埋地管道荷载计算-3
埋地钢管结构计算
3)计算系数
rG1 1.2 包角 90 DL 1.25 n 2 rG,sv 1.27 kgm 0.102 η 0.9 Kst 2 rGw 1.2 kvm 0.157 γ 0 1 Kf 1.1 rGs 1.27 kwm 0.102 ψ 0.85 DL 1.5 Rq 1.4 kb 0.096 ψc 0.9
3
Br/d1 5.46 ν p 0.3
rs(kN/m ) rst(kN/m ) 19 78.5
ξ 1.02 ν s 0.4
Ed(kN/m2) 3.06E+03
2)几何参数
a(m) 0.2 D1(m) 1.832 b(m) 0.6 D0(m) 1.816 b0(m) 1 r0(m) 0.908 t(m) 0.016 r1(m) 0.916 D(m) 1.8 t0(m) 0.014 设计地面高程(m) 管中心高程(m) 18.61 管顶高程(m) 15.076 Ip(m4) 0.001167 14.16 Hs(m) 设计外水位(m) 3.534 15.28
OK！！！
4.稳定验算
工况1地面汽车荷载(kN/m2) 工况2地面堆积荷载(kN/m2) Fcr,k(kN/m )
2
( G1k gmG1k G , sv kvm Fsv , k Gw kwmGwk Qc kvmqik D1 )r0b0 E r 1 0.732 d ( 0 )3 E p t0 N c Q Fwd , k r0b0 N 6M x p c QEp T b0t0 b0t0 2 M
242.54 254.29 673.93
OK！！！ OK！！！
f
0 f
2
Fcr, k Kst (Fsv , k / D1 qik Fvk )
埋地穿路钢质管道承受竖向载荷的计算方法
埋地穿路钢质管道承受竖向载荷的计算方法LI Ming;GUAN Yishan【摘要】埋地穿路钢质管道承受的竖向载荷包括土壤载荷和路面载荷两部分,是管道稳定性校核和强度校核的重要参数,竖向载荷计算方法的探讨对管道建设和安全运营都具有重要的意义.目前土壤载荷和路面载荷的计算方法都有一定的适用范围,选取方法不同则计算结果不同,土壤载荷的计算方法主要有GB 50332公式法和有限元法;路面载荷的计算方法主要有Holl积分法、JTG D60分布角法、AWWA M45分布角法和有限元法.通过分析各种计算方法的特点,以及不同计算方法计算结果之间的差异,找出产生这些差异的原因,确定不同管径、不同埋深等条件下宜选用的计算方法,这对于准确确定管顶竖向载荷具有指导意义;同时,根据有限元分析结果,得出大管径深埋管道的稳定性和强度校核不应只考虑管顶竖向载荷作用,某些情况下管道侧向载荷比竖向载荷还要大.【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2019(038)002【总页数】7页(P70-76)【关键词】埋地穿路钢质管道;土壤载荷;路面载荷;总的竖向载荷;计算方法【作者】LI Ming;GUAN Yishan【作者单位】【正文语种】中文埋地钢质管道在竖向载荷作用下超过一定限度时将丧失承受竖向载荷的能力，因此工程上将埋地钢质管道的稳定性校核和强度校核作为管道承受竖向载荷作用下是否安全的判定标准[1-7]。
竖向载荷大小的计算方法，尤其是管道承受路面载荷的计算是校核过程中的一个难点，主要是因为不同的计算方法所采取的理论模型不相同，没有一个统一的理论模型能够完全准确地模拟不同管径、不同管顶埋深管道承受的竖向载荷，不同的理论模型随着管径、管顶埋深的变化均存在一定的适用范围。
