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管网设计计算书

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第一部分给水管网课程设计任务书

一、设计题目:

河北某城镇给水管网初步设计

二、设计原始资料:

1.图纸: 1:5000 城市平面图,

2.地形地貌:地势较平坦,地形标高如图。

3.工程水文地质:

1)工程地质良好,适宜于工程建设;2)地下水位深度2-3m;3)土壤冰冻深度0.7m。

4.气象资料:

1)风向:冬季主导风向为西北风,夏季主导风向为西南风;2)气温:年平均气温12.70C;夏季平均气温260C,冬季平均气温-30C。

5.用水资料:

规划人口万人,给水普及率100%;城市综合生活用水每小时用水量占最高日用水量百分比如表1所示。

其他用水:绿化浇洒道路按m3计,未预见水量按最高用水量的 %计。

基础数据见附表

表1城市最高日各小时用水量

小时0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 用水量百分比

2.82 2.79 2.93

3.06 3.13 3.78

4.93

5.13

(﹪)

小时8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16

用水量百分比

5.11 4.81 4.64 4.52 4.49 4.45 4.45 4.55

(﹪)

小时16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24

用水量百分比

5.11 4.92 4.90 4.71 4.29 4.04 3.42 3.02

(﹪)

三.设计任务与步骤

根据所给原始资料,进行城市给水管网工程的规划及给水管网的扩大初步设计。设计

任务与步骤如下:

根据城市的特点,选定用水量标准,确定给水管网的设计流量,根据城市的地形特点,按照管网的布置原则确定方案;

根据布置的管线,确定供水区域的比流量、节点流量和管段流量,在此基础上进行流量分配;

进行管网平差计算,直至闭合差满足规定的精度要求,在此基础上确定控制点,计算从控制点到二级泵站的水头损失、确定二级泵站的水泵扬程;若设置水塔,确定水塔高度;

消防时、最不利管段发生事故时、最大转输时(无对峙水塔或高地则不作此工况)的校核,若不满足要求,应说明必须采取的措施;

根据平差结果确定各个节点的自由水头;

就设计中需要说明的主要问题和计算结果写出设计计算说明书。

设计成果包括设计说明书一份、管网平差、校核结果图和管网平面布置图。

四.课程设计成果的基本要求:

1)课程设计图纸应基本达到技术设计深度,较好地表达设计意图;图纸布局合理、

正确清晰,符合制图标准及有关规定;

2)设计计算说明书应包括与设计有关的阐述说明和计算内容,应有封面、目录、前言、正文、小结及参考文献。内容系统完整,计算正确,文理通畅,草图和表格不得徒手草绘,图中各符号应有文字说明,线条清晰,大小适宜,书写完整,装订整齐。

根据班级序号,设计使用数据如下:

班级序号25:总人口数:12.2万

道路面积:50万平米

绿地面积:86万平米

工业区一总人口:3200人

工业区一高温车间人数:1200人

工业区一总人口:4800人

工业区一高温车间人数:1500人

工业区一生产用水量每日5800立方米

工业区一生产用水量每日7800立方米

第二部分设计说明书

一、工程概述

该城市为中小型城市,地势较平坦。该市冬季主导风向为西北风,夏季主导风向为西南风;年平均气温为12.7℃;夏季平均气温为26℃,冬季平均气温为-3℃。城市总人口为12万,共有两个工业区,另外还有公园一所;地下水位深度为2-3m,土壤冰冻深度为

0.7m。

二、用水量计算

(一)居民生活用水量

查《给水排水设计手册》第2册得河北属于二区,中小型城市居民综合生活用水定额为150~240L/(cap·d),取用水定额q=200 L/(cap·d)。

目前该镇有12.2万人口

得:Q1=qN=200×122000=24400000L/d=24400 m3/d

(二)工业企业生活用水量

按《工业企业设计卫生标准》

1.工业生产用水量

工业区1 为5800 m3/d ,工业区2 为 7800 m3/d

所以:Q2=5800+7800=13600 m3/d

2.职工生活用水:高温车间取35 L/(cap·班),一般车间取25L/(cap·班)

所以:Qa=q1N1+q2N2=35×(1200+1500)+25×(2000+3300)=220000L/d=220m3/d

3.职工淋浴用水:高温车间取60 L/(cap·班),一般车间取40 L/(cap·班)

所以:Qb=q1N1+q2N2=60×(1200+1500)+40×(2000+3300)=362000L/d=362m3/d

所以:工业企业生活用水量Q3=Qa+Qb=220+362=582 m3/d

(三)浇洒道路和绿化用水量

浇洒道路用水定额取 1.5 L/(m2·次),浇洒次数取 2次

绿化用水定额取 2.0 L/(m2·次),浇洒次数取 1次

所以:Q4=q1N1f1+q2N2f2=1.5×500000×2+2.0×860000×1=3220000L/d=3220 m3/d (四)未预见水量

取未预见水量系数为0.15

所以:Q5=0.15×(Q1+Q2+Q3+Q4)=6270.3 m3/d

所以:设计最高日用水量为 Qd= Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=48073 m3/d

(五)最高日最高时用水量

Qh= Qd×5.13%=2466.14m3/h=685L/s

(六)消防时用水量

同一时间内的火灾次数为2次,一次灭火用水量为45 L/s

Q=qf=45×2=90 L/s

三、确定24小时供水曲线,计算清水池和水塔容积

(一) 一级泵站设计流量

Q1=αQd/T=1.05×48073/24=2103.2m3/h

(其中水厂自用水系数α取1.05)

(二)二级泵站设计流量及分级供水

根据24小时用水量变化曲线拟定二级泵站供水线,由于管网中设置了水塔,故可将二泵站供水流量分成两级。用水量变化曲线如下图(Kh=24*5.13%=1.23)

表1城市最高日各小时用水量

小时0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 用水量百分比

2.82 2.79 2.93

3.06 3.13 3.78

4.93

5.13

(﹪)

小时8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16

用水量百分比

5.11 4.81 4.64 4.52 4.49 4.45 4.45 4.55

(﹪)

小时16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24

用水量百分比

5.11 4.92 4.90 4.71 4.29 4.04 3.42 3.02

(﹪)

管网中设有水塔,二级泵站分两级供水,从前一日22点到凌晨6点为一级,从6点到22点为另一级,每级供水量等于供水时段用水量平均值。

QUXIANJISUAN

前一日22点到凌晨6点供水量百分比为:

(2.82+2.79+2.93+3.06+3.13+3.78+3.42+3.02)÷8=3.12%

6点到22点供水量百分比为:

(4.93+5.13+……+4.29+4.04)÷16=4.69%

日平均供水量百分比为:

(2.82+2.79+……+3.42+3.02)÷24=4.17%

.12%

占最高日用水百分数%

小时()

下面计算清水池与水塔调节容积:

表1 清水池与水塔调节容积计算表

清水池与水塔调节容积计算表

小时 给水处理供水

供水泵站供水量 清水池调节容积计算 水塔调节容积计算 设置水塔

不设水塔

设置水塔 1 2 3 4 2--3 ∑ 3--4 ∑ 0-1 4.17 3.12 2.82 1.05 1.05 0.3 0.3 1-2 4.17 3.12 2.79 1.05 2.1 0.33 0.63 2-3 4.16 3.12 2.93 1.04 3.14 0.19 0.82 3-4 4.17 3.12 3.06 1.05 4.19 0.06 0.88 4-5 4.17 3.12 3.13 1.05 5.24 -0.01 0.87 5-6 4.16 3.12 3.78 1.04 6.28 -0.66 0.21 6-7 4.17 4.69 4.93 -0.52 5.76 -0.24 -0.03 7-8 4.17 4.69 5.13 -0.52 5.24 -0.44 -0.47 8-9 4.16 4.69 5.11 -0.53 4.71 -0.42 -0.89 9-10 4.17 4.69 4.81 -0.52 4.19 -0.12 -1.01 10-11 4.17 4.69 4.64 -0.52 3.67 0.05 -0.96 11-12 4.16 4.69 4.52 -0.53 3.14 0.17 -0.79 12-13 4.17 4.69 4.49 -0.52 2.62 0.2 -0.59 13-14 4.17 4.69 4.45 -0.52 2.1 0.24 -0.35 14-15 4.16 4.69 4.45 -0.53 1.57 0.24 -0.11 15-16 4.17 4.69 4.55 -0.52 1.05 0.14 0.03 16-17 4.17 4.69 5.11 -0.52 0.53 -0.42 -0.39 17-18 4.16 4.69 4.92 -0.53 0 -0.23 -0.62 18-19 4.17 4.69 4.9 -0.52 -0.52 -0.21 -0.83 19-20 4.17 4.69 4.71 -0.52 -1.04 -0.02 -0.85 20-21 4.16 4.69 4.29 -0.53 -1.57 0.4 -0.45 21-22 4.17 4.69 4.04 -0.52 -2.09 0.65 0.2 22-23 4.17 3.12 3.42 1.05 -1.04 -0.3 -0.1 23-24

4.16

3.12

3.02 1.04

0.1

累计100 100 100 调节容积=8.37 调节容积=1.89

1.清水池容积计算:

W=W1+W2+W3+W4

W1-----清水池调节容积m3

W2------消防贮

W3=Qd×6%=48073×6%=2884.38 m3

W4=1/6×(W1+W2+W3)= 1/6×(3967.38+648+2884.38)=1259.35 m3

所以:W= W1+W2+W3+W4=4023.71+648+2844.38+1259.35=8815.44 m3

2.水塔容积计算:

W=W1+W2

W1------水塔调节容积m3

W2------室内消防贮备水量m3,按10分钟室内消防用水量计算

W1= Qd×1.89%=48073×1.89%=908.58 m3

W2=3×15×600=27000L=27 m3

所以:W=W1+W2=908.58+27=935.58 m3

3.备水量计算:

注:按2小时室外消防用水量计算m3

W3------给水处理系统生产自用水量m3,一般取最高日用水量的5%~10%

W4------安全贮备水量m3

W3=Qd×8.37%=48073×8.37%=4023.71 m3

W4=2×3600×90=648000L=648 m3

四、管网定线

按照管网定线的一系列原则初步拟定管网定线方案如下:

