管道壓力計算

1、壓 力 管 道 計 算一一、管管徑徑計計算算SD144-85水電站壓力鋼管設計規(guī)范1 1、經(jīng)經(jīng)濟濟流流速速參數(shù)計算結果工程應用取值設計流量經(jīng)濟流速管徑58854.7322 2、經(jīng)經(jīng)驗驗公公式式鋼材材料力學性能參數(shù)計算結果材質(zhì)16設計流量經(jīng)濟流速管徑Q21521588-4.792Q2352353 3、彭彭德德舒舒公公式式材質(zhì)16參數(shù)計算結果16Mn345設計流量設計水頭管徑15MnT88455.006利用材料屈服強度二二、管管壁壁厚厚度度計計算算a a、按按內(nèi)內(nèi)水水壓壓力力初初步步計計算算參 數(shù)鋼管內(nèi)徑跨中總水頭 鋼材屈服強度鋼材材質(zhì)強度mmkpa折算系數(shù)54599000Q2350.44工程計算

2、取值0.015工程采用壁厚18b b1 1、穩(wěn)穩(wěn)定定要要求求管管壁壁厚厚度度40mm不滿足b b2 2、穩(wěn)穩(wěn)定定要要求求最最小小管管壁壁厚厚度度10mm滿足要求c c、不不設設加加勁勁環(huán)環(huán)，外外壓壓穩(wěn)穩(wěn)定定計計算算鋼材彈模壁厚內(nèi)徑臨界壓力抗外壓穩(wěn)定kpammm安全系數(shù)2.06E+08185.00019.2222722c c、設設加加勁勁環(huán)環(huán)，外外壓壓穩(wěn)穩(wěn)定定計計算算參 數(shù)鋼管平均半徑鋼材彈模壁厚加勁環(huán)間距泊松比2.5092.06E+080.01880.3計算過程是否滿足2倍大氣壓值1+n2*l2/3.142/r2/rn2-126.752471470.00717417324滿足條件三三、鋼鋼管管

3、受受力力分分析析參參數(shù)數(shù)輸輸入入?yún)^(qū)區(qū)水容重鋼材容重平均直徑壁厚管線與水平夾角9.8178.55.0180.01840軸軸力力計計算算每米水重每米鋼重水、管法向分力鎮(zhèn)墩間鋼管總跨數(shù)鋼管自重軸線分力192.61924.4151330.0606721.905伸縮節(jié)內(nèi)水壓力填料摩擦力 支墩鋼管摩阻 填料長度總軸向力97.352419.05243665.0300.2-1903.339四四、管管壁壁應應力力分分析析1 1、跨跨中中斷斷面面( (計計算算點點度度管管壁壁外外緣緣應應力力最最大大）a、環(huán)向應力161533.225b、軸應力x1-6707.539xx1-1245.550-7953.09兩端固結M

4、443.389c、強度校核65870.848允許應力111375滿足條件2 2、支支承承環(huán)環(huán)旁旁膜膜應應力力區(qū)區(qū)邊邊緣緣斷斷面面(=180(=180度度，剪剪應應力力xx=0)=0)a、環(huán)向應力164161.385b、軸應力x1-6707.539xx2-2490.801-9198.34兩端固結M-886.671c、強度校核69220.452允許應力111375滿足條件3 3、加加勁勁環(huán)環(huán)及及其其旁旁管管壁壁a、加勁環(huán)截面尺寸肋高肋寬上翼板寬上翼板厚管壁等效翼緣0.30.0360.30.0180.165加勁環(huán)截面積 有效截面積截面慣性矩B10.01680.0228054.82E-040.7245

