工业设计中常用管架结构形式论文

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浅谈管架的形式及设计原则

浅谈管架的形式及设计原则

浅谈管架的形式及设计原则在大中型石油化工企业里,都有一个纵横交错的架空管网。

它们延伸到厂区的每个角落,输送各种介质(液体、气体或固体粒料),如同人体的血脉。

管网中的管道敷设于支架(本文简称管架)上,把互不相关的管架连成一个空间体系。

由于管道大小及输送介质的温度、压力各不相同,对管架的水平和牵制作用也各不相同,所以管架的设计也就显得较为复杂。

笔者根据近年来在大中型化工企业管架设计的实践经验,对管架设计中的若干问题介绍如下。

按照《管道支架设计规程》(YS13-77)的规定,管道支架分为固定管架、单向活动管架、双向活动管架。

管架的基本形式一般有“T”、“干”、“ㄇ”、“π”、“”、“开”、“A”以及三角墙架等。

按材料区分管架又分为钢筋混凝土结构、钢结构及钢与混凝土的组合结构等三种类型。

管架设计必须根据管道的敷设要求、荷载条件、工程进度、大气腐蚀及防火要求等情况,经综合比较后选择出合理的结构方案钢筋混凝土结构管架;造价较低,耐大气腐蚀,防火能力强;不易改扩建,施工周期长,结构自重大;预埋件繁琐,不宜用于复杂的外形全钢结构管架:适用于复杂的外形,抗震性能较好,施工方便;易改扩建,较巧美观,结构自重轻;造价较高、防腐蚀性能及防火能力较差钢、混凝土组合结构管架:节省钢材,防腐,防火能力增加,结构自重介于1与2之间;柱上埋件较繁琐,施工周期相对较长。

通常工艺布置需要加大管架的间距,因此,管架之间的水平构件须采用跨越结构如纵梁、吊索、悬索、桁架等等。

一般采用简易的纵梁构件,当管架间距或荷载较大时,用桁架或空腹桁架代替纵梁。

悬索多用于跨越江河的特殊环境中。

纵梁上应设置横梁,承托电缆桥架或直径较小的管道。

纵梁与柱铰接,管架柱与柱顶横梁宜刚接。

纵梁式管架的管道固定点均设在管架横梁上,固定管架宜采用四柱式框架,并设柱间支撑,承担管道的水平推力,加强管架的纵向刚度和整体稳定。

柱间支撑一般布置在伸缩缝区段的两端。

管架横梁按双向受弯兼受扭构件计算,计算单元范围内的管道推力作用于固定点横梁上,该横梁截面宜做成封闭形式,以减少扭矩产生的剪应力。

浅谈工业设计中常用管架结构形式

浅谈工业设计中常用管架结构形式

浅谈工业设计中常用管架结构形式浅谈工业设计中常用管架结构形式管架是工业厂房中支撑管道的主要结构,量大面广,它分布并联系着整个厂区的各个装置。

所以,对管架结构的设计应该从“技术先进、经济合理、安全可靠、美观实用”的原则出发,力求减少重复劳动量,优先采用标准化设计或现有通用图集。

同时,设计管架时,应与工艺与管道等专业共同商讨,合理确定管架的平面布置、立面高度和跨度。

力争达到较好的经济、实用和美观的效果。

一、管架的选型管架的选型应根据所设计厂房的规模、建设周期、甲方可控的工程造价、当地现有施工条件,并结合设计中管道布置、不同形式管架结构的受力特点等综合比较后确定。

一般管廊式管架有三种结构形式:钢结构管架、混凝土结构管架、混凝土结构与钢结构混合式管架。

1、钢结构管架:材料多采用h型钢、无缝圆钢管等钢结构。

结构形式多为桁架式、纵梁式。

由于支撑管道、管线较多,并适应改建、扩建的需要,且钢结构管架建设周期短、外观轻巧美观,所以近年来应用广泛。

钢结构管架的缺点是:后期防火、防腐等维护的费用较高,所以造价高;横向刚度较小,需要设置横向支撑,在固定管架处,若横向推力较大,道路或工艺不容许设置横向支撑,则管架柱的截面比较大。