(一)管网布置形式

管网布置形式有树状网和环状网两种基本形式。

方案采用四个环加两条枝状管组成管网系统。考虑到工业区用水量较大,所以输水干管沿工业区的两侧布置,方便工业区取水,为保证稳定供水,在城镇西南郊区设置水塔一个用来调节水量。为提高供水保证率,管网布置成环状,干管敷设在街道下,可通过分配管就近分配给两侧用户。

(二)管网定线

由于水厂位于城镇西部,干管延伸方向采用由西向东,循水流方向,沿城市平行干道布置三条干管,并连接成环状。

(三)输水管定线

从水厂至管网,水塔至管网均采用两条输水管,以保证供水安全。

(四)确定水塔位置

纵观该镇地形,该镇西南部地面标高较高,因此拟采用对置水塔调节二级泵站供水量与用水量之间的供水差额。

㈤管网定线基本要求

定线时一般只限于管网的干管以及干管之间的连接管,不包括从干管到用户的分配管和接到用户的进水管。

管网定线应该满足以下原则:

⑴按照城市规划布局布置管网,并考虑给水系统分期建设的可能,远近期相结合。

⑵管网布置必须保证供水的安全可靠,当局部管网发生事故时,断水范围应减到最小。

尽可能布置成环状,即按主要流向布置几条平行的干管,用连通管连接。

⑶干管一般按规划道路布置,应从两侧用水量较大的街区通过,尽量避免在高级路面下敷设。

⑷管线遍布在整个给水区内,保证用户有足够的水量和水压。

⑸力求以最短距离敷设管线,以降低管网造价和供水能量费用。

另外,定线时要注意:

⑹定线时干管延伸方向应和二级泵站输水到水池、水塔、大用户的水流方向一致。干管的间距一般采用500m-800m 。

⑺循水流方向,以最短的距离布置一条或数条干管,干管位置从用水量较大的街区通过。

⑻干管尽量靠近大用户,减少分配管的长度。

⑼干管按照规划道路定线,尽量避免在高级路面或重要道路下通过,尽量少穿越铁路。减小今后检修时的困难。

⑽干管与干管之间的连接管使管网成环状网。连接管的间距考虑在800-1000m左右。

力求以最短距离铺设管线,降低管网的造价和供水能量费用。

⑾输水管线走向应符合城市和工业企业规划要求,沿现有道路铺设,有利于施工和维护。城市的输水管和配水管采用铸铁管。

最终定线后管网简图为

五、管网水力计算

计算简图如下:(见下页)

【7】【6】【4】(5)(9)

(11)

(12)

(10)

(8)

(7)

(3)

(4)

(6)

(2)

(1)

【9】

【14】【10】

【3】

【8】

【11】

【13】

【12】

【5】

【2】

【1】

图2 计算简图

(一)比流量计算

1.管网中各管段实际长度与配水长度如下表:

表2 管段长度表

管段编号 1 2 3 4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14 管段实际长度

m

692 1515

484

484 869 650 550 1049 1049 1049 497 870 1200

580

管段配水长度m

141

758 484 484 869 650 550 1049 1049 1049 171

435 600 290

集中用水量主要为工厂的生产用水量和职工生活用水量,当工人淋浴时间与最大时供水重合时淋浴用水也应该计入集中用水量,否则不计入集中用水量。

q=67.13+90.28=157.41

表3 集中用水量

2.比流量计算公式:

q

h s Q q l

-=

∑∑

其中:Qh ——为最高日最大时用水量 L/s ∑q ——为大用户集中流量L/s ∑L ——管网总的有效长度 m

所以: qs=(678.3-157.41)/8579 =0.0607L/S (二)沿线节点流量计算 1.泵站供水流量为:

集中流量(L/s) 67.13 90.28 所处节点位置

9

4

Qs1=678.3×4.69%÷5.13%=620.12L/s 2.水塔供水设计流量为: Qs2=678.3-620.12=58.18L/s 3.沿线流量节点计算

表4 节点流量分配表

六、环状管网流量分配原则

(一)管段流量的分配原则

管段流量的分配,应该按照最短线路原则,并考虑可靠性的要求进行分配,几条平行的干线分配大致相等的流量。与干线垂直的连接管,因平时流量较小,所以分配较小的流量。流量分配时,各节点应满足∑=+0

ij i q q 的条件。这里,流向节点的流量取负号,离

开节点的流量取正号。

(二)根据节点流量进行管段的流量分配 1.分配步骤如下:

①按照管网的主要供水方向,初步拟定各管段的水流方向,并选定整个管网的控制点。 ②为了可靠供水,从二级泵站到控制点之间选定几条主要的平行干管线,这些平行干

各节点流量分配

管段或节点编

管段配水长度(m ) 管段沿线流量(L/S ) 节点设计流量计算 集中流量(L/S )

沿线流量(L/S ) 供水流量(L/S ) 节点流量

(L/S ) 1 141 8.57 41.989 41.99 2 758 46.02 37.705 37.70 3 484 29.39 72.916 72.92 4 484 29.39 77.954 77.95 5 869 52.76 51.124 51.12 6 650 39.47 90.28 48.540 138.82 7 550 33.40 67.13 50.244 117.37 8 1049 63.68 63.264 63.26 9 1049 63.68 58.864 58.86 10 1049 63.68 8.807 8.81 11 171 10.39 5.195 58.18 -52.99 12 435 26.41 4.284 620.12 -615.84

13 600 36.43 14 290 17.61 合计

8579

520.89

157.41

520.89 678.30

0.00

管中尽可能均匀地分配流量,并且符合水流连续性即满足节点流量平衡的条件。

③与干管线垂直的连接管,其作用主要是沟通平行干管之间的流量,有时起一些输水作用,有时只是就近供水到用户,平时流量一般不大,只有在干管损坏时才转输较大的流量,因此连接管中可以分配较少的流量。

七、管径的确定

(一)管径与设计流量的关系:

q=Av=πD2v/4→D=(4q/πv)1/2

公式中: D—管段管径,m;

q—管段计算流量,m3/s;

A—管段过水断面面积,m2

v—设计流速,m/s;

设计中按经济流速来确定管径进行平差,确定实际管径。

表5 管径与相应经济流速表

管径/mm 平均经济流速/(m/s)

D=100~400 D≥400 0.6~0.9 0.9~1.4

(二)设计管径计算

表6 设计管径计算表

管段编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 设计流量

(l/s)

613.65 291.74 162.22 291.75 81.1 42.71 100.0 43.00 123.00 22.57 经济流速

(m/s)

1.1 1.1 1 1.1 0.9 0.9 0.9 0.8 1 0.7 计算管径

(mm)

596 581 455 581 339 246 376 262 396 203 设计管径

(mm)

600 600 500 600 400 300 400 300 400 200

管段编号11 12 13 14

设计流量

(l/s)

16.75 54.06 63.57 20.99

经济流速

(m/s)

0.7 0.9 0.9 0.7

计算管径

(mm)

175 196 300 195

设计管径

(mm)

200 200 300 200

八、最大用水时管网平差

(一) 管网平差计算

为了满足水力分析前提条件,将管段[1]和管段[12]暂时删除,其管段流量分别并到节点(2)和节点(9)上。管网平差计算表如下:

(注:本管网平差方法采用哈代-克罗斯算法,用曼宁公式计算s,Nm=0.012其中取闭合差h不得大于0.5m。)

表7 最大用水时管网平差表

环号管段编

管段长

(m)

管径

(mm) s

流量初分配

q(l/s) h(m) s│q│

1

2 870 600 19.65 291.74 1.67 5.7

3 5 48

4 400 95.02 81.1 0.62 7.71 -7 870 400 170.81 -100 -1.71 17.08 -4 484 600 10.93 -291.7

5 -0.93 3.19

-0.35 33.71

(0

1

q=0.35*1000/(2*33.71)=5.19

2

3 1547 500 92.

4 162.22 2.42 14.93 6 496 300 451.62 42.71 0.82 19.29 -8 1634 300 1487.79 -43 -2.7

5 63.97 -5 484 400 95.02 -81.1 -0.62 7.71

-0.13 105.9

(0

2

q=0.13*1000/(2*105.9)=0.61

3

7 869 400 170.81 100 1.71 17.08 10 1049 200 8301.57 22.57 4.23 187.37 -13 870 300 792.15 -63.57 -3.2 50.36 -9 1049 400 205.95 -123 -3.12 25.33

-0.38 280.14

(0

3

q=0.38*1000/(2*280.14)=0.68

4

8 1634 300 1487.79 43 2.75 63.97 11 1055 200 8349.06 16.75 2.34 139.85 -14 1582 200 12519.63 -20.99 -5.52 262.79 -10 1049 200 8301.57 -22.57 -4.23 187.37

-4.66 653.98

(0

4

q=4.66*1000/(2*653.98)=3.56

第一次平差 第二次平差 第三次平差

q(l/s) h(m) s │q │ q(l/s) h(m) s │q │ q(l/s) h(m) s │q │ 296.63 1.73 5.83 297.08 1.73 5.84 298.87 1.76 5.87 85.68 0.7 8.14 83.7 0.67 7.95 85.22 0.69 8.1 -95.49 -1.56 16.31 -97.47 -1.62 16.65 -95.84 -1.57 16.37 -286.56 -0.9 3.13 -286.11 -0.89 3.13 -284.32 -0.88 3.11

-0.03 33.41 -0.12 33.57 -0.01 33.45

45

.041.33*2/30q 11

==)()( )

()(57.33*2/120q 21=

=1.79

162.83 2.45 15.05 165.26 2.52 15.27 165.53 2.53 15.29 43.32 0.85 19.56 45.75 0.95 20.66 46.02 0.96 20.78 -45.95 -3.14 68.36 -43.87 -2.86 65.27 -44.62 -2.96 66.39 -85.68 -0.7 8.14 -83.7 -0.67 7.95 -85.22 -0.69 8.1 -0.54 111.11 -0.06 109.15 -0.16 110.56 )(12q =540/(2*111.11)=2.43 )()(15.109*2/60q 22= =0.27

