按刚度条件确定管道的跨度计算

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制浆造纸工业计算手册下册》第176页（1200字）

［说明］如图2－5－38所示，管道在一定的跨度下总有一定挠度，根据对挠度的限制所确定的管道允许跨度，称作按刚度条件确定跨度。

图2－5－38 管道的挠度和坡度

1．当管道允许挠度f_max=0．1D_g时其允许跨度的计算

［说明］用试差法解下列方程组，直至l₁=l₂为止。

式中 l、l₁、l_，——管道的允许跨度(m)

x——管架到管道最大挠曲面的距离(m)

q——管道单位长度重量(N／m)

EI——管道的刚度(N·m²)

E——管材的弹性模量(Pa)，钢材E=2×10¹¹Pa

I——管子的断面惯性矩(m⁴)

D_a——管道的公称直径(m)

i——管道的坡度，一般取0．002～0．005

其它同上

［讨论］目前有些工程已取消坡度，取i=0，对应于f_max的x值确定为，当f_max=0．1D_g时，可用简化式计算。求解时逐次假定l值，代入下式右端，直到计算结果与假定值近似相等时，便认为所假定的l值为按刚度条件确定的允许跨度。简式为：

式中符号含义及单位均同上

2．对于严格不允许反坡的管道跨度计算

［说明］对于不允许反坡的管道(如输送特别粘的介质的管道，要求介质在管内完全自流的管道)，采用此法计算。

式中 i——管道坡度

其它同上

3．简化计算法

［说明］对于管壁温度为200℃以内的一般中、低压管道，在计算要求不十分严格时，可用简化式计算。

式中符号含义及单位同上