管(guan)(guan)道(dao)在(zai)熱態(tai)下工作(zuo)時(shi),由于熱脹的(de)(de)作(zuo)用(yong),管(guan)(guan)系中各承(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)點(dian)的(de)(de)基本荷(he)(he)載不僅會發(fa)生(sheng)再分配,同時(shi)還(huan)將(jiang)(jiang)使約束位(wei)移(yi)(yi)的(de)(de)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)承(cheng)(cheng)點(dian)遭受(shou)(shou)位(wei)移(yi)(yi)荷(he)(he)載,即對(dui)管(guan)(guan)系重(zhong)(zhong)直位(wei)移(yi)(yi)有(you)阻礙的(de)(de)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)承(cheng)(cheng)點(dian)將(jiang)(jiang)承(cheng)(cheng)受(shou)(shou)重(zhong)(zhong)直位(wei)移(yi)(yi)荷(he)(he)載,對(dui)管(guan)(guan)道(dao)水(shui)平位(wei)移(yi)(yi)有(you)陽(yang)礙的(de)(de)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)承(cheng)(cheng)點(dian)(如固(gu)定(ding)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)、止推支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)、導向(xiang)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)等)和(he)端點(dian)(如與(yu)設備的(de)(de)連接點(dian)等),將(jiang)(jiang)承(cheng)(cheng)受(shou)(shou)水(shui)平位(wei)移(yi)(yi)荷(he)(he)載,在(zai)各滑動(dong)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)處,由于管(guan)(guan)道(dao)與(yu)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)之間存在(zai)相(xiang)對(dui)運動(dong),因此還(huan)會產生(sheng)摩(mo)擦力,也就是說,此類支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)還(huan)將(jiang)(jiang)承(cheng)(cheng)受(shou)(shou)摩(mo)擦力,除此之外,對(dui)某些形式的(de)(de)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)和(he)邊界條件(jian),它還(huan)將(jiang)(jiang)承(cheng)(cheng)受(shou)(shou)彎矩荷(he)(he)載。
1. 位(wei)移荷載的(de)計算
工(gong)程上常見的(de)(de)一(yi)些形狀(zhuang)簡(jian)單的(de)(de)管(guan)(guan)系(xi),如(ru)II形補償器、L形管(guan)(guan)道等(deng),一(yi)些手(shou)冊或(huo)專著中給出了(le)簡(jian)單的(de)(de)近(jin)似計算公式,或(huo)列成了(le)圖表(biao)形式,設計人員可視管(guan)(guan)系(xi)的(de)(de)具體情況(kuang),或(huo)采取(qu)簡(jian)單計算法,或(huo)采取(qu)查閱圖表(biao)法,或(huo)采用計算機詳細分析法去求解管(guan)(guan)系(xi)對支承點(dian)或(huo)端點(dian)的(de)(de)位移(yi)荷載。
2. 摩擦(ca)力的計算
對于(yu)管(guan)系(xi)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)滑(hua)(hua)動承(cheng)(cheng)重支(zhi)架,當(dang)管(guan)子在(zai)(zai)此(ci)處有(you)位(wei)(wei)移時,其摩(mo)擦(ca)(ca)力(li)是客觀存(cun)(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。管(guan)系(xi)中由(you)于(yu)各承(cheng)(cheng)重點的(de)(de)(de)(de)(de)(de)摩(mo)擦(ca)(ca)力(li)存(cun)(cun)在(zai)(zai)可使管(guan)系(xi)對固定端的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)平(ping)(ping)位(wei)(wei)移荷(he)(he)載減少,但(dan)卻(que)給(gei)本來不承(cheng)(cheng)受(shou)水(shui)平(ping)(ping)荷(he)(he)載的(de)(de)(de)(de)(de)(de)滑(hua)(hua)動承(cheng)(cheng)重支(zhi)架添加(jia)(jia)了一(yi)(yi)個附加(jia)(jia)力(li)。一(yi)(yi)般(ban)情(qing)況下,管(guan)系(xi)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)摩(mo)擦(ca)(ca)力(li)要比水(shui)平(ping)(ping)位(wei)(wei)移荷(he)(he)載小得多,故在(zai)(zai)靜應(ying)力(li)分析中,一(yi)(yi)般(ban)不計入摩(mo)擦(ca)(ca)力(li)對水(shui)平(ping)(ping)位(wei)(wei)移荷(he)(he)載的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響,這樣得到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)(wei)移荷(he)(he)載偏大,使支(zhi)承(cheng)(cheng)設計偏于(yu)保守(shou)。