95.49 1.56 16.31 97.47 1.62 16.65 95.84 1.57 16.37 19.69 3.22 163.46 22.17 4.08 184.05 21.31 3.77 176.91 -62.89 -3.13 49.82 -60.06 -2.86 47.58 -59.9 -2.84 47.45 -122.32 -3.08 25.19 -119.49 -2.94 24.61 -119.33 -2.93 24.58

-1.44 254.78 -0.09 272.88 -0.44 265.3 )()(78.254*2/1440q 13= =2.83 )()(88.272*2/90q 23= =0.16 45.95 3.14 68.36 43.87 2.86 65.27 44.62 2.96 66.39 20.34 3.45 169.82 20.69 3.57 172.74 21.71 3.94 181.26 -17.43 -3.8 218.22 -17.08 -3.65 213.84 -16.06 -3.23 201.07 -19.69 -3.22 163.46 -22.17 -4.08 184.05 -21.31 -3.77 176.91 -0.43 619.86 -1.3 635.89 -0.1 625.61 )()(86.619*2/430q 14

= =0.35

()(89.635*2/1300q 24

= =1.02

经过三次校正后,各环的闭合差小于0.5m ,满足要求,计算完毕。

(二)最大用水时水力计算

1.假定节点(11)为控制点,其水头等于服务水头,即H11=90.15m 水头计算表如下:

表8 水头计算表

管段或节

2 3 4 5 6 7 8

点编号

管段流量

298.87 165.53 284.32 85.22 46.02 95.84 44.62 (l/s)

管径(mm) 600 500 600 400 300 400 300

管内流速

1.06 0.84 1.01 0.68 0.65 0.76 0.63 (m/s)

管段压降

1.76

2.53 0.88 0.69 0.96 1.57 2.96

(m)

节点水头

100.03 98.27 95.74 99.15 97.58 94.78 99.09 (m)

地面标高

63.7 63.69 63.2 66.15 65.5 64.4 70.2

(m)

自由水压

36.33 34.58 32.54 33 32.08 30.38 28.89

(m)

(1)

管段或节

9 10 11 12 13 14

点编号

管段流量

119.33 21.31 21.71 54.06 59.9 16.06

(l/s)

管径(mm) 400 200 200 200 300 200

管内流速

0.95 0.68 0.69 0.86 0.85 0.51

(m/s)

管段压降

2.93

3.77 3.94 2.87 2.84 3.23

(m)

节点水头

96.22 93.38 90.15

(m)

地面标高

69.45 67.8 66.15

(m)

自由水压

26.77 25.58 24

(m)

(2)

2.确定控制点

在水力分析时,假定节点(11)为控制点,经水力分析后,比较节点水头与服务水头,或比较节点自由水压与要求自由水压,都符合要求,节点11为控制点。

3.泵站扬程计算

Hp1 =(H2-H1)+10.29Nm^2*l*q^2÷(4*D^5.333)=(100.03-63.70)+1.47=37.80m

为了选泵,估计泵站内部水头损失。设水泵吸压水管道设计流速为1m/s,局部阻力系

数可按8.0考虑,沿程水头损失较小,可以忽略不计,则泵站内部水头损失为:Hpml=8×2.02÷(2×9.81)

=1.63m

则水泵扬程应为:

Hp= 37.80 +1.63=39.43m, 取Hp=45m;

按2台泵并联考虑,单台水泵流量为:

Qp=613.65÷2=306.83(L/s)=1104.57(t/h), 取Qp=1110t/h

水塔高度设计:

HT8=H8—Z8=94.56-70.2=24.36m

4.最高时情况下选泵

选定350S75A型水泵3台,2用一备

九、消防工况校核

(一)节点流量分配计算

(注:消防中消防流量为每次45l/s,分别将消防集中流量加在节点(4)和(9)上进行校核。)

比流量计算qs=(675.45-247.41)/9049=0.0473,计算统计结果如下:

表9 消防各节点流量分配

消防各节点流量分配

管段或节点编

号管段配水长

度(m)

管段沿线流

量(l/s)

节点设计流量计算

集中流

(l/s)

沿线流

(l/s)

供水流

量(l/s)

节点流

量(l/s)

1 135 6.39 3.20 617.5

2 -614.32

2 435 20.58 24.9

3 24.93

3 773.5 36.59 40.03 40.03

4 484 22.89 135.28 24.16 159.44

5 484 22.89 56.81 56.81

6 248 11.73 95.45 95.45

7 869 41.10 56.98 56.98

8 1634 77.28 3.20 57.93 -54.73

9 1049 49.62 67.15 38.29 105.42

10 1049 49.62 53.81 53.81

11 527.5 24.95 45 31.18 76.18

12 135 6.39

13 435 20.58

14 791 37.41

合计9049 428.04 247.41 428.04 675.45 0.00 (二)消防工况校核平差计算

表10 消防工况校核平差计算表

环号管段编

管段长

(m)

管径

(mm) s 流量初分配

1

q(l/s) h(m) s│q│2 870 600 19.65 350 2.41 6.88 5 484 400 95.02 104.97 1.05 9.97 -7 870 400 170.81 -72.58 -0.9 12.4 -4 484 600 10.93 -239.39 -0.63 2.62

1.93 31.87

(0

1

q=-1930/(2*31.87)

=-30.25

2

3 1547 500 92.

4 20

5 3.88 18.94

6 496 300 451.62 45.56 0.94 20.58 -8 1634 300 1487.79 -50 -3.72 74.39 -5 484 400 95.02 -104.9

7 -1.05 9.97

0.05 123.88

(0

2

q=-50/(2*123.88)

=-0.22

3

7 869 400 170.81 72.58 0.9 12.4 10 1049 200 8301.57 32.1 8.55 266.48 -13 870 300 792.15 -59.31 -2.79 46.98 -9 1049 400 205.95 -110 -2.49 22.65

4.18 348.51

(0

3

q=-4180/(2*348.51)

=-5.99

4

8 1634 300 1487.79 50 3.72 74.39 11 1055 200 8349.06 38.58 12.43 322.11 -14 1582 200 12519.63 -37.6 -17.7 470.74 -10 1049 200 8301.57 -32.1 -8.55 266.48

-10.11 1133.71

(0

4

q=10110/(2*1133.71)

=4.46

(接下页)

第一次平差第二次平差第三次平差

q(l/s) h(m) s│q│(l/s) h(m) s│q│q(l/s) h(m) s│q│319.75 2.01 6.28 317.53 1.98 6.24 318.3 1.99 6.25 74.94 0.53 7.12 72.02 0.49 6.84 73.6 0.51 6.99 -96.84 -1.6 16.54 -100.26 -1.72 17.13 -98.62 -1.66 16.84 -269.64 -0.79 2.95 -271.86 -0.81 2.97 -271.09 -0.8 2.96

0.15 32.89 -0.05 33.18 0.04 33.06

(1

1

q=-150/(2*32.89) =-2.22

)2

1

q(=50/(2*33.18) =0.77

204.78 3.87 18.92 205.48 3.9 18.99 204.66 3.87 18.91 45.34 0.93 20.48 46.04 0.96 20.79 45.22 0.92 20.42 -54.68 -4.45 81.35 -52.88 -4.16 78.68 -53.98 -4.34 80.31 -74.94 -0.53 7.12 -72.02 -0.49 6.84 -73.6 -0.51 6.99 -0.18 127.87 0.2 125.3 -0.06 126.64

(1

2

q=-180/(2*127.87) =0.70

(2

2

q=-200/(2*125.30) =-0.82

96.84 1.6 16.54 100.26 1.72 17.13 98.62 1.66 16.84 21.65 3.89 179.75 23.95 4.76 198.84 22.79 4.31 189.2 -65.3 -3.38 51.73 -64.1 -3.25 50.77 -64.98 -3.34 51.47 -115.99 -2.77 23.89 -114.79 -2.71 23.64 -115.67 -2.76 23.82 -0.65 271.9 0.51 290.38 -0.13 281.34

(1

3

q=650/(2*271.90) =1.20

)2

3

q(=-510/(2*290.38) =-0.88

54.68 4.45 81.35 52.88 4.16 78.68 53.98 4.34 80.31 43.04 15.46 359.32 41.94 14.69 350.18 42.22 14.88 352.51 -33.14 -13.75 414.93 -34.24 -14.68 428.65 -33.96 -14.44 425.15 -21.65 -3.89 179.75 -23.95 -4.76 198.84 -22.79 -4.31 189.2

2.27 1035.35 -0.59 1056.34 0.47 1047.17

(1

4

q=-2270/(2*1035.35) =-1.10

(2

4

q=590/(2*1056.34) =0.28

所以:经过三次平差校正后,各环的闭合差小于0.5m,满足要求,计算完毕。

(三)消防时水力计算

消防时控制点(11)所需最小水压为10m,计算得各点的自由水压和节点水压见下表:

表11 消防水力计算表

管段或

2 3 4 5 6 7 8

节点编

管段流

318.3 204.66 271.09 73.6 45.22 98.62 53.98 量

(l/s)

管径

600 500 600 400 300 400 300 (mm)

管内流

1.13 1.04 0.96 0.59 0.64 0.79 0.76

(m/s)

管段压

1.99 3.87 0.8 0.51 0.92 1.66 4.34

降(m)

节点水

97.49 95.5 91.63 96.69 94.99 90.71 96.8

头(m)

地面标

63.7 63.69 63.2 66.15 65.5 64.4 70.2

高(m)

自由水

33.79 31.81 28.43 30.54 29.49 26.31 26.6

压(m)

(1)

管段或

节点编

9 10 11 12 13 14

管段流

115.67 22.79 42.22 54.06 64.98 33.96 量

(l/s)

管径

400 200 200 200 300 200 (mm)

管内流

0.92 0.73 1.34 0.86 0.92 1.08

(m/s)

管段压

2.76 4.31 14.88 2.87

3.34 1

4.44

降(m)

节点水

93.93 90.59 76.15

头(m)

地面标

69.45 67.8 66.15

高(m)

自由水

24.48 22.79 10

压(m)

(2)

