压力钢管明管结构计算书范本表格文件下载.xls

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式中：

钢管管壁钢材屈服点s=325.000N/mm末跨跨中截面管道中心内水压力H=77378mm钢管管壁厚度t初估计算表wHDst（mm）0.00000987737814003250.95178.753.7s55.015.012HDtw取计算管壁厚度t=8mm再考虑2mm的锈蚀裕量，管壁结构厚度初定t=7mm

（2）复核管壁结构厚度是否满足考虑制造工艺、安装、运输等要求，保证必须的刚度的最小厚度要求：

则t应满足：

t5.8mm实际选用管壁厚度t=7mm，满足要求。

4钢管应力分析4.1跨中管壁断面应力分析4.1.1荷载计算

（1）径向内水压力P计算公式：

计算截面管道中心内水压力H=77378mm则：

0.758N/mm

（2）垂直管轴方向的力（法向力）钢管自重分力Qs计算公式：

（每跨钢管自重）（单位管长钢管自重，考虑刚性环等附件的附加重量约为钢管自重的25）钢管自重分力Qs计算表DtsLqs（N/mm）Qs（N）140070.000078544.92045003.0219626钢管中水重分力Qw计算公式：

（每跨管内水重）（单位管长管内水重）钢管中水重分力Qw计算表DwLqw（N/mm）Qw（N）14000.000009844.920450015.08648070（3）轴向力A钢管自重轴向分力A1计算公式：

wHPwHP4800/DtcosLqQssssDtq25.1cosLqQwwwwDq225.0sin31LqAs式中：

伸缩节至计算截面处的钢管长度L3=34000mm钢管自重轴向分力A1计算表qsL3A1（N）44.9203.0213400072528套筒式伸缩节端部的内水压力A5计算公式：

伸缩节端部管道中心内水压力H=48818mm伸缩节内套管外径D1=1468mm伸缩节内套管内径D2=1400mm套筒式伸缩节端部的内水压力A5计算表D1D2wHP（N/mm2）A5（N）146814000.0000098488180.47873216温升时套筒式伸缩节止水填料的摩擦力A6计算公式：

温升时套筒式伸缩节止水填料的摩擦力A6计算表D1b11PA6（N）14683000.30.478198402温升时支座对钢管的摩擦力A7计算公式：

计算截面以上支座的个数n=6个温升时支座对钢管的摩擦力A7计算表nqsqwLfA7（N）63.02115.08645000.544.920173090轴向力的合力A计算公式：

轴向力合力A计算表A1A5A6A7A（N）7252873216198402173090517236PDDA222154wHPPbDA1116coscos7LfqqnfqLAws7651AAAAA4.1.2跨中管壁断面应力计算

（1）径向内水压力P在管壁中产生的环向应力1计算公式：

为计算点半径与管中心铅垂线的夹角：

=0为管顶点；

=90为管水平轴线处；

=180为管底处。

跨中环向应力1计算表DrPtH1（N/mm2）014007000.75877737844.92075.3459014007000.75877737844.92075.8318014007000.75877737844.92076.316

（2）轴向力A在横断面上产生的轴向应力x1（以拉力为+）计算公式：

跨中轴向应力x1计算表Artx1（N/mm2）5172367007-16.8（3）法向力在横断面上产生的轴向应力x2计算公式：

跨中轴向应力x2计算表qsqwLMrtx2（N/mm2）03.02115.086450044.920259634317007-2.409903.02115.086450044.92025963431700701803.02115.086450044.9202596343170072.409（4）内水压力P在管壁产生的径向应力r计算公式：

coscos1Pr1Hrt2DrrtAx21cos22trMxcos）（1012LqqMws）coscos（rHPwr跨中径向应力r计算表wHrr（N/mm2）00.00000987737870044.920-0.753900.00000987737870044.920-0.7581800.00000987737870044.920-0.7634.1.3跨中管壁断面各计算点应力条件复核复核公式：

相应计算工况的允许应力：

=0.55s=129.250N/mm跨中断面应力条件复核计算成果表部位=1x1x2xr管顶点075.345-16.8-2.409-19.209-0.75386.81122.7875管水平轴线9075.83-16.80-16.8-0.75885.742122.7875管底点18076.316-16.82.409-14.391-0.76384.719122.7875编制2003年10月13日rxrxrx222121xxx4.2加径环及其旁管壁断面应力分析4.2.1荷载计算

