附录E 柔性系数和应力增大系数、工业金属管道设计规范 GB50316-2000、消防汇总、消防文库、找消网

E.0.1 柔性系数和应力增大系数，见表E.0.1。

表E.0.1柔性系数和应力增大系数

E.0.2 尺寸系数h与柔性系数及应力增大系数的关系，见图E.0.2。

图E.0.2 尺寸系数h与柔性系数及应力增大系数的关系

E.0.3 修正系数C_f，见图E.0.3。

图E.0.3 修正系数C_f

E.0.4 支管接头尺寸，见图E.0.4。

图E.0.4 支管接头尺寸(mm)

d_o——支管名义外径；t_tn——支管名义厚度；
h₂——支管有效补强高度；T_tn——主管名义厚度；
R_m——主管平均半径；θ_n——支管补强部位过渡角度(°)；
t_b——支管补强部位有效厚度；r_P——支管补强部分外半径；
r_m——支管平均半径； r₁、r₂、r₃——支管补强部位过渡半径
E.0.5 角焊尺寸，见图E.0.5。

图E.0.5 角焊尺寸

X₁、X₂——焊脚尺寸
注：①表E.0.1中的柔性系数K适用于部件在任何平面的弯曲，但在任何情况下柔性系数K和平面内、平面外应力增大系数i_i、i_o均不得小于1。这两个系数对于弯管和焊接弯头用于有效弧长，即表E.0.1简图中的粗中心线所示；对于三通用于交叉点。
    ②表E.0.1中各式符号意义(单位：mm)：
        t_Fn——管件名义厚度；
        t_sn——直管名义厚度；
        t_tn——支管名义厚度；
        T_c——三通圆角部(主支管相交处)厚度；
        T_tn——主管名义厚度，在表E.0.1中应取与三通主管相配的管子名义厚度；
        r_x——在主管和支管轴线的平面内，外轮廓转角处的曲率半径；
        r_o——管子的平均半径；
        R——圆弧弯管的弯曲半径；
        R₁——斜接弯管的弯曲半径；
        S——斜接弯管斜接段中心线处的间距；
        t_r——补强板名义厚度；
        θ——斜接弯管一条焊缝方向改变的角度的1/2(°)；
        δ_max——对接焊口错边量的最大值；
        δ_ave——对接焊口错边量的平均值；
        d_o——支管名义外径。
    柔性系数K、应力增大系数i值可从表E.0.1中公式计算出尺寸系数h值后，从图E.0.2直接查取。
    ③当法兰装在一端或两端时，表E.0.1中的应力增大系数i和柔性系数K值应用修正系数C_f进行校正。C_f值根据表E.0.1计算的尺寸系数h值从图E.0.3查取。
    ④表中所示系数适用于弯曲，扭转的柔性系数为0.9。
⑤适用于补强板名义厚度t_r不大于1.5倍主管名义厚度T_tn的条件。当t_r≥1.5T_tn时，
⑥铸造对接焊弯头的厚度要比所连接的管子的厚度大得多、设计者应考虑该增大的厚度造成的影响，否则会产生较大的误差。
⑦若需要时，平面内与平面外的应力增大系数i均可用0.9/h^2/3进行计算。
⑧对于大直径薄壁弯管和弯头，内压会对柔性系数和应力增大系数有显著影响，应将表E.0.1中的柔性系数K除以下式

E.0.1中的应力增大系数i除以下式：

式中 P——设计压力（MPa）；
E_{20——在安装温度下的管材的弹性模量（MPa）。}
⑨对于承插焊管件，若焊缝边缘与管壁过渡平滑，符合本附录图E.0.5不等边凹形角焊的应力增大系数取1.3。
⑩该应力增大系数用于管壁厚度在0.875~1.1倍直管名义厚度之间，轴向距离为的对接焊口。式中为管子的名义外径。
⑪只有满足以下条件，应力增大系数i的计算公式才适用：
锥角β不超过60°，异径管为同心的；
中较大者不超过100。
式中 ——异径管大端外径（mm）；
——异径管小端外径（mm）；
——异径管大端名义厚度（mm）；
——异径管小端名义厚度（mm）。
整个异径管厚度不小于大端名义厚度，但紧邻小端的直段除外，该段厚度不得小于小端名义厚度
⑫只有满足以下条件时，应力增大系数i的计算公式才适用，
接管已满足开孔补强的要求；
支管中心线垂直于主管轴线；
当主管上有几个支管时，相邻两支管间的中心距，沿主管外表面轴向不得小于该两个支管内半径总和的3倍，沿主管外表面周向弧长不得小于该两个支管内半径总和的2倍；
图E.0.4中半径r₁在主管名义厚度T_tn的10%和50%之间；
图E.0.4中半径r₂不得小于t_b/2或中的较大者；
图E.0.4中半径r₃不小于以下两者的较大值；
与图E.0.4（a）、（b）加厚部分的乘积；

⑬ 表E.0.1中应力增大系数i值适用于等径的支管连接，对于异径的支管连接未获得足够数据前，可采用等径的数据。

条文说明

附录E 柔性系数和应力增大系数
本规范附录E与国家现行标准《火力发电厂汽水管道应力计算技术规定》SDGJ6及ASME B31.1、B31.3等规定一致。下面作几点说明，其中符号意义见附录E。
1.根据目前国内支管连接实际使用和进展情况，列入挤压成型对焊三通(Extruded Welding Tee)和嵌入式支管(Welded-in Contour insert)。
2.在ASME B31.1规定中，应力增大系数不分平面内和平面外，其组成件的应力增大系数均取为；而ASME B31.3在力矩计算和应力计算中均采用了平面内和平面外两种应力增大系数，但两个标准的规定并不矛盾。因在ASME B31.3注释中规定平面内、外的i均可取，在本规范附录E的注⑦中也有相同的说明。
3.加强焊接支管，在ASME B31.1中规定，适用于t_r≤1．5T_tn；当t_r＞1.5T_tn时，尺寸系数h＝4.05 ；ASME B31.3规定，h＝4虽两者仅差1.25％，为适应最新版本，使之略有裕度，本规范取用h＝4
4.本规范附录E注释的说明：
(1)注①～⑧与国家现行标准《火力发电厂汽水管道应力计算技术规定》SDGJ6及ASME B31.3的规定一致。
(2)⑨～ ⑬与国家现行标准《火力发电厂汽水管道应力计算技术规定》SDGJ6及ASME B31.1的规定一致。
5.本规范附录E图E.0.2中应力增大系数不分平面内、平面外弯曲均取用i＝时，另一曲线i＝就可不使用了。
6.标准对焊三通，外形尺寸符合现行国家标准《钢制对焊无缝管件》GB 12459及《钢板制对焊管件》GB/T 13401，在ASME B31.1和B31.3中，该三通符合美国《工厂轧制对焊钢管件ASME B16.9》的尺寸，在ASME B31.3中，还规定r_x≥(1/8)d_o，T_c≥1.5T_tn。见本规范附录E表E.0.1。