所以:水厂泵站到控制点的水头损失取1-4-9-13-14和1-2-5-10-14两条线的平均值,

吸水管和泵房内的水头损失取2m,安全水头取2m,则消防时水泵扬程为

H2=10+0.5×(1.47+0.8+2.76+3.34+1.47+1.99+0.51+4.31+14.44+14.44)+2+2+(66.15-63.7)

=53.655m> Hp 不满足要求

所以:经过核算,按最高用水时确定的水泵扬程不满足消防时的要求,现提出解决方法如下:

1.加大管网末端的管段直径;

2.设置专门的消防泵保证消防用水。

十、事故工矿校核

(一)节点流量计算

按下式计算:事故工况各节点流量=事故工况供水比例×最高时工况各节点流量

(注:事故工况供水比例按要求取70%)

假定管段【2】发生故障,保证70%的用水量

事故时各节点流量见下表:(注:考虑到工业区用水按自备水源计算)

表12 事故工况校核时各节点流量

节点编号节点流量

(L/S)

事故工况各节点流量

(L/S)

1 -613.65 -429.56

2 30.16 21.11

3 48.42 33.89

4 119.51 83.66

5 68.75 48.13

6 115.53 80.87

7 68.96 48.27

8 -54.06 -37.84

9 113.49 79.44

10 65.15 45.61

11 37.74 26.42

(二)事故工况校核平差计算

(因假定管段【2】损坏,故只剩下2、3、4三个环)

(计算结果见下页)

表13 事故时管网平差计算表

环号管段

编号

管段

长(m)

管径

(mm)

s 流量初分配第一次平差

2

q(l/s) h(m) s│q│q(l/s) h(m) s│q│3 1547 500 92.4 95.56 0.84 8.83 94.88 0.83 8.77 6 496 300 451.62 11.6 0.06 5.24 10.92 0.05 4.93 -8 1634 300 1487.79 -40 -2.38 59.51 -46.01 -3.15 68.45 5 484 400 95.02 129.45 1.59 12.3 139.72 1.85 13.28

0.12 85.88 -0.41 95.43

(0

2

q=-120/(2*85.88)

=-0.68

(1

2

q=410/(2*95.43)

=2.14

3

7 869 400 170.81 260.32 11.58 44.47 251.6 10.81 42.98 10 1049 200 8301.57 10 0.83 83.02 -15 -1.87 124.52 -13 870 300 792.15 -58.4 -2.7 46.26 -78.07 -4.83 61.84 -9 1049 400 205.95 -100 -2.06 20.6 -119.67 -2.95 24.65

7.64 194.34 1.17 253.98

(0

3

q=-7640/(2*194.34)

=-19.67

(1

3

q=-1170/(2*253.98)

=-2.3

4

8 1634 300 1487.79 40 2.38 59.51 46.01 3.15 68.45 11 1055 200 8349.06 3.33 0.09 27.8 8.66 0.63 72.32 -14 1582 200 12519.63 -22.79 -6.5 285.32 -17.46 -3.82 218.56 -10 1049 200 8301.57 -10 -0.83 83.02 15 1.87 124.52

-4.86 455.65 1.83 483.86

(0

4

q=4860/(2*455.65)

=5.33

(1

4

q=-1830/(2*483.86)

=-1.89

(接下页)

事故时管网平差计算

第二次平差第三次平差第四次平差

q(l/s) h(m) s│q│q(l/s) h(m) s│q│q(l/s) h(m) s│q│97.03 0.87 8.97 94.22 0.82 8.71 93.97 0.82 8.68

13.07 0.08 5.90 10.26 0.05 4.64 10.01 0.05 4.52

-41.98 -2.62 62.45 -44.48 -2.94 66.18 -43.71 -2.84 65.04 151.77 2.19 14.42 149.51 2.12 14.21 151.08 2.17 14.36

0.51 91.74 0.05 93.73 0.19

(2

2

q=-510/(2*91.74) =-2.80

(3

2

q=-50/(2*93.73) =-0.26

259.21 11.48 44.28 257.21 11.30 43.93 258.90 11.45 44.22 -15.41 -1.97 127.92 -17.65 -2.59 146.55 -16.76 -2.33 139.16 -80.37 -5.12 63.66 -82.91 -5.44 65.67 -83.04 -5.46 65.78 -121.97 -3.06 25.12 -124.51 -3.19 25.64 -124.64 -3.20 25.67

1.33 260.98 0.08 281.80 0.45

)2

3

q(=-1330/(2*260.98) =-2.54

(3

3

q=-80/(2*281.80) =-0.13

41.98 2.62 62.45 44.48 2.94 66.18 43.71 2.84 65.04 6.77 0.38 56.55 6.48 0.35 54.08 5.45 0.25 45.52 -19.35 -4.69 242.21 -19.64 -4.83 245.92 -20.67 -5.35 258.75 15.41 1.97 127.92 17.65 2.59 146.55 16.76 2.33 139.16

0.29 489.14 1.05 512.73 0.08

(2

4

q=-290/(2*489.14) =-0.3

(3

4

q=-1050/(2*512.73) =-1.02

所以:经过4次平差校正后,各环的闭合差均小于0.5m ,满足要求,计算完毕。

(三)事故时水力计算

事故时最不利点选在控制点(11),所需最小服务水头为24m,计算得各点的自由水压和节点水压结果统计于下表中:

管道支吊架设计及计算

浅谈管道门字型支吊架的设计及计算 【文 摘】 用来支撑管道的结构叫管道支吊架,管道在敷设时都必须对管子进 行固定或支承,固定或支承管子的构件是支吊架。在机电工程里,管道支架是分布广、数量大、种类繁多的安装工事,同时管道支吊架的设计和安装对管道及其附件施工质量的好坏取决定性作用。如何采用安全适用、经济合理、整齐美观的管道支吊架是机电安装工程的一个重点。 【关键词】 管道布置 管道跨距 管架分析 管架内力计算 一、 管道的布置 对管道进行合理的深化和布置是管道支吊架设计的前提条件。欲设计安全使用、经济合理、整洁美观的管道支吊架,首先需对管道进行合理的布置,其布置不得不考虑以下参数: 1. 管道布置设计应符合各种工艺管道及系统流程的要求; 2. 管道布置应统筹规划,做到安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维 修等方面的要求,并力求整齐美观; 3. 在确定进出装置(单元)的管道的方位与敷设方式时,应做到内外协调; 4. 管道宜集中成排布置,成排管道之间的净距(保温管为保温之间净距) 不应小于50mm 。 5. 输送介质对距离、角度、高差等有特殊要求的管道以及大直径管道的布 置,应符合设备布置设计的要求,并力求短而直,切勿交叉; 6. 地上的管道宜敷设在管架或管墩上,在管架、管墩上布置管道时,宜使 管架或管墩所受的垂直荷载、水平荷载均衡; 7. 管道布置应使管道系统具有必要的柔性,在保证管道柔性及管道对设备、 机泵管口作用力和力矩不超出过允许值的惰况下,应使管道最短,组成件最少; 8. 应在管道规划的同时考虑其支承点设置,并尽量将管道布置在距可靠支 撑点最近处,但管道外表面距建筑物的最小净距不应小于100mm ,同时应尽量考虑利用管道的自然形状达到自行补偿; 9. 管道布置宜做到“步步高”或“步步低”,减少气袋或液袋。不可避免 时应根据操作、检修要求设置放空、放净。 二、 管架跨距 管架的跨距的大小直接决定着管架的数量。跨距太小造成管架过密,管架数量增多,费用增高,故需在保证管道安全和正常运行的前提下,尽可能增大管道的跨距,降低工程费用。但是管架跨距又受管道材质、截面刚度、管道其它作用何载和允许挠度等的影响,不可能无限的扩大。所以设计管道的支吊架应先确定管架的最大跨距,管架的最大允许跨距计算应按强度和刚度两个条件分别计算,取其小值作为推荐的最大允许跨距。 1. 按强度条件计算的管架最大跨距的计算公式: []t W q L δφ124 .2max =

给排水污水管道设计计算.

2 污水管道设计计算 2.1排水区域划分及管线布置 2.1.1排水区域划分 该地区所地区地面平坦,可按一个高度确定地面标高。区域最北部为京杭大运河,沿河的东部和西部分别有一个污水处理厂。根据以上条件划分排水区域为:以淮海路为分界线,划分成两个排水区域。淮海路以西所排放的污水排入四季青污水处理厂,以东排入淮安第二污水处理厂。 2.1.2管线布置

污水厂污水厂

图1 污水管道布置图(初步设计) 管线布置原则是充分利用地形、地势,就近排入水体,以减小管道埋深,降低工程造价。该地区地势平坦,区域最北边为京杭大运河,因此干管自南向北采用截流式敷设。 截流式是正交式的改进,即沿河岸敷设主干管。这种布置的优点是干管长度短,管径小,因而较经济,污水排出也比较迅速。干管基本上汇集街道两边相邻街区的污水,若街区面积较小且最近街道未敷设干管,则可能利用支管将该街区污水输送进最近的干管。具体如图1所示。 2.2 污水流量计算 污水设计流量包括生活废水和工业废水两大类。本设计中,工业废水水量不大,可直接汇入生活污水管道中一并送入污水处理厂。 已知各个功能区的排水量,并从所给地图中量出排水面积,即可求出污水的流量。 街区流量的计算公式[3]: 1000 243600 A q Q 创= ′ (2-1) Q ——流量,L/s q ——污水指标,m 3/ha·d ,居住用地:55m 3/(ha·d ); 公共设施用地:40 m 3/(ha·d ); 仓储用地:20m 3/(ha·d ); 市政用地:15 m 3/(ha·d ); 其它污水为总污水量的10%。 A ——面积,ha ,在所给地区地形图上根据区域面积计算。 由于居住区生活污水定额是平均值,因此根据设计人口和生活污水定额计算所得的是污水平均流量。而实际上流入污水管道的污水量时刻扣在变化。这些变化包括季节变换,日间变换等等。若要采用平均值计算流量,必须设定污水变化系数来修订水量。下表是我国《室外排水设计规范》(GBJ14—87)采用的居住区生活污水量总变化系数值。 表1 生活污水总变化系数[9]

