管(guan)(guan)道在(zai)熱態(tai)下工作時(shi),由于熱脹的(de)(de)作用(yong),管(guan)(guan)系(xi)中各承(cheng)(cheng)(cheng)重點(dian)的(de)(de)基本荷(he)載(zai)不僅(jin)會發(fa)生(sheng)再分配(pei),同時(shi)還(huan)將(jiang)(jiang)(jiang)使約束位(wei)(wei)移(yi)的(de)(de)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)承(cheng)(cheng)(cheng)點(dian)遭受位(wei)(wei)移(yi)荷(he)載(zai),即(ji)對管(guan)(guan)系(xi)重直(zhi)位(wei)(wei)移(yi)有(you)阻礙的(de)(de)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)承(cheng)(cheng)(cheng)點(dian)將(jiang)(jiang)(jiang)承(cheng)(cheng)(cheng)受重直(zhi)位(wei)(wei)移(yi)荷(he)載(zai),對管(guan)(guan)道水(shui)平位(wei)(wei)移(yi)有(you)陽礙的(de)(de)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)承(cheng)(cheng)(cheng)點(dian)(如(ru)固定支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)(jia)、止推支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)(jia)、導向支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)(jia)等)和端點(dian)(如(ru)與設(she)備的(de)(de)連接點(dian)等),將(jiang)(jiang)(jiang)承(cheng)(cheng)(cheng)受水(shui)平位(wei)(wei)移(yi)荷(he)載(zai),在(zai)各滑(hua)動支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)(jia)處,由于管(guan)(guan)道與支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)(jia)之(zhi)間存(cun)在(zai)相對運動,因此還(huan)會產生(sheng)摩擦力,也就是說,此類(lei)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)(jia)還(huan)將(jiang)(jiang)(jiang)承(cheng)(cheng)(cheng)受摩擦力,除此之(zhi)外,對某些形(xing)式(shi)的(de)(de)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)(jia)和邊界條件,它還(huan)將(jiang)(jiang)(jiang)承(cheng)(cheng)(cheng)受彎(wan)矩(ju)荷(he)載(zai)。
1. 位移荷(he)載的計算
工程上常見的一(yi)些(xie)形狀簡單的管系,如II形補償器、L形管道等,一(yi)些(xie)手冊或(huo)專著中給出了簡單的近(jin)似(si)計算公式,或(huo)列(lie)成了圖表形式,設計人員可視(shi)管系的具(ju)體情況,或(huo)采(cai)取簡單計算法,或(huo)采(cai)取查(cha)閱圖表法,或(huo)采(cai)用計算機詳細分析法去(qu)求解管系對支(zhi)承點(dian)或(huo)端點(dian)的位(wei)移荷載。
2. 摩(mo)擦力(li)的計算(suan)
對于管(guan)(guan)系中的(de)(de)(de)滑(hua)動(dong)承(cheng)(cheng)重(zhong)支(zhi)架(jia),當管(guan)(guan)子在此(ci)處有位(wei)移(yi)時(shi),其摩(mo)(mo)擦力(li)是(shi)客觀存在的(de)(de)(de)。管(guan)(guan)系中由于各承(cheng)(cheng)重(zhong)點的(de)(de)(de)摩(mo)(mo)擦力(li)存在可(ke)使管(guan)(guan)系對固定(ding)端的(de)(de)(de)水(shui)平位(wei)移(yi)荷(he)(he)(he)載(zai)(zai)(zai)減少,但(dan)卻給本來不(bu)承(cheng)(cheng)受水(shui)平荷(he)(he)(he)載(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)滑(hua)動(dong)承(cheng)(cheng)重(zhong)支(zhi)架(jia)添加了(le)一個(ge)附加力(li)。一般(ban)情況下(xia)(xia),管(guan)(guan)系中的(de)(de)(de)摩(mo)(mo)擦力(li)要比水(shui)平位(wei)移(yi)荷(he)(he)(he)載(zai)(zai)(zai)小得多,故在靜應(ying)力(li)分析中,一般(ban)不(bu)計入(ru)摩(mo)(mo)擦力(li)對水(shui)平位(wei)移(yi)荷(he)(he)(he)載(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)影響(xiang),這樣得到的(de)(de)(de)位(wei)移(yi)荷(he)(he)(he)載(zai)(zai)(zai)偏(pian)大(da),使支(zhi)承(cheng)(cheng)設(she)計偏(pian)于保守。但(dan)在有些(xie)情況下(xia)(xia),摩(mo)(mo)擦力(li)給滑(hua)動(dong)承(cheng)(cheng)重(zhong)支(zhi)架(jia)添加的(de)(de)(de)附加力(li)是(shi)不(bu)可(ke)忽略的(de)(de)(de)。例如,基本荷(he)(he)(he)載(zai)(zai)(zai)較大(da)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道,或者多根管(guan)(guan)道集(ji)中并排布置時(shi),都會對滑(hua)動(dong)承(cheng)(cheng)重(zhong)支(zhi)承(cheng)(cheng)件產(chan)生較大(da)的(de)(de)(de)附加力(li),此(ci)時(shi)在進行支(zhi)吊(diao)架(jia)強度(du)設(she)計時(shi)應(ying)予考(kao)慮。