如果计算方法造成计算结果偏大，则需要增加盖板涵等措施来减小管顶竖向载荷，从而造成投资偏大；如果计算结果偏小，没有增加有效的保护措施会造成管道处于不安全状态。
管道荷载计算方法规定
中国石化集团兰州设计院标准SLDI 333C06-2001 0 新制定全部顾英张彦天郑明峰2002.04.01修改标记简要说明修改页码编制校核审核审定日期2001-01-08 发布 2001-01-15 实施中国石化集团兰州设计院管道荷载计算方法规定目录1.范围2.荷载类型和组合2.1 荷载类型2.2 条件2.3 荷载组合3. 荷载计算方法3.1 管子荷载3.2 由热胀或热缩引起的水平荷载和垂直荷载3.3 摩擦力3.4 地震荷载、风荷载、雪荷载、冲击荷载1. 范围本标准中包括的荷载数据的计算方法用于土建结构条件的设计。
2.荷载类型及组合2.1 荷载类型荷载数据应包含以下荷载:（1）管道荷载(自重及工作荷载)管道重量,保温材料,介质等（2）热胀或热缩引起的反作用力反作用力是由管子的热胀或对收缩以及位移约束引起的。
（3）摩擦力摩擦力是由管架上的管子的位移引起的。
（4）地震荷载(a) 由地震加速引起的荷载(b)由管道约束点与地震相关的位移引起的反作用力(反作用力的计算方法与热应力的计算方法类似) （5）风荷载（6）雪荷载（7）冲击荷载由安全阀气流或水锤的冲击引起的荷载。
（8）膨胀节的拉伸及反弹作用。
2.2条件荷载的计算应经过下述条件的研究。
当荷载已达到正常操作时的最大值，或其他操作情况下荷载的变化可以忽略不计，计算可仅以正常操作情况为基准。
（1）水压试验、气压试验充水重。
（2）正常操作条件。
正常操作条件不同于以下第（3）条中所述情形。
（3）特殊操作情况（a）开车情况（从开车到正常操作的过渡情况）。
管子从管架上松开，设备或管道等内部温度的临时变化引起的热应力。
（b）停车情况（从正常操作到停车的过渡情况）。
应考虑到与紧急停车相关的问题（压降等），开车时的情况也应考虑。
（c）除焦，再生操作，蒸汽转化等。
2.3荷载组合（a）下表是在各种条件下同时起作用的荷载组合。
P : 集中荷载W: 均匀荷载Q : 单位荷载(单位面积重量)（2）假设地震荷载,风荷载及冲击荷载没有同时产生影响.（3）在水压实试验中无需标注管架,梁,结构等的垂直荷载.在其他情况下,当管线数量较少时，应单独标出每跟管线的垂直荷载。
管道的荷载计算方法
管道荷载计算方法注意（1）此设计规定应按照以下说明：管道设计工作应按照规定执行。
（2）此规定指出工程设计专业必须为管道设计的需要来执行。
在规定基础上管道设计者可以作适当的修改。
2．荷载和外力的设计2.1通则当设计下列结构时，应考虑荷载。
各种荷载的联合作用在计算中的应用见2.14条。
2.2结构本体应计算结构本体和防火材料的重量。
2.3动设备对于泵、压缩机、马达等设备重量，要尽可能快地从制造商处获取相关数据，其中应包括控制、辅助设备、配管等重量。
在对设备直接设在支架上的情况进行计算时，应尽可能快地提交相关动力影响因素。
2.4起重机荷载起重机的荷重应根据制造商的数据来确定。
2.5容器、塔等除容器和塔外，还包括过滤器、沉降槽、换热器、冷凝器及其配管。
根据该类设备各种荷载的综合情况，在计算中应包括以下重量/荷载。
（1）空重这是容器、塔等的静止重量，包括衬里材料、保温、防火、阀门等，应根据制造商提供的数据推导出来。
（2）操作重操作重是容器、塔等的空重，几在该单元操作过程中最大容量的重量之和。
（3）水压实验荷载在现场需要对设备进行水压实验时，设计支架结构时应考虑该设备完全充满水的重量。
