = 雪载 / 积灰 + 平台活载;偶然 A = 地震 / 风 / 水锤 / 安全阀反力。标准组合 G+Q,基本组合 1.2G+1.4Q(用于支架与结构设计),偶然组合 G+Q+A(用于抗震与偶然工况验算)。