5、779430.907單支面積0.022805雙支面積0.028204668 截面慣性矩計算見截面幾何性質(zhì)計算軟件b、應力驗算M1N12x14.29283814451.8888030.7107102.908686 -6707.539鋼管內(nèi)壁應力66914.585 鋼管外壁應力 92335.95833 最大應力值允許應力111375是否滿足條件滿足條件4 4、支支承承環(huán)環(huán)及及其其旁旁管管壁壁a、支承環(huán)截面尺寸肋高肋寬支承板寬支承板厚管壁等效翼緣0.40.0360.4000.0180.16576055支承環(huán)截面積 有效截面積截面慣性矩B10.0222480.03541541.00E-030.6190

6、530780.889單支面積0.028215雙支面積0.03541538 截面慣性矩計算見截面幾何性質(zhì)計算軟件b、環(huán)向應力水壓力223440.893kPa支承環(huán)TR的3計算斷面K1K2K1+B1*K2TR0-0.2387320.3180.044327599 58.958375667-0.2645960.124-0.15399601 -204.8239690-0.250.000-0.25-332.51505900.250.0000.25332.5150531130.2645964-0.1240.153996008 204.8239631800.2387324-0.318-0.0443276 -5

7、8.958376支承環(huán)M的4ZR10.2ZR20.182ZR3計算斷面K3K4MR4（kPa)管內(nèi)壁00.1112066 -0.068309886389.5485394 77843.128767-0.144060.125626419-499.2984-99774.34390-1.44E-160.2535.9116257 7176.18735901.443E-16-0.25-35.9116257 -7176.18731130.1440604 -0.125626419499.2983999 99774.343180-0.111207 0.068309886 -389.548539 -77843.1

8、29軸向應力xx1-6707.538564x369175.676內(nèi)壁取正值 管外壁取負值-m/3.14*r2* 2490.8903x2計算表計算斷面x2(kPa)02490.8903267973.26839900.00000+900.00000-113-973.26839180-2490.89032c、強度校核c1、軸力產(chǎn)生應力相當應力計算表計算斷面x（kPa)(2)+(3)(1)+(2)管內(nèi)外壁環(huán)外壁025105.66-4216.64827457.9025105.666717657.418-5734.27021116.7917657.429014051.891-6707.53918349.4

9、014051.899032829.894-6707.53936646.9832829.8911329224.368-7680.80733727.2229224.3718021776.125-9198.42927552.0821776.13允許應力135675鋼管內(nèi)外壁是否滿足要求滿足條件鋼管外環(huán)是否滿足要求滿足條件最大應發(fā)生部位90c2、軸力彎矩產(chǎn)生應力相當應力計算表計算斷面x管內(nèi)壁管外壁環(huán)外壁管內(nèi)壁0102948.7995942.907-66749.2316 64959.0367-82116.93 -73137.234135391.1424 63441.419021228.07920582.

10、2225583.990178 62468.149025653.70726299.56441297.79514 6246871 120019.020-88509.3571 61494.87180-56067-49061.122113631.0169 59977.25允許應力172125最大應力171859.6046應力是否滿足滿足條件5 5、抗抗外外壓壓穩(wěn)穩(wěn)定定分分析析5.15.1管管壁壁抗抗外外壓壓穩(wěn)穩(wěn)定定分分析析臨界壓力265.8951是否滿足滿足條件5.25.2加加勁勁環(huán)環(huán)抗抗外外壓壓穩(wěn)穩(wěn)定定分分析析p12.00E+03是否滿足p2255.63596滿足條件5.3

11、5.3支支承承環(huán)環(huán)抗抗外外壓壓穩(wěn)穩(wěn)定定分分析析p13928.06是否滿足p2396.99385滿足條件單位Mpa16404010020519522521516252536325315390375225000計算結果水頭焊縫壁厚乘數(shù)系數(shù)mm1.250.90.015是否滿足穩(wěn)定要求不滿足計算結果臨界波數(shù)臨界壓力壓 力 管 道 計 算SD144-85水電站壓力鋼管設計規(guī)范工程應用取值5鋼材材料力學性能參 數(shù)5265.895103是否重新計算否加勁環(huán)間距含附件材料重量系數(shù)伸縮節(jié)水頭81.145填料摩擦系數(shù)支墩摩擦系數(shù)0.30.1套管徑差取兩倍的壁厚環(huán)重心至內(nèi)壁環(huán)重心至鋼管中心距離0.15b2.65是否