2、混凝土结构管架:混凝土结构管架整体造价比较低,建成后几乎无维护费用。

横向框架为整体现浇式,则横向刚度大,且混凝土材料本省耐腐蚀性能好。

缺点是:施工、建设周期长,且改、扩建能力差。

所以全混凝土管廊式管架现在应用不多。

3、混凝土结构与钢结构混合式管架:即横向采用混凝土结构、纵向联系构件采用钢梁或钢桁架的结构形式。

此种结构形式的优点为:横向刚度大、管架柱耐腐蚀性能好;且一定的钢结构施工便捷、建设周期短,整体造价介于钢结构域混凝土结构之间。

此种形式的管架目前应用比较广泛。

缺点是:由于大中型厂区内管线较多、管架较高。

多为2层,甚至3或4层。

此种管架形式横向混凝土结构施工时现浇需要高支模,施工较为不便,且混凝土柱侧面预留用于纵向联系构件及柱间支撑的埋件较多,埋件的制作及施工,容易造成遗漏。

论工业建筑钢结构管道支架设计

论工业建筑钢结构管道支架设计

论工业建筑钢结构管道支架设计摘要:管道支架是工业设计中常见的结构形式,但是真正会做,做的好的人却不多。

12 年出了本《钢铁企业管道支架设计规范》GB50709,里面的内容相对来说还是比较详细的,但对不熟悉管道支架的人却会感到无从下手。

对于管道支架设计,乍一看是很简单的东西,往往遭到专业人员的轻视,但实际中,大多数结构设计人员对它均不够了解,在实际设计过程中会碰到很多疑难问题,因为关系到有毒易爆气体等情况,性质还是比较严重的。

另外,对于大型钢厂众多管道组成的“管廊式”①管道操作上也存在很多争议的问题,比如并排铺设多根大管道后支架顶梁如何设计等,且迄今为止没有人专门提出这些问题,更不用说给出相对合理的解决思路和方法。

本文结合个人工作实践,给大家明确认识,理清思路,并对管道支架设计中容易碰到的几个棘手问题,给出自己的解决方案。

供结构设计人员参考。

关键词:支架;钢结构支架;管道支架;煤气支架1 支架分类工业大型管道支架均为架空结构,根据刚度的强弱可分为摇摆、柔性和刚性管道支架;根据外观可分为单片和空间管道支架两种。

其实这几种分类之间概念是有一定交叉的,比如单片支架可以是摇摆支架也可以是柔性支架,也可能是刚性支架。

另一方面,各专业根据以往的经验或者说传统,他们会对管道支架有一个自己的分类。

对燃气专业一般习惯分为全铰、半铰及固定管道支架,对于综合管道专业、水道专业以及热力专业更多的是分为滑动支架和固定支架。

这是其专业管道体系的特点决定的,也是以往传统做法的体现。

上游工艺人员无法正确理解这些叫法之间的区别,真正用于工程实践中也就往往出现工艺表述与结构设计理解之间出现信息缺失等问题。

要想解决此问题需要结构人员对管道体系有足够的了解,只有在充分的了解管道体系的前提下才能准确把握工艺资料以及发现问题。

由于各专业之间管道工艺设计有不同特点,本文把目标锁定在大型管道(较为常见的是燃气管道)支架设计。

2 燃气管道体系燃气专业管道主要有焦炉煤气(COG),高炉煤气(BFG),转炉煤气(LDG),COREX 煤气(CRG)等几类。

一种厂房建筑设计用管道支撑结构

一种厂房建筑设计用管道支撑结构

一种厂房建筑设计用管道支撑结构管道支撑是在厂房建筑设计中非常重要的一部分,它能够提供可靠的支撑和固定管道系统,保证工业生产的正常运行。

而在设计管道支撑结构时,需要考虑到多种因素,包括管道重量、管道布置、管道连接形式以及地震等外部力的影响。

本文将针对管道支撑结构的设计原则、常用支撑形式以及设计注意事项等方面展开论述。

首先,管道支撑结构的设计应遵循以下原则:1.安全性原则:管道支撑结构必须能够承受预期的荷载,并保证管道的稳定和不会发生倾斜、塌陷等事故。

2.经济性原则:管道支撑结构的设计应尽可能简单、合理,并且能够最大限度地降低建设和维护成本。

3.实用性原则:管道支撑结构应易于安装、维修和更换,方便实际使用。

其次,常用的管道支撑形式有:1.支吊架:用于支撑水、气等轻型管道,一般由钢材制成,通过吊杆和挂点与建筑结构的梁柱连接,可以根据管道布置形式选择单支、两支、三支或是连续吊装的方式。

