C.2 直埋竖向转角管段计算

C.2.1 竖向转角管段分为两类，一类为弯头在下(曲率中心在上)，其内力计算与水平转角管段相同，应按本规程C.1的规定进行，土壤压缩反力系数取较大值。另一类为弯头在上(曲率中心在下)，弯头两侧管道所受土壤压力近似等于顶起的土体重力，不随位移的增加而增大，计算方法应按本节规定进行。

C.2.2 竖向转角管段的过渡段长度及变形段长度应按下列公式计算(图C.2.2)：

当t1－t0＞ΔTy时，取t1－t0＝ΔTy

式中：lt——竖向转角管段循环工作的过渡段长度(m)；

ltd——竖向转角管段臂长l1≥lt时的变形段长度(m)，可用迭代法解出(计算精度2％)；

r——工作管平均半径(m)；

P——土压力，取变形段管顶平均覆土重(N/m)；

Fmin——单位长度最小摩擦力(N/m)；

K′——弯头工作管柔性系数，按公式(C.1.1-7)计算；

R——弯头的曲率半径(m)；

——转角管段的折角(弧度)；

Ip——直管工作管横截面的惯性矩(m4)；

Ib——弯头工作管横截面的惯性矩(m4)；

α——钢材的线膨胀系数[m/(m·℃)]；

E——钢材的弹性模量(MPa)；

t1——管道工作循环最高温度(℃)；

t0——管道计算安装温度(℃)；

υ——钢材的泊松系数，取0.3；

σt——管道内压引起的环向应力(MPa)；

A——工作管管壁的横截面积(m²)；

ΔTy——工作管屈服温差(℃)；

S1、S2、ζ——计算系数。

C.2.3 当竖向转角管段臂长l1＜lt(图C.2.2)时，变形段长度ltd应按下式计算：

图C.2.2 竖向转角管段示意图

式中：ltd——竖向转角管段臂长l1＜lt时的变形段长度(m)，可用迭代法解出(计算精度2％)；

l1——设计布置的转角管段臂长(m)；

r——工作管平均半径(m)；

α——钢材的线膨胀系数[m/(m·℃)]；

E——钢材的弹性模量(MPa)；

A——工作管管壁的横截面积(m²)；

t1——管道工作循环最高温度(℃)；

t0——管道计算安装温度(℃)；

Fmin——单位长度最小摩擦力(N/m)；

P——土压力，取变形段管顶平均覆土重(N/m)；

——转角管段的折角(弧度)；

ζ——计算系数，由(C.2.2-5)式计算。

C.2.4 竖向转角管段弯头的弯矩变化范围、轴向力和横向位移应按下列公式计算：

式中：M——弯头的弯矩变化范围(N·m)；

P——土压力，取变形段管顶平均覆土重(N/m)；

ltd——竖向转角管段的变形段长度(m)，按公式(C.2.2)或(C.2.3)计算；

Ns——竖向转角管段弯头的轴向力(N)；

——转角管段的折角(弧度)；

a′——竖向转角管段弯头端的横向位移(m)；

K′——弯头工作管柔性系数，按公式(C.1.1-7)计算；

Ip——直管工作管横截面的惯性矩(m4)；

Ib——弯头工作管横截面的惯性矩(m4)；

R——弯头的曲率半径(m)；

E——钢材的弹性模量(MPa)；

ζ——计算系数，按公式(C.2.2-5)计算。