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摘要：简要介绍了水平直管跨距计算公式，并确定了工程中对于水平直管的允许跨距计算推荐了计算公式。
关键词：水平直管、管道跨距
Abstract: this article introduces the calculation formula of the straight level of cable, and confirmed in the level of engineering for straight span allowed a formula to compute the recommended calculation.
Key words: straight and level of cable pipe
中图分类号： U173.9 文献标识码：A 文章编号：
概述：
管道跨距是指相邻两个管道支架间的距离，管道跨距过小则意味着相同长度的管道，使用的管道支架数量多，管道投资增加，管道跨距过大，则有可能造成管道自身应力过大，不能满足管道自身安全，因此管道跨距计算是管道设计的基本内容，具有一定的独立性。在进行管道设计时，无论是否进行详细的应力分析，均应满足管道跨距的要求。
对于管道跨距的计算，《工业金属管道设计规范》（GB50316）仅给出了原则性的说明：
水平管道支吊架最大間距应满足强度和刚度条件。强度条件是控制管道自重弯曲应力不应超过设计温度下材料许用应力的一半。刚度条件是限制管道自重产生的弯曲挠度，一般管道设计挠度不应超过15mm，装置外管道的挠度允许适当放宽，但不应超过38mm，敷设无坡度的蒸汽管道，其挠度不宜超过3mm。
以上说明没有给出具体的计算方法，根据管道敷设的特点，管道除了固定支架外，其余支架在不考虑自然补偿的前提下，管道与支架间均未简支，因此可参考《建筑结构静力计算手册》对于简支梁的计算方法来推导水平直管跨距。
水平直管跨距计算：
管道支架布置常见形式为：单跨及连续多跨布置，管道跨距计算时，所考虑的载荷是重力载荷（包括：管道自身重量、介质重量、保温层重量及附加载荷重量）及内压力。为确保管道安全，管道跨距一般按照刚度条件计算，并用强度条件经行校核，计算跨距最小者为水平直管允许最大跨距。
本文根据《建筑结构静力计算手册》仅对单跨梁跨距计算公式推导过程经行详细说明，其余形式跨距计算推导过程与之相同，因此不再赘述。
1. 单跨简支梁刚度条件计算公式：
力学模型
受力分析
1.1. 挠度计算公式：
其中可全部采用国际制单位：L---管道跨距(mm)；qc---管道操作载荷（N/mm）;E----弹性模量（MPa，N/mm2）;J---惯性矩（mm4）；---最大挠度（mm）
如采用以下单位：L---管道跨距(m)；qc---管道操作载荷（N/m）;E---弹性模量（MPa,N/mm2）;J---惯性矩（mm4）；---最大挠度（mm）
1.2. 跨距计算：L= 挠度取15mm; L=0.033
其中：L---管道跨距(m)；qc---管道操作载荷（N/m）;E----弹性模量（MPa,N/mm2）;J-----惯性矩（mm4）；
2单跨简支梁强度校核：
2.1. 弯矩计算公式：=
其中：L---管道跨距(mm)；qb---管道计算载荷（N/m）;Mmax----最大计算弯矩（N·m）;
22. 弯曲应力计算公式：σL==(不考虑内压)
其中：L---管道跨距(m)；qb---管道计算载荷（N/m）;Mmax----最大计算弯矩（N·m）；σL----管道中最大弯曲应力(最大纵向应力)（MPa）；W-----管道抗弯截面模量（mm3）.
2.3. 不考虑内压跨距计算：
=（不考虑内压）
2.4. 考虑内压跨距计算：
2.4.1 内压引起的应力：σL σθ
σL----内压产生的纵向应力（MPa）；
σθ----内压产生的环向应力（MPa）；
P----管道内压（MPa）；
D0----管道内径（mm）；
δ ----管道壁厚（mm）；
2.4.2 管道存在压力时的纵向合成应力：
σ=σL+σθ/2=+0.5σθ
内压引起的纵向应力为压力引起的环向应的一半;
2.4.3 考虑内压时管道跨距计算：
考虑最不利情况：
结论。
根据以上计算公式，一般来说单跨布置管道相对较少，因此对于水平直管跨距的选择，则应选择能代表大多数情况的模型，且能满足管道安全的需要。以上公式中根据三跨连续梁（等跨）模型推导的公式比单跨梁的跨距要大，但是比三跨、四跨、五跨连续梁（等跨）强度计算公式要小，工程中实际中，大多数情况管道布置为多个连续跨布置，因此选取三跨连续梁模型推导公式能满足大多数工程需要。对于其他特殊管道跨距，如拐弯、端跨管道等的跨距计算，则应根据详细计算结果进行确定。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：水平直管、管道跨距
Abstract: this article introduces the calculation formula of the straight level of cable, and confirmed in the level of engineering for straight span allowed a formula to compute the recommended calculation.