当一个支撑支一台以上的容器时，该支撑应根据以下基础进行设计：在同一时刻，一台容器进行水压实验，而其他容器为空设备或仍处于操作状态中。
2.6活动荷载（1）活动荷载应根据以下平台或通道的用途分为几个等级（a）A级主要用作人行通道，除了人可搬动的物品外，没有其他东西。
例如台阶、楼梯平台、管架上人行道、仪表监测平台及阀门操作平台。
（b）B级用于较轻的阀门、换热器、法兰、类似部件的检修工作，放置拆卸这些部件的工具，若在梁或桁架上放置重物须加小心。
（c）C级承受特殊荷载。
要根据特殊需要进行设计。
（2）活动荷载见表1表1 生活荷载2.7风荷载风荷载应根据UBC确定，假设以下几点：风驻点压力q=140kg/m2（在10米高度）方向“c”重要系数I=1风力可从各个方向作用于构筑物，应考虑其最不利的情况（最大逆风向）。
导管埋深计算公式文解释
导管埋深计算公式文解释在工程施工中，导管埋深是一个非常重要的参数，它直接关系到管道的使用寿命和安全性。
因此，正确计算导管的埋深是非常重要的。
本文将对导管埋深的计算公式进行详细的解释，以帮助读者更好地理解和应用这一重要参数。
导管埋深的计算公式通常包括以下几个参数，管道直径、埋深系数、地表荷载、地下水位等。
下面将逐一对这些参数进行解释，并给出相应的计算公式。
1. 管道直径。
管道直径是指管道横截面的直径，通常以毫米（mm）为单位。
在计算导管埋深时，管道直径是一个重要的参数，因为它直接影响到管道的受力情况和承载能力。
一般来说，管道直径越大，需要的埋深就会越深，以保证管道的安全性和稳定性。
2. 埋深系数。
埋深系数是指管道埋深与管道直径的比值，通常用来表示管道埋深的相对大小。
埋深系数的选取需要考虑到地表荷载、地下水位等因素，一般来说，埋深系数越大，管道的安全性和稳定性就会越高。
3. 地表荷载。
地表荷载是指地表对管道的垂直荷载，通常由土壤、道路、建筑物等因素所产生。
地表荷载是导管埋深计算中一个重要的参数，它直接影响到管道的受力情况和稳定性。
在实际工程中，地表荷载需要根据具体情况进行测算和分析，以保证管道的安全使用。
4. 地下水位。
地下水位是指地下水的水位高度，它直接关系到管道的防水和防渗能力。
在导管埋深计算中，地下水位是一个重要的参数，需要根据实际情况进行测算和分析，以保证管道的安全使用。
根据以上参数，导管埋深的计算公式可以表示为：埋深 = 管道直径×埋深系数 + 地表荷载地下水位。
其中，埋深为导管的实际埋深（单位，米），管道直径为管道横截面的直径（单位，毫米），埋深系数为管道埋深与管道直径的比值，地表荷载为地表对管道的垂直荷载（单位，千帕），地下水位为地下水的水位高度（单位，米）。
通过以上公式，可以清晰地看到各个参数对导管埋深的影响，以及它们之间的相互关系。
在实际工程中，需要根据具体情况对这些参数进行测算和分析，以保证导管的安全使用。
管道荷载计算公式
管道荷载计算公式在管道设计中，荷载是指作用于管道上的外力或外载荷，包括静荷载和动荷载两种类型。
静荷载是指静止状态下的荷载，例如管道自重、土压力、液体静压力等。
动荷载是指动态状态下的荷载，例如流体冲击、地震力等。
管道荷载计算的目的是确定管道的最大荷载，并根据这些荷载确定管道的尺寸、材质和支撑方式，以确保管道的安全运行。
常用的管道荷载计算公式包括以下几种。
1. 管道自重计算公式：管道自重是指管道本身的重量。
管道自重的计算公式为：自重= πD^2/4 × L × γ，其中D为管道的外径，L为管道的长度，γ为管道材料的单位重量。
2. 土压力计算公式：土压力是指土壤对管道的压力。