华东电力设计院汽水管道支吊架设计手册

华东电力设计院汽水管道支吊架手册 使用说明 总则 支吊架的整体结构通常是由“管部”、“连接件”和“根部”三个部分所组成,管部、连接件和根部的结构型式均以标号方式表达其名称、结构型式、材料及规格,具本表示方式如下: 第一单元:占两位数,用汉语拼音字母表示,代表管部、连接件和根部各零件和部件的名称,具体表示方式如下: 第二单元:阿拉伯数字表示,代表管部、连接件和根部的结构型式管部:占一位数,除弯头支架外,通常表示为: “1”——代表≤555摄氏度各种介质温度下的管部结构; “2”——适用于无保温管道的管部结构; “3”——代表焊接式管部结构。 “4”——代表加强焊接式管部结构。 连接件:占一位数,代表各种连接件的结构型式。 根部:占两位数,奇数表示单槽钢的结构,偶数表示双槽钢的结构。 第三单元:占一位数,用汉语拼音字母表示,代表 管部:与管道表面接触部分所使用的管部材料: “H”——代表合金钢; “R”——代表20号钢; 当为A3钢时,则可省略不予表示。 连接件:代表: 1.螺纹连接件的螺纹旋向,以字母“Z”代表左螺纹,右螺纹者则不表示: 2.中部弹簧组件的支吊方式 “A”——单吊板连接的弹簧; “B”——双吊架连接的弹簧; “C”——螺纹连接的弹簧。 3.未表示者则无要求。 根部:代表悬臂梁结构和简支梁结构与土建梁的支承方式:第四单元:用阿拉伯数字表示,代表:

管部:管子的外径(毫米) 连接件: 1.拉杆及其附件和标准件的直径(毫米)和拉杆的长度(毫米); 2.弹簧编写及其冷态荷载(公斤力); 3.滚筒的直径(毫米); 4.其他连接件的编号。 根部:表示编号及支吊点距离(毫米)和主要型钢的长度(毫米)。 第五单元:占一位数,用汉语拼音字母表示,代表: 管部: 1.表示荷载等级: “Q”——轻荷载; “Z”——重荷载; “J”——减震支架管夹。 2.表示支架支座上的特殊要求,当支座上需要带有聚四氟乙烯板作滑动材料时,应注明有“F”字样。 连接件:表示支承底板的特殊要求,同“管部(2)” 根部:空白。 各种管部、连接件和根部型号的具体表达方式,可参阅本手册中各种结构型式的“标记示例”。 本手册所使用的单位,除特殊标明外,分别是 长度——毫米(mm) 面积——平方毫米(mm2) 重量——公斤(kg) 荷载——公斤力(kgf) 力矩——公斤力—米(kgf---m) 设计方面 一、管部 1.手册中的“管部”适用于555摄氏度蒸汽和265摄氏度水及以下介质温度的汽水管道,对于油、气管道亦可使用。选用时应根据管道运行时的介质温度选择合适的钢材。 2.“管部”中的PMAX值系指在介质温度下所允许的最大了承载能力。 因此应根据管道在不同的运行工况下可能出现的最大荷载选择使用。当选用有“荷载等级”的结构时,应根据管道的设计荷载正确选用。当水平管道支吊架的设计荷载超过于荷载超过手册中允许的最大荷载时,除可缩短支吊架的设计跨距外,尚可按图1所表示的方法选择使用。 3.在吊架拉杆偏移角≤4度时,“管部”中的吊架结构强度已考虑到由于管道水平位移所产生的水平力的影响,当吊架拉杆长度较短时和支架有较大的水平位移时,应将支吊架进行偏移安装,偏移安装值和偏移安装方向应在设计方件中标明。 4.对于高温高压管道和水平力要求严格控制的支架,应在支架的支座底面和滑动、导向底板的表面装设聚四氟乙烯板作滑动材料以减少水平力的产生。

管道支吊架设计及计算

【文 摘】 用来支撑管道的结构叫管道支吊架,管道在敷设时都必须对管子进 行固定或支承,固定或支承管子的构件是支吊架。在机电工程里,管道支架是分布广、数量大、种类繁多的安装工事,同时管道支吊架的设计和安装对管道及其附件施工质量的好坏取决定性作用。如何采用安全适用、经济合理、整齐美观的管道支吊架是机电安装工程的一个重点。 【关键词】 管道布置 管道跨距 管架分析 管架内力计算 一、 管道的布置 对管道进行合理的深化和布置是管道支吊架设计的前提条件。欲设计安全使用、经济合理、整洁美观的管道支吊架,首先需对管道进行合理的布置,其布置不得不考虑以下参数: 1. 管道布置设计应符合各种工艺管道及系统流程的要求; 2. 管道布置应统筹规划,做到安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维 修等方面的要求,并力求整齐美观; 3. 在确定进出装置(单元)的管道的方位与敷设方式时,应做到内外协调; 4. 管道宜集中成排布置,成排管道之间的净距(保温管为保温之间净距) 不应小于50mm 。 5. 输送介质对距离、角度、高差等有特殊要求的管道以及大直径管道的布 置,应符合设备布置设计的要求,并力求短而直,切勿交叉; 6. 地上的管道宜敷设在管架或管墩上,在管架、管墩上布置管道时,宜使 管架或管墩所受的垂直荷载、水平荷载均衡; 7. 管道布置应使管道系统具有必要的柔性,在保证管道柔性及管道对设备、 机泵管口作用力和力矩不超出过允许值的惰况下,应使管道最短,组成件最少; 8. 应在管道规划的同时考虑其支承点设置,并尽量将管道布置在距可靠支 撑点最近处,但管道外表面距建筑物的最小净距不应小于100mm ,同时应尽量考虑利用管道的自然形状达到自行补偿; 9. 管道布置宜做到“步步高”或“步步低”,减少气袋或液袋。不可避免 时应根据操作、检修要求设置放空、放净。 二、 管架跨距 管架的跨距的大小直接决定着管架的数量。跨距太小造成管架过密,管架数量增多,费用增高,故需在保证管道安全和正常运行的前提下,尽可能增大管道的跨距,降低工程费用。但是管架跨距又受管道材质、截面刚度、管道其它作用何载和允许挠度等的影响,不可能无限的扩大。所以设计管道的支吊架应先确定管架的最大跨距,管架的最大允许跨距计算应按强度和刚度两个条件分别计算,取其小值作为推荐的最大允许跨距。 1. 按强度条件计算的管架最大跨距的计算公式: []t W q L δφ124 .2max = L max ——管架最大允许跨距(m )

污水管网的设计说明及设计计算

污水管网的设计说明及设计计算 1.设计城市概况 假设城市设计为某中小城市的排水管网设计,有明显的排水界限,分为区与区,坡度变化较大。河流为其城市的地面标高的最低点,由河流开始向南、向北地面标高均有不同程度的增加,且城市人口主要集中区,城区基本出去扩建状态中,发展空间巨大,需要结合城市的近远期规划进行管网布置。城市的布局还算合理,区域划分明显,交通发达,对于布管具有相当的简便性。 2.污水管道布管 (2).管道系统的布置形式 对比各种排水管道系统的布置形势,本设计的污水管铺设采用截留式,在地势向水体适当倾斜的地区,各排水区域的干管可以最短距离沿与水体垂直相较的方向布置,沿河堤低边在再敷设主干管,将各个干管的污水截留送至污水厂,截流式的管道布置系统简单经济,有利于污水和雨水的迅速排放,同时对减轻水体污染,改善和保护环境有重大作用,适用于分流制的排水系统,将生活污水、工业废水及初降废水经处理后排入水体。截流式管道系统布置示意图如下. (2).污水管道布管原则 a.按照城市总体规划,结合当地实际情况布置排水管道,并对多种方案进行技术经济比较; b.首先确定排水区界、排水流域和排水体制,然后布置排水管道,应按主干管、干管、支管 c.的顺序进行布置; 1—城镇边界 2—排水流域分界线 3—干管 4—主干管 5—污水厂 6—泵站 7—出水口

d.充分利用地形,尽量采用重力流排除污水,并力求使管线最短和埋深最小; e.协调好与其他地下管线和道路工程的关系,考虑好与企业部管网的衔接; f.规划时要考虑使管渠的施工、运行和维护方便; g.规划布置时应该近远期结合,考虑分期建设的可能性,并留有充分的发展余地。 (3).污水管道布管容 ①.确定排水区界、划分排水流域 本设计中有很明显的排水区界,一条河流自东向西流动,将整个城镇划分为区与区;同时降排水区域分为四个部分,分别有四条干管收集污水,同一进入位于河堤的主干管,送至污水处理厂。 ②.污水厂和出水口位置的选择 本设计中河流流向为自东向西,同时该城镇的夏季主导风向为南风,所以污水处理厂应该设置在城市的西北处河流下游,由于该城镇是中小型城市,所以一个污水处理厂足以实现污水的净化。 ③.污水管道的布置与定线 污水管道的平面布置,一般按照主干管、干管、支管的顺序进行。在总体规划中,只决定污水主干管、干管的走向和平面布置。 定线时,应该充分利用地形,使污水走向按照地面标高由高到低来进行,主干管敷设在地面标高较低的河堤处,管道敷设不宜设在交通繁忙的快车道和狭窄的道路下,一般设在两侧的人行道、绿化带或慢车带下。 支管的平面布置形式采用穿坊式,组成的一个污水排放系统可将该系统穿过其他街区并与所穿过的街区的污水管道相连接。管道的材料采用混凝土管。 ④.确定污水管道系统的控制点和泵站的设置地点 管道系统的控制点为两个工厂和每条管道的起点,这些点决定着管道的最小埋深,由于整个管道的敷设过程中,埋深一直满足最实用条件,且对于将来的发展留有空间,所以不需要提升泵站,全部依靠重力流排水。 ⑤.确定污水管道在街道下的具体位置 充分协调好与其他管段的关系,污水和雨水管道应该敷设在给水管道的下面,处理管道的原则为:未建让已建的,临时性管让永久性管,小管让大管,有压管让无压管,可弯管让不可弯管。 根据以上分析,对整个区域进行布管,干管尽量与等高线垂直,主干管沿河堤进行布置,基本上与等高线平行,整个城镇的管道系统呈现截流式布置,布管方式见附图。(污水管道系统的总体平面布置图)。 3. 管段设计计算:

