第六节 明钢管的管身应力分析及结构设计
P附录(一) 明管结构分析方法
附录(一)明管结构分析方法一、分段式钢管和镇、支墩荷载计算公式见附表1.1。
二、管壁和加劲环、支承环应力分析。
钢管管壁应力分析的四个基本部位为：①跨中；②支承环旁膜应力区边缘；③加劲环及其旁管壁；④支承环及其旁管壁见附图1.1，分结构力学和弹性力学方法计算，其计算公式如下所述。
(一)结构力学法。
附图1.11.管壁和加劲环、支承环应力计算公式，参见附图1.5和附表1.2。
2.正常工作状态计算点应力计算公式见附表1.3。
3.M、V和M e、V e的计算。
M、V可按多跨连续梁计算。
附图1.2和1.3列出一、二、三跨等跨等截面连续梁及伸缩节悬臂造成连续梁内力之M、V值，以供参考。
附图1.2等截面等跨连续梁内力附图1.3悬臂引起的连续梁内力在距伸缩节三跨以上，即可按两端固结计算M值；跨中0.04167QL cosα支座处：-0.08333QL cosαV值：支座0.5Q cosαM e、V e可近似取：MK MeH≈05.cosα，VK MeH≈05.cosα即n e≈0.5K H(二)弹性力学法。
1.支承环及其旁管壁是否应按弹性力学方法计算，可用附图1.4判别。
2.支承环及其旁管壁应力计算公式见附表1.4。
附图1.4 支承环及其旁管壁应力计算方法判别图三、支承环内力分析。
(一)支承环支承方式。
分为侧支承和下支承两种形式，其结构形式如附图1.7。
(二)正常情况(在管内水重和管重作用下)内力-弹性力学法。
1.侧支承N Q K B K R =+cos ()α112 T Q K CK R =+cos ()α56M QR K b R K R =+cos ()α34当b R =004.，环上正、负弯矩最大值相等。
dM d R θ=0处：θπ=02~，θθctg =+052.b R ππθ~2=，Rb 25.0ctg )(+=-θπθ可在附表1.7中选择接近附表1.7的数字计算内力。
注：①表中荷载包括管内水重、管自重、内水压力及地震力。
水电站压力管道
⽔电站压⼒管道第⼋章⽔电站压⼒管道第⼀节压⼒管道的功⽤、类型⼀、功⽤和特点压⼒管道是从⽔库、压⼒前池或调压室向⽔轮机输送⽔量的⽔管，⼀般为有压状态。
其特点是集中了⽔电站⼤部分或全部的⽔头，另外坡度较陡，内⽔压⼒⼤，还承受动⽔压⼒的冲击(⽔锤压⼒)，且靠近⼚房，⼀旦破坏会严重威胁⼚房的安全。
所以压⼒管道具有特殊的重要性，对其材料、设计⽅法和加⼯⼯艺等都有特殊要求。
压⼒管道的主要荷载为内⽔压⼒，管道的内直径D(m)和其承受的⽔头H(m)及其乘积HD值是标志压⼒管道规模及技术难度的重要参数值。
⽬前最⼤直径的钢管是巴基斯坦的塔贝拉⽔电站第三期扩建⼯程的隧洞内明钢管，直径为13.26m。
HD值最⾼的常见于抽⽔蓄能电站，已超过5 000m2。
⼆、分类压⼒管道可按照布置型式和所⽤的材料分类，见表8-1。
其中，明管适⽤于引⽔式地⾯⼚房，地下埋管多为引⽔式地⾯或地下⼚房采⽤，混凝⼟坝⾝管道则只能在混凝⼟坝式⼚房中使⽤。
由于钢材强度⾼，防渗性能好，故钢管或钢衬混凝⼟衬砌管道主要⽤于中、⾼⽔头电站；⽽钢筋混凝⼟管适⽤于中⼩型电站。
(⼀) 钢管钢管按其⾃⾝的结构⼜可分为：(1) ⽆缝钢管。
其直径较⼩，适⽤于⾼⽔头⼩流量的情况。
(2) 焊接钢管。
适⽤于较⼤直径的情况。
焊接钢管由弯成圆弧形的钢板焊接⽽成，焊图8-1 焊缝布置图缝结构如图8-1所⽰，⼀般相邻两节管道的纵缝应错开⼀定⾓度，以避免焊缝薄弱点在同⼀直线上。
(3) 箍管。
当HD>1 000m2时，钢板厚度⼀般会超过40mm，其加⼯⽐较困难，因⽽在这种情况下常采⽤箍管。
箍管是在焊接管或⽆缝钢管外套以⽆缝的钢环(钢箍，称为加劲环)，从⽽使管壁和钢箍共同承受内⽔压⼒，以减⼩管壁钢板的厚度。
