管(guan)(guan)道(dao)(dao)在(zai)(zai)熱態下(xia)工(gong)作時,由(you)于熱脹的作用,管(guan)(guan)系中(zhong)各承(cheng)(cheng)重點(dian)的基(ji)本荷載(zai)不僅會發(fa)生再分配,同時還(huan)將(jiang)使約束(shu)位(wei)移(yi)(yi)的支(zhi)(zhi)承(cheng)(cheng)點(dian)遭受(shou)(shou)位(wei)移(yi)(yi)荷載(zai),即對管(guan)(guan)系重直位(wei)移(yi)(yi)有阻礙的支(zhi)(zhi)承(cheng)(cheng)點(dian)將(jiang)承(cheng)(cheng)受(shou)(shou)重直位(wei)移(yi)(yi)荷載(zai),對管(guan)(guan)道(dao)(dao)水(shui)平位(wei)移(yi)(yi)有陽礙的支(zhi)(zhi)承(cheng)(cheng)點(dian)(如固(gu)定支(zhi)(zhi)架(jia)(jia)、止推(tui)支(zhi)(zhi)架(jia)(jia)、導向支(zhi)(zhi)架(jia)(jia)等)和(he)端(duan)點(dian)(如與(yu)設(she)備的連接(jie)點(dian)等),將(jiang)承(cheng)(cheng)受(shou)(shou)水(shui)平位(wei)移(yi)(yi)荷載(zai),在(zai)(zai)各滑動支(zhi)(zhi)架(jia)(jia)處,由(you)于管(guan)(guan)道(dao)(dao)與(yu)支(zhi)(zhi)架(jia)(jia)之間存在(zai)(zai)相對運動,因此(ci)(ci)還(huan)會產(chan)生摩(mo)(mo)擦力(li),也就是(shi)說,此(ci)(ci)類支(zhi)(zhi)架(jia)(jia)還(huan)將(jiang)承(cheng)(cheng)受(shou)(shou)摩(mo)(mo)擦力(li),除此(ci)(ci)之外,對某些形式的支(zhi)(zhi)架(jia)(jia)和(he)邊(bian)界條件(jian),它還(huan)將(jiang)承(cheng)(cheng)受(shou)(shou)彎(wan)矩荷載(zai)。
1. 位移荷載的計算
工程(cheng)上常見的(de)(de)一(yi)些形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)簡單的(de)(de)管(guan)系,如II形(xing)(xing)(xing)補償器、L形(xing)(xing)(xing)管(guan)道等,一(yi)些手冊或(huo)(huo)專(zhuan)著(zhu)中(zhong)給出了(le)簡單的(de)(de)近似計(ji)算(suan)公(gong)式(shi)(shi),或(huo)(huo)列成了(le)圖表(biao)形(xing)(xing)(xing)式(shi)(shi),設計(ji)人員可視(shi)管(guan)系的(de)(de)具(ju)體情況,或(huo)(huo)采(cai)取(qu)簡單計(ji)算(suan)法(fa),或(huo)(huo)采(cai)取(qu)查(cha)閱(yue)圖表(biao)法(fa),或(huo)(huo)采(cai)用計(ji)算(suan)機詳細(xi)分(fen)析法(fa)去求解管(guan)系對(dui)支(zhi)承點(dian)或(huo)(huo)端(duan)點(dian)的(de)(de)位移荷載。
2. 摩擦力的計算
對于(yu)管(guan)系(xi)中(zhong)的(de)(de)(de)滑動承(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)支架(jia)(jia),當管(guan)子在(zai)此(ci)處(chu)有(you)位(wei)(wei)移時,其摩(mo)擦(ca)(ca)力(li)(li)是客(ke)觀存在(zai)的(de)(de)(de)。管(guan)系(xi)中(zhong)由于(yu)各(ge)承(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)點的(de)(de)(de)摩(mo)擦(ca)(ca)力(li)(li)存在(zai)可(ke)使管(guan)系(xi)對固定端的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)平位(wei)(wei)移荷(he)載(zai)減少,但(dan)卻給(gei)本(ben)來不承(cheng)(cheng)(cheng)受水(shui)(shui)(shui)平荷(he)載(zai)的(de)(de)(de)滑動承(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)支架(jia)(jia)添(tian)加了一(yi)個(ge)附加力(li)(li)。一(yi)般情(qing)況(kuang)下,管(guan)系(xi)中(zhong)的(de)(de)(de)摩(mo)擦(ca)(ca)力(li)(li)要比水(shui)(shui)(shui)平位(wei)(wei)移荷(he)載(zai)小得多,故在(zai)靜應(ying)力(li)(li)分析中(zhong),一(yi)般不計(ji)入摩(mo)擦(ca)(ca)力(li)(li)對水(shui)(shui)(shui)平位(wei)(wei)移荷(he)載(zai)的(de)(de)(de)影響,這(zhe)樣得到的(de)(de)(de)位(wei)(wei)移荷(he)載(zai)偏(pian)大,使支承(cheng)(cheng)(cheng)設計(ji)偏(pian)于(yu)保守。但(dan)在(zai)有(you)些情(qing)況(kuang)下,摩(mo)擦(ca)(ca)力(li)(li)給(gei)滑動承(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)支架(jia)(jia)添(tian)加的(de)(de)(de)附加力(li)(li)是不可(ke)忽略(lve)的(de)(de)(de)。例如,基本(ben)荷(he)載(zai)較(jiao)大的(de)(de)(de)管(guan)道,或(huo)者多根管(guan)道集(ji)中(zhong)并排布置(zhi)時,都(dou)會對滑動承(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)支承(cheng)(cheng)(cheng)件產(chan)生較(jiao)大的(de)(de)(de)附加力(li)(li),此(ci)時在(zai)進行支吊架(jia)(jia)強度設計(ji)時應(ying)予考慮。
