二、分析计算题1. 某建筑消防系统的使用压力为1.5MPa,生活给水系统的使用压力为0.3MPa,现要对其给水管道进行水压试验,应分别使用多大的试验压力?
《建筑室内给水排水及采暖工程施工质量验收规范》(GB 50242—2002)中规定:建筑给水管道的水压试验必须符合设计要求,当设计未注明时,各种材质的给水管道系统试验压力均为工作压力的1.5倍,但不得低于0.6MPa。
①由于该建筑消防系统的使用压力为1.5MPa,则试验压力为1.5×1.5=2.25(MPa)
②由于该建筑生活给水系统的使用压力为0.3MPa,则有0.3×1.5=0.45(MPa),但此值小于最小限值0.6MPa,根据试压计算要求,试验压力应取0.6MPa。
2. 某建筑物的室外给水管道需穿越障碍物,但开挖沟槽又不经济,故考虑采用人工挖土顶管法施工。
请根据以上内容结合下列已知条件,回答以下问题:
(1)已知管子外径为20mm,两侧操作空间留1.5m,试计算应挖工作坑的宽度B。
(2)已知管节长度为1m,顶镐机长度为2m,稳管时,前一节已顶进预留在导轨上的最小长度为0.5m,计划使用手推车搬运出土,试计算应挖工作坑的长度L。
(1)工作坑的宽度计算公式为
B=D1+2b+2c
式中 B——工作坑宽度(m);
D1——管子外径(mm);
b——两侧操作空间,一般为1.2~1.6m;
c——撑板厚度,一般为0.2m。
根据公式得 应挖工作坑的宽度B=0.02+2×1.5+2×0.2=3.42(m)
(2)工作坑的长度计算公式为
L=L1+L2+L3+L4+L5
式中 L——工作坑长度(m);
L1——管节长度(mm);
L2——顶镐机长度(m);
L3——后背墙厚度(立板、方木、顶铁共1m左右);
L4——稳管时,前一节已顶进预留在导轨上的最小长度,一般为0.3~0.5m;
L5——管尾出土所留的工作长度,根据出土工具而定,用小铁车为0.6m,用手推车为1.2m。
根据公式得 应挖工作坑的长度L=1+2+1+0.5+1.2=5.7(m)
3. 某住宅楼内要为热力管道设补偿器用以补偿该管道的热伸长,从而减弱或消除因热(膨)胀而产生的应力,需计算该热力管道的热伸长量。已知热媒的最高温度为320℃,管道安装时温度为20℃,管段长度为100m。
请根据以上已知条件,回答下列问题:
(1)请列出热伸长量的计算公式。
(2)计算该住宅楼内热力管道的热伸长量。
(1)热伸长量的计算公式为
△L=Lα(t2-t1)
式中 △L——管道的热伸长量(m);
α——管道的热(膨)胀系数,钢管的α=1.2×10-5[m/(m·℃)];
t2——管壁最高温度,可取热媒最高温度(℃);
t1——管道安装时的温度(℃);
L——计算菅段的长度(m)。
(2)由题中已知条件及上述计算公式,可算得该住宅楼内热力管道的热伸长量为:
△L=Lα(t2-t1)=100×1.2×10-5×(320-20)=0.36(m)
4. 某建筑施工时,已知其中的自动喷水灭火系统给水管道流量Q为57m
3/s,介质在该管段内的流速υ为2.0m/s。
请根据以上已知条件,回答下列问题:
(1)请列出管道直径d的计算公式。
(2)计算该建筑内自动喷水灭火系统给水管道的直径d。
(1)在已知管段的流量后,根据流量公式
求管段的管径的计算公式为
式中 Q——管道的流量(m
3/s):
υ——介质在该管段的流速(m/s);
d——管道的有效直径(mm)。
(2)由题中已知条件及上述计算公式,可算得该建筑内自动喷水灭火系统给水管道的直径d为