伸缩量的计算
热水管道的伸缩及补偿
热水管道的伸缩及补偿
1.资料介绍在热水管道中，每米钢管的伸缩长度为0.08mm,每米铜管的伸缩长度为1.37mm;
2.热镀锌管热水系统中,一个伸缩器（Ω型,II型,波型,和套管）能承受的伸缩长度平均为50mm，因此,在水平的热水直线管道每隔50m,立管每隔30m设置一个伸缩器.管道的每一个转弯可以承受的伸缩能力为10~20mm,. 每个伸缩器必须安装在两个固定支架之间.
3. 利用自然补偿等吸收管道温度变形时,弯曲两侧管段的长度不宜超过下表：
4.塑料热水管（冷水管）管道伸缩长度计算:
管道伸缩长度ΔL=ΔT·L·a 其中：ΔT=0.65Δts+Δtg
管道的最小自由臂长度LsΔL
K
管材比例系数K值表
几种管材a值表
5.垫层内的入户小管径的塑料热水管可不考虑管道伸缩的措施.
6.当塑料热水管直线管道不能利用自然补偿或补偿器时,可通过固定支承利用管材的自身容许的变形量解决温度伸缩的伸缩量.
直线管段最大固定支承（固定支架）间距见下表
:
直线管段最大固定支承（固定支架）间距
7.塑料热水管直线段长度大于上表,铜管.不锈钢管与衬塑钢管的直线长度大于20m时,应设伸缩器解决管道的伸缩.。
伸缩缝计算
伸缩装置伸缩量的计算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第8.6条和附录F 计算一个伸缩装置伸缩量所采用的梁体长度l＝60m当地最高有效气温值Tmax＝35℃当地最低有效气温值Tmin＝-10℃混凝土等级50环境年平均相对湿度RH＝75%温度上升引起的梁体伸长量：△lt+＝ac*l*（Tmax-Tset，l）温度上降引起的梁体伸长量：△lt-＝ac*l*（Tset，u-Tmin）ac---梁体混凝土材料线膨胀系数，取值0.00001；l----计算一个伸缩装置伸缩量所采用的梁体长度；Tset，u---预设的安装温度范围的上限取值＝15℃Tset，l---预设的安装温度范围的下限取值＝10℃得：△lt+＝0.015m15mm△lt-＝0.015m15mm混凝土收缩引起的梁体缩短量△ls-＝ξcs(tu,to)*l混凝土抗压强度ƒcu,k＝50Mpaξs(ƒcm)＝[160+10*βsc*(9-ƒcm/ƒcmo)]/1000000＝0.00037βrh＝1.55*[1-(RH/RHO)3]＝0.896094ξcso= ξs(ƒcm)*βrh＝0.000332梁构件截面面积A＝527555mm2构件与大气接触的周边长度u＝4288.981mm构件理论厚度h＝246.0048mm收缩开始时的混凝土龄期(可假定3～7d)ts＝5d计算考虑时刻的混凝土龄期t＝28dA=(t-ts)/t1=23B=350*(h/ho)2=2118.143βs(t-ts)=(A/(A+B))0.5=0.103643得： ξcs(t,ts)= 3.44E-05△ls-＝0.002062m混凝土徐变引起的梁体缩短量△lc-＝σpc*Φ*(tu,to)*l/Ec由预应力引起截面重心处的法向压应力σpc＝5Mpa梁混凝土弹性模量Ec＝34500MPaβh＝150*[1+(1.2*RH/RHO)18]*h/ho+250=674.3933β(ƒcm)=5.3/((ƒcm/ƒcmo)0.5)= 2.419108加载时的混凝土龄期to＝25dC＝（t-to）/t1＝3βc（t-to）＝[C/(βh+C)]0.3=0.196736β(to)=1/(0.1+(to/t1)0.2)=0.499088Φrh=1+(1-RH/RHO)/(0.46*(h/ho)0.3333)= 1.402606Φo=Φrh*β(ƒcm)*β(to)= 1.693434Φ(t,to)=Φo*βc（t-to）=0.33316得： △lc-＝0.0028974、由制动力引起的板式橡胶支座剪切变形而导致的伸缩缝开口量△lb-或闭口量△lb+ 分配给支座的汽车制动力标准值Fk＝13.75KN支座橡胶层的总厚度te＝25mm支座橡胶的剪变模量Ge＝1Mpa支座平面的毛面积Ag＝31415.93mm2得： △lb+或△lb-＝Fk*te/Ge*Ag＝10.9419mm5、按照梁体的伸缩量选用伸缩装置的型号：伸缩装置伸缩量增大系数β＝ 1.31）、伸缩装置在安装后的闭口量C+C+=β*(△lt++△lb+)＝33.7mm2）、伸缩装置在安装后的开口量C－C-=β*(△lt-+△ls-+△lc-+△lb-)=33.7mm3）、伸缩装置的伸缩量C应满足：C≥C++C-=67.5mm。