2.管道支座:用于支撑和固定大型管道或隧道,一般由钢材或混凝土制成,具有较高的承载能力和稳定性。

3.墙体支撑:适用于将管道穿过厂房墙体的情况,提供了稳定和牢固的支撑,一般采用钢板、型钢等材料制作。

除了上述常见的管道支撑形式外,还有一些特殊情况需要特别注意:1.管道连接点的设计:管道连接处的支撑结构需要考虑到管道的伸缩和膨胀,以及运行中可能产生的振动和冲击力,保证连接点的可靠性和耐久性。

2.地震影响的考虑:如果工厂所在地区地震频发,管道支撑结构的设计需要进行地震抗性计算,并采取相应的加固措施,以保证地震时的安全性。

3.防腐和绝缘处理:对于输送腐蚀性介质的管道,需要在支撑结构上进行防腐处理,以延长使用寿命。

对于输送高温介质的管道,还需要进行绝缘处理,以防止热量对支撑结构的影响。

最后,管道支撑结构的设计需要综合考虑管道的实际情况、使用环境的要求以及建筑的结构特点。

在设计过程中,可以借鉴相关标准和规范,如《厂房建筑设计规范》、《钢结构设计规范》等。

热力管道论文支架设计论文

热力管道论文支架设计论文

热力管道论文支架设计论文【摘要】随着社会的进步、经济的发展,我国石油、化工、火力发电和冶金等工业均迅速发展,在实际工程中,作为管道支撑结构的管道支架使用越来越普遍。

作为使用数量多、分布范围广的特种结构,管道支架结构设计的合理性、安装的科学性均具有重要意义。

在设计中需要按照具体情况选用合适的管架型式并合理计算其预偏移量,以保证热力管道的安全使用。

一、热力管道设计中存在的问题对热力管道设计的时候,尤其需要注意热胀冷缩的情况,为保证热力管道在平稳运行中的安全性,并且控制热力管道在热胀冷缩的情况下所产生的应力,就需要充分考虑到补偿管道由于受热所出现的伸长情况。

但是在设计的过程中经常会出现规范不明确的情况,并且还可能出现细节描述不详细的情况,这样情况的出现也给热力管道的设计人员对热力管道应力的计算以及布置造成了一定的困难。

下面具体分析热力管道设计中存在的问题:1、固定热力管道之间的跨距问题。

在进行热力管道设计的过程中需要注意固定管道之间的跨距需要执行管道固定支架间距确定的原则,即:管道的热伸长量要在补偿器允许的补偿量的范围内;要尽量避免热力管道出现纵向弯曲的情况。

2、不同补偿器的选用。

在对某热电厂原有管道进行设计的过程中,通常选用的补偿器为 1.6兆帕的轴向型补偿器,并且按照间隔43.88米使用固定支架,同时,所使用的补偿器一般都是1.6TN300X6型的,其轴向补偿量仅仅为 1.50cm,所以需要做一个非常长的补偿器,但是所选用的补偿器其内压推力就为140160牛顿,这个推力很大,这就造成对支架的要求有所提高。

二、分析影响热力管道支架位移的因素1、膨胀弯的设置。

通常,为了吸收管道在受热过程中的膨胀量,热力管道在安装时会设置大量的膨胀弯(文中所提膨胀弯均指π型膨胀弯),其设置方案在管道应力计算时统一考虑。

一般情况下,在直管段以30~50m的间隔设置一个膨胀弯为宜,间隔过小则浪费材料,增加施工成本,也容易造成压力及温度的损失;间隔过大则导致支架位移量较大,容易造成支架受力较大甚至滑落。

