埋设管道相关计算
(热能工程专业论文)直埋敷设供热管道应力分析与受力计算
哈尔滨Ｊ下程大学硕士学位论文
口＝１．２ｘ１０～ｍ／ｍ－℃，供水温度疋＝１３０℃，回水温度瓦＝８０℃，管道安装温度瓦＝５℃，管内介质工作压力Ｐ＝１．６ＭＰａ．外径见＝７２０ｍｍ，内径见＝７００ｍｍ。
１．管道内压应力
分析管道内压力产生的应力时，假设管道的内压作用在管道内没有压力损失，即管道内的内压力作用是定值。
数值分析时的模型可以简化为平面圆环的应力分析问题。
又因为管道是轴对称的，为了方便分析不同管径的内压应力可以取管道的１／４作为几何模型（见图２．６），单元模型采用结构实体单元ｐｌａｎｅ４２，网格为Ｑｕａｄ４ｎｏｄｅ。
图２－６管道的几何模型图
ＡＮＳＹＳ分析命令流如下：
，ＰＲＥＰ７
ＥＴ，ｌ，ＰＩ，ＡＮＥ４２
ｈｄｍＭＰ，１．０
ＭＰＤＡＴＡ，ＥＸ，ｌ，，２ｅ１１
ＭＰＤＡＴＡ，ＰＲＸＹ，ｌ一０３
ＣＹＬ４，０，０，０．３５，０，０．３６，９０
图２－７内压应力等效变形图
图２－８内压应力等效应力图
应力分析结果：见图２．７内压应力等效变形图，图２．８内压应力等效应
图２－９径向应力分布图
图２－１１周向应力分布图。
埋地管道温降计算
2.92 0.274 260000 0.577 2244
W/m2℃m
m3/d
J/kg℃
a= 已知: t 0= t 1= x=
0.53535
10 ℃ 70 ℃ 1.3 km
则输气管道沿线任意点的气体温度计算如下: tx=t0+(t1-t0)e-ax tx= 39.91804 ℃
埋地管道温降计算
埋地管道温降计算参见《输气管道工程设计规范》GB50251-94， 第8页，公式（3.3.3-1）及公式（3.3.3-2）。 tx=t0+(t1-t0)e-ax 式中： tx------输气管道沿线任意点的气体温度（℃）； t0------输气管道埋设处的土壤温度（℃）； t1------输气管道计算段起点的气体温度（℃）； e-------自然对数底数，宜按2.718值; x-------输气管道计算段起点至沿线任意点的长度(km)。
a=225.256×10 KD/(qv△CP)
6
式中： K------输气管道中气体至土壤的总传热系数（W/m2℃） D------输气管道外直径（m）
qv-------输气管道中气体在标准状况下的流量（m3/d） △-------气体的相对密度 CP-------气体的定比热（J/kg℃） 已知： K= D= qv= △= CP= 则: a=225.256×10 KD/(qv△CP)
城市管道土压力标准值的计算
城市管道土压力标准值的计算1 埋地管道的管顶竖向土压力标准值，应根据管道的敷设条件和施工方法分别计算确定。
2 对埋设在地面以下的刚性管道，管定竖向土压力可按下列规定计算：2.1 当设计地面高于原状地面，管顶竖向土压力标准值应按下式计算：F sv,k=C cγs H s B c(2-1)—每延米管道上管顶的竖向土压力标准值(kN/m)；式中F av，kC c—填埋式土压力系数，与H s/B c、管底地基土及回填土的力学性能有关，一般可取1.20～1.40计算；γs—回填土的重力密度(kN/m3)；H s—管顶至设计地面的覆土高度(m)；B c—管道的外缘宽度(m)，当为圆管时，应以管外径D1替代。
2.2 对由设计地面开槽施工的管道，管顶竖向土压力标准值可按下式计算：F sv,k=C dγs H s B c(2-2)式中C d—开槽施工土压力系数，与开槽宽度有关，一般可取1.2计算。
3 对不开槽、顶进施工的管道，管顶竖向土压力标准值可按下式计算：F sv,k =C j γs B t D 1 (3-1)t l =1tg 2B D ϕ⎡⎤+︒-⎢⎥⎣⎦（45） (3-2) s a t j a 1exp(2=2H K B C K μμ--） (3-3)式中 C j —不开槽施工土压力系数；B t —管顶上部土层压力传递至管顶处的影响宽度(m)；K a μ—管顶以上原状土的主动土压力系数和内摩擦系数的乘积，对一般土质系数可取K a μ=0.19计算；φ—管侧土的内摩擦角，如无试验数据时可取φ=30º计算。
4 对开槽敷设的埋地柔性管道，管顶的竖向土压力标准值应按下式计算：W ck =γs H s D 1 (4-1)。
管道工程工程量计算规则
工程量计算规则D.5.1 排水管道1.各种角度的混凝土基础、混凝土管、缸瓦管铺设井中至井中的中心扣除检查井长度，以延长米计算工程量。