但(dan)在(zai)(zai)有(you)些情(qing)況下,摩(mo)擦(ca)(ca)力(li)給(gei)滑(hua)(hua)動承(cheng)(cheng)重支(zhi)架添加(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)附加(jia)(jia)力(li)是不可忽略的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。例如,基本荷(he)(he)載較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)道,或者多根管(guan)道集中并排布置時,都(dou)會對滑(hua)(hua)動承(cheng)(cheng)重支(zhi)承(cheng)(cheng)件產(chan)生較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)附加(jia)(jia)力(li),此(ci)時在(zai)(zai)進行支(zhi)吊架強度(du)設計時應(ying)予考慮(lv)。
管(guan)道在(zai)滑(hua)動承(cheng)重支架處的摩擦(ca)力(li)與該點所承(cheng)受的垂直荷載的大小成正比,力(li)的方(fang)向與管(guan)道在(zai)該點的位移方(fang)向相反,即(ji)摩擦(ca)力(li)可以用下式(shi)表示(shi):
當(dang)管(guan)(guan)廊上某支(zhi)(zhi)承(cheng)面(mian)(mian)同時(shi)支(zhi)(zhi)承(cheng)數(shu)(shu)根(gen)(gen)管(guan)(guan)道(dao)(dao)時(shi),熱管(guan)(guan)道(dao)(dao)因產生的摩擦(ca)力會(hui)推動支(zhi)(zhi)承(cheng)梁沿(yan)管(guan)(guan)道(dao)(dao)的位(wei)(wei)移(yi)(yi)方向(xiang)發生變形,而冷(leng)管(guan)(guan)道(dao)(dao)或(huo)位(wei)(wei)移(yi)(yi)量較小(xiao)的管(guan)(guan)道(dao)(dao)會(hui)趨于(yu)阻止支(zhi)(zhi)承(cheng)梁的這(zhe)種變形,從而抵消(xiao)了一(yi)部分熱管(guan)(guan)道(dao)(dao)的摩擦(ca)力。這(zhe)種由于(yu)同一(yi)支(zhi)(zhi)承(cheng)面(mian)(mian)上相鄰冷(leng)管(guan)(guan)道(dao)(dao)對熱管(guan)(guan)道(dao)(dao)的位(wei)(wei)移(yi)(yi)阻礙(ai)而使熱管(guan)(guan)道(dao)(dao)摩擦(ca)力減小(xiao)的現象稱為管(guan)(guan)道(dao)(dao)的牽制。由于(yu)牽制作用而使摩擦(ca)力減小(xiao)的幅度用牽制系(xi)數(shu)(shu)K表示。牽制系(xi)數(shu)(shu)的選(xuan)取(qu)應(ying)符合下列(lie)原(yuan)則:當(dang)某承(cheng)重(zhong)(zhong)支(zhi)(zhi)承(cheng)面(mian)(mian)并(bing)排(pai)敷(fu)設1~2根(gen)(gen)管(guan)(guan)道(dao)(dao)時(shi),取(qu);當(dang)某承(cheng)重(zhong)(zhong)支(zhi)(zhi)承(cheng)面(mian)(mian)并(bing)排(pai)敷(fu)設3根(gen)(gen)管(guan)(guan)道(dao)(dao)時(shi),應(ying)按(an)(an)表9-10選(xuan)取(qu);當(dang)某承(cheng)重(zhong)(zhong)支(zhi)(zhi)承(cheng)面(mian)(mian)并(bing)排(pai)敷(fu)設4根(gen)(gen)及4根(gen)(gen)以上的管(guan)(guan)道(dao)(dao)時(shi),牽制系(xi)數(shu)(shu)K應(ying)按(an)(an)圖9-63選(xuan)取(qu)。

3. 短時作用荷載的計算
短時(shi)作用荷載(zai)(zai)(zai)包(bao)括風荷載(zai)(zai)(zai)、雪(xue)荷載(zai)(zai)(zai)、地震荷載(zai)(zai)(zai)、安全(quan)閥排放反力等。這些(xie)荷載(zai)(zai)(zai)雖然作用時(shi)間短,但有時(shi)可(ke)(ke)能產生較(jiao)大的荷載(zai)(zai)(zai)值,故(gu)(gu)在支承(cheng)件強度設計(ji)時(shi)應(ying)計(ji)入。考慮(lv)這些(xie)荷載(zai)(zai)(zai)同時(shi)出現(xian)的可(ke)(ke)能性(xing)很小,故(gu)(gu)工程(cheng)上一般不同時(shi)計(ji)入,而是根(gen)據(ju)具體情(qing)況,計(ji)入其中(zhong)的較(jiao)大值。
a. 風荷(he)載(zai)和雪(xue)荷(he)載(zai)的(de)計(ji)算(suan)(suan) 一般情況下(xia),對(dui)于(yu)較大(da)直徑的(de)管道或并排多根敷設的(de)管道才考慮(lv)風荷(he)載(zai)和雪(xue)荷(he)載(zai)的(de)影響(xiang)。風荷(he)載(zai)及(ji)雪(xue)荷(he)載(zai)可按GBJ9《建筑結構荷(he)載(zai)規范》進行計(ji)算(suan)(suan)。
b. 地震荷(he)載(zai)的計(ji)算 一般情況下,對于(yu)有地震設(she)防要求的管道,才考慮(lv)地震荷(he)載(zai)的作用。地震荷(he)載(zai)可(ke)按SH3039《石油化工企業非埋地管道抗震設(she)計(ji)通(tong)則》進行計(ji)算。
c. 安全(quan)閥(fa)排放反(fan)力的(de)計算(suan) 對于裝有安全(quan)閥(fa)的(de)管(guan)道支承(cheng)點,才考慮安全(quan)閥(fa)排放反(fan)力的(de)作(zuo)用。安全(quan)閥(fa)排放反(fan)力可按SH 3037《石油化工企(qi)業管(guan)道支吊架設(she)計規范》進行計算(suan)。