工业厂房屋盖的钢管桁架结构设计

工业厂房屋盖的钢管桁架结构设计

工业厂房屋盖的钢管桁架结构设计导言本文综合分析探讨了现代厂房弧形屋面的管桁架的结构设计。

工程概况空间钢管桁架作为屋盖结构具有很多优点,不仅满足了大跨度的要求,而且作为一种结构体系,营造了美学与力学的完美结合的设计理念。

此类结构形式不仅在现代商业建筑如体育馆、展览馆、会场、航站楼等得到了广泛的应用,而且在现代工业厂房也具有强劲的发展势头。

我院于2010年设计的某公司项目是国内技术先进的高科技复合材料企业,其主厂房--复合材料生产厂房屋面采用羽翼造型,像一对张开飞起的翅膀,横向弧坡屋面,屋盖结构采用的就是钢管桁架结构。

复合材料生产厂房建筑面积为51857.60㎡,其东西长251.18m,南北宽为201.18m,檐口处柱顶标高15.00m,东西对称,剖面见右图,室内外高差为0.300m。

管桁架屋盖部分为多跨连续排架结构,计32榀。

桁架下面为钢筋混凝土柱。

管桁架屋盖复合材料生产厂房的建筑结构安全等级为二级,结构重要性系数1.0。

主体结构设计使用年限50年。

抗震设防类别为丙类,抗震没防烈度为7度,抗震等级为三级,基本风压为0.55kN/㎡,场地类别为Ⅱ类,地面粗糙度为B类。

管桁架跨度为27*3+18m,两侧悬挑分别为3.75m和9.75m,基本柱距9m,最大柱距10.2m,根据建筑造型和结构分析管桁架采用等腰倒三角形渐变截面,三角形的基本高度为1.85m,等腰三角形的上边水平长度为1.30m,管桁架纵向为多跨连续弧线,20轴处柱顶标高为15.00m,弧线波峰处高出3.85m,弧线波谷处低于1.45m,上下最大高差5.3m。

管桁架上、下弦杆选用较大外径和壁厚的圆钢管,从钢管节点的构造来保证弦杆外径大于腹杆外径,弦杆壁厚大于腹杆壁厚,上下腹杆节点间距均为1.5m错位布置,与檩条间距相同,钢管材质为Q345B的无缝钢管。

弦杆与腹杆以及腹杆轴线问的夹角大于30o,同时在管桁架承受较大横向荷载的支座部位纵向和横向进行了加强。

管架分析与设计

管架分析与设计

管架分析与设计摘要:管架结构是石油化工装置及公用工程设计中经常遇见的一种结构形式,是装置与装置间及装置内各单元、建构筑物及设备间相互连接的重要途径,具有面多量广、形式复杂多样的特点。

在工程实践中,以纵梁(桁架)式管架最为常见,文中着重对其结构布置、结构选型、计算方法等几方面的分析。

关键词:管架形式;布置原则、设计要点;常见问题按管架结构形式可分为:独立式管架(可为刚性管架和柔性管架)、跨越式管架、纵梁(桁架)式管架、拉杆式管架、吊索式管架和特种管架;按管道在管架上的支承条件为:固定管架和活动管架;按材料分为:混凝土管架、钢管架和组合管架。

1 纵梁式及桁架式管廊结构概述沿管道轴向,在管架柱间设置纵梁或跨度较大的桁架,并在梁或桁架上按管道允许间距设置横梁以铺设管径较小的管道,此结构即为纵梁或桁架式管廊。

通常纵梁或桁架均采用钢结构,装置内管廊柱一般采用钢结构,公用工程管廊柱可以全部采用钢筋混凝土或仅首层采用钢筋混凝土,其余钢结构的组合结构。

管廊建筑结构安全等级除支撑输送高度有害和易发生次生灾害介质的管道为一级外,其余均宜为二级,抗震设防类别为丙类。

2 管架结构布置原则管架结构在布置时应遵循以下原则:2.1管架高度确定管架跨越铁路时,管架结构下缘至轨顶的最小净空为5.5 m;跨越主要道路或消防通道时,至路面中心的最小净空为5.0 m;一般道路不小于4.5 m,对于有行人频繁通过的部位不小于2.5 m。

