壓力管道結(jié)構(gòu)計(jì)算書(Excel)

1、 鋼管管壁厚度t初估計(jì)算表伸縮節(jié)止水盤根沿管軸向長(zhǎng)度b1=伸縮節(jié)止水填料與鋼管的摩擦系數(shù) 1=300mm 0.3支座對(duì)管壁的摩擦系數(shù) f=0.3支墩間距 L=94300mm 6000mm 加徑環(huán)間距 l=伸縮節(jié)與上鎮(zhèn)墩的距離L2=0mm 4000mm 水的重度 w =鋼管內(nèi)徑 D=0.0000785N/mm³0.0000098N/mm³900mm 鎮(zhèn)墩間距L1=鋼材的泊松比=206000N/mm²0.3鋼材的彈性模量 E=鋼材的重度 s =壓力鋼管（明管）結(jié)構(gòu)計(jì)算書1 設(shè)計(jì)依據(jù)及參考資料（1）設(shè)計(jì)依據(jù)：水電站壓力鋼管設(shè)計(jì)規(guī)范（SL2812003）設(shè)計(jì)引用流量 Q=

2、2.500m³/s（2）參考資料：水電站建筑物（王樹人 董毓新主編）、水電站（成都水力發(fā)電學(xué)校主編）2 設(shè)計(jì)基本資料末跨跨中截面管道中心內(nèi)水壓力 H=600000mm式中：鋼管管壁鋼材屈服點(diǎn) s =345.000N/mm²鋼管軸線傾角=47.483°3 初估管壁厚度t焊縫系數(shù) =0.9（1）根據(jù)末跨的主要荷載（內(nèi)水壓力）并考慮將鋼材的允許應(yīng)力降低15%，按鍋爐公式初估管壁厚度t：計(jì)算公式：s55. 0=15. 012-=HDt w20mm （3）軸向力A 鋼管自重軸向分力A1計(jì)算公式：則t應(yīng)滿足： t計(jì)算公式： （每跨管內(nèi)水重）（單位管長(zhǎng)管內(nèi)水重）鋼管中水重分力Q

3、w 計(jì)算表取計(jì)算管壁厚度t=18mm則：4.116N/mm²再考慮2mm的銹蝕裕量，管壁結(jié)構(gòu)厚度初定t=20mm（2）復(fù)核管壁結(jié)構(gòu)厚度是否滿足考慮制造工藝、安裝、運(yùn)輸?shù)纫?，保證必須的剛度的最小厚度要求：計(jì)算公式： （每跨鋼管自重）（單位管長(zhǎng)鋼管自重，考慮剛性環(huán)等附件的附加重量約為鋼管自重的25）鋼管自重分力Qs 計(jì)算表 鋼管中水重分力Qw4 鋼管應(yīng)力分析5.1mm 實(shí)際選用管壁厚度t=，滿足要求。計(jì)算公式：式中：4.1 跨中管壁斷面應(yīng)力分析計(jì)算截面管道中心內(nèi)水壓力 H=420000mm （1）徑向內(nèi)水壓力Pw H P =w H P 4800/+D t cos L q Q s s =

4、s s Dt q =25. 1cos L q Q w w =w w D q 225. 0= 軸向力的合力A計(jì)算公式：軸向力合力A計(jì)算表 溫升時(shí)支座對(duì)鋼管的摩擦力A7計(jì)算公式：式中：計(jì)算截面以上支座的個(gè)數(shù) n=15個(gè)溫升時(shí)支座對(duì)鋼管的摩擦力A7計(jì)算表計(jì)算公式：溫升時(shí)套筒式伸縮節(jié)止水填料的摩擦力A6計(jì)算表伸縮節(jié)內(nèi)套管內(nèi)徑D2=900mm套筒式伸縮節(jié)端部的內(nèi)水壓力A5計(jì)算表 溫升時(shí)套筒式伸縮節(jié)止水填料的摩擦力A6式中：伸縮節(jié)端部管道中心內(nèi)水壓力H´=420000mm 伸縮節(jié)內(nèi)套管外徑D1=940mm 套筒式伸縮節(jié)端部的內(nèi)水壓力A5計(jì)算公式： 式中：伸縮節(jié)至計(jì)算截面處的鋼管長(zhǎng)度L3=9430

5、0mm鋼管自重軸向分力A1計(jì)算表計(jì)算公式：sin 31L q A s =(P D DA '-=222154wH P '='P b D A '=1116(+=cos cos 7Lf q q n f qL A w s 7651A A A A A += 跨中軸向應(yīng)力x2計(jì)算表（3）法向力在橫斷面上產(chǎn)生的軸向應(yīng)力x2計(jì)算公式： 跨中軸向應(yīng)力x1計(jì)算表跨中環(huán)向應(yīng)力1計(jì)算表（2）軸向力A在橫斷面上產(chǎn)生的軸向應(yīng)力x1（以拉力為+）計(jì)算公式： 式中：為計(jì)算點(diǎn)半徑與管中心鉛垂線的夾角：=0°為管頂點(diǎn)；=90°為管水平軸線處；=180°為管底處。（1）徑向內(nèi)水壓力P在管壁中產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力1-=cos cos 1Pr 1H rt 2D r =rtAx 21=cos 22tr Mx -=cos (1012L q q M w s += 跨中斷面應(yīng)力條件復(fù)核計(jì)算成果表式中：相應(yīng)計(jì)算工況的允許應(yīng)力：=0.55s =1