2024年6月12日发(作者：登奇水)

4.2 加径环及其旁管壁断面应力分析

4.2.1 荷载计算

（1）径向内水压力P

　　计算公式：

PH



w

　　式中：

　　计算截面管道中心内水压力……………………………… H=56250mm

　　则：

PH



w



0.551N/mm²

（2）垂直管轴方向的力（法向力）

① 钢管自重分力Q

s

Q

s

q

s

Lcos



　　计算公式：　　　　　　　 （每跨钢管自重）

q

s

1.25



Dt



s

（单位管长钢管自重，考虑刚性环等附件的附加重量约为钢管自重的25％）

钢管自重分力Q

s

计算表

D

1200

② 钢管中水重分力Q

w

t

6

γ

s

α

33.240°

L

8000

q

s

(N/mm)

2.22

Q

s

(N)

148540.0000785

Q

w

q

w

Lcos



　　计算公式：　　　　　　　 （每跨管内水重）

q

w

0.25



D



w

（单位管长管内水重）

钢管中水重分力Q

w

计算表

D

1200

γ

w

2

α

33.240°

L

8000

q

w

(N/mm)

11.084

Q

w

(N)

74164

0.0000098

（3）轴向力∑A

① 钢管自重轴向分力A

1

A

1

q

s

L

3

sin



　　计算公式：　　　　　　　

　　式中：

　　伸缩节至计算截面处的钢管长度…………………………L

3

=

54000mm

钢管自重轴向分力A

1

计算表

α

33.240°

q

s

2.22

L

3

54000

A

1

（N）

65712

② 套筒式伸缩节端部的内水压力A

5

　　计算公式：　　　　　　　



22

A

5





D

4

1

D

2

P





P



H





w

　　式中：

　　伸缩节端部管道中心内水压力……………………………H´=11800mm

　　伸缩节内套管外径…………………………………………D

1

=

1224mm

　　伸缩节内套管内径…………………………………………D

2

=

1200mm

套筒式伸缩节端部的内水压力A

5

计算表

D

1

1224

D

2

1200

γ

w

H´

11800

P´(N/mm

2

)

0.116

A

5

（N）

5300

0.0000098

③ 温升时套筒式伸缩节止水填料的摩擦力A

6

A

6





D

1

b

1



1

P



　　计算公式：　　　　　　　

温升时套筒式伸缩节止水填料的摩擦力A

6

计算表

D

1

1224

b

1

120

μ

1

P´

0.116

A

6

（N）

21411

0.4

④ 温升时支座对钢管的摩擦力A

7

A

7

qLfcos



　　计算公式：　　　　　　　

　　式中：





n



q

s

q

w



Lfcos



　　计算截面以上支座的个数………………………………… n=7个

温升时支座对钢管的摩擦力A

7

计算表

n

7

⑤ 轴向力的合力∑A

q

s

2.22

q

w

11.084

L

8000

f

0.45

α

33.240°

A

7

(N)

280406

AA

1

A

5

A

6

　　计算公式：　　　　　　　

A

1

65712



A

7

轴向力合力∑A计算表

A

5

5300

A

6

21411

A

7

280406

∑A(N)

372829

4.2.2 加径环的有关参数计算

（1）加径环横截面简图

　　加径环宽度………………………………………………… a=25mm

　　加径环高度………………………………………………… h=100mm

2024年6月12日发(作者：登奇水)

4.2 加径环及其旁管壁断面应力分析

4.2.1 荷载计算

（1）径向内水压力P

　　计算公式：

PH



w

　　式中：

　　计算截面管道中心内水压力……………………………… H=56250mm

　　则：

PH



w



0.551N/mm²

（2）垂直管轴方向的力（法向力）

① 钢管自重分力Q

s

Q

s

q

s

Lcos



　　计算公式：　　　　　　　 （每跨钢管自重）

q

s

1.25



Dt



s

（单位管长钢管自重，考虑刚性环等附件的附加重量约为钢管自重的25％）

钢管自重分力Q

s

计算表

D

1200

② 钢管中水重分力Q

w

t

6

γ

s

α

33.240°

L

8000

q

s

(N/mm)

2.22

Q

s

(N)

148540.0000785

Q

w

q

w

Lcos



　　计算公式：　　　　　　　 （每跨管内水重）

q

w

0.25



D



w

（单位管长管内水重）

钢管中水重分力Q

w

计算表

D

1200

γ

w

2

α

33.240°

L

8000

q

w

(N/mm)

11.084

Q

w

(N)

74164

0.0000098

（3）轴向力∑A

① 钢管自重轴向分力A

1

A

1

q

s

L

3

sin



　　计算公式：　　　　　　　

　　式中：

　　伸缩节至计算截面处的钢管长度…………………………L

3

=

54000mm

钢管自重轴向分力A

1

计算表

α

33.240°

q

s

2.22

L

3

54000

A

1

（N）

65712

② 套筒式伸缩节端部的内水压力A

5

　　计算公式：　　　　　　　



22

A

5





D

4

1

D

2

P





P



H





w

　　式中：

　　伸缩节端部管道中心内水压力……………………………H´=11800mm

　　伸缩节内套管外径…………………………………………D

1

=

1224mm

　　伸缩节内套管内径…………………………………………D

2

=

1200mm

套筒式伸缩节端部的内水压力A

5

计算表

D

1

1224

D

2

1200

γ

w

H´

11800

P´(N/mm

2

)

0.116

A

5

（N）

5300

0.0000098

③ 温升时套筒式伸缩节止水填料的摩擦力A

6

A

6





D

1

b

1



1

P



　　计算公式：　　　　　　　

温升时套筒式伸缩节止水填料的摩擦力A

6

计算表

D

1

1224

b

1

120

μ

1

P´

0.116

A

6

（N）

21411

0.4

④ 温升时支座对钢管的摩擦力A

7

A

7

qLfcos



　　计算公式：　　　　　　　

　　式中：





n



q

s

q

w



Lfcos



　　计算截面以上支座的个数………………………………… n=7个

温升时支座对钢管的摩擦力A

7

计算表

n

7

⑤ 轴向力的合力∑A

q

s

2.22

q

w

11.084

L

8000

f

0.45

α

33.240°

A

7

(N)

280406

AA

1

A

5

A

6

　　计算公式：　　　　　　　

A

1

65712



A

7

轴向力合力∑A计算表

A

5

5300

A

6

21411

A

7

280406

∑A(N)

372829

4.2.2 加径环的有关参数计算

（1）加径环横截面简图

　　加径环宽度………………………………………………… a=25mm

　　加径环高度………………………………………………… h=100mm