按强度与刚度双条件求水平管道最大跨距,给出推荐取值、支架垂直荷载与折减布置建议 · 对应《管道应力分析与工程应用》第七章第七节与附录跨距表
| 校核项 | 计算值 | 限值 | 结论 |
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| 项目 | 符号 | 数值 | 说明 |
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| 部位 | 间距取值 | 说明 |
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① 单位长度重量 q = m管 + m介质 + m保温 + m附加,kg/m。管重按 π/4·(Do²−Di²)·ρs;介质按 π/4·Di²·ρf;保温按 π/4·[(Do+2δ)²−Do²]·ρi。
② 强度条件 σ = M/W ≤ [σ]b,M = C₁·w·Lu² + C₂·P·Lu(w 为线载荷 N/mm,P 为集中载荷 N,Lu 用 mm)。单跨简支 C₁=1/8、C₂=1/4;多跨连续取 C₁=1/10、C₂=1/6。W = 2I/Do。
③ 刚度条件 δ = C₃·w·Lu⁴/(E·I) + C₄·P·Lu³/(E·I) ≤ δallow。单跨简支 C₃=5/384、C₄=1/48;多跨连续取 C₃=0.0069、C₄=1/60(近似)。δ(Lu) 单调,用二分法求临界跨距。
④ 挠度限值 可选 L/600、L/1000、绝对值 12.5 mm 或 2.5 mm(ASME 口径);"L/600 且 ≤12.5 mm"取两者小值。大口径管道通常刚度控制,小口径厚壁管可能强度控制。
⑤ 推荐取值 理论最大跨距 × 0.9 后向下取整到 0.5 m,用于覆盖支架处局部应力、附件重量、施工偏差与热位移影响。
⑥ 支架垂直荷载 R = 9.81·(q·Lu + Pm)/1000 kN(中间支架两侧各半跨);端部支架约为 0.5~0.6 R。用于支架、弹簧与结构梁选型。