管道的支吊架设计与计算

浅谈管道门字型支吊架的设计及计算 【文摘】用来支撑管道的结构叫管道支吊架,管道在敷设时都必须对管子进行固定或支承,固定或支承管子的构件是支吊架。在机电工程里,管道 支架是分布广、数量大、种类繁多的安装工事,同时管道支吊架的设计 和安装对管道及其附件施工质量的好坏取决定性作用。如何采用安全适 用、经济合理、整齐美观的管道支吊架是机电安装工程的一个重点。【关键词】管道布置管道跨距管架分析管架内力计算 一、管道的布置 对管道进行合理的深化和布置是管道支吊架设计的前提条件。欲设计安全使用、经济合理、整洁美观的管道支吊架,首先需对管道进行合理的布置,其布置不得不考虑以下参数: 1.管道布置设计应符合各种工艺管道及系统流程的要求; 2.管道布置应统筹规划,做到安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维 修等方面的要求,并力求整齐美观; 3.在确定进出装置(单元)的管道的方位与敷设方式时,应做到内外协调; 4.管道宜集中成排布置,成排管道之间的净距(保温管为保温之间净距) 不应小于50mm。 5.输送介质对距离、角度、高差等有特殊要求的管道以及大直径管道的布 置,应符合设备布置设计的要求,并力求短而直,切勿交叉;

6. 地上的管道宜敷设在管架或管墩上,在管架、管墩上布置管道时,宜使 管架或管墩所受的垂直荷载、水平荷载均衡; 7. 管道布置应使管道系统具有必要的柔性,在保证管道柔性及管道对设备、 机泵管口作用力和力矩不超出过允许值的惰况下,应使管道最短,组成件最少; 8. 应在管道规划的同时考虑其支承点设置,并尽量将管道布置在距可靠支 撑点最近处,但管道外表面距建筑物的最小净距不应小于100mm ,同时应尽量考虑利用管道的自然形状达到自行补偿; 9. 管道布置宜做到“步步高”或“步步低”,减少气袋或液袋。不可避免时应根 据操作、检修要求设置放空、放净。 二、 管架跨距 管架的跨距的大小直接决定着管架的数量。跨距太小造成管架过密,管架数量增多,费用增高,故需在保证管道安全和正常运行的前提下,尽可能增大管道的跨距,降低工程费用。但是管架跨距又受管道材质、截面刚度、管道其它作用何载和允许挠度等的影响,不可能无限的扩大。所以设计管道的支吊架应先确定管架的最大跨距,管架的最大允许跨距计算应按强度和刚度两个条件分别计算,取其小值作为推荐的最大允许跨距。 1. 按强度条件计算的管架最大跨距的计算公式: []t W q L δφ124 .2max = L max ——管架最大允许跨距(m ) q ——管道长度计算荷载(N/m ),q=管材重+保温重+附加重 W ——管道截面抗弯系数(cm 3)

管道支吊架计算书

长安美院运动场地下室管廊管道支架施工方案 编制: 审核: 批准: 陕西建工安装集团有限公司 2019年11月20日

管廊管道支架施工方案 支架选用参考图集《05R417-1》、《03S402》、《04R417-1》,焊缝及高强度锚栓采用《钢结构设计规范》,根据图集说明核算支架强度如下: 一、布置概况 长安美院运动场车库管廊位置设计有4根DN200 镀锌管、1根DN250 PSP 钢塑复合管,1根PE160 PE管,6套管线共用支吊架,每组支架采用三根吊杆,采用M10膨胀螺栓锚固在地下室结构梁上,支架的间距设置为L=4.2米。 二、垂直荷载G; 1、管材自身重量:2597N*2+1002N+1298N=7494N DN200镀锌管自重:2*0.02466*壁厚*(外径-壁厚)*9.81*4.2=0.02466*6* (219-6)*9.81*4.2*2=31.52*9.81*4.2*2=2597N DE160 PE管自重:3.14*1.02*壁厚*(外径-/1000=0.032028*4.9* (160-4.9)*9.81*4.2=1002N DN250 PSP钢塑复合管自重(按钢管计):0.02466*壁厚*(外径-壁厚) =0.02466*6*(273-6)=39.51*9.81*4.2=1298N 2、管道介质重量:2203N+1143N*4+730N=7505N DN250给水管介质重量:ρ×1/4πD2×g×L=1000×1/4×3.14× (0.273-0.006*2)2×9.81×4.2=2203N DN200消防自喷管介质重量:ρ×1/4πD2×g×L=1000×1/4×3.14× (0.200-0.006*2)2×9.81×4.2=1143N PE160中水管介质重量:ρ×1/4πD2×g×L=1000×1/4×3.14× (0.16-0.0049*2)2×9.81×4.2=730N (其中:ρ=1000kg/m3 ,g=9.81N/kg); 3、垂直荷载G=(管材自身重量+管道介质重量)×1.35=(7494+7505)× 1.35=20249N,(其中:垂直荷载G根据图集《03S402》第六页,“考虑制造安装因素,采用管道间距标准荷载乘1.35的荷载分项系数”);

污水及雨水管道怎样计算管道长度

污水及雨水管道怎样计算管道长度 【篇一:2014年管道课设】 2011级环境工程专业 《管道工程》课程设计 设计任务书 一、设计目的 本课程设计就是在经过《管道工程》理论学习后,学生在初步掌握污水排水管道系统与雨水管渠系统的概念、理论、设计计算方法的基础上,而进行的城市排水工程初步设计实践。 通过课程设计,使学生在基本理论、基本知识、基本技能等方面得到一次综合性训练: 1.了解污水排水管道系统设计的方法与步骤; 2.了解雨水管渠系统设计的方法与步骤; 3.学习利用各种资料确定设计方案的方法; 4.熟悉污水排水管道设计计算方法; 5.熟悉雨水管渠设计计算方法; 6.加强工程制图能力。 二、设计任务 1、确定污水排水管道系统的平面布置方案。 2、确定雨水管渠系统的平面布置方案。 3、进行污水排水管道(主干管)的流量计算与水力计算。 4、进行雨水管渠(选其中1~2条)的流量计算与水力计算。 5、进行平面图与纵剖面图的绘制。 6、整理计算书,编制说明书。 三、设计原始资料 1、某市南区规划地形图1张。城市位于河南省。 2、设计人口数: 3、2万人。 3、在规划区东部已建成污水处理厂一座,处理工艺采用二级生化处理+深度 处理,能够完全接纳工业园区的污水处理量。 4、工业废水设计流量按工业产业区0、6l/ (s 、ha);生活污水设计流量按全规 划区平均比流量设计。

5.夏季主导风向为东风,冬季主导风向为西风,年平均气温为15oc,冬季最冷月平均气温为-1oc。 6.该地区冰冻线深度为0、20米。 7.根据水文及气象资料,当地的暴雨强度公式: q=599(1+0、86lgp)/t0、56 设计指导书 一.污水管道系统的设计原则 城市排水管渠系统就是城市的一项重要基础设施,就是城市建设的重要组成部分、同时也就是控制水污染、改善与保护水环境的重要工程措施。在进行城镇排水管渠系统的规划与布置时,通常应遵循以下原则: (1)排水管道系统的规划设计应将合城市总体规划,并应与其它单项工程建设密切配合,相互协调。 (2)合理地确定管网密度,排水管渠尽量分散,避免集中,排水路线尽量短捷。 (3)主干管尽可能布置在较低处(如河岸或水体附近),以便于干管接入。 (4)城镇污水管渠应考虑城市工业废水的接入,满足排入城市下水道水质标准的工业废水直接排入下水道,不满足标准的在厂内进行预处理后排人下水道。 (5)排水管渠应尽量避免穿越不易通过的地带与构筑物;也不宜穿越有待规划与发展的大片空地,以避免影响整块地的功能与价值。 (6)排水管渠系统应与地形地势变化相适应,顺坡排水,尽量使污水重力排除,不设或少设中途提升泵站。 (7)合理比较与选择整个排水系统的控制点及控制点标高,以使整个管网系统埋深与投资合理。 二.雨水管道系统的设计原则 (1)管道定线:根据地形特点,布置雨水管渠,雨水应以最短的距离尽快排入水体。 (2)划分干管与支管的服务面积,进行编号并计算出面积的大小。 (3)确定干管与支管的检查井位置与编号,并计算设计管段长度与管渠总长度。 (4)列表计算各设计管段的设计流量:雨水管道的设计流量为地面径流系数、暴雨强度与集水面积的乘积。其中径流系数数可根据不同的

管道支架的设计分析

管道支架的设计 首先我们应明确哪类管架应该土建专业设计,哪类管架应该配管专业设计。支承管道的管架通常分为三部分: 一、属于土建结构部分。习惯称之为“管架”或“管廊”,包括内管廊和外 管廊。 二、管道与土建结构之间相接的各种支、托、吊部分。 三、生根在建筑结构上的各种支架,高度通常在2m以下。 通常第一类支架由配管专业提供条件,由土建专业设计完成;第二类支架通常由配管专业负责设计;第三类支架在建筑物上的预埋件由土建专业设计,其他部分由配管专业完成。 ⒈管道支架的分类及定义 按支架的作用分为三大类:承重架,限制性支架和减振架。 ①承重架:用来承受管道的重力及其它垂直向下荷载的支吊架。它又可分 为:刚性支吊架、可变支吊架或弹簧吊架、恒力吊架。 a、刚性支吊架:用于无垂直位移的场合。 b、可变支吊架或弹簧吊架:用于有少量垂直位移的场合。 c、恒力吊架:用于垂直位移较大的地方。 ②限制性支架:用来阻止、限制或控制管道系统热位移的支架。它又可分 为导向架、限位架和固定架。 a、导向架:使管道只能沿轴向移动的支架,不允许有角位移。 b、限位架:允许管子的某一点有角位移,但不允许有线位移。 c、固定架:不允许支承点有三个轴线的全部线位移和角位移。 ③减振架:用来控制或减除重力和热膨胀作用以外的任何力(如物料冲击、 机械振动、风力及地震等外部荷载)的作用所产生的管道振动的支架。 减振架有弹簧和油压式两种类型。 ⒉水平管道的最大支架间距 管道支架间距是指管道的跨度。一般管道的最大支架间距是按强度条件及刚