管(guan)(guan)道在滑動承(cheng)重支架處的(de)(de)摩(mo)擦(ca)力(li)與(yu)該(gai)點所承(cheng)受的(de)(de)垂直(zhi)荷(he)載的(de)(de)大小成正比,力(li)的(de)(de)方向與(yu)管(guan)(guan)道在該(gai)點的(de)(de)位移方向相反,即摩(mo)擦(ca)力(li)可(ke)以用(yong)下式表示:
當(dang)管(guan)(guan)(guan)(guan)廊上(shang)某(mou)支承(cheng)(cheng)(cheng)面同時支承(cheng)(cheng)(cheng)數根(gen)(gen)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)時,熱(re)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)因產(chan)生的(de)(de)(de)摩擦力會(hui)(hui)推(tui)動支承(cheng)(cheng)(cheng)梁沿管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)位移方向發生變形(xing),而冷管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)或位移量(liang)較(jiao)小(xiao)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)會(hui)(hui)趨(qu)于(yu)阻止支承(cheng)(cheng)(cheng)梁的(de)(de)(de)這種變形(xing),從而抵消了一部分熱(re)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)摩擦力。這種由于(yu)同一支承(cheng)(cheng)(cheng)面上(shang)相鄰冷管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)對熱(re)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)位移阻礙而使熱(re)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)摩擦力減(jian)小(xiao)的(de)(de)(de)現象稱為(wei)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)牽(qian)制(zhi)(zhi)(zhi)。由于(yu)牽(qian)制(zhi)(zhi)(zhi)作(zuo)用而使摩擦力減(jian)小(xiao)的(de)(de)(de)幅度用牽(qian)制(zhi)(zhi)(zhi)系(xi)(xi)數K表示。牽(qian)制(zhi)(zhi)(zhi)系(xi)(xi)數的(de)(de)(de)選(xuan)(xuan)取(qu)應符(fu)合下列原則:當(dang)某(mou)承(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)支承(cheng)(cheng)(cheng)面并排敷設1~2根(gen)(gen)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)時,取(qu);當(dang)某(mou)承(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)支承(cheng)(cheng)(cheng)面并排敷設3根(gen)(gen)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)時,應按表9-10選(xuan)(xuan)取(qu);當(dang)某(mou)承(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)支承(cheng)(cheng)(cheng)面并排敷設4根(gen)(gen)及(ji)4根(gen)(gen)以上(shang)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)時,牽(qian)制(zhi)(zhi)(zhi)系(xi)(xi)數K應按圖9-63選(xuan)(xuan)取(qu)。

3. 短時作(zuo)用(yong)荷(he)載的計算
短時作(zuo)用荷(he)載(zai)包括風荷(he)載(zai)、雪荷(he)載(zai)、地震荷(he)載(zai)、安(an)全閥排(pai)放反力等(deng)。這些荷(he)載(zai)雖然作(zuo)用時間短,但有(you)時可能產(chan)生較大的(de)荷(he)載(zai)值,故在(zai)支承件(jian)強度(du)設計(ji)時應計(ji)入(ru)。考慮這些荷(he)載(zai)同(tong)時出現的(de)可能性(xing)很小(xiao),故工程(cheng)上一般不同(tong)時計(ji)入(ru),而是根據具(ju)體情況,計(ji)入(ru)其中(zhong)的(de)較大值。
a. 風(feng)荷載(zai)(zai)和雪荷載(zai)(zai)的(de)計算 一般情況下,對(dui)于較大直(zhi)徑的(de)管道或并排多根敷設(she)的(de)管道才(cai)考慮風(feng)荷載(zai)(zai)和雪荷載(zai)(zai)的(de)影響。風(feng)荷載(zai)(zai)及雪荷載(zai)(zai)可按GBJ9《建筑(zhu)結構荷載(zai)(zai)規范(fan)》進行計算。
b. 地震(zhen)(zhen)荷(he)載(zai)(zai)的計算 一(yi)般情況(kuang)下,對(dui)于有(you)地震(zhen)(zhen)設(she)(she)防要求的管(guan)道,才考慮(lv)地震(zhen)(zhen)荷(he)載(zai)(zai)的作用。地震(zhen)(zhen)荷(he)載(zai)(zai)可按SH3039《石(shi)油化工企(qi)業非埋地管(guan)道抗震(zhen)(zhen)設(she)(she)計通(tong)則(ze)》進行(xing)計算。
c. 安全(quan)(quan)(quan)閥(fa)排放(fang)反(fan)(fan)(fan)力(li)的(de)計(ji)算 對于(yu)裝有安全(quan)(quan)(quan)閥(fa)的(de)管(guan)道支承點(dian),才(cai)考慮安全(quan)(quan)(quan)閥(fa)排放(fang)反(fan)(fan)(fan)力(li)的(de)作用。安全(quan)(quan)(quan)閥(fa)排放(fang)反(fan)(fan)(fan)力(li)可按SH 3037《石油化工企業管(guan)道支吊架設(she)計(ji)規范》進行計(ji)算。

