管道支吊架设计及计算导论.doc

浅谈管道门字型支吊架的设计及计算 【文 摘】 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子进行固定或支承，固定或支承管子的构件是支吊架。在机电工程里，管道支架是分布广、数量大、种类繁多的安装工事，同时管道支吊架的设计和安装对管道及其附件施工质量的好坏取决定性作用。如何采用安全适用、经济合理、整齐美观的管道支吊架是机电安装工程的一个重点。 【关键词】 管道布置 管道跨距 管架分析 管架内力计算 管道的布置 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： 管道布置设计应符合各种工艺管道及系统流程的要求； 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?? 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； 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。 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； 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； 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； 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； 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。 管架跨距 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。 按强度条件计算的管架最大跨距的计算公式： Lmax——管架最大允许跨距（m） q——管道长度计算荷载（N/m）,q=管材重+保温重+附加重 W——管道截面抗弯系数（cm3） Φ——管道横向焊缝系数，取0.7 [δ]t 钢管许用应力——钢管许用应力（N/mm2） 按刚度条件计算的管架最大跨距的计算公式： Lmax——管架最大允许跨距（m） q——管道长度计算荷载（N/m）,q=管材重+保温重+附加重 Et——刚性弹性模量（N/mm2） I——管道截面惯性矩（cm4） i0——管道放水坡度，取0.002 例：采用48K的离心玻璃棉保温，保温厚度为50mm的冷冻水管，其管道规格为φ325×8无缝钢管，其最大允许管道间距为多少？ 管道长度荷载 q=7850×3.14×0.008×(0.325-0.008) +1000×3.14×(0.325-0.008×2)2/4+48×3.14×0.05×(0.325+0.05)=140.29kg/m=1402.90 N/m 查相关资料得： 管道截面抗弯系数W=616 cm3 钢管许用应力[δ]t =112 管道截面惯性矩I=10016 cm4 刚性弹性模量Et=2.1×105 N/mm2 根据以上公式分别计算得强度条件下的Lmax1=13.14m 根据以上公式分别计算得刚度条件下的Lmax2=27.40m 取最小值，故该管道的最大允许管道间距为13.14m 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/m3的管道系统。 ?? 2 L1用于保温管道，L2用于不保温管道。 管架分析 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