对于有以上净空要求时应特别注意梁及桁架自身高度对管道层的影响,结构专业应及时反馈断面信息以便相关专业调整。

同时也应对全厂或装置内的总体布置、道路及大件运输路径做必要了解,以便设计时心中有数,避免后期调整。

2.2伸缩缝间距及布置全钢筋混凝土结构管廊伸缩缝不宜大于70m,而当纵向联系梁或桁架为钢结构时不宜大于120 m。

对此处规范要求应有明确的认识,并且还应通过后续的计算才能最终确定伸缩缝间距:全钢筋混凝土结构管廊纵向如采用装配式排架结构时,间距可以为70 m,但如采用现浇框架结构时则应控制在35 m以内。

[结构设计,管架]纵粱式管架结构设计浅析

[结构设计,管架]纵粱式管架结构设计浅析

纵粱式管架结构设计浅析【摘要】本文着重介绍石化工程中纵梁式管架结构体系的设计方法、注意事项。

纵梁式管架是石油化工装置及公用工程设计中常见的结构形式,是装置与装置间以及装置内各单元、建构筑物之间相互连接的重要途径,具有面多量广、形式复杂多样的特点。

本文通过对其基本概念、布置原则、荷载分析、计算难点、注意事项等几个方面的阐述并结合工程实践对此类结构的设计作一探讨。

【关键词】纵梁式管架;活动架;固定架;柱间支撑纵梁式管架是石油化工装置及公用工程设计中常见的结构形式,是装置与装置间以及装置内各单元、建构筑物之间相互连接的重要途径,具有面多量广、形式复杂多样的特点。