度条件计算决定,取其较小值。 管道支架的设置使管道形成分段,常见的有几种典型的形式:a、单跨梁(有图)b、多跨连续梁(有图)c、L形弯管(有图)d、U形弯管(有图)e、三轴向弯管 (有图) ①支架间距按强度条件计算: W Z L ][式中:L —管道支架间距,m ; Z —管子断面系数,3 cm ,通常管子的断面系数公式为 D d D Z 324 4 ; W —管道单位长度的重力,单位: m N /10; ][—热态下管材受重力荷载部分的许用应力, MPa ,通常取 2 ] [ h ; ][ h —管材在热态下的许用拉应力。 ②按刚度条件计算: 4 10 1W EI L 式中:W L 和意义同上, E —管材在热态下的弹性模量,MPa ;I —管子截面惯性矩,4 cm ,64 4 4 d D I ; —管子在跨中的挠度,mm 。 按刚度条件计算时的主要因素为挠度值的选取。在装置内的管道,一般选用 挠度在10~20mm 之间,推荐采用 =15mm 。对于装置外的管道,由于 常设计成有坡度的管道(2‰~5‰),其挠度采用较大值,可达38 mm 左右。

管道支吊架设计计算书

管道支吊架设计计算书 支吊架的支座应连接在结构的主要受力构件上,支吊架施工厂家应将支吊架预埋点位以 及受力提给设计院,经设计 院认可后方可施工! 4、基本计算参数设定: 荷载放大系数:1.00。 当单面角焊缝计算不满足要求时,按照双面角焊缝计算 ! 受拉杆件长细比限值: 受压杆件长细比限值: 横梁挠度限值:1/200。 项目名称 工程编号 日期 说 1、 2、 明: 标准与规范: 《建筑结构荷载规范》 《钢结构设计规范》 《混凝土结构设计规范》 本软件计算所采用的型钢库为: 热轧等边角钢 热轧不等边角钢 热轧普通工字钢 热轧普通槽钢 (GB50009-2012) (GB50017-2003) (GB50010-2010) GB9787-88 GB9797-88 GB706-88 GB707-88 3、 300 。

梁构件计算: 构件编号:2 一、 设计资料 2 材质:Q235-B; f y = 235.0N/mm ; f = 215.0N/mm 梁跨度:|o = 0.50 m 梁截面:C8 强度计算净截面系数 自动计算构件自重 二、 设计依据 《建筑结构荷载规范》 《钢结构设计规范》 三、 截面参数 2 A = 10.242647cm Yc = 4.000000cm; Zc = 1.424581cm 4 Ix = 101.298006cm ; Iy = 16.625836cm ix = 3.144810cm; iy = 1.274048cm 3 W1x = 25.324501cm ; W2x = 25.324501cm W1y = 11.670686cm 3 ; W2y = 5.782057cm :1.00 (GB 50009-2001 ) (GB 50017-2003 ) ' 2 ;f v = 125.0N/mm 四、 单工况作用下截面内力: (轴力拉为正、压为负) 恒载(支吊架自重):单位(kN.m ) 恒载(管重):单位(kN.m ) 0。 注:支吊架的活荷载取值为 五、荷载组合下最大内力: 组合(1) : 1.2x 恒载+ 1.4x 活载 组合(2) : 1.35X 恒载 + 0.7X1.4X 最大弯矩 Mmax = 0.00kN.m;位置: 最大弯矩对应的剪力 V = -0.03kN; 最大剪力 Vmax = -0.03kN;位置: 最大轴力 Nmax = -0.01kN;位置: 活载 0.00;组合: 对应的轴力 0.00;组合: 0.00;组合: (2) N = -0.01kN ⑵ ⑵ 六、受弯构件计算: 梁按照受弯构件计算,计算长度系数取值: u x =1.00 , u y =1.00

污水管道设计计算书(2)

污水管道系统的设计计算 (一)污水设计流量计算 一.综合生活污水设计流量计算 各街坊面积汇总表 居住区人口数为300?360.75=108225人 则综合生活污水平均流量为150?108225/24?3600L/s=187.89L/s 用内插法查总变化系数表,得K Z=1.5 故综合生活污水设计流量为Q1=187.89?1.5L/s=281.84L/s 二.工业企业生活污水和淋浴污水设计流量计算 企业一:一般车间最大班职工人数为250人,使用淋浴的职工人数为80人;热车间最大班职工人数为100人,使用淋浴的职工人数为50人 故工业企业一生活污水和淋浴污水设计流量为 Q2(1)=(250?25?3+100?35?2.5)/3600?8+(80?40+50?60)/3600L/s

=2.68L/s 企业二:一般车间最大班职工人数450人,使用淋浴的职工人数为90人;热车间最大班职工人数为240人,使用淋浴的职工人数为140人 故工业企业二生活污水和淋浴污水设计流量为 Q2(2.)=(450?25?3+240?35?2.5)/3600?8+(90?40+140?60)/3600 =5.23L/s 所以工业企业生活污水和淋浴污水设计流量为 Q2=Q2(1)+Q2(2)=(2.68+5.23)L/s=7.91L/s 三.工业废水设计流量计算 企业一:平均日生产污水量为3400m3/d=3.4?106L/d=59.03L/s 企业二:平均日生产污水量为2400m3/d=2.4?106L/d=27.78L/s Q3=(59.03?1.6+27.78?1.7)L/s=141.67L/s 四.城市污水设计总流量 Q4=Q1+Q2+Q3=(281.84+7.91+141.67)l/s=431.42L/s (二)污水管道水力计算 一.划分设计管段,计算设计流量 本段流量q1=Fq s K Z 式中q1----设计管段的本段流量(L/s) F----设计管段服务的街坊面积(hm2) q s----生活污水比流量[L/(s·hm2)] K Z----生活污水总变化系数

管道支吊架设计及计算

管道支吊架设计及计算内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)

浅谈管道门字型支吊架的设计及计算 【文摘】用来支撑管道的结构叫管道支吊架,管道在敷设时都必须对管子进行固定或支承,固定或支承管子的构件是支吊架。在机电工程里,管道 支架是分布广、数量大、种类繁多的安装工事,同时管道支吊架的设计 和安装对管道及其附件施工质量的好坏取决定性作用。如何采用安全适 用、经济合理、整齐美观的管道支吊架是机电安装工程的一个重点。【关键词】管道布置管道跨距管架分析管架内力计算 一、管道的布置 对管道进行合理的深化和布置是管道支吊架设计的前提条件。欲设计安全使用、经济合理、整洁美观的管道支吊架,首先需对管道进行合理的布置,其布置不得不考虑以下参数: 1.管道布置设计应符合各种工艺管道及系统流程的要求; 2.管道布置应统筹规划,做到安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维修 等方面的要求,并力求整齐美观; 3.在确定进出装置(单元)的管道的方位与敷设方式时,应做到内外协调; 4.管道宜集中成排布置,成排管道之间的净距(保温管为保温之间净距)不 应小于50mm。 5.输送介质对距离、角度、高差等有特殊要求的管道以及大直径管道的布 置,应符合设备布置设计的要求,并力求短而直,切勿交叉; 6.地上的管道宜敷设在管架或管墩上,在管架、管墩上布置管道时,宜使管 架或管墩所受的垂直荷载、水平荷载均衡;

7.管道布置应使管道系统具有必要的柔性,在保证管道柔性及管道对设备、 机泵管口作用力和力矩不超出过允许值的惰况下,应使管道最短,组成件 最少; 8.应在管道规划的同时考虑其支承点设置,并尽量将管道布置在距可靠支撑 点最近处,但管道外表面距建筑物的最小净距不应小于100mm,同时应尽 量考虑利用管道的自然形状达到自行补偿; 9.管道布置宜做到“步步高”或“步步低”,减少气袋或液袋。不可避免时 应根据操作、检修要求设置放空、放净。 二、管架跨距 管架的跨距的大小直接决定着管架的数量。跨距太小造成管架过密,管架数量增多,费用增高,故需在保证管道安全和正常运行的前提下,尽可能增大管道的跨距,降低工程费用。但是管架跨距又受管道材质、截面刚度、管道其它作用何载和允许挠度等的影响,不可能无限的扩大。所以设计管道的支吊架应先确定管架的最大跨距,管架的最大允许跨距计算应按强度和刚度两个条件分别计算,取其小值作为推荐的最大允许跨距。 1.按强度条件计算的管架最大跨距的计算公式: ——管架最大允许跨距(m) L max q——管道长度计算荷载(N/m),q=管材重+保温重+附加重 W——管道截面抗弯系数(cm3) Φ——管道横向焊缝系数,取 [δ]t钢管许用应力——钢管许用应力(N/mm2) 2.按刚度条件计算的管架最大跨距的计算公式:

管道支吊架设计计算书

管道支吊架设计计算书 项目名称____________工程编号_____________日期_____________ 设计____________校对_____________审核_____________ 说明: 1、标准与规范: 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012) 《钢结构设计规范》(GB50017-2003) 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010) 2、本软件计算所采用的型钢库为: 热轧等边角钢GB9787-88 热轧不等边角钢GB9797-88 热轧普通工字钢GB706-88 热轧普通槽钢GB707-88 3、支吊架的支座应连接在结构的主要受力构件上,支吊架施工厂家应将支吊架预埋点位以及受力提给设计院,经设计院认可后方可施工! 4、基本计算参数设定: 荷载放大系数:。 当单面角焊缝计算不满足要求时,按照双面角焊缝计算! 受拉杆件长细比限值:300。 受压杆件长细比限值:150。 横梁挠度限值:1/200。

梁构件计算: 构件编号:2 一、设计资料 材质:Q235-B; f y = mm2; f = mm2; f v = mm2 梁跨度:l0 = m 梁截面:C8 强度计算净截面系数: 自动计算构件自重 二、设计依据 《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001) 《钢结构设计规范》(GB 50017-2003) 三、截面参数 A = Yc = ; Zc = Ix = ; Iy = ix = ; iy = W1x = ; W2x = W1y = ; W2y = 四、单工况作用下截面内力:(轴力拉为正、压为负)恒载(支吊架自重):单位() 位置(m) 弯矩 剪力(kN) 轴力(kN) 挠度(mm) 位置(m) 弯矩 剪力(kN) 轴力(kN) 挠度(mm) 注:支吊架的活荷载取值为0。 五、荷载组合下最大内力: 组合(1):恒载+ 活载 组合(2):恒载+ 活载 最大弯矩Mmax = 位置:;组合:(2) 最大弯矩对应的剪力V = ;对应的轴力N = 最大剪力Vmax = ;位置:;组合:(2) 最大轴力Nmax = ;位置:;组合:(2) 六、受弯构件计算: 梁按照受弯构件计算,计算长度系数取值:u x=,u y=

给排水污水管道设计计算.