土压力的计算公式为：土压力= γ × H × (1 - sinθ)，其中γ为土壤的单位重量，H为管道埋深，θ为土壤的内摩擦角。
3. 液体静压力计算公式：液体静压力是指管道内液体对管道壁的压力。
液体静压力的计算公式为：静压力= γ × H × A，其中γ为液体的单位重量，H为液体的高度，A为管道的截面积。
4. 流体冲击力计算公式：流体冲击力是指流体在管道中流动时对管道壁的冲击力。
流体冲击力的计算公式为：冲击力= 0.5 × ρ ×V^2 × A，其中ρ为流体的密度，V为流体的流速，A为管道的截面积。
5. 地震力计算公式：地震力是指地震时地面对管道的作用力。
地震力的计算公式为：地震力= γ × H × A × R，其中γ为土壤的单位重量，H为管道的埋深，A为管道的截面积，R为地震加速度。
以上是常用的管道荷载计算公式，通过根据具体情况选择合适的公式进行计算，可以得到管道在不同荷载下的应力和变形情况。
在实际工程中，为了保证管道的安全性和稳定性，通常会选择保守的设计参数进行计算，并考虑一些不确定因素，如材料的强度、温度变化等。
基础埋深计算公式
基础埋深计算公式
1.直埋管道的埋深计算公式：
埋深=地面标高-管道顶部标高
这个公式非常简单，只需要知道地面标高和管道顶部标高就可以得到埋深。
2.地埋管道的埋深计算公式：
埋深=地面标高-地表以下的土层厚度-管道顶部标高
地埋管道的埋深计算公式相对较复杂，需要考虑地表以下不同土层的厚度。
一般情况下，需要通过地质勘探等方法来确定各个土层的厚度。
3.隧道管道的埋深计算公式：
埋深=隧道顶部标高-管道顶部标高
隧道管道的埋深计算较为简单，只需要知道隧道顶部标高和管道顶部标高。
这些公式都是通过几何关系来计算埋深的，但实际应用中需要结合具体的工程条件进行调整。
在计算埋深时，还需要考虑以下几个因素：
1.埋设管道的类型和尺寸：不同类型和尺寸的管道具有不同的承载能力和稳定性要求，因此需要根据具体情况来确定埋深。
2.地表荷载：埋深的计算还需要考虑地表施加在管道上的荷载，如车辆荷载、建筑物荷载等。
3.地下水位：地下水位的高低会对管道的稳定性产生影响，需要根据地下水位来合理确定埋深。
4.土壤条件：不同的土壤类型对管道的稳定性有不同的要求，需要根据土壤条件来确定埋深。
管道荷载计算方法规定
中国石化集团兰州设计院标准SLDI 333C06-2001 0 新制定全部顾英张彦天郑明峰2002.04.01修改标记简要说明修改页码编制校核审核审定日期2001-01-08 发布 2001-01-15 实施中国石化集团兰州设计院管道荷载计算方法规定目录1.范围2.荷载类型和组合2.1 荷载类型2.2 条件2.3 荷载组合3. 荷载计算方法3.1 管子荷载3.2 由热胀或热缩引起的水平荷载和垂直荷载3.3 摩擦力3.4 地震荷载、风荷载、雪荷载、冲击荷载工作规定中国石化集团兰州设计院SLDI 333C06-2001实施日期:2001-01-15 第 1 页共7 页管道荷载计算方法规定1. 范围本标准中包括的荷载数据的计算方法用于土建结构条件的设计。
2.荷载类型及组合2.1 荷载类型荷载数据应包含以下荷载:（1）管道荷载(自重及工作荷载)管道重量,保温材料,介质等（2）热胀或热缩引起的反作用力反作用力是由管子的热胀或对收缩以及位移约束引起的。
（3）摩擦力摩擦力是由管架上的管子的位移引起的。
（4）地震荷载(a) 由地震加速引起的荷载(b)由管道约束点与地震相关的位移引起的反作用力(反作用力的计算方法与热应力的计算方法类似) （5）风荷载（6）雪荷载（7）冲击荷载由安全阀气流或水锤的冲击引起的荷载。