钢管所使⽤的钢材应根据钢管结构型式、钢管规模、使⽤温度、钢材性能、制作安装⼯艺要求以及经济合理等因素参照设计规范选定。
(⼆) 钢筋混凝⼟管钢筋混凝⼟管具有造价低、刚度较⼤、经久耐⽤等优点，通常⽤于内压不⾼的中⼩型⽔电站。
钢管的应力分析和变形计算
钢管的应力分析和变形计算钢管是一种常用的建筑材料，它具有高强度、抗压性能强等特点，在建筑工程中扮演着重要的角色。
而在使用钢管时，钢管所承受的力量会导致钢管产生应力和变形，因此对钢管的应力分析和变形计算是非常重要的。
一、钢管的应力分析钢管所承受的力量主要有压力、弯曲力和剪切力等。
在这些力量的作用下，钢管内部会产生应力。
为了保证钢管的安全工作，需要进行应力分析。
1. 压力的作用当钢管受到垂直于其轴线方向作用的力时，钢管内部会产生等大反向的应力。
假设钢管受到的压力为P，钢管直径为d，钢管壁厚度为t，钢管的应力σ可以按以下公式计算：σ=P/(πd*t)2. 弯曲力的作用当钢管受到弯曲力作用时，钢管的弯曲应力最大。
在这种情况下，可采用莫尔-库伦公式来计算钢管的应力，公式如下：σ=M*y/I其中，M为弯曲力矩，y为点到钢管中心轴线的距离，I为钢管截面惯性矩。
3. 剪切力的作用当钢管受到剪切力作用时，钢管产生剪切变形并产生剪切应力，采用最大剪切应力理论进行计算可得：τ=F/(2A)其中，F为作用于钢管上的剪切力，A为钢管的横截面积。
二、钢管的变形计算钢管受到力量作用时，其会产生变形。
变形计算是为保证钢管在受力的过程中不超过允许变形量所必需的计算。
1. 弹性变形计算钢管在受到作用力时会产生弹性变形。
当钢管的受力时限制在弹性范围内，可采用胡克定律进行弹性变形的计算。
假设当钢管受力后变形量为ΔL，弹性模量为E，作用力为P，则弹性变形量可按照以下公式进行计算：ΔL=PL/(AE)2. 塑性变形计算当钢管受到的力量超出了材料所能承受的弹性极限后，钢管会产生塑性变形。
而塑性变形后的钢管形状难以计算，因此在进行变形计算时通常采用杆件理论进行处理。
杆件理论根据杆件的几何形状、材料和作用力进行杆件弯曲变形和剪切变形的计算，由于钢管直径较小，通常将钢管视为杆件。
在杆件弯曲变形计算中，采用冯·米塞斯的应变能理论和极大应力原理进行计算；在杆件剪切变形计算中，采用科西桥公式进行计算，同时应注意剪应力不应超出材料的剪切强度。
6水电站压力管道a详解
2. 布置：在水管转弯处，直线段不超过150m。 3. 类型：一般由混凝土浇制，靠自重维持稳定。
➢ 封闭式：应用广泛。结构简单，节约钢村，固 定效果好。
➢ 开敞式：采用较少。易于检修，但受力不均匀。
镇墩的两种形式
(2) 滚动式(rolling ring girder support)
❖ 在支承环与墩座之间加圆柱形辊轴，摩擦系数f小， 适用于D>2m。
(3) 摆动式(rocking ring girder support)
❖ 在支承环与墩座之间设一摆动短柱。摩擦系数f很 小，适用于大直径管道。
三、镇墩(anchor block)
2. 经验公式法：简化条件推导公式。精度较低，初
步设计时采用
D 7 5.2Qm3 ax H
Qmax——压力管道设计流量，H—设计水头
3. 经济流速法：压力管道经济流速一般为4~6m/s，
最大不超过7m/s，Ae= Qmax/Ve
第四节 钢管的材料和管身构造
一、钢管的材料
❖ 钢管所用钢材应根据钢管结构型式、钢管规模、使用 温度、钢材性能、制作安装工艺要求以及经济合理等 因素选定。
❖ 适用：压力水管较长，机组台数多，单机流量较 小的情况。地下埋管和明管。
第三节 水力计算和经济直径的确定
一、水力计算 ❖ 恒定流计算：确定管道的水头损失，包括沿程和
局部两部分。 ➢沿程损失：处于紊流，可按曼宁公式计算。 ➢局部损失：进口、门槽、渐变段、弯段、分岔