管(guan)道在滑動承重支架處的摩擦力(li)與該(gai)點所(suo)承受的垂直荷載的大小(xiao)成(cheng)正比,力(li)的方向與管(guan)道在該(gai)點的位移方向相反,即摩擦力(li)可以(yi)用下(xia)式表示:
當(dang)(dang)管(guan)廊上(shang)某支(zhi)(zhi)承(cheng)面(mian)(mian)同時(shi)支(zhi)(zhi)承(cheng)數(shu)根(gen)管(guan)道(dao)(dao)時(shi),熱管(guan)道(dao)(dao)因(yin)產生的(de)(de)(de)摩(mo)擦力(li)會推動(dong)支(zhi)(zhi)承(cheng)梁(liang)(liang)沿管(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)位移(yi)方向(xiang)發生變形(xing),而(er)冷管(guan)道(dao)(dao)或位移(yi)量較小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)管(guan)道(dao)(dao)會趨(qu)于阻止支(zhi)(zhi)承(cheng)梁(liang)(liang)的(de)(de)(de)這(zhe)(zhe)種變形(xing),從而(er)抵消了一部分熱管(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)摩(mo)擦力(li)。這(zhe)(zhe)種由于同一支(zhi)(zhi)承(cheng)面(mian)(mian)上(shang)相(xiang)鄰(lin)冷管(guan)道(dao)(dao)對(dui)熱管(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)位移(yi)阻礙而(er)使熱管(guan)道(dao)(dao)摩(mo)擦力(li)減小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)現象稱為管(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)牽(qian)制(zhi)。由于牽(qian)制(zhi)作(zuo)用而(er)使摩(mo)擦力(li)減小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)幅(fu)度用牽(qian)制(zhi)系數(shu)K表示。牽(qian)制(zhi)系數(shu)的(de)(de)(de)選取(qu)(qu)應(ying)(ying)(ying)符合下列原(yuan)則:當(dang)(dang)某承(cheng)重(zhong)支(zhi)(zhi)承(cheng)面(mian)(mian)并(bing)排(pai)(pai)敷(fu)設(she)1~2根(gen)管(guan)道(dao)(dao)時(shi),取(qu)(qu);當(dang)(dang)某承(cheng)重(zhong)支(zhi)(zhi)承(cheng)面(mian)(mian)并(bing)排(pai)(pai)敷(fu)設(she)3根(gen)管(guan)道(dao)(dao)時(shi),應(ying)(ying)(ying)按(an)表9-10選取(qu)(qu);當(dang)(dang)某承(cheng)重(zhong)支(zhi)(zhi)承(cheng)面(mian)(mian)并(bing)排(pai)(pai)敷(fu)設(she)4根(gen)及4根(gen)以上(shang)的(de)(de)(de)管(guan)道(dao)(dao)時(shi),牽(qian)制(zhi)系數(shu)K應(ying)(ying)(ying)按(an)圖9-63選取(qu)(qu)。

3. 短時(shi)作用(yong)荷載的(de)計算(suan)
短時作用荷(he)載(zai)(zai)包(bao)括風荷(he)載(zai)(zai)、雪荷(he)載(zai)(zai)、地震荷(he)載(zai)(zai)、安全閥(fa)排放反力等(deng)。這些荷(he)載(zai)(zai)雖然作用時間短,但(dan)有時可(ke)能產生較大(da)的荷(he)載(zai)(zai)值(zhi),故在支承件(jian)強度(du)設計時應計入。考慮這些荷(he)載(zai)(zai)同時出現的可(ke)能性(xing)很小,故工程上一般不同時計入,而(er)是根據具體情況,計入其中的較大(da)值(zhi)。
a. 風(feng)荷(he)(he)載(zai)和(he)雪(xue)荷(he)(he)載(zai)的(de)(de)計算(suan) 一般情況下,對于(yu)較大直徑的(de)(de)管道(dao)(dao)或(huo)并排多根敷設的(de)(de)管道(dao)(dao)才考(kao)慮風(feng)荷(he)(he)載(zai)和(he)雪(xue)荷(he)(he)載(zai)的(de)(de)影響(xiang)。風(feng)荷(he)(he)載(zai)及雪(xue)荷(he)(he)載(zai)可按(an)GBJ9《建筑結構荷(he)(he)載(zai)規范》進行計算(suan)。
b. 地(di)(di)震(zhen)荷(he)載(zai)的計算(suan) 一般情況(kuang)下,對(dui)于有地(di)(di)震(zhen)設(she)防要求的管(guan)道(dao),才考慮(lv)地(di)(di)震(zhen)荷(he)載(zai)的作用。地(di)(di)震(zhen)荷(he)載(zai)可按SH3039《石油化工企業非埋地(di)(di)管(guan)道(dao)抗震(zhen)設(she)計通則》進行計算(suan)。
c. 安全(quan)閥(fa)(fa)排(pai)放反(fan)力的計(ji)算(suan) 對(dui)于裝有安全(quan)閥(fa)(fa)的管道支承(cheng)點,才考慮安全(quan)閥(fa)(fa)排(pai)放反(fan)力的作用。安全(quan)閥(fa)(fa)排(pai)放反(fan)力可按SH 3037《石油化工(gong)企業管道支吊架設(she)計(ji)規范》進行計(ji)算(suan)。