伸缩量计算
48Tmax4030Tmin0△L-18Tset15γ0.000010.000012△L t=（T max-T min）γ·L L120000（mm）△L+=（T max-T set）γ·L△L-=（T set-T min）γ·L式中△L t ——温度变化引起的伸缩量△L+ ——温度升高引起的梁的伸长量△L- ——温度降低引起的梁的伸缩量T max ——设计最高环境温度T min ——设计最低环境温度T set ——设置伸缩装置时温度γ ——膨胀系数（钢梁为12×10-6，混凝土为10×10-6）7.2△t20根据我国《公路桥涵设计通用规范》第2.2.4条规定，混凝土的收缩14.93δρ 6.841402钢束面积3894.771Ee33000φ2β0.3△L s=△t×γ×L×β△L c=δρ/E e×φ×L×β混凝土龄期（日）0.250.513式中△L s ——由于干燥收缩引起的梁的收缩量徐变、干燥收缩的递减系数β0.80.70.60.4△L c ——由于徐变引起的梁的收缩量E e ——混凝土的弹性模量（33000MP a）δρ ——由于预应力等引起的平均轴向应力φ ——混凝土的徐变系数（一般φ=2.0）β ——徐变、干燥收缩的递减系数总伸缩量△L70.13（mm）第2.2.4条规定，混凝土的收缩影响可作为温度的额外降低考虑。
如对于整体浇筑的混凝土结构的收缩影响，对于一般地区相当于温度降低20℃。
锚固应力1395梁截面面积794165.5(mm²)612240.30.20.119.87128钢绞线一根标准钢丝截面积1×7139.099。
伸缩量计算公式
伸缩量计算公式
伸缩量的计算公式取决于具体的材料和情况。
以下是两种常见的伸缩量计算公式：
1. 对于气温变化引起的伸缩量（以mm为单位），其计算公式如下：
△L t = ɑL(T max - T min)
△L t+ = ɑL(T max - T1)
△L t- = ɑL(T2 - T min)
其中，ɑ为材料线膨胀系数，L为伸缩梁长（mm），T max为当地日平均最高气温，T min为当地日平均最低气温，T1和T2为安装温度范围的上限和下限，△L t+为T1温度时刻上升到最高温度引起的梁体伸长量，△L t-为T2温度时刻下降到最低温度引起的梁体收缩量。
2. 对于管道伸缩量，其计算公式如下：
X = a·L·△T
其中，X为管道膨胀量（mm），a为线膨胀系数（取/m），L为补偿管线（所需补偿管道固定支座间的距离）长度（m），△T为温差（介质温度-安装时环境温度）。
需要注意的是，不同材料的线膨胀系数可能不同。
在使用以上公式进行计算时，请根据具体材料和情况选择适当的参数值。
同时，上述公式适用于特定
情况下材料或结构的伸缩量计算，仅供参考。
如需准确计算，请根据实际情况进行具体分析和测量。
桥梁伸缩量计算
0.023mαc =1E-5 L=120T max =34T set,1=150.034mT set,u =25T min =-30.02m 0.0001670.031m 值为:5.82Mpa1.51534500Mpa27.36mm(本桥采用的是盆式支座）101mm(本桥采用的是盆式支座）128.537mmβ为伸缩装置伸缩量增大系数，可取β=1.2～1.4。
注：当施工温度在设计规定的温度范围以外时，伸缩装置应另计算。
四、按照梁体的伸缩量选用伸缩装置的的型号:伸缩装置在安装后的闭口量C+＝β(Δl t +)=伸缩装置在安装后的开口量C －＝β(Δl t －＋Δl s －＋Δl c －)＝伸缩装置的伸缩量C＝C +＋C －＝的混凝土徐变系数,本桥计算得截面的平均理论厚度为440mm，本桥所处环境年平均湿度大于70％。
t 0按28天计算，则取φ(t u ，t 0)= Ec为混凝土的弹性模量，C50混凝土取为: 三、由混凝土徐变引起的梁体缩短量Δl C －，按下列公式计算：Δl s －＝εps /E c ×φ(t u ，t 0)×L= δpc 为由预应力(扣除相应阶段预应力损失)引起的截面重心处法向压应力，本桥取平均 φ(t u ，t 0)为伸缩装置安装完成时梁体混凝土龄期t0至徐变终了时混凝土龄期tu之间 εcs (t u ，t 0)为伸缩装置安装完成时梁体混凝土龄期t 0至收缩终了时混凝土龄期tu之间的混凝土收缩应变，按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)表6.2.7，计算得截面的平均理论厚度为440mm，本桥所处环境年平均湿度大于70％。
