图4

　　2.6岔管轴线的确定

　　 岔管由三个主岔管节和若干过渡管节组成，每两个相邻管节间存在一个公切球，公切球球心间的连线即为管轴线。而只需要选择三条切线就可以确定出公切球。如选择图5中线1、线2、线3就可以绘出公切球1。

　　图5

　　绘制出所有公切球，并将公切球球心连线，就可绘出岔管轴线。

　　图6

　　 绘制出了轴线，分岔角ω角也就确定了，如图6，本工程ω角为75°。

　　2.7确定过渡管节相贯线

　　 做过渡管节公切球的目的就是绘制过渡管节间相贯线。非对称锥型管节只需将转折点与相应公切球切点连线，对称管节将两个转折点连线即可。这样做的目的也是保证过渡管节间相贯线位于同一个平面内。

　　图7

　　 至此，岔管的重要几何体型已经设计完成。

　　2.8肋板体型设计

　　在现行“规范”中，相贯线方程是根据解析法得出的，将试图用CAD制图法（几何法）推出相贯线方程。

　　 为了得到肋板外边缘线曲线，必须绘制管壁中线与肋板中线相贯线。将图7中阴影部分单独取出，以做相贯线的方法来寻找管壁中线与肋板中线相贯线的椭圆曲线。图8中AB线段长度就为椭圆长轴长度，椭圆短轴为，故可绘出管壁中线与肋板中线相贯线的椭圆曲线。根据“规范”规定管外只留约50mm～100mm宽度能够焊接即可绘出肋板外缘边线，见图9。

　　图8

　　图9

　　在施工图中管壁中线与肋板中线相贯线是不需要示出的，但它对CAD制图起着非常大的作用。施工图需要的是绘制出管壁外缘线与肋板外缘线相贯线，便于厂家制作安装时的定位。管壁外缘线与肋板外缘线相贯线的制图方法几乎与管壁中线与肋板中线相贯线的制图方法一致。所不同的是需要将管壁中线向外侧放半个管壁厚度，转换成为管壁外缘线，再类似取出图8阴影部分，将图8中的AB线段向肋板中线两侧各偏移半个肋板厚度，即可绘出两支管管壁外缘线与肋板外缘线的两条相贯线。

　　当把肋板外缘线、管壁外缘线与肋板外缘线相贯线放置在同一个坐标系中时，需要特别注意的是，它们的坐标圆点（即椭圆中心点）在水平方向上不重合，偏移量也可通过做图法求出，如图10。把岔管中线图与外缘线图一起绘出，并绘出各自的长轴。X1、X2为管壁外缘线与肋板外缘线相贯线的椭圆中心相对于管壁中线与肋板中线相贯线的椭圆中心沿肋板方向的偏移量。

　　图10

　　 最后进行肋板内缘线的确定。“规范”中并没有提供肋板内缘线的方程，只能根据“规范”中的肋板应力计算公式做多个截面的验算从而确定肋板内缘线。《压力钢管》（潘家铮）与《水电站机电设计手册金属结构（二）》（1988年12月水利电力出版社）中，对肋板内缘线的确定方法都是依据肋板外缘线和肋板上只受轴心拉力的轴心线之间的距离确定的，但此法较复杂烦琐，且肋板上只受轴心拉力的轴心线方程不易找出。在《水电站压力钢管设计规范》(SL281-2003)中有确定肋板内缘线抛物线方程，方程中参数通过上面肋板CAD制图法很容易得到。在实际工程中，可以依据此方程确定肋板内缘线，再通过“规范”肋板应力计算公式进行验算。

　　 按此法对本工程岔管肋板其余截面进行验算均安全，应该说水利规范推荐此曲线是留有安全裕度的。

　　3. 结语

　　 利用CAD技术进行月牙型内加强肋岔管体型的设计，优点有很多，如准确、快速、直观、修改方便等。现在得到普遍应用的AUTODESK公司开发的AUTOCAD系列软件产品，其准确性与精确

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