2 污水管道设计计算 2.1 排水区域划分及管线布置 2.1.1排水区域划分 该地区所地区地面平坦,可按一个高度确定地面标高。区域最北部为京杭大运河,沿河的东部和西部分别有一个污水处理厂。根据以上条件划分排水区域为:以淮海路为分界线,划分成两个排水区域。淮海路以西所排放的污水排入四季青污水处理厂,以东排入淮安第二污水处理厂。 2.1.2管线布置

污水厂污水厂

图1 污水管道布置图(初步设计) 管线布置原则是充分利用地形、地势,就近排入水体,以减小管道埋深,降低工程造价。该地区地势平坦,区域最北边为京杭大运河,因此干管自南向北采用截流式敷设。 截流式是正交式的改进,即沿河岸敷设主干管。这种布置的优点是干管长度短,管径小,因而较经济,污水排出也比较迅速。干管基本上汇集街道两边相邻街区的污水,若街区面积较小且最近街道未敷设干管,则可能利用支管将该街区污水输送进最近的干管。具体如图1所示。 2.2 污水流量计算 污水设计流量包括生活废水和工业废水两大类。本设计中,工业废水水量不大,可直接汇入生活污水管道中一并送入污水处理厂。 已知各个功能区的排水量,并从所给地图中量出排水面积,即可求出污水的流量。 街区流量的计算公式[3]: 1000 243600 A q Q 创= ′ (2-1) Q ——流量,L/s q ——污水指标,m 3/ha·d,居住用地:55m 3/(ha·d); 公共设施用地:40 m 3/(ha·d); 仓储用地:20m 3/(ha·d); 市政用地:15 m 3/(ha·d); 其它污水为总污水量的10%。

A——面积,ha,在所给地区地形图上根据区域面积计算。 由于居住区生活污水定额是平均值,因此根据设计人口和生活污水定额计算所得的是污水平均流量。而实际上流入污水管道的污水量时刻扣在变化。这些变化包括季节变换,日间变换等等。若要采用平均值计算流量,必须设定污水变化系数来修订水量。下表是我国《室外排水设计规范》(GBJ14—87)采用的居住区生活污水量总变化系数值。 表1 生活污水总变化系数[9] 污水平均日流量 5154070100200500≥1000(L/S) 总变化系数(K Z)2.32.01.81.71.61.51.41.3街区编号及面积流量如下表所示: 街区编号123456 街区面积(ha)31.1313.1915.4211.8624.4612.01流量(L/s)19.81 3.057.147.5515.577.64 街区面积(ha)7.349.34 5.93 5.9314.2314.23流量(L/s) 4.67 5.94 2.74 3.779.069.06街区编号121314151617 街区面积(ha)11.129.3440.0220.1624.9025.64流量(L/s)7.076714 5.94012.8315.8516.32街区编号18(1)18(2)19202122 街区面积(ha)12.4512.4522.2318.389.788.89 街区面积(ha)13.047.418.15 6.67 4.457.41 街区面积(ha) 6.67 4.45 5.93 3.56 3.71 3.71 街区面积(ha) 5.93 5.19 1.4826.6822.2322.23流量(L/s) 2.74 3.300.6916.9810.2914.15

管道支架受力计算

地下三层3-8/D-E轴空调冷却水管道支 架受力计算 管道受力计算步骤如下: 1)对图纸进行支架的深化设计 首先对现有的图纸进行支架的深化设计,确定各个部位支架的间距,并在图纸上标明具体位置。并以洽商或工作联系单的形式经过专业设计人员的签认。 2)支吊架拉力计算 第一步、根据图集《室内管道支架及吊架》(03S402,中国建筑标准设计研究所2003.5.1实行)查出管道(如为保温管道应为带保温的管道)重量。 根据长城金融工程空调冷却水施工设计说明要求(DN450采用螺旋焊接钢管),钢管规格为为Φ478*9。 对于加厚管道,应根据每米钢管质量的计算公式计算出它的每米重量A:1*24.6616*δ*(D —δ)/1000,其中D为外径,δ为壁厚。 冷却水管重量:24.6616×9×(478-9)÷1000=104.6 kg/m 第二步、计算管道满水重量和支架自重 每米管道水重量: T=π*(管内径)2*水密度(kg/m3) 3.14×(0.45÷2)2×1000÷1000=159 kg/m 第三步、根据设计签认的“支吊架”深化图纸及上述计算数据,用下式计算出每个的膨胀螺栓须承受的力B(KN):

槽钢自重(t):2.85m×14.2kg/m=40.47 kg 总重量(t):(104.6+159)×66.4+40.47×7=17786.33 kg 膨胀螺栓承受的力:17786.33÷(8×7)÷100=3.18 KN 第四步、从图集《室内管道支架及吊架》(03S402)中P9关于M16的锚栓抗拉极限荷载为9.22KN,抗剪极限荷载为5.91KN,均大于深化设计荷载,故M16的膨胀螺栓的选取满足本工程需要。

污水管道系统设计计算公式

1.生活污水量 Q1= n?N?K z Q1---居民生活污水设计流量,L/s; n---居民生活污水量定额,L/(cap·d) N---设计人口数, cap; K z---生活污水量总变化系数。 2.设计人口数 N=ρ?F N---设计人口数,cap; ρ---人口密度,cap/h m2 F---居住面积,h m2 cap---“人”的计量单位。 3.工业企业生活污水和淋浴污水设计流量 Q3=A1B1K1+A2B2K2 3600T + C1D1+C2D2 3600 Q3---工业企业生活污水和淋浴污水设计流量, L/s; A1---一般车间最大班职工人数,cap; B1---一般车间职工生活污水定额,以25L/(cap·班)计; K1---一般车间生活污水量时变化系数,以3.0计; A2---热车间和污染严重车间最大班职工人数,cap; B2---热车间和污染严重车间职工生活污水量定额,以35L/(cap·班)计;K2---热车间和污染严重车间生活污水量时变化系数,以2.5计; C1---一般车间最大班使用淋浴的职工人数,cap; D1---一般车间的淋浴污水量定额,以40L/(cap·班)计; C2---热车间和污水严重车间最大班使用淋浴的职工人数,cap;

D2---热车间和污水严重车间的淋浴污水量定额,以60L/(cap·班)计;T---每工作班工作时数,h。 4.工业废水设计流量 Q4=m·M·K z 3600T Q4---工业废水设计流量,L/s; m---生产过程中每单位产品的废水量定额,L/单位产品;M---产品的平均日产量,单位产品/d; T---每日生产时数,h; K z---总变数系数。

管道支吊架设计和计算

浅谈管道门字型支吊架的设计及计算 文摘】用来支撑管道的结构叫管道支吊架,管道在敷设时都必须对管子进行固定或支承,固定或支承管子的构件是支吊架。在机电工程里,管道 支架是分布广、数量大、种类繁多的安装工事,同时管道支吊架的设 计和安装对管道及其附件施工质量的好坏取决定性作用。如何采用安 全适用、经济合理、整齐美观的管道支吊架是机电安装工程的一个重 点。 关键词】管道布置管道跨距管架分析管架内力计算 、管道的布置 对管道进行合理的深化和布置是管道支吊架设计的前提条件。欲设计安全使用、经济合理、整洁美观的管道支吊架,首先需对管道进行合理的布置,其布置不得不考虑以下参数: 1.管道布置设计应符合各种工艺管道及系统流程的要求; 2.管道布置应统筹规划,做到安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维 修等方面的要求,并力求整齐美观; 3.在确定进出装置(单元)的管道的方位与敷设方式时,应做到内外协调; 4.管道宜集中成排布置,成排管道之间的净距(保温管为保温之间净距) 不应小于50mm 。 5.输送介质对距离、角度、高差等有特殊要求的管道以及大直径管道的布 置,应符合设备布置设计的要求,并力求短而直,切勿交叉; 6.地上的管道宜敷设在管架或管墩上,在管架、管墩上布置管道时,宜使 管架或管墩所受的垂直荷载、水平荷载均衡; 7.管道布置应使管道系统具有必要的柔性,在保证管道柔性及管道对设 备、机泵管口作用力和力矩不超出过允许值的惰况下,应使管道最 短,组成件最少; 8.应在管道规划的同时考虑其支承点设置,并尽量将管道布置在距可靠支 撑点最近处,但管道外表面距建筑物的最小净距不应小于100mm ,同时应尽量考虑利用管道的自然形状达到自行补偿; 9.管道布置宜做到“步步高”或“步步低”,减少气袋或液袋。不可避免 时应根据操作、检修要求设置放空、放净。 、管架跨距 管架的跨距的大小直接决定着管架的数量。跨距太小造成管架过密,管架数量增多,费用增高,故需在保证管道安全和正常运行的前提下,尽可能增大管道的跨距,降低工程费用。但是管架跨距又受管道材质、截面刚度、管道其它作用何载和允许挠度等的影响,不可能无限的扩大。所以设计管道的支吊架应先确定管架的最大跨距,管架的最大允许跨距计算应按强度和刚度两个条件分别计算,取其小值作为推荐的最大允许跨距。 1.按强度条件计算的管架最大跨距的计算公式:

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