t 0按28天计算，则取εcs (t u ，t 0)＝桥台伸缩量计算Δl s －＝εcs (t u ，t 0)×L=T set,1预设的安装温度范围的下限值；Δl t += αc ×L×(T max －T set,l )= 2 温度下降引起的梁体缩短量Δl t -：Δl t -= αc ×L×(T set,u -T min )=T set,u 为预设的安装温度范围的上限值； 根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第8.6.2条,详细计算过程及结果如下：一、由温度变化引起的伸缩量，按下列公式计算：1 温度上升引起的梁体伸长量Δl t +：表4.3.12-2取值；L为一个伸缩装置伸缩量所采用的梁体长度，单位以米计；为梁体混凝土线膨胀系数；Tmax为当地最高有效气温，根据《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2015Tmin为当地最低有效气温，根据《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2015表4.3.12-2取值；二、由混凝土收缩引起的梁体缩短量Δl s －，按下列公式计算：。
伸缩缝工程量计算
伸缩缝工程量计算一伸缩缝伸缩量计算公式：△e=ka（tmax-tin）L，伸缩缝工程量以延长米计算，如内外双面填缝者，工程量双面计算。
伸缩缝项目适用于屋面、墙面及地面部分。
建筑伸缩缝即伸缩缝，是指为防止建筑物构件由于气候温度变化(热胀、冷缩)，使结构产生裂缝或破坏而沿建筑物或者构筑物施工缝方向的适当部位设置的一条构造缝。
伸缩缝是将基础以上的建筑构件如墙体、楼板、屋顶(木屋顶除外)等分成两个独立部分，使建筑物或构筑物沿长方向可做水平伸缩。
二建筑伸缩缝也称为伸缩缝，是指为防止建筑物构件由于气候温度变化(热涨、冷缩)，使结构产生裂缝或破坏而沿房屋长度方向的适当部位竖向设置的一条构造缝。
伸缩缝是将基础以上的建筑构件如墙体、楼板、屋顶(木屋顶除外)等分成两个独立部分，使建筑物沿长方向可做水平伸缩。
伸缩缝算法是伸缩缝的长度立面按高度，就是建筑物要设伸缩缝的高度，如墙面伸缩缝，平面按长度，就是建筑物要设伸缩缝的长度，如屋面伸缩缝。
挡土墙是露天的边坡支挡结构，根据GB50007-2011《建筑地基基础设计规范》6.7节规定 6.7.5 重力式挡土墙应每间隔10m～20m 设置一道伸缩缝。
当地基有变化时宜加设沉降缝。
在挡土结构的拐角处，应采取加强的构造措施。
具体间隔距离及缝宽照施工图，一般30~50mm，缝中的柔性防水材料计算体积就是挡土墙的截面积乘上缝宽(30~50mm)。
伸缩缝工程量以延长米(M)计算，如内外双面填缝者，工程量双面计算。
伸缩缝项目适用于屋面、墙面及地面部分。
包括固定支座、圆板式支座、球冠圆板式支座，以体积立方分米(dm3)计量，盆式支座按套计量。
伸缩缝安装一般是由伸缩缝厂家进行了，而伸缩缝产品是以米进行计量的，故伸缩缝工程量一般也以米进行计量。
管材的线膨胀及伸缩量的计算
一、热膨胀量的计算管道安装完毕投入运行时，常因管内介质的温度与安装时环境温度的差异而产生伸缩。
另外，由于管道本身工作温度的高低，也会引起管道的伸缩。
实验证明，温度变化而引起管道长度成比例的变化。
管道温度升高，由于膨胀，长度增加；温度下降，则由于收缩，长度缩短。
温度变化1度相应的长度成比例变化量称为管材的线膨胀系数。
不同材质的材料线膨胀系数也不同。
碳素钢的线膨胀系数为12×10—6／℃，而硬质聚氯乙烯管的线膨胀系数为80X10—6／℃，约为碳素钢的七倍。
管材受热后的线膨胀量，按下式进行计算： ()L t t L 21-=∆α式中△L ——管道热膨胀伸长量(m)；——管材的线膨胀系数(1／K)或(1／℃)；t 2——管道运行时的介质温度(℃)；t l ——管道安装时的温度(℃)，安装在地下室或室内时取t 1=—5℃；当室外架空敷设时，t 1应取冬季采暖室外计算温度；L ——计算管段的长度(m)。
