C.1 直埋水平转角管段计算

C.1.1 水平转角管段的过渡段长度应按下列公式计算(图C.1.1)：

当t₁－t₀＞ΔTy时，取t₁－t₀＝ΔT_y

式中：l_t.max——水平转角管段的过渡段最大长度(m)；

l_t.min——水平转角管段的过渡段最小长度(m)；

l_t——水平转角管段循环工作的过渡段长度(m)；

α——钢材的线膨胀系数[m/(m·℃)]；

E——钢材的弹性模量(MPa)；

t₁——管道工作循环最高温度(℃)；

t₀——管道计算安装温度(℃)；

t₂——管道工作循环最低温度(℃)；

υ——钢材的泊松系数，取0.3；

σ_t——管道内压引起的环向应力(MPa)；

A——工作管管壁的横截面积(m²)；

F_min——单位长度最小摩擦力(N/m)；

——转角管段的折角(弧度)；

I_p——直管工作管横截面的惯性矩(m⁴)；

I_b——弯头工作管横截面的惯性矩(m⁴)；

k——与土壤特性和管道刚度有关的参数(l/m)；

D_c——外护管外径(m)；

C——土壤横向压缩反力系数(N/m³)；

R——弯头的曲率半径(m)；

K′——弯头工作管柔性系数；

δ_b——弯头工作管的公称壁厚(m)；

r_bm——弯头工作管横截面的平均半径(m)；

Z、C_M——计算系数。

图C.1.1 水平转角管段示意图

C.1.2 水平转角管段弯头弯矩变化范围计算应符合下列规定：

1 水平转角管段的计算臂长lc1、lc2和平均计算臂长lcm应按下列方法确定：

式中：l_cm——水平转角管段的平均计算臂长(m)；

l_t——水平转角管段循环工作的过渡段长度(m)；

l_c1、l_c2——水平转角管段的计算臂长(m)，当l₁≥l₂≥lt时，取l_c1＝l_c2＝l_t；当l₁≥l_t≥l₂时，取l_c1＝l_t，l_c2＝l₂；当l_t≥l₁≥l₂时，取l_c1＝l₁，l_c2＝l₂；

l₁、l₂——设计布置的转角管段两侧臂长(m)。

2 弯头的弯矩变化范围应按下式计算：

式中：M——弯头的弯矩变化范围(N·m)；

α——钢材的线膨胀系数[m/(m·℃)]；

E——钢材的弹性模量(MPa)；

A——工作管管壁的横截面积(m²)；

t₁——管道工作循环最高温度(℃)；

t₂——管道工作循环最低温度(℃)；

F_min——单位长度最小摩擦力(N/m)；

l_cm——转角管段的平均计算臂长(m)；

——转角管段的折角(°)；

I_p——直管工作管横截面的惯性矩(m⁴)；

k——与土壤特性和管道刚度有关的参数(l/m)，按公式(C.1.1-5)计算；

C_M——计算系数，按公式(C.1.1-6)计算。

C.1.3 水平转角管段弯头的升温轴向力计算应符合下列规定：

1 水平转角管段的计算臂长l_c1、l_c2和平均计算臂长l_cm应按下列方法确定：

式中：l₁、l₂——设计布置的转角管段两侧臂长(m)；

l_t.max——水平转角管段的过渡段最大长度(m)；

l_c1、l_c2——水平转角管段的计算臂长(m)；当l₁≥l₂≥l_t.max时，取l_c1＝l_c2＝l_t.max；当l₁≥l_t.max≥l₂时，取l_c1＝l_t.max，l_c2＝l₂；当l_t.max≥l₁≥l₂时，取l_c1＝l₁，l_c2＝l₂；

l_cm——水平转角管段的平均计算臂长(m)。

2 弯头的轴向力应按下列公式计算：

当计算臂长l_c1＝l_c2＝l_cm时：

式中：N_b——弯头两侧计算臂长相等时的轴向力(N)；

N₁——弯头两侧计算臂长不等时，l_c1侧的轴向力(N)；

N₂——弯头两侧计算臂长不等时，l_c2侧的轴向力(N)；

α——钢材的线膨胀系数[m/(m·℃)]；

E——钢材的弹性模量(MPa)；

A——工作管管壁的横截面积(m²)；

t₀——管道计算安装温度(℃)；

t₁——管道工作循环最高温度(℃)；

F_min——单位长度最小摩擦力(N/m)；

l_cm——转角管段的平均计算臂长(m)；

——转角管段的折角(°)；

k——与土壤特性和管道刚度有关的参数(1/m)，按公式(C.1.1-5)计算；

I_p——直管工作管横截面的惯性矩(m⁴)；

l_c1、l_c2——转角管段的计算臂长(m)；

C_M——计算系数，按公式(C.1.1-6)计算；

J_B、J_Q、U、n₁、n₂——计算系数。

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