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2017-08-09

偶然荷载引起管道应力的荷载组合

使用附加模块 RF-PIPING 和 RF-PIPING 设计,可以按照 EN 13480-3 [1]、ASME B31.1 和 B31.3 设计管道系统。 在欧洲规范中,管道应力的计算基于章节 12.3 挠度分析中的公式。 根据应力类型的不同,可以应用一个或多个合成弯矩,而不考虑彼此。 例如,在计算偶然荷载产生的应力时,就会出现这种差异。

偶然荷载的应力公式 12.3.3-1 按照 EN 13480-3:

应力 σ2由三部分组成。 内部压力是第一部分。 其他两个部分的不同之处仅在于弯矩指数。 弯矩 MA由持续的机械荷载(例如管道或流体的重量)组成。 弯矩 MB代表偶然荷载(例如风荷载或雪荷载荷载)。 因此,必须单独计算弯矩部分。 只有一个弯矩会返回到管道荷载组合。 因此不能按照公式进行设计。 这可以通过使用结果组合来解决。 在结果组合中,可以添加或减去荷载工况或组合的结果。 因此各个部分是已知的并且可以彼此分开设计。

下图是针对临时工况的组合结构示例。 最终组合和为设计提供的组合以红色突出显示。

选项 1

在选项 1 中显示的组合中,为风荷载工况输入了管道荷载组合,其属性为“OCC”。 然后将该 PC5 与传统的持续荷载组合在一个新的结果组合 RC2 中。 因此可以将弯矩分成单独的部分MA和MB

选项 2

在选项 2 中,风荷载与其他荷载工况结合的作用得到了更精确的检查。 输入一个新的管道荷载组合 (PC5),该荷载组合与 PC4 的结构相似,并包含风荷载工况。 在 EK 2 中,将这两种工作应力情况相减,得到内力来自风和理论 2 的任何影响。 左下单。 这些内力随后与传统的持续荷载叠加在另一个钢筋混凝土结构中。

下图是设计模块 RF-PIPING 的设计结果。 生成的弯矩部分 MA和 MB也会显示出来。

使用的文献材料

[1] 金属工业管道 - 第 3 部分: 设计与计算。 BS EN 13480-3:2012
[2] RFEM 手册。 Tiefenbach: Dlubal Software, 2016 年 2 月。

作者

Sühnel 先生目前主要负责 RSTAB 的质量保证部门;同时还参与产品开发,为客户提供技术支持。

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