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式中n——相应于最小临界压力的勉强波数，用(8-37)核算；

 

L——为加劲环间隔。

 

勉强波数n应为整数，但求出的n不一定是整数，需对其取整。因此按上面的公式核算时，首要求出勉强波数n，并取整，然后用n，n-1，n+1三个数分别带入上面的公式中，求出的最小值就是临界荷载。

 

用公式(8-37)和(8-38)核算临界压力十分繁琐，也能够用查图表的办法求临界压力，图表是根据上述公式制作而成，见图8-29。

 

 

 

图8-28有加劲环的钢管管壁勉强波形示意图

 

图8-29加劲环间管壁勉强压力核算曲线

 

(二)加劲环断面的临界外压力

 

加劲环两头附近的管壁与加劲环一起变形，这一有些的长度为，加劲环有用断面如图8-30所示。

 

加劲环断面的外压安稳核算公式，可按照光滑管的公式核算，但是等式右边应当除以加劲环的间隔L，其他参数用加劲环有用断面核算。

 

(8-39)

 

式中J——核算断面对自身中和轴的惯性矩；Rk——加劲环有用断面基地半径；

 

毕竟，总结一下明钢管的计划进程：(1)首要根据锅炉公式并考虑锈蚀厚度初步拟定管壁厚度，但在应力和安稳核算中，不计锈蚀厚度；(2)再由管壁厚度用光滑管外压安稳核算公式进行外压安稳校核，假定不安稳可设置加劲环(也可用支承环替代)，并选定其间隔；(3)根据加劲环抗外压安稳和横断面压应力小于钢管构件抗力限值的需求，断定加劲环的标准；(4)进行强度校核，假定不满足需求则增加管壁厚度或减小加劲环间隔。重复上面的进程，直到满足需求。

 

第八节分岔管

 

一、分岔管的功用、特征和需求

 

选用联合供水或分组供水时，即一根管道需求供给两台或更多机组用水时，需求设置分岔管，这种岔管位于厂房上游侧，其作用是分配水流。

 

有时，一条压力引水道需求分红二根以上的压力管道，也是分岔管，一般位于调压井底部或调压井轻贱。几台机组的尾水管一般在轻贱构成一条压力尾水洞，集结处也是分岔管，不过水流方向相反。上轻贱压力引水道上的分岔管一般标准较大，但内压较低。

 

我国现已建成的水电站岔管大多数归于地下岔管，但大多按明管计划，即不考虑周围岩体分担荷载。本节首要谈论厂房前的分岔管。

 

一般来说，岔管的水流条件较差，致使的水头扔掉较大；其他，岔管由薄壳和刚度较大的加强构件构成，管壁厚，构件标准大，有时需铸造，焊接技能需求高，造价也对比高；由于其受力条件差，且所承受的静动水压力最大，又接近厂房，因此其安全性十分重要。

从计划和施工来说，岔管应满意下列需求：

 

(1)作业安全可靠。

 

(2)水流平顺，水头丢掉小，防止涡流和振荡。实验研讨阐明，当水流通过岔管各断面的均匀流速挨近相等，或水流缓慢加快(分岔前断面积大于分岔后面积之和)时，可防止涡流，减少水头丢掉。分支管宜选用锥管过渡，半锥角通常是5o～10o，宜选用较小的分岔角β，常用计划是45o～60o。岔裆角γ和顺流转角θ也宜选用较小值。但这些需求有时是彼此仇视的，例如添加α2可减小θ，但会使γ加大，因而需求全部思考挑选。

 

 

 

(3)结构合理简略，受力条件好，不发生过大的应力会集和变形。

 

(4)制作、运送、设备便当。

 

(5)经济合理。

 

以上水力学条件和结构、技能的需求也常常彼此仇视。例如分岔角越小对水流有利，但此刻主支管彼此切开的破口也越大，对结构倒运，并且会添加岔裆处的焊接困难。对于低水头电站，应更多思考减少水头丢掉；对高水头电站，有时为了使结构合理简略，可以容许水头丢掉稍大一些。

 

二、岔管的组织方法

 

岔管的典型组织有以下三种，如图8-31所示。

 

(1)非对称Y形组织，见图8-31(a)。假定要从主管中分出一支较小的岔管，或许两条支管的轴线因故不能作对称组织时，可以用不对称的卜形组织。

 

(a)(b)(c)

 

(2)对称Y形组织，见图8-31(b)。用于主管分红二个相同的支管，如一管二机。

 

(3)三岔形组织，见图8-31(c)。用于主管直接分红三个相同的支管。

 

若机组台数较多，可选用对称Y形—非对称Y形或对称Y形—三岔形组合组织。

 

中国已建钢岔管的组织方法中卜形组织居多。除因卜形组织活络简练外，还因以往创造的钢岔管计划较小，选用贴边岔管较多，较适合于卜形组织。岔管的主、支管基地线宜组织在同一平面内，使结构简略。

 

 

 

图8-32锥管公切球

(零五)