（1）径向内水压力P计算公式：

计算截面管道中心内水压力H=37000mm则：

0.363N/mm

（2）垂直管轴方向的力（法向力）钢管自重分力Qs计算公式：

伸缩节至计算截面处的钢管长度L3=43000mm钢管自重轴向分力A1计算表qsL3A1（N）44.9203.0214300091727套筒式伸缩节端部的内水压力A5计算公式：

伸缩节端部管道中心内水压力H=48818mmwHPwHPcosLqQssssDtq25.1cosLqQwwwwDq225.0sin31LqAsPDDA222154wHP伸缩节内套管外径D1=1468mm伸缩节内套管内径D2=1400mm套筒式伸缩节端部的内水压力A5计算表D1D2wHP（N/mm2）A5（N）146814000.0000098488180.47873216温升时套筒式伸缩节止水填料的摩擦力A6计算公式：

轴向力合力A计算表A1A5A6A7A（N）91727732161984021730905364354.2.2加径环的有关参数计算

（1）加径环横截面简图加径环宽度a=25mm加径环高度h=200mmPbDA1116coscos7LfqqnfqLAws7651AAAAA

（2）加径环参数计算管壁等效翼缘宽（一侧）的倒数k计算公式：

等效翼缘宽度计算表rtk（1/mm）70070.018加径环的净面积AR0计算公式：

加径环净面积AR0计算表ahtAR0（mm2）2520075175加径环的有效面积AR计算公式：

加径环有效面积AR计算表ahktAR（mm2）252000.01875953加径环有效断面重心轴至管中心距离rk计算公式：

加径环有效断面重心轴至管中心距离rk计算表ahtrkrk（mm）2520077000.018790.434距离参数y1、y2计算公式：

距离参数y1、y2计算表htrrky1（mm）y2（mm）2007700790.43416.56683.434加径环有效断面惯性矩Jk计算公式：

rtk78.01thaAR0tkaahAR）2（takahtrtakrthahrk2222krrthy21trryk2223213）2（）2（）2（121121tytaktakahyahJk加径环有效断面惯性矩Jkahkty1y2Jk（mm4）252000.018716.56683.43425243356加径环净截面面积与有效截面面积的比值（相对刚度系数）计算公式：

加径环净截面面积与有效截面面积的比值计算表atAR0AR257517559530.844.2.3加径环及其旁管管壁断面应力计算

（1）径向内水压力P在管壁中产生的环向应力2计算公式：

加径环及其旁管环向应力2计算表rPt2（N/mm2）7000.362670.845.802注：

由于忽略不均匀水压力，管壁横断面上各点的环向应力2相等

（2）轴向力A在横断面上产生的轴向应力x1（以拉力为+）计算公式：

加径环及其旁管轴向应力x1计算表Artx1（N/mm2）5364357007-17.424（3）法向力在横断面上产生的轴向应力x2计算公式：

加径环及其旁管轴向应力x2计算表qsqwLMrtx2（N/mm2）03.02115.086450044.920259634317007-2.409903.02115.086450044.92025963431700701803.02115.086450044.9202596343170072.409rtAx21cos22trMxcos）（1012LqqMwsRRAatA01Pr2t（4）由加径环局部约束产生的轴向应力x3（管壁内缘+，外缘-）计算公式：

加径环及其旁管轴向应力x3计算表Prtx3（N/mm2）0.840.3626700755.312（5）内水压力P在管壁内缘产生的径向应力r计算公式：

加径环及其旁管管壁内缘径向应力r计算表wHrr（N/mm2）00.00000983700070044.920-0.358900.00000983700070044.920-0.3631800.00000983700070044.920-0.367注：

加径环及其旁管管壁外缘径向应力r=04.2.4加径环及其旁管管壁断面各计算点应力条件复核复核公式：

=0.67s=217.750N/mm加径环及其旁管断面应力条件复核计算成果表序号应力=0（管顶）=90（管水平轴线）=180（管底）内缘外缘内缘外缘内缘外缘1xx1-17.424-17.424-17.424-17.424-17.424-17.424x2-2.409-2.409002.4092.409x355.312-55.31255.312-55.31255.312-55.312合计35.479-75.14537.888-72.73640.297-70.3272r-0.3580-0.3630-0.367035.8025.8025.8025.8025.8025.802433.18978.20835.57175.80437.95773.45206.863206.863206.863206.86