目录一、管道的布置原则 (2)二、吊架跨距布置 (2)三、管道支吊架荷载分析 (3)3.1管道支吊架介绍 (3)3.2支吊架荷载分析 (4)3.2.1垂直荷载 (4)3.2.2水平荷载 (4)四、管道支吊架受力计算 (5)4.1管道垂直方向的荷载计算： (6)4.2管道水平方向的荷载计算： (8)4.3膨胀螺栓受力分析： ..........................................104.4槽钢受力分析： (10)4.5受力结论： (13)五、施工方法和部署................................................135.1支吊架制作材料 (13)5.2支吊架型式 (14)5.3支吊架安装方法 (15)一、管道的布置原则对管道进行合理的深化和布置是管道支吊架设计的前提条件。
欲设计安全使用、经济合理、整洁美观的管道支吊架，首先需对管道进行合理的布置，其布置不得不考虑以下参数：1.管道布置设计应符合各种工艺管道及系统流程的要求；2.管道布置应统筹规划，做到安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维修等方面的要求，并力求整齐美观；3.在确定进出装置（单元）的管道的方位与敷设方式时，应做到内外协调；4.管道宜集中成排布置，成排管道之间的净距（保温管为保温之间净距）不应小于50mm。
5.输送介质对距离、角度、高差等有特殊要求的管道以及大直径管道的布置，应符合设备布置设计的要求，并力求短而直，切勿交叉；6.地上的管道宜敷设在管架或管墩上，在管架、管墩上布置管道时，宜使管架或管墩所受的垂直荷载、水平荷载均衡；7.管道布置应使管道系统具有必要的柔性，在保证管道柔性及管道对设备、机泵管口作用力和力矩不超出过允许值的惰况下，应使管道最短，组成件最少；8.应在管道规划的同时考虑其支承点设置，并尽量将管道布置在距可靠支撑点最近处，但管道外表面距建筑物的最小净距不应小于100mm，同时应尽量考虑利用管道的自然形状达到自行补偿；9.管道布置宜做到“步步高”或“步步低”，减少气袋或液袋。
不可避免时应根据操作、检修要求设置放空、放净。
二、吊架跨距布置管架的跨距的大小直接决定着管架的数量。
跨距太小造成管架过密，管架数量增多，费用增高，故需在保证管道安全和正常运行的前提下，尽可能增大管道的跨距，降低工程费用。
但是管架跨距又受管道材质、截面刚度、管道其它作用何载和允许挠度等的影响，不可能无限的扩大。
所以设计管道的支吊架应先确定管架的最大跨距，管架的最大允许跨距计算应按强度和刚度两个条件分别计算，取其小值作为推荐的最大允许跨距。
根据相关规范规定的管道支吊架最大间距确定管道最大允许跨度，如《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002表9.3.8 钢管道支、吊架的最大间距公称直径（mm）15 20 25 32 40 50 70 80 100 125 150 200 250 300支架的最大间距（m）L1 1.5 2.0 2.5 2.5 3.0 3.5 4.0 5.0 5.0 5.5 6.5 7.5 8.5 9.5 L2 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 6.0 6.5 6.5 7.5 7.5 9.0 9.5 10.5 对大于300（mm）的管道可参考300（mm）管道注：1 适用于工作压力不大于 2.0MPA，不保温或保温材料密度不大于200kg/m 3的管道系统。
2 L 用于保温管道，L用于不保温管道。
三、管道支吊架荷载分析3.1管道支吊架介绍用来支撑管道的结构叫管道支吊架，管道在敷设时都必须对管道进行固定或支撑，固定或支撑管子的构件是支吊架。
管道支吊架一般由管座、管架柱或管架吊杆（简称柱或吊杆）、管架梁（简称梁）和支撑节点组成。
3.2支吊架荷载分析3.2.1 垂直荷载管道支吊架垂直荷载根据性质可分为基本垂直荷载和可变垂直荷载，其中基本垂直荷载指管道支吊架所承受的管道重力、介质重力、保温层等附件的重力等永久性荷载。
可变垂直荷载指管道所承受的活荷载、沉积物重力和发生地震时所应该承受的特殊变化的荷载。
因可变垂直荷载是无法精确计算的，为此我们将管道支吊架的基本垂直荷载乘以一个经验系数(一般为1.2~1.4 )作为管架垂直方向的计算荷载。
管道支吊架基本垂直荷载计算，可先将复杂的管道支架体系近似的看作简支梁，根据受力分析，管架B所承受的基本垂直荷载为G B‘=(G L1+ G L1)/2 因管道支吊架在一个工程里数量种类繁多，不可能一一计算，为此我们只需考虑同类型支架的最不利受力状况即可，根据管道支吊架的最大允许跨度来计算最不利支架，此时就只需计算长度为最大允许跨度L 的管道、介质、保温层的重力G B即可。
其重力方向的计算荷载为G=αG B ( α=1.2~1.4 )3.2.2 水平荷载管道水平方向的荷载是作用在管架上的水平推力，根据支架类型可分为活动管架上的水平推力和固定管架上的水平推力。