本文通过对其基本概念、布置原则、荷载分析、计算难点、注意事项等几个方面的阐述并结合工程实践对此类结构的设计进行探讨。

1 纵梁式管架结构概述在相邻独立式管架间设置纵向联系构件,如纵梁或桁架,构成空间体系的结构称为纵梁式管架。

装置内管架一般采用钢结构,公用工程管架柱通常采用钢筋混凝土结构或仅首层采用钢筋混凝土,其余钢结构的组合结构。

纵梁式管架安全等级应为二级;支撑输送高度有害和易发生次生灾害介质的管道的管架宜为一级。

抗震设防类别为丙类。

2 纵梁式管架结构布置原则2.1 高度的确定管架的高度主要由上游专业确定,以满足管道布置为首要条件。

结构专业应及时反馈断面信息以便相关专业进行调整。

2.2 纵向柱距的确定纵梁式管架的纵向柱距宜为9~15m,基本柱距宜采用9m。

特殊情况时,纵向柱距可按管道专业布置的实际需要,可不受模数限制。

2.3 伸缩缝的设置伸缩缝的的间距:钢结构不宜大于120m,混凝土结构不宜大于70m。

2.4 纵向柱间支撑的设置纵梁式管架在每个温度区划内均应设置纵向柱间支撑体系,增加纵向刚度,同时管道也在补偿器附近设置固定架。

通常在工程中两者可合二为一,达到经济的目的。

3 荷载3.1 竖向荷载3.1.1 竖向荷载应包括结构自重、管道自重、设备重、附件重、保温重、介质重或充水试压时的水重、顶棚重、电缆和桥架重等。

管道支、吊架 结构形式

管道支、吊架 结构形式

管道支、吊架结构形式管道支架是用于支撑和固定管道系统的重要组成部分,它的设计和选择对于保证管道系统的可靠性和安全性至关重要。

管道支架的结构形式多样,不同的形式适用于不同的应用场景和管道的特性。

本文将介绍几种常见的管道支、吊架结构形式,以及它们的特点和适用范围。

1. 悬挂吊架悬挂吊架是将管道悬挂在吊钩或者吊杆上的一种支撑形式。

它通常适用于较小直径的水平管道或者轻负荷的管道系统。

悬挂吊架可以通过吊杆的调整来保持管道的水平度,并根据需要进行分段悬挂。

这种结构形式简单、便于安装和调整,但对于较大负荷的管道系统,需要增加吊挂点以增强整体的承载能力。

2. U型吊架U型吊架是将管道通过U形支架悬挂的一种常见形式。

U型吊架可以适用于不同直径的管道,并能够承受较大的负荷。

它的结构形式使得管道与支架接触的面积增大,能够均匀分布管道的重量,提高整体的稳定性。

U型吊架还可以通过调整吊杆的高度来适应不同的管道高度,具有较好的灵活性和适应性。

3. 支座式支架支座式支架是一种将管道支撑在支座上的结构形式。

支座可以是固定式的或者可调节的,根据实际需要选择。

支座式支架适用于较大直径和较重负荷的管道系统,支座可以通过调整来保持管道的水平度和垂直度,并能够吸收由于伸缩和振动引起的应力。

支座式支架通常需要固定在地面或者建筑物结构上,具有较高的稳定性和可靠性。

4. 波纹管吊架波纹管吊架是一种适用于较长距离管道系统的支撑结构形式。

它由波纹形状的金属带材组成,可以在管道运行过程中灵活地自由伸长和收缩,适应管道的伸缩变形。

波纹管吊架可以通过调整波纹的数量和长度来适应不同的管道长度和变形需求,具有较好的适应性和可调性。

综上所述,管道支、吊架的结构形式多样,不同的形式适用于不同的管道系统。

悬挂吊架适用于较小直径的水平管道或者轻负荷的管道系统;U型吊架适用于不同直径的管道,并能够承受较大的负荷;支座式支架适用于较大直径和较重负荷的管道系统,具有较高的稳定性和可靠性;波纹管吊架适用于较长距离管道系统,能够适应管道的伸缩变形。

化工管架结构设计浅析

化工管架结构设计浅析

化工管架结构设计浅析摘要:随着我国石化企业的迅速发展,新建、扩建改造的化工项目及大型石化产业园区里的工艺管网越来越多,因此设计安全、经济、美观又能满足生产需要的外管架对工程建设显得尤为重要。

本文结合相关规范及实际工程经验,对管架结构设计过程中需要注意的几点问题进行简要的分析,旨在对业内管架工程设计提供参考。

关键词:化工;外管架;水平推力;固定管架;活动管架引言:管架是支承架空管道或电缆桥架的各种结构总称,化工管架广泛存在于石油化工企业中。

一个厂房内各生产装置之间通过管道联系时需要设置厂房内的管架;厂区内各个生产厂房由管道运送物料或电缆连接时需要设置贯穿全厂的管架;在大型的产业园内各石化企业之间的管道往往需要园区内的公共管架运输物料或者共享蒸汽及热水等能源,这就要设置跨越整个产业园区,联系各企业的公共管架,这样的管架一般都绵延几公里,跨越园区内道路或铁路,投资和工程量较为巨大。

由于管道大小及输送介质的温度、压力各不相同,对管架的作用力也各不相同。

所以管架的设计也显得较为复杂,这就对所参与的设计人员都提出了较高的要求。

只有各个专业的配合,才能设计出既安全、经济、美观又能满足生产需要的外管架。

一、管架的分类管架可按结构形式分为独立式管架、管廊式管架(管廊)、跨越管架、吊索式管架、长臂管架;可按纵向联系的结构形式分为纵梁式管架、桁架式管架、吊索式管架等;可按管道在管架上的支承条件分为固定管架和活动管架;可按管架材料分为钢筋混凝土管架、钢结构管架和混合结构管架;可按支承管线的高度分为低管架、中管架及高管架;可按管架外形分为T形、П形、A形、单层、双层、多层,以及单榀框架式或空间框架等形式;管廊式管架(管廊)可按所处的区域及功能分为装置管廊、街区管廊、公用工程管廊、炉前管廊、带空冷器管廊等。

