大型管道支吊架设计选型.ppt

* * * * * * * * * 大型管道支吊架计算选型及安装施工 一、重点、难点分析 目 录 二、支吊架的选型 三、螺栓及吊具选型 四、成品支架展示 五、施工保障措施 一、重点、难点分析 难点： 1、管道系统复杂，支架形式多样，选型难以把握，支架易变形产生隐患； 措施： 1、采用优质钢材制作； 2、进行满载荷计算，对支架进行受力分析； 3、选取经济可靠的支架； 一、重点、难点分析 难点： 2、管道管径大，受力集中；支架数量庞大，安全隐患点多； 措施： 1、对焊工进行技术交底，选用技术过硬焊工进行专职制作；确保焊接质量和效率； 2、对焊缝进行防腐处理，必要时进行探伤检查； 二、支吊架的选型 1、计算管道重量 按设计管道支吊架间距内的管道自重、满管水重、保温层重及10%的附加重量（管道连接件等）计算； 2、设计载荷 垂直荷载：考虑制造、安装等因素，采用支吊架间距的标准荷载乘以1.35的荷载分项系数； 水平荷载：水平荷载按垂直荷载的0.3倍计算； 不考虑风荷载。 二、支吊架的选型 3、横担抗弯强度计算 横担存在水平推力时抗弯强度按下式计算 横担不存在水平推力时抗弯强度按下式计算 式中：rx、ry ? ?截面塑性发展系数 1)承受静力荷载或间接承受动力荷载时， rx = ry =1.05。 2)直接承受动力荷载时， rx = ry =1。 Mx、My? ?所验算截面绕x轴和绕y轴的弯矩(N·mm ) Wx、Wy ? ?所验算截面对x轴和对y轴的净截面抵抗矩(mm3 ) f? ?钢材的抗弯、抗拉强度设计值(N/mm2) 二、支吊架的选型 4、实例分析 现以两根DN400的无缝钢管一起做支架进行举例说明： （1）支架具体数据如上图所示，支架间距设置为4.8m一个； （2）计算管道重量： 查阅五金手册并计算可得下表： 管径（mm） 壁厚（m） 外径（m） 内径（m） 每M管重（Kg） 每M水重（Kg） 每M保温重量（Kg） 每M满水重（Kg） 400 0.009 0.426 0.408 92.554 130.740 3.741 227.035 二、支吊架的选型 （3）计算时，以10Kg为基数，即不满10Kg的按照10Kg计算。 支架间距为4.8m，即每个支架相当于要承受4.8m管道的重量 4.8mDN400无缝钢管重量： M=4.8*每m满水重=4.8*230=1104kg 故受力F=M*g=11040N （4）载荷计算 根据支架方案，建立模型，分析受力情况，找出最不利点； 此处，先假设采用12.6#槽钢，查阅五金手册，其单位重量为12.4kg/m 故 其均布荷载为0.124N/mm； 二、支吊架的选型 槽钢横担的受力为两个集中应力和一个均布荷载的叠加。 集中应力受力分析图： 均布载荷受力分析图： 二、支吊架的选型 两者叠加后弯矩图： 由图可知，其最不利点得位置，为了方便计算选取1/2处为最不利点，由此可根据公式得出支架标准载荷Mk=88495 N·mm 二、支吊架的选型 因为标准荷载Mk=884951N*mm，所以垂直荷载Mx=1.35Mk 水平荷载按照垂直荷载的0.3倍计算，即水平荷载My=0.3Mx 由右表可知， Wx=0.0621mm3 Wy=0.0102mm3 为加大保险系数，此处当所用材料为刚性材料，无塑性。截面塑性发展系数都取1。即Rx=Ry=1 二、支吊架的选型 钢材的抗拉强度设计值采用钢材Q235的数据，为215N/mm2，即f=215 N/mm2； 将数据代入横担抗弯强度公式 即可知所验算材料型号是否符合受力要求。各种型号型钢计算结果如下表： 槽钢型号 Mk Mx（N*mm） My（N*mm） Wx（mm3） Wy（mm3） 结果（N/mm2） 钢材抗拉强度设计值（N/mm2） 12.6 749778 1012200 303660 62100 10200 81.30021 215 10 748087 1009917 302975 39700 7800 113.4383 215 8 746679 1008017 302405 25300 5790 162.47894 215 6.3 745693 1006686 302006 16100 4500 228.77545 215 三、螺栓及吊具选型 1、膨胀螺栓受力计算 膨胀螺栓设计参数如右表： YG3型膨胀螺栓 拉力值KN 剪力值KN M12 12.97 8.93 M16 24.5 16.86 管径（mm） 壁厚（m） 外径（m） 内径（m） 每M管重（Kg） 每M水重（Kg） 每M