等部位，按水力学公式计算。 hw→电能→装机容量→管径选择
二、压力管道引进厂房的方式
1. 正向引近：低水头电站。水流平顺、水头损失小， 开挖量小、交通方便。钢管发生事故时直接危机 厂房安全。
管道应力分析和计算解析
管道应力分析和计算
目次
1 概述
1.1 管道应力计算的主要工作
1.2 管道应力计算常用的规范、标准1.3 管道应力分析方法
1.4 管道荷载
1.5 变形与应力
1.6 强度指标与塑性指标
1.7 强度理论
1.8 蠕变与应力松弛
1.9 应力分类
1.10 应力分析
2 管道的柔性分析与计算
2.1 管道的柔性
2.2 管道的热膨胀补偿
2.3 管道柔性分析与计算的主要工作2.4 管道柔性分析与计算的基本假定2.5 补偿值的计算
2.6 冷紧
2.7 柔性系数与应力增加系数
2.8 作用力和力矩计算的基本方法2.9 管道对设备的推力和力矩的计算
3 管道的应力验算
3.1 管道的设计参数
3.2 钢材的许用应力
3.3 管道在内压下的应力验算
3.4 管道在持续荷载下的应力验算
3.5 管道在有偶然荷载作用时的应力验算3.6 管系热胀应力范围的验算
3.7 力矩和截面抗弯矩的计算
3.8 应力增加系数
3.9 应力分析和计算软件。
管道应力与设计ppt课件
（3）、《压力容器压力管道设计许可规则》 将压力管道划分为四个类别：
• • • • •
长输管道（GA）、 公用管道（GB） 工业管道（GC） 、动力管道（GD）
公用管道（GB）（公用或民用） 城市或乡镇范围内的用于公用事业或民 用的燃气管道和热力管道,划分为GB1级和 GB2级。 • 燃气管道GB1、热力管道GB2
3
按材料标准或本部 0.85 分规定不作RT 部分（10%）RT 0，Φ=1 • S--材料许用应力,见GB/T20801.2,表 A.1材料许用应力表 ，应根据材料 （牌号）、标准、工作温度（最低使 用温度） 、板厚尺寸来选择。
Y—设计系数，当t<D/6时，按GB/T 20801.3表16选取。 注：铁素体钢：碳素钢、低合金高强度钢、珠光体耐热钢、铁素体不锈 钢钢的总称。
• • •
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•
四、载荷分类 1、根据载荷作用时间长短分为恒载荷和活载荷 恒载荷—持续作用于管道的载荷：如介质、自重、 支吊架反力、热载荷等 活载荷---临时作用在管道的载荷：如风载荷、地 震载荷。 2、根据载荷作用性质分为静力载荷和动力载荷 静力载荷---载荷缓慢、毫无振动地加到管道上去。 在计算时就可以略去惯性力 动力载荷---载荷随时间迅速变化的，如在计算时 就应考虑惯性力:管道振动、突然关闭阀门使得压 力冲击、地震等 3、静力载荷根据其不同特性又分为自限性载荷和 非自限性载荷 注：自限性载荷—由于变形受约束产生的载荷； 非自限性载荷---外力载荷
物的气体。 • 2. 可燃液体——在可预见的使用条件下能产生可燃蒸气或薄雾，其 闪点大于或等于45℃，而低于120℃的液体。
二、管道应力分析常用规范、标准
• • • • • • • • • • • • •
管道应力分析及计算PPT课件
2)两台或三台压缩机的汇集总管截面积至少为进口管 截面积的三倍，且应使柱塞流的冲击力不增加。
3)孔板消振 — 在缓冲罐的出口加一块孔板。
孔径大小：
d D
4
U,
U
V气体流速 V介质内的声速
d 0.3 ~ 0.5 D
孔板厚度=3～5mm
孔板位置 — 在较大缓冲罐的进出口均可 18
d)减少激振力——减少弯头、三通、异径管等管件。
强度条件：连续敷设水平直管允许跨距强度条件是管
道中最大
纵向应力不得大于设计温度下的材
料的许用应力。
b)管道跨距计算
c) 不考虑内压最大允许跨距
d)考虑内压最大允许跨距
e)大直径薄壁管道