每座检查井扣除长度按表5-8计算。
表5-8 每座检查井扣除长度2. 管道分口区分管径和作法，以实际以口的个数计算。
3.管道闭水试验，以实际闭水长度计算，不扣除各种井所占长度。
4.管道出水口区分型式、材质及管径、以处计算。
D.5.2 给水、燃气管道安装和防腐1. 各种管道安装均按施工图中心线的长度计算（支管长度从主管中心开始计算到支管末端触处的中心），管件、阀门所占长度已在管道施工损耗中综合考虑，计算工程量时不扣除其所占长度。
但在维修项目中，管件、阀门很密集时，钢管的安装工程量不扣除管件、阀门所占长度，而钢管主材量应扣除管件和阀门所占长度，再加4%损耗计算，而不按相应定额所给定的主材消耗量计算。
2. 管道内防腐按施工图中心线长度计算，计算工程量时不扣除管件、阀门所占长度，但管件、阀门内的防腐也不另行计算。
3.需要试压、吹扫的管道长度未满10m者，以10m计算，超过10m者按实际长度计算。
4. 管道总试压按每公里为一个打压次数，套用本定额一次项目，不足0.5公里的按实计算，超过0.5公里计算一次。
D.5.3 管件制作安装及新旧管连接1. 遇有新旧管连接时，管道安装工程量计算到碰头的阀门处，但阀门及与阀门相连的承（插）盘短管、法兰盘的安装均包括在新旧管连接范围内，不再另计。
2. 管件、分水马鞍卡子、二合三通的安装按施工图数量以个计算。
D.5.4 阀门、水表、消火栓各类阀门、水表、消火栓等均以个计算。
D.5.5 井类、设备基础及出水口1. 定型井（1）各种井按不同井深、井径以座计算。
（2）各类井的井深按井底基础以上至井盖顶计算。
2.非定型井本章所列各项目的工程量均以施工图为准计算，其中：A 砌筑按计算体积，以立方米计算。
B 抹灰、勾缝以平方米计算。
C 各种井的预制构件以实体积m3计算，安装以套计算。
水管定额计算公式
水管定额计算公式水管定额计算是指根据工程实际情况和要求，通过一定的计算方法和公式，确定水管工程的施工定额，以便于合理安排施工进度和资源投入。
水管定额计算是水管工程施工管理中非常重要的一环，它直接影响着工程的质量和进度。
本文将介绍水管定额计算的相关公式和方法，希望能够对水管工程的施工管理提供一定的帮助。
水管定额计算的基本公式如下：1. 水管材料用量计算公式。
水管材料用量 = 管道长度×单位长度用量。
水管材料用量计算公式是水管定额计算的基础，通过这个公式可以确定工程所需的水管材料的用量。
在计算水管材料用量时，需要考虑管道的长度和单位长度用量，单位长度用量是指每米管道所需的材料用量，可以根据实际情况进行调整。
2. 水管工程施工工时计算公式。
水管工程施工工时 = 施工任务量 / 单位时间产值。
水管工程施工工时计算公式是确定水管工程施工工时的基础，通过这个公式可以确定完成一定施工任务量所需的工时。
在计算水管工程施工工时时，需要考虑施工任务量和单位时间产值，单位时间产值是指在单位时间内完成的施工任务量，可以根据具体情况进行调整。
3. 水管工程施工人工成本计算公式。
水管工程施工人工成本 = 施工工时×人工单价。
水管工程施工人工成本计算公式是确定水管工程施工人工成本的基础，通过这个公式可以确定完成一定施工工时所需的人工成本。
在计算水管工程施工人工成本时，需要考虑施工工时和人工单价，人工单价是指单位时间内工人的工资标准，可以根据实际情况进行调整。
4. 水管工程施工材料成本计算公式。
水管工程施工材料成本 = 水管材料用量×材料单价。
水管工程施工材料成本计算公式是确定水管工程施工材料成本的基础，通过这个公式可以确定所需水管材料的成本。
在计算水管工程施工材料成本时，需要考虑水管材料用量和材料单价，材料单价是指单位材料的价格，可以根据具体情况进行调整。
以上是水管定额计算的基本公式，通过这些公式可以确定水管工程的施工定额，从而合理安排施工进度和资源投入。
埋地管道荷载计算-3
