管道支吊架选型
管道支吊架计算涉及的内容众多,结构也因实际的条件不同导致差异较大,为了本次培训查 阅相关资料,然而资料少则七百多页,多则上千页,而且有的数据范围尺寸过于宽泛,有的还是 停留在理论阶段,又或是缺少相应的参数(比如书籍中提到的材料大部分还是停留在金属材质管 道,而随着科学技术的发展,现实工程中广泛应用了比如PP,UPVC,CPVC,PVDF,衬胶衬塑等 等管道材料),或者是计算过程的公式太过于繁杂,如涉及到抗震计算,及相应的稳定性计算则 是更加繁杂,不便于指导实际施工。现实中对于安装行业,我们只要求能满足安全可靠,经济合 理。比如有些可以忽略不计的外力作用,或者是对支吊架影响不大的作用力可以忽略不计或者通 过放大安全系数的方式给予补充。如果是纯粹的理论研究当然肯定要考虑上述因素,但类似工作 是研究院设计所或者是我们称为XX专家这类人应该考虑的事情,不是我们安装行业的主抓方向。 所以本次培训讲述的内容基本以现场实际中常见的支吊架和其主要的荷载为主要对象。
2020年8月13日
土建梁、柱图
2020年8月13日
管道规格一览表
管道图中采用了对 应的材质编号缩写
2020年8月13日
常 用 每 米 管 道 理 论 重 量 表
2020年8月13日
管道支架间距满足下列列表的距离,基本上就够了。特殊管道,特殊介质除外。
2020年8月13日
抗震设计规范常用表格数据
空间上因有立腿从地面撑 起,不利于人员、设备、材 料的运输。
要依据现场梁的位置布置共 架立腿的位置,在没有土建 梁的位置,无法合理布置需 要的立腿。
2020年8月13日
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支吊架计算前准 备工作
1、需要收集相应区域梁柱的土建结构图---(用于确定支吊架立腿位置) 2、收集需要计算范围的管道图(平面和断面)----(用于确定支吊架的标高和水平延伸位置) 3、收集工程中使用材料缩写的一览表----(用于在管道图中标示的材料和管道信息有对应详细的信息, 例如:管道的材料类型+压力等级+材料使用的标准) 4、收集风管图--(避免风管和刚架的立腿干涉) 5、需要有常用材料每米理论重量表 6、管道支架间距设置表 7、规定工程抗震等级的设计文件,或者规范。 8、常用的一些力学基本参数。
管道支吊架选型及计算方法
目录
1、前言 2、支吊架主要的形式及选择依据 3、支吊架计算前准备工作 4、支吊架荷载及其分类 5、公式计算 6、软件计算 7、软件计算实例 8、结语
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前言
管道支吊架是分布广,数量多的特种结构、在冶金、化工、石油、工业厂房等工程中被广泛 采用。管道支架结构简单、计算繁琐,如做到计算先进、经济合理、快速设计和安全适用,对指 导现场施工安装有重要的意义。
由于本人的知识水平和技术层面有限,难免有不妥之处,敬请大家批评指正。
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支吊架主要的形式 及选择依据
工程中常用的支吊架形式主要有自立式,倒挂式和悬挑式三类。其中自立式和倒挂式适用于综合管 架或者共用管道共架采用及其广泛,悬挑式适用于单独个别或者几个的管道并且施工现场条件无法 做或者不适合做自立式和倒挂式情况下使用。本次培训主要针对前两中形式讲述。 管架还有管沟和直埋式,不做展开讨论
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常 用 设 计 参 数
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几个常用的概念
材料强度标准值:通过实验取得数据,再经过统计学概率分布,并结 合工程经验,取某一分位值(该值不一定是最大值)确定的。
材料强度设计值:荷载规范中明确规定,标准值乘以相应的分项系数 就是材料的强度设计值。永久荷载的分项系数是1.2或者1.35;活荷 载的分项系数为1.4或1.3,分项系数在某种意义上可以理解为安全储 备。
)
M c (1 / 2)(1b12 2b22 )
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pw2 F2
pw1 F1
H
Mc
h1 h2
H W 1 pW 2
F1
HL 2b1
F2
W 2L 2b2
M cw w 1h1 w 2h2
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p
2
3
1
4
B
R1
R4
h2 B
H1
H2
1
2
M1 M4 0
M2
M3
材料许用应力:其实就是材料的屈服强度/安全系数,安全系数常取2, 某些脆性材料取6---[σ]表示
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几个常用的概念
屈服强度:简单的说就是将测试材料从弹性变形拉成塑性变形过程中 所使用的最大和最小力的值,其最大值和最小有对应的判别标准。 (屈服强度有上屈服强度和下屈服强度) 挠度:通俗可以理解为受力构件因外力作用下而产生变形,其中心线 在变形前与变形后的位移量。 常用的还有剪力,弯矩等等。
1 2
h1
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w
2
3
h1
Mc
4 Mc
H1
B
H4
R1
R4
I1 I2
B ;F
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支吊架荷载及其 分类
序号
1
2 3
项目
永久荷载
垂直荷载
可变荷载
水平荷载 (可变)
纵向
横向 特殊荷载
内容
1)管道、内衬、保温、管道附件重 2)管道内介质重量 3)管架自重 1)管架上活荷载 2)管道内沉淀物、试压水重 3)积灰荷载 4)冰雪荷载 1)管道补偿器反弹力 2)管道不平衡内压力 3)管架与管道摩擦力 4)活动管架的位移反弹力 5)水锤作用产生瞬间推力 1)风荷载 2)拐弯管道或者支架传来的水平推力 3)管道横向位移的摩擦力 地震作用,其他作用
自立式
倒挂式
悬挑式
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钢架形式 自立式 倒挂式
优点
缺点
不受建筑物梁的布置影响, 可依据现场情况需要,合理 布置立腿位置。
立腿的选型比自立式的更加 经济合理,并充分利用了建 筑物上部空间,便于人员, 设备,材料的运输,节约空 间。
因立腿是受压构件,在计算 时候需要考虑偏心受压和压 杆失稳等不利情况,立腿构 件的计算结果往往比自立式 的选型大,更浪费材料。
其中红色字体部分荷载必须考虑 绿色部分字体视具体情况而定考虑
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公式计算
w
2
3
1
4
B
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w
2
3
1
4
B
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e2 F2
Fቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ Mc
R
e
R 1b1 2B 2
M R (l / 8)b 2
F1
(1b1 )(L1 2 e1
)
F2
(2b2
2
)(L2 e2