28
10.2、管道跨距及导向间距 2）导向间距：
a）水平管 b）垂直
垂直管道的最大导向支架间距大致可按不 保温管充水的水平管道支架间距进行圆整。
需提条件给土建 ：沉降量的考虑；储罐抗震措施。
22
⑿设备管口荷载及预焊件条件 — 供设备专业校核 局部应力和设计用 设备管口承载能力表
插图
⒀编制弹簧架采购MR文件及弹簧架技术数据表 — 选型、荷载、位移
串联 — 按最大荷载选弹簧
位移按最大位移量分配
并联 — 选同型号弹簧、荷载平均分配
荷载变化率 — 国标≤25％（可改变）
(8)夹套管 b）端部强度计算 管端结构
c）内部导向翼板位置确定
⑼ 往复式机泵动力分析
安全阀与爆破片
⑽ 安全阀，爆破膜泄放反力计算(见标准计算程序)
ANSI/B 31.1(气体)；API RP 520(气体、气混)
⑾结构，荷载条件： F≥1000Kgf，M≥750Kgf × Bf Bf — 梁翼缘宽度。
水电站明钢管强度设计的应力分类法研究
水电站明钢管强度设计的应力分类法研究下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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第六节明钢管的管身应力分析及结构设计一、明钢管的荷载明钢管的设计荷载应根据运行条件，通过具体分析确定，一般有以下几种：(1)内水压力。
包括各种静水压力和动水压力，水重，水压试验和充、放水时的水压力。
(2)钢管自重。
(3)温度变化引起的力。
(4)镇墩和支墩不均匀沉陷引起的力。
(5)风荷载和雪荷载。
(6)施工荷载。
(7)地震荷载。
(8)管道放空时通气设备造成的负压。
钢管设计的计算工况和荷载组合应根据工程的具体情况参照钢管设计规范采用。
二、管身应力分析和结构设计明钢管的设计包括镇墩、支墩和管身等部分。
前二者在上节中已经讨论过，这里主要讨论管身设计问题。
明钢管一般由直管段和弯管、岔管等异形管段组成。
直管段支承在一系列支墩上，支墩处管身设支承环。
由于抗外压稳定的需要，在支承环之间有时还需设加劲环。
直管段的设计包括管壁、支承环和加劲环、人孔等附件。
支承在一系列支墩上的直管段在法向力的作用下类似一根连续梁。
根据受力特点，管身的应力分析可取如图13-14所示的三个基本断面：跨中断面1-1；支承环附近断面2-2和支承环断面3-3。
以下介绍明钢管计算的结构力学方法。
图13-14 管身计算断面（一）跨中断面（断面1-1)管壁应力采用的坐标系如图13-15所示。
以x表示管道轴向，r表示管道径向，θ表示管道切向，这三个方向的正应力以、、表之，并以拉应力为正。
图中表明了管壁单元体的应力状态，剪应力r 下标的第一个符号表此剪应力所在的面（垂直x轴者称x面，余同），第二个符号表示剪应力的方向，如表示在垂直x轴的面上沿e向作用的剪应力。
1.切向（环向）应力。
管壁的切向应力主要由内水压力引起。
对于水平管段，管道横截面上的水压力如图13-16(a),它可看作由图13-16(b)的均匀水压力和图13-16(c)的满水压力组成。
这两部分的水压力在管壁中引起的切向应力为式中D、δ--管道内径和管壁计算厚度，cm；γ--水的容重，0.001；H--管顶以上的计算水头，㎝；θ--管壁的计算点与垂直中线构成的圆心角，如图13-16(c)所示。
式(13-9)等号右端第一项系有均匀内水压力引起的切向应力,第二项为满水压力引起的切向应力。
若令管道中心的计算水头为Hp，则Hp=H+D/2，式（13-9）成对于倾斜的管道，若管轴与水平线的倾角为φ，则式（13-10）应写成对于水电站的压力管道，上式等号右端的第二项是次要的，只有当(D/2)cosθcosφ>0.05Hp时才有计入的必要。