（8）膨胀节的拉伸及反弹作用。
2.2条件荷载的计算应经过下述条件的研究。
当荷载已达到正常操作时的最大值，或其他操作情况下荷载的变化可以忽略不计，计算可仅以正常操作情况为基准。
（1）水压试验、气压试验充水重。
（2）正常操作条件。
正常操作条件不同于以下第（3）条中所述情形。
（3）特殊操作情况（a）开车情况（从开车到正常操作的过渡情况）。
管子从管架上松开，设备或管道等内部温度的临时变化引起的热应力。
（b）停车情况（从正常操作到停车的过渡情况）。
应考虑到与紧急停车相关的问题（压降等），开车时的情况也应考虑。
（c）除焦，再生操作，蒸汽转化等。
- 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)。
给水排水工程结构设计手册第7章
活荷载
1.单轮荷载，适用于车重10、15吨（H≤0.4）和车重20吨（H≤0.35）情况,深度H处的压力q1的计算公式P 后轴一个轮子的压力5000kg
a 后胎着地长度，0.2m 20cm
cm
H
覆土厚度m 40cm
q1=0.384615kg/cm22.一排轮子情况，两辆并列的车轮最小中距为1.3m时，考虑两个轮子的情况。
适用于车重10、15吨（H为0.4~0.65）及车重20吨（H为0.35~0.6）的情况。
P
后轴一个轮子的压力5000kg a
后胎着地长度，0.2m 20cm b
轮胎宽度，50cm H
覆土厚度m
45cm
q1=0.3367kg/cm23.4轮子并排情况，
适用于车重10、15吨（H为0.65~0.8）及车重20吨（H为0.6~0.8）的情况。
P
后轴一个轮子的压力5000kg a
后胎着地长度，0.2m 20cm b
轮胎宽度，50cm H
覆土厚度m 45cm
q1=0.2886kg/cm24.当H大于0.8米时
弹性半无限体压力分布公式
r=0时有即为
P
后轴一个轮子的压力5000kg R
力作用点与计算压力点的距离r
力作用点与计算压力点的水平距离H
覆土厚度m 60cm qlmax=0.663889kg/cm2
5.履带车辆
c 履带间净距
180cm P 车辆总重
50000kg a 履带着地长度
450cm b 履带宽度，
70cm H 覆土厚度m
45cm
q1=0.289352kg/cm2
q1=0.225836kg/cm2
6.钢轨下深度H处的压力计算
c
轮距80cm P
轮压5000kg n
轮数20a
枕木长140cm b
枕木宽250cm H
覆土厚度m 80cm
q1=0.680272kg/cm27.线荷载作用下深度H处的压力计算
P
线荷载10kg/cm H 覆土厚度80cm
x 计算力作用点与力作用线的水平距离，取0
即为
q1=0.0795kg/cm2
8.矩（圆形）形截面上作用均布荷载时，矩形面积中心下深度H处的压力q0
地面均布荷载5kg/cm2c
系数0.5
q1= 2.5kg/cm29.刚性铺装层的影响
集中荷载通过刚性铺装层作用在离铺装层深度H处的管道上压力
R 混凝土铺装层的刚度半61.32733cm
C25Ek
混凝土的弹性模量280000kg/cm228000N/mm2
h
铺装层厚度20cm μ
混凝土泊松比0.15κ
铺装层下土的反力模量13.5kg/cm3P
集中荷载5000kg H
管道埋深60cm 根据
H/R 0.9783566c
系数0.09q1=0.119648kg/cm210.活荷载产生的侧向压力
q1活载产生的垂直压力
5λ侧向土压力系数
0.5qc 活载产生的侧向土压力 2.5
q1的计算公式。