管道吊架施工方案.docx

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 33.1 管道支吊架介绍 33.2 支吊架荷载分析 43.2.1垂直荷载 43.2.2水平荷载 4四、管道支吊架受力计算 54.1 管道垂直方向的荷载计算： 64.2 管道水平方向的荷载计算： 84.3 膨胀螺栓受力分析： 104.4 槽钢受力分析： 104.5 受力结论： 13五、施工方法和部署 135.1 支吊架制作材料 135.2 支吊架型式 145.3 支吊架安装方法 、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 50mm5. 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100m m,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)1520253240507080100125150200250300支架的 最大间 距(m)L11.52.02.52.53.03.54.05.05.05.56.57.58.59.5L22.53.03.54.04.55.06.06.56.57.57.59.09.510.5对大于300 ( mm)的官道可参考300 ( mm)官道注：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的管道糸 统。

2 L 用 于保温管道,L用于不保温管道 二、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° Jnk. ji i： \ L Ji Iv Ji■ - 1—尹咄 r yA n * * /. 1 m 1B3.2 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A B C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 =(G + G )/2B‘ L1 L1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即可。

B其重力方向的计算荷载为G=aG ( a=1.2 1.4 )B3.2.2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= uG (卩为摩擦系数，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=n AL（n为补偿器的弹性模量，AL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1变形前的管道管道热伸缩所产生的位 固定支架固定支架移反弹力T 皮丽T1管道热伸缩后的管道固定支架 Lb固定支架□补偿器补偿工作示意图 自然补偿工作示意图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tl °C考虑，管道工作温度为t2 °C，故钢管材质的管道 会在温 度变化下缩短A L=aXA TXL （式中a为钢管的线膨胀系 数，AT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=3ALEI/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DN2O0冷水管，管材为无缝钢管 ©219 X6.5，工作温度为7-24C； 2根DN150冷水管，管材为无缝钢管 ©168X4.5,工作温度为10-25 °C,请对该管组的防晃支架进行受力分 析。

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：① DN400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=7850x(0.426-0.008) X0.008 X5X3.14 X 9.8=4039N保温重量=48x(0.426+0.05) X0.05 X5X3.14 X9.8=176N介质重量=1000X (0.426-0.008 X2)2X5X3.14 X9.8/4=6466N单根管段计算荷载=(钢管重量+保温重量+介质重量)X 1.35 (考虑35％ 可变荷载)单根 DN400 冷水管道计算荷载 G = ( 4039+176+6466)X 1.35 =14420N400② DN300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=7850X(0.325—0.008) X0.008 X5X3.14 X 9. 8=3062N保温重量=48X (0.325+0.05) X0.05 X5X3.14 X9・ 8=121N介质重量=1000X (0.325-0.008 X2)2X5X3.14 X9・ 8/4=3672N 单根 管段计算荷载=(钢管重量+保温重量+介质重量)X 1.35 (考虑35%可变 荷载。

)单根 DN300 冷水管道计算荷载 G =( 3062+121+3672)X 1. 35 =9254N 300③ DN200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=7850X (0.219-0.006) X0.006 X5X3.14 X 9.8=1544N保温重量=48X (0.219+0.05) X0.05 X5X3.14 X9.8=100N介质重量=1000X (0.219-0.006 X2)2X5X3.14 X9.8/4=1649N 单根 管段计算荷载=(钢管重量+保温重量+介质重量)X 1.35 (考虑35%可变 荷载)单根 DN200 冷水管道计算荷载 G =( 1544+100+1649)X 1.35 =4446N200④ DN150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=7850X (0.168-0.0045) X0.0045X5X3.14 X9.8=888N保温重量=48X (0.168+0.05) X0.05 X5X3.14 X9.8=80N介质重量=1000X (0.168-0.0045 X2) 2X5X3.14 X9.8/4=972N 单 根管段计算荷载=(钢管重量+保温重量+介质重量)X1.35 (考虑35%可 变荷载。

)单根DN150冷水管道计算荷载G =( 888+80+972)X 1.35 = 2619N150⑤ DN100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=7850X(0.108—0.005) X0.005 X5X3.14 X 9. 8=623N保温重量=48X (0.108+0.05) X0.05 X5X3.14 X9・ 8=59N介质重量=1000X (0.108—0.005 X2)2X5X3.14 X9・ 8/4=370N (考虑蒸 汽管道水压试验时管道内介质的重量)单根管段计算荷载=(钢管重量+保温重量+介质重量)X 1.35 (考虑35％可变荷载)单根 DN100 冷水管道计算荷载 623+59+370)X 1.35 = 1421N4.2 管道水平方向的荷载计算：由于该管架为活动支架，所以管架水平方向的受力为管道在管架上滑动摩擦 力按0.3 取值，计算如下：DN400 管道的水平推力 T =f =pG =0.3 X 14420=4326N400 400 400DN300 管道的水平推力 T =f =uG =0.3 X9254=2776N300 300 300DN200 管道的水平推力 T =f =u G =0.3 X4446=1334N200 200 200DN150 管道的水平推力 T =f =uG =0.3 X2619=785N150 150 150DN100 管道的水平推力 T =f =uG =0.3 X1421=426N100 100 100① 管架受力平面图4.3 膨胀螺栓受。