上式中未计入管壁自重引起的切向应力，此应力一般较小，内水压力引起的切向应力是管壁的主要应力，因此可利用上式来初步确定管壁的厚度。
若钢材的容许应力为[σ]，焊缝系数为Φ（Φ一般取0.90-0.95），以Φ[σ]代式（13-11）中的，则可初步确定管壁的计算厚度δ。
由于式（13-11）未计入一些次要应力，用以确定管壁厚度时容许应力应降低15%。
考虑到钢板厚度的误差及运行中的锈蚀和磨损，实际采用的管壁厚度（结构厚度）应在计算厚度的基础上再加2mm的裕量。
压力管道的内水压力一般愈向下游端愈大，为了节约钢材，通常将管道分成若干段，每段采用不同度管壁厚度，按该段最低断面出的内水压力确定。
2.径向应力管壁内表面的径向应力等于该出的内水压强，即“-”表示压应力，“+”表示拉应力。
管壁外表面=0。
较小。
3.轴向应力跨中断面的轴向应力由两部分组成，即由水重和管重引起的轴向弯曲应力及表13-2各轴向力引起的应力。
对于支承在一系列支墩上的管道，其跨中弯矩M可按多跨连续梁求出。
轴向弯曲应力式中，，在管顶和管底，θ=0°和180°，y=±D/2,最大管道各轴向力见表4-2，其合力为，由此引起的轴向力为跨中断面剪应力为零。
到此求出了全部应力分量。
（二）支承环附近断面（断面2-2）断面2-2在支承环附近，但在支承环的影响范围之外，故仍为膜应力区。
以后我们将会知道，支承环的影响范围是不大的。
断面2-2的应力分量、、、的计算公式与断面1-1相同。
除此之外，断面2-2尚有管重和水重在管道横截面上引起的剪应力。
管重和水重在支承环处引起的剪力可将管道视作连续梁求出，近似可取Q=（qLcosφ）/2，q为每米的管重和水重，L为支承环中心距，φ为管道倾角。
在垂直x轴的截面上，此剪力Q在管壁中引起的θ向剪应力式中S-某断面以上的管壁面积对中和轴的静矩,；J-管壁的截面惯性矩，r-管道半径；b-受剪截面宽度，b=2θ- 管顶至计算点的圆心角，当θ=0°和180°时，在管顶和管底，=0；当θ=90°和270°时，剪应力最大，。
也因支承环的影响而改变。
（三）支承环断面（断面3-3）1.轴向应力支承环处的管壁由于支承环的约束，在内水压力的作用下发生局部弯曲，如图13-17所示。
因此，与断面2-2相比，增加了局部弯曲应力,切向应力。
支承环在管壁中引起的局部弯曲应力随离开支承环的距离而很快衰减，因此影响范围是不大的（超过这个范围可忽略不计），其等效宽度式中r、δ-管道半径和管壁的厚度；μ-泊松比，钢材可取μ=0.3。
图13-17 管壁局部弯曲示意图从图13-17（b）可以看出，支承环除直接承受一小部分内水压力外，主要是承受管壁传来的剪应力。
在这些力的作用下，支承环的径向位移式中为支承环的净截面（包括衔接段长a的管壁面积）。
管壁在内水压力γHp的作用下，若无支承环的约束，则径向位移加劲环处的管壁在剪力和弯矩的共同作用下，只能产生径向位移而不能转动（无角位移），可以证明，要满足这样的条件，必须在上述和的共同作用下，该处管壁径向缩小若不计支承环高度的变化，根据相容条件，并利用式（13-17）至式（13-20）得和为沿圆周向单位长度管壁的剪力和弯矩。
在管壁引起的局部应力（令μ=0.3）由于，故β的数值取决于支承环的截面积。
当很大时，β接近于1，则局部弯曲应力为切向应力的1.82倍；若支承环，,β=0,。
支承环处管壁的轴向应力=++。
的影响范围为，离开支承环以外的管壁可忽略σx2。
2.剪应力支承环的约束在管壁中引起的剪应力式中得自式（13-21）。
y为沿管壁厚度方向的计算点到管壁截面形心的距离。
管壁的内外缘，，；管壁中点，y=0,剪应力最大由管重和水重在管壁中引起的剪应力用式（13-15）计算。
3.切向应力在断面3-3，作用在支承环上的主要何在有：（1）由管重和水重引起的向下的建立。