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5000kga 后胎着地长度，0.2m 20cmcmH覆土厚度m 40cmq1=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m45cmq1=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 45cmq1=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/cm25.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m45cmq1=0.289352kg/cm2q1=0.225836kg/cm26.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 80cmq1=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80cmx 计算力作用点与力作用线的水平距离，取0即为q1=0.0795kg/cm28.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0.5q1= 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61.32733cmC25Ek混凝土的弹性模量280000kg/cm228000N/mm2h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 2.5q1的计算公式。
管径计算
按《输气管道工程设计规范》GB50251-94中5.1.4条计算
当管道埋设较深或外荷载较大时，应按无内压状态校核其稳定性计算公式：
式中--Δx--钢管水平方向最大变型量(m)；
D m --钢管平均直径(m)；
W--作用在单位管长上的总竖向荷载(N/m)；W 1--单位管长上竖向永久荷载(N/m)；
W2--地面可变荷载传递到管道上的荷载(N/m)；Z--钢管变形滞后系数，宜取1.5；
K--基床系数，宜按规范附录D 规定选取；取0.103
E--钢材弹性模量(N/m 2)；
对碳钢≈2.1×1011
I--单位管长截面惯性矩(m 4/m)；
δn --钢管公称壁厚(m)；E s --土壤变形模量(N/m 2
)；
取2.8
单位土重(Kg/m 3)
管道埋深
(m)16002
12000W 1=8570.228
W 2=
输气管道径向稳定校核
3
3
061.08m s m
D E EI ZKWD x +=∆21W W W +=12
3
n I δ=
D
x 03.0≤∆。
市政工程工程量计算复杂来来看看管道铺设工程量计算的那些事儿
市政工程工程量计算复杂来来看看管道铺设工程量计算的那些事儿管道铺设工程量计算是市政工程中的重要环节，其准确性和完整性对于工程的顺利进行和质量的保障至关重要。
下面将从计算方法、计算过程和常见问题等方面对管道铺设工程量计算进行详细介绍。
一、计算方法管道铺设工程量计算的方法可分为填充法和探测法两种。
1.填充法：根据管道截面与各种填料的面积与体积进行计算，适用于均匀填充的情况。
其中，填料的种类常见有黄土、砂土、砂石和混凝土等。
2.探测法：通过实地测量的方法确定管道的长度和深度，并根据设计图纸确定管道的类型和规格，然后根据规定的计算公式进行计算。
二、计算过程管道铺设工程量计算的过程主要包括以下几个步骤：1.检查设计图纸：仔细检查设计图纸，确认管道的类型、规格、长度、深度等信息是否符合要求。
2.实地测量：根据设计图纸实地测量管道的长度和深度，并记录相关数据。
测量时要注意水平、垂直和水平垂直等要求。
3.计算填充量：根据填充法计算管道填料的面积和体积，考虑到填料表面和底座的交接，需按规定计算交接区域的填料量。
4.计算探测量：根据设计要求和管道的实际情况，使用探测法计算管道的长度和深度，根据计算公式进行计算。
5.核对计算结果：将计算得到的填充量和探测量进行核对，确保计算结果的准确性和可靠性。
三、常见问题在管道铺设工程量计算中，常见的问题有以下几个方面：1.设计图纸的准确性：设计图纸是计算的基础，如图纸中的管道信息有误，将导致计算结果的偏差。
因此，在进行计算前要仔细核对图纸的准确性。
2.实地测量的准确性：实地测量是计算的依据，如果测量数据不准确，将直接影响计算结果的准确性。
因此，在实地测量时要保证测量设备的准确性和操作的规范性。
3.填充材料的选择和计算：填充材料的种类和数量对计算结果影响较大，选材和计算时应按照相关规范和要求进行。
4.计算公式的正确应用：探测法中使用的计算公式需要根据具体情况进行选择和正确应用，如果不熟悉或选择不当，将导致计算结果的不准确。