不同材质管材的。
值见表2—1。
表2—1不同材质管材的线膨胀系数在管道工程中，碳素钢管应用最广，其伸长量的计算公式为()L t t L 2161012-⨯=∆- 管道材质线膨胀系数/（×10—6/℃） 管道材质 线膨胀系数/（×10—6/℃） 碳素钢铸铁中铬钢不锈钢镍钢奥氏体钢 12 17 纯铜(紫铜) 黄铜 铝 聚氯乙烯 氯乙烯 玻璃 80 10 5式中12×10—6——常用钢管的线膨胀系数(1／)。
根据式(2—2)制成管道的热伸长量△L表(见表2—2)，由表中可直接查出不同温度下相应管长的热伸长量。
例有一段室内热水采暖碳素钢管道，管长70m，输送热水温度为95℃，试计算此段管道的热伸长量。
解根据钢管的热膨胀伸长量计算式(2—2)△L=12×10—6(t1—t2)L=12×10—6（95+5）×70=由已知管长及送水温度，直接查表2—2，也可得管道的热伸长量△L。
压力钢管伸缩量计算公式
压力钢管伸缩量计算公式英文回答：Calculation formula for expansion and contraction of pressure steel pipes.The expansion and contraction of pressure steel pipes is an important factor to consider in the design and installation of piping systems. The amount of expansion and contraction that a pipe will experience is dependent on a number of factors, including the length of the pipe, the material of the pipe, the temperature of the fluid flowing through the pipe, and the pressure of the fluid.The following formula can be used to calculate the expansion and contraction of a pressure steel pipe:ΔL = α L ΔT.where:ΔL is the change in length of the pipe (in inches)。
α is the coefficient of thermal expansion for the pipe material (in inches per inch per degree Fahrenheit)。
L is the length of the pipe (in inches)。
ΔT is the change in temperature of the fluid flowing through the pipe (in degrees Fahrenheit)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
桥梁伸缩量的计算
伸缩量的计算
桥梁结构长期暴露在复杂的自然环境中，决定其伸缩量的因素有：①、大气温度；②、砼的收缩；③、预应力产生的徐变；④、可变荷载引起的梁端转动等。
1、气温变化引起的伸缩量△L t(mm)
对某一固定安装温度下的伸缩量计算公式：
a. △L t=ɑL(T max-T min)
对某一安装温度范围(T1 ,T2)下的伸缩量计算公式：
b. △L t=△L t++ △L t-
△L t+=ɑL(T max-T1)
△L t-=ɑL(T2-T min)
以上公式中：ɑ为材料线膨胀系数，对砼材料，ɑ=10x10-6/℃，对钢结构，ɑ=12x10-6/℃；L为伸缩梁长(mm)；T max为当地日平均最高气温；T min为当地日平均最低气温；△L t+为T1温度时刻上升到最高温度引起的梁体伸长量；△L t-为T2温度时刻下降到最低温度引起的梁体收缩量。
通常情况下，伸缩缝在某一安装温度范围下进行安装，采用b式计算较为合理。
2、砼的收缩引起的变位量△L s(mm)
变位量△L s的一般计算式为：
△L s=ε∞βL