其沿支承环四周的分布规律由式（13-15）确定，因支承环两侧均承受剪力，故式（13-15）的结果应乘以2δ。
（2）在内水压力作用下，关闭对支承环的剪力，其值为，由式（13-21）求出。
（3）支承环直接承受的内水压力。
（4）支承环自重。
由（2）、（3）两项荷载在支承环中引起的切向应力支承环自重引起的应力一般较小。
下面研究第一项荷载引起的应力。
图13-18 第一项荷载作用下的计算简图第一项荷载作用下的计算简图如图13-18所示。
图中Q为半跨管重和水重在管轴法向的分力（水平管段即为半跨管重和水重）。
反力R=Q。
对于这种在对陈荷载作用下的圆环，用结构力学的“弹心法”求解较为简便。
支承环中的力除与外荷载的大小和支承环本身的几何尺寸有关外，还与比值有关，其中b 为支承环断面形心的水平距离，为支承环断面形心的曲率半径。
为了充分利用材料，b与的最合理比值是使支承环上不同断面的两个最大弯矩相等。
研究证明，满足这一条件的比值是，其相应的弯矩、轴力、剪力示于图13-19中。
任意断面的计算公式见钢管设计规范或《水工手册》。
图13-19 弯矩、轴力和剪力示意图支承环各断面上的应力式中、、、分别为支承环的截面模量、断面积、断面惯性矩、某计算点以上的面积矩。
计算以上各值时，应包括管壁的有效长度在内。
支承环的切向应力为。
支承环附近管壁的切向应力等于支承环内缘的切向应力。
三个断面的应力计算公式汇总于表13-4中。
表13-4 各计算断面的应力公式总表钢管的工作除与三维应力状态，强度交合的方法是求出计算应力并与容许应力作比较，而不是直接采用某一方向的应力与容许应力作比较。
钢管的强度校核目前多采用第四强度理论，其强度条件为式中Φ为焊缝系数，取0.90-0.95。
由于一般较小，故上式可简化为以上讨论的是钢管在正常运行是充满水的情况。
在钢管冲水和防空过程中，钢管可能处于部分冲水状态，此时管壁可能产生较大的弯曲应力。
在管径较大、管壁较薄和倾角较小的明钢管需校核这种情况。
限于篇幅，这里不作详细讨论。
（四）外压稳定校核钢管是一种薄壳结构，能承受较大的内水压力，但抵抗外压的能力较低。
在外压的作用下，关闭易于失去稳定，屈曲成勃兴，过早地失去承载能力，如图13-20所示。
因此，在按强度和构造初步确立管壁厚度之后，尚需进行外压稳定校核。
钢管的外荷载有：明管防空是通气设备引起的负压；埋藏式钢管防空使得外水压力，浇筑混凝土的压力，灌浆压力等。
图13-20 管壁屈曲示意图在不同的外压作用下，有多种管壁稳定问题。
下面介绍的是明管在均匀径向外压作用下的稳定问题。
对于水电站的钢管而言，这是一种主要情况。
对于沿轴向可以自由伸缩的无加劲环的明钢管，管壁的临界外压对于平面形变问题，上式中的E应以代换。
明钢管抗外压稳定安全系数取2.0。
如不能满足抗外压稳定要求，设置加劲环一般比增加管壁厚度经济。
对设有加劲环的管壁，临界外压式中l—加劲环的间距n—屈曲波数。
需假定不同的n，用试算法求出最小的。
对应于最小之n值可按下式估算其中D为管径。
按式(13-34)求n，取相近的整数后代人式（13-33）求最小之。
以上二式适用于情况。
当时，管壁将因压应力过大而丧失承载能力，这已经不是上面所讨论的弹性稳定问题了。
决定管壁厚度的步骤是：根据强度计算确定管壁的计算厚度δ,加2mm的裕度得管壁的结构厚度。
并与规范规定的最小结构厚度相比较，取其大者；进行抗外压稳定校核（不计2mm裕度），如不满足要求，用设置加劲环的办法提高其抗外压能力一般较为经济。
加劲环的间距根据管壁抗外压稳定的要求确定。
图13-21列有加劲环三种不同的断面形式。
图13-21 加劲环的三种界面形式加劲环自身稳定的临界外压在以下二式中取其小者式中的符号同前。
加劲环与支承环的不同之处是无管重和水重引起的剪力和支座反力，其主要的环向应力可用式(13-28)求解。