Key words: straight and level of cable pipe
中图分类号： U173.9 文献标识码：A 文章编号：
概述：
管道跨距是指相邻两个管道支架间的距离，管道跨距过小则意味着相同长度的管道，使用的管道支架数量多，管道投资增加，管道跨距过大，则有可能造成管道自身应力过大，不能满足管道自身安全，因此管道跨距计算是管道设计的基本内容，具有一定的独立性。在进行管道设计时，无论是否进行详细的应力分析，均应满足管道跨距的要求。
对于管道跨距的计算，《工业金属管道设计规范》（GB50316）仅给出了原则性的说明：
水平管道支吊架最大間距应满足强度和刚度条件。强度条件是控制管道自重弯曲应力不应超过设计温度下材料许用应力的一半。刚度条件是限制管道自重产生的弯曲挠度，一般管道设计挠度不应超过15mm，装置外管道的挠度允许适当放宽，但不应超过38mm，敷设无坡度的蒸汽管道，其挠度不宜超过3mm。
以上说明没有给出具体的计算方法，根据管道敷设的特点，管道除了固定支架外，其余支架在不考虑自然补偿的前提下，管道与支架间均未简支，因此可参考《建筑结构静力计算手册》对于简支梁的计算方法来推导水平直管跨距。
水平直管跨距计算：
管道支架布置常见形式为：单跨及连续多跨布置，管道跨距计算时，所考虑的载荷是重力载荷（包括：管道自身重量、介质重量、保温层重量及附加载荷重量）及内压力。为确保管道安全，管道跨距一般按照刚度条件计算，并用强度条件经行校核，计算跨距最小者为水平直管允许最大跨距。
本文根据《建筑结构静力计算手册》仅对单跨梁跨距计算公式推导过程经行详细说明，其余形式跨距计算推导过程与之相同，因此不再赘述。
1. 单跨简支梁刚度条件计算公式：
力学模型
受力分析
1.1. 挠度计算公式：
其中可全部采用国际制单位：L---管道跨距(mm)；qc---管道操作载荷（N/mm）;E----弹性模量（MPa，N/mm2）;J---惯性矩（mm4）；---最大挠度（mm）
如采用以下单位：L---管道跨距(m)；qc---管道操作载荷（N/m）;E---弹性模量（MPa,N/mm2）;J---惯性矩（mm4）；---最大挠度（mm）
1.2. 跨距计算：L= 挠度取15mm; L=0.033
其中：L---管道跨距(m)；qc---管道操作载荷（N/m）;E----弹性模量（MPa,N/mm2）;J-----惯性矩（mm4）；
2单跨简支梁强度校核：
2.1. 弯矩计算公式：=
其中：L---管道跨距(mm)；qb---管道计算载荷（N/m）;Mmax----最大计算弯矩（N·m）;
22. 弯曲应力计算公式：σL==(不考虑内压)
其中：L---管道跨距(m)；qb---管道计算载荷（N/m）;Mmax----最大计算弯矩（N·m）；σL----管道中最大弯曲应力(最大纵向应力)（MPa）；W-----管道抗弯截面模量（mm3）.
2.3. 不考虑内压跨距计算：
=（不考虑内压）
2.4. 考虑内压跨距计算：
2.4.1 内压引起的应力：σL σθ
σL----内压产生的纵向应力（MPa）；
σθ----内压产生的环向应力（MPa）；
P----管道内压（MPa）；
D0----管道内径（mm）；
δ ----管道壁厚（mm）；
2.4.2 管道存在压力时的纵向合成应力：
σ=σL+σθ/2=+0.5σθ
内压引起的纵向应力为压力引起的环向应的一半;
2.4.3 考虑内压时管道跨距计算：
考虑最不利情况：
结论。
根据以上计算公式，一般来说单跨布置管道相对较少，因此对于水平直管跨距的选择，则应选择能代表大多数情况的模型，且能满足管道安全的需要。以上公式中根据三跨连续梁（等跨）模型推导的公式比单跨梁的跨距要大，但是比三跨、四跨、五跨连续梁（等跨）强度计算公式要小，工程中实际中，大多数情况管道布置为多个连续跨布置，因此选取三跨连续梁模型推导公式能满足大多数工程需要。对于其他特殊管道跨距，如拐弯、端跨管道等的跨距计算，则应根据详细计算结果进行确定。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。