12、滿足2倍大氣壓值滿足條件0.106x2x3-2490.80179381.0412+內(nèi)緣-外緣92335.95833環(huán)重心至內(nèi)壁D環(huán)重心至鋼管中心距離0.2b2.7000.10831664.767557-5783.474957-9389.001412+9389.001412-5783.474957-1664.767557-0.236管外壁外環(huán)壁70837.24708-91854.892-90794.65211117733.7256530.330487-8467.9011+-6530.3304878467.90107-90794.65211-117733.72-70837.2470891854.8

13、918截面慣性矩計算見截面幾何性質(zhì)計算軟件截面慣性矩計算見截面幾何性質(zhì)計算軟件4（kPa)叛斷最大內(nèi)外壁應力最大外環(huán)應力36646.9832829.990（kPa)最大應力管外壁環(huán)外壁管內(nèi)壁管外壁環(huán)外壁管內(nèi)壁管外壁-73392.324090170.257 147081.4 -66749.2316 126403 171860-74909.9460126402.59 74039.51 135391.1424-75883.214055016.551 87998.5 5583.990178-75883.214054386.042 91900.08 41297.79514-76856.482011175

14、6.55 171859.6 -88509.3571-78374.1040100516.28 68588.43 113631.0169171859.6046管外壁取負值x叛斷發(fā)生部位管外環(huán)135391計算時自行查看最大應力發(fā)生部位171860最大應力壓 力 管 道 計 算計算結果基本資料計算水頭流量管徑管壁厚鋼材材料4588518Q235跨數(shù)加勁環(huán)間距管線水平夾角屈服強度6840225000環(huán)尺寸項目型式肋高肋寬上翼板寬上翼板厚加勁環(huán)倒T型0.30.0360.30.018支承環(huán)工字型0.40.0360.40.018支承方式側向滾動程序未涉及應力計算斷面最大應力允許應力是否滿足跨中65870.85

15、111375.00滿足條件支承環(huán)邊緣69220.45111375.00滿足條件加勁環(huán)及旁管壁92335.96111375.00滿足條件支承環(huán)及旁壁171859.60172125.00滿足條件抗外壓穩(wěn) 定項目臨界應力安全系數(shù)是否滿足管壁265.902滿足條件加勁環(huán)255.642滿足條件支承環(huán)396.992滿足條件制作加工最小厚度10mm滿足要求計算依據(jù)SD144-85水電站壓力鋼管設計規(guī)范鋼材的允許應力（折減系數(shù)）應力區(qū)域膜應力區(qū)局部應力區(qū)荷載組合基本特殊基本特殊產(chǎn)生應力的內(nèi)力軸力軸力和彎矩軸力軸力和彎矩允許應力明管0.550.70.670.850.81地下0.670.9壩內(nèi)0.670.8/0.

16、9K1maxK1最小值67-0.26460-0.238731-0.238742-0.238783-0.238844-0.238935-0.239036-0.239177-0.239328-0.23959-0.239710-0.2399311-0.2401812-0.2404513-0.2407414-0.2410515-0.2413816-0.2417317-0.2421118-0.242519-0.2429120-0.2433421-0.2437822-0.2442423-0.2447224-0.2452125-0.2457126-0.2462327-0.2467628-0.247329-0

17、.2478530-0.2484231-0.2489832-0.2495633-0.2501434-0.2507335-0.2513236-0.2519237-0.2525138-0.2531139-0.2537140-0.254341-0.2548942-0.2554843-0.2560644-0.2566345-0.257246-0.2577547-0.258348-0.2588349-0.2593550-0.2598551-0.2603352-0.260853-0.2612554-0.2616855-0.2620856-0.2624657-0.2628158-0.2631459-0.2634460-0.263761-0.2639462-0.2641463-0.