a. 活动管架水平推力主要来自管道摩擦力，吊杆水平推力可忽略；水平推力即为管道摩擦力f= μG (μ为摩擦系数，G为管道垂直荷载)b. 固定支架的水平推力主要来自补偿器的弹性变形力。
采用补偿器补偿的管道， 其作用在固定管架上的水平推力为补偿器被压缩或拉伸 所产生的反弹力。
水平推力 =补偿器反弹力 T=η ΔL（η为补偿器的弹性模量， ΔL 为补偿器发生的变形长度）采用自然补偿的管道，是利用管道的自然弯曲形状所具有的柔性以补偿管道 的热胀和冷缩位移，如图所示。
固定支架变形管道长度为 L ，补偿臂管道长为 Lb管道安装温度按 t1 ℃考虑，管道工作温度为 t2 ℃，故钢管材质的管道会在温 度变化下缩短 Δ L=α×Δ T ×L （ 式中α 为钢管的线膨胀系数， ΔT 为温差，L 为固定支架变形管道长度 ）故作用在管道补偿上的推力为 T=3ΔLEI/Lb3 （E 为管道的弹性模量， I 为 管道的惯性矩）四、管道支吊架受力计算根据以上管架的受力分析，现以 2根 DN200冷水管，管材为无缝钢管 φ219 ×6.5 ，工作温度为 7-24℃； 2根 DN150冷水管，管材为无缝钢管 φ168×4.5， 工作温度为 10-25 ℃，请对该管组的防晃支架进行受力分析。
变形前的管道 固定支架 反弹力T管道热伸缩后的管道 固定支架 补偿器补偿工作示意图 固定支架 管道热伸缩所产生的位移固定支架自然补偿工作示意图T根据规范，因DN100的管架最大跨距为5m，DN200的管架最大跨距为7.5 ，故该管组设置的共用支架最大跨距按5m计算，由此根据最不利情况支架间距为5m分析管架的受力。
4.1管道垂直方向的荷载计算：①DN400单根管道作用在管架上的计算荷载：DN400单根管道垂直方向的基本荷载(支吊架间距为5米)钢管重量＝7850×(0.426-0.008) ×0.008 ×5×3.14 × 9.8=4039N 保温重量＝48×(0.426+0.05) ×0.05 ×5×3.14 ×9.8=176N2介质重量＝1000×(0.426-0.008 ×2)2×5×3.14 ×9.8/4=6466N单根管段计算荷载＝ (钢管重量+保温重量+介质重量) ×1.35 (考虑35％可变荷载。
)单根DN400冷水管道计算荷载G400＝( 4039+176+6466)× 1.35 ＝14420N ②DN300单根管道作用在管架上的计算荷载：DN300单根管道垂直方向的基本荷载(支吊架间距为5米)钢管重量＝7850×(0.325-0.008) ×0.008 ×5×3.14 × 9.8=3062N 保温重量＝48×(0.325+0.05) ×0.05 ×5×3.14 ×9.8=121N介质重量＝1000×(0.325-0.008 ×2)2×5×3.14 ×9.8/4=3672N 单根管段计算荷载＝ (钢管重量+保温重量+介质重量) ×1.35 (考虑35％可变荷载。
)单根DN300冷水管道计算荷载G300＝( 3062+121+3672)× 1.35 ＝9254N ③DN200单根管道作用在管架上的计算荷载DN200单根管道垂直方向的基本荷载(支吊架间距为5米)钢管重量＝7850×(0.219-0.006) ×0.006 ×5×3.14 × 9.8=1544N 保温重量＝48×(0.219+0.05) ×0.05 ×5×3.14 ×9.8=100N介质重量＝1000×(0.219-0.006 ×2)2×5×3.14 ×9.8/4=1649N 单根管段计算荷载＝ (钢管重量+保温重量+介质重量) ×1.35 (考虑35％可变荷载。
)单根DN200冷水管道计算荷载G200＝( 1544+100+1649)× 1.35 ＝4446N ④DN150单根管道作用在管架上的计算荷载DN150单根管道垂直方向的基本荷载(支吊架间距为5米)钢管重量＝7850×(0.168-0.0045) ×0.0045×5×3.14 ×9.8=888N 保温重量＝48×(0.168+0.05) ×0.05 ×5×3.14 ×9.8=80N介质重量＝1000×(0.168-0.0045 ×2) 2×5×3.14 ×9.8/4=972N 单根管段计算荷载＝ (钢管重量+保温重量+介质重量) ×1.35 (考虑35％可变荷载。
)单根DN150冷水管道计算荷载G150＝( 888+80+972)× 1.35 ＝2619N ⑤DN100单根管道作用在管架上的计算荷载DN100单根管道垂直方向的基本荷载(支吊架间距为5米)钢管重量＝7850×(0.108-0.005) ×0.005 ×5×3.14 × 9.8=623N 保温重量＝48×(0.108+0.05) ×0.05 ×5×3.14 ×9.8=59N介质重量＝1000×(0.108-0.005 ×2)2×5×3.14 ×9.8/4=370N (考虑蒸汽管道水压试验时管道内介质的重量。