上式中，ε∞表示砼收缩系数，在实际计算中,ε∞相当于降温200C 产生的收缩量，取值20×10-5；β表示砼收缩折减系数,与梁体混凝土龄期有关；L表示伸缩梁长(mm)。
3、由预应力等荷载引起梁体徐变变位△L c(mm)
梁体徐变变位量△L c可按下式计算：
△L c=(σp/E c)φ∞βL
上式中，σp表示由预应力等荷载引起的梁体截面平均轴向应力；
E c为砼弹性模量；φ∞为预应力砼徐变系数，一般取值2.0；β表示砼收缩折减系数；L表示伸缩梁长(mm)。
4、由可变荷载引起的梁端转动产生的伸缩量R(mm)
R可考虑只与伸缩梁长L(mm)有关
对预应力混凝土桥R=4×10-5L
对钢结构桥R=6×10-5L
通过上面各公式得出，桥梁的基本伸缩量为以上各式之和。
△L0=△L t+△L s+△L c+R
需要说明的是，对不同的桥梁结构类型而言，其伸缩量只与上述部分因素有关。
钢结构桥只考虑气温变化和可变荷载的影响；钢筋混凝土桥只考虑气温变化和混凝土收缩变位的影响；预应力混凝土桥则需要考虑上述所有可能因素的影响。
通过上述公式可计算桥梁基本伸缩量，但桥梁的设计伸缩量还需在求得基本伸缩量的基础上再给予一定的富裕量(基本伸缩量的30％)。
则设计伸缩量为：△L=1.3△L0
在一般情况下或在工程设计的初步阶段，不同地域的几种桥梁结构型式的伸缩量也可通过表七粗略地求得。
对于柔性体系的桥梁，如斜拉桥或悬索桥，其伸缩量可取伸缩梁长的1.5×10-3，其中梁长和伸缩量的单位均为mm。
表七：
注：伸缩梁长L的单位为mm；伸缩量的单位为mm。
伸缩装置选型及缝宽计算示例1
某预应力砼箱形截面连续梁大桥，一端伸缩梁长L=200m；当地日平均最高气温T max=35 0C,日平均最低气温T min=－5 0C；砼线膨胀系数ɑ=10x10-6；收缩应变ε∞=20x10-5；徐变系数φ∞=2.0；弹性模量E c=3.5x104Mpa；砼收缩、徐变折减系数β=0.3；预应力产生的截面平均轴向应力σp=7.0 Mpa；安装温度变化范围10～150C。
100C安装时温度变化产生的梁体伸长量△L t+：
△L t+=ɑL(T max-T1)= 10×10-6×200×103×(35-10)=50mm 150C安装时温度变化产生的梁体缩短量△L t-：
△L t-=ɑL(T2-T min)= 10×10-6×200×103×(15+5)=40mm 砼收缩产生的梁体缩短量△L s:
△L s=ε∞βL=20×10-5×0.3×200×103=12mm
砼徐变产生的梁体缩短量△L c:
△L c=(σp/E c)φ∞βL=(7.0/3.5×104)×2.0×0.3×
200×103=24mm
由可变荷载引起的梁端转动量R
R=4×10-5L=4×10-5×200×103=8mm
从以上看出，梁体的伸长量为50mm，缩短量为40+12+24+8=84mm。
基本伸缩量为50+84=134，考虑30％的富裕量；则设计伸缩量为 1.3x134=174.2mm。
相应的伸缩装置设计闭口量为1.3x50=65mm；设计开口量为1.3x84=109.2mm；
此时，伸缩装置安装定位缝宽为：50+106/2=103mm。
伸缩装置选型及缝宽计算示例2
某钢结构箱形截面桥梁，伸缩梁长L=800m；当地日平均最高气温T max=350C,日平均最低气温T min=－100C；材料线膨胀系数ɑ=12x10-6；安装温度变化范围15～200C。
对钢结构桥梁：最高和最低有效温度分别在当地日平均最高、最低气温的基础上升高和降低100C。
150C安装时温度变化产生的梁体伸长量△L t+：
△L t+=ɑL(T ma×+10-T1)= 12×10-6×800×103×(35+10-15)=288mm
200C安装时温度变化产生的梁体缩短量△L t-：
△L t-=ɑL(T2-T min+10)= 12×10-6×800×103×(20+10+10)=384mm
由可变荷载引起的梁端转动量R
R=6×10-5L =6×10-5×800×103=48mm
从以上看出，梁体的伸长量为288mm，缩短量为384+48=432mm。
基本伸缩量为288+432=720，考虑30％的富裕量；则设计伸缩量为1.3×720=936mm。
相应的伸缩装置设计闭口量为1.3×288=374.4mm；设计开口量为1.3×432=561.6mm；
此时，伸缩装置安装定位缝宽为：288+240/2=408mm。