二、管架设计的基本流程首先由工艺(管道)专业按照其所需的工艺流程,届时配合总图专业,确定好管道的大致走向及布局,以及管架的位置和跨度,然后汇总提资到结构专业。

管桁架在工业建筑中的应用

管桁架在工业建筑中的应用

管桁架在结构工程中的应用
摘要:管桁架是指用圆杆件在端部相互连接而组成的格子式结构。

与一般桁架的区别在于连接节点的方式不同,管桁架结构在节点处采用与杆件直接焊接的相贯节点。

与网架结构相比,管桁架结构省去下弦纵向杆件和网架的球节点,安装简单、施工方便,对生产影响较小,可满足各种不同建筑形式的要求,其各向稳定性相同,节省材料用量。

本文以某工程为例,具体介绍了钢管桁架在双向大空间结构中的应用。

关键词:管桁架、有限元分析、节点设计
Key words:
0前言
对当下工业设计而言,千差万别的建筑平面形状,为设计增加了不小的困难。

在满足大柱距、大跨度的基础上,又能满足场地形状及障碍物的限制,结构类型的选用显的尤为重要,釆用不同的结构时其构件受力均匀与合理性也是不同的。

对于建筑本身平面形状复杂的结构,当柱距、跨度不大时,采用传统的门刚结构,用钢量经济、布置灵活;当柱距、跨度都较大时,采用网架结构时不能满足复杂的场地,选用传统的门刚结构用钢量太大,此时空间管桁架结构用钢量经济、布置灵活能满足各种形状的场地等优点体现的淋漓尽致,管桁架所具有的形式简单,结构外形简洁、流畅等优点又能满足结构造型的美观要求。

1管桁架结构工程实例
以某工业厂房为例,。

工业建筑管道支架的布置与选型

工业建筑管道支架的布置与选型

影响滚动摩擦的效果, 因此目前很少采用滚动支座 。 为 动, 了解决滚动支座中出现的问题 , 并同时达到滚动支座低摩擦 目前常常采用聚四氟乙烯滚动支座 , 即在钢板 系数的效果, 。 之间的板面上涂上聚四氟乙烯材料 五、 结语 综上所述, 本着“经济适用、 安全可靠、 美观大方 ” 的原 则, 在确保支架和支架基础分类计算准确 、 支架布置满足工 艺专业要求的前提下, 综合考虑上述一系列问题是非常必要 的。 Kong 《大金刚》 等等。 ( 四) 直译意译结合。直译意译结合的翻译方法由于能 又吸引观众, 是英语片名翻译中 最大程度上既忠实于原文 , 。 , “Wateroo Bridge ” , 经常被采用的一种方法 例如 经典名片 《滑铁卢桥 》 , “滑铁 就不能直接翻译成 如果依据英文直译成 , 卢桥” 观众定会认为这是部与拿破仑打仗有关的战争片或 介绍与该桥建筑有关的纪录片 。 而译为《魂断蓝桥 》 不仅符 合原片名的内容, 而且具有悲壮的诗情画意 , 可谓是电影片 名意译的经典。 总之, 由于原语和译语的不同特色和各民族的差异 , 把 , 片名从一种语言转化为另一种语言并非易事 而是一个艰难 的再创造过程。片名的英汉互译蕴含着翻译学的基本理论 与方法。它还要求译者具有对电影艺术的审美能力以及对 跨文化交际的敏感性。译者无论采取何法, 都应尽可能翻译 出理想的片名。 【参考文献】 1. 李群. 电影片名翻译的现状及理论根据[ J] . 北京第二外国 2002 语学院学报, 2. 肖陆锦. 英语影片名汉译技法探讨[ J] . 江汉石油学院学报 ( 社科版) , 2001
四、 管道支座的选择 管道支座主要分为固定支座 、 滑动支座和滚动支座。 管 道的固定支座用于固定支架上 。 由于管道纵向水平推力较 大, 需要通过固定支座传递到固定支架上 , 所以一般采用管 道与管托焊接, 管托与支架柱顶部埋件焊接的连接方式 。管 道的滑动支座和滚动支座用在活动支架上 。 活动支座主要 承受管道的垂直荷载和一定的水平摩擦力 。 为了减小水平 摩擦力, 以前常常采用低摩擦力系数的滚动支座 。 由于滚动 支座的滚轴在长时间的使用过程中容易生锈 , 阻碍滚轴的滚 ( 上接第 169 页) 的汉译技巧, 针对电影片名的以上特点 , 我 一般应采用如下四种方法 : 们在翻译片名时, ( 一) 直译。根据原语和译语的特点 , 在翻译中最大限度 , 地保持原名的内容和形式的直译法 是片名翻译的最基本的 译法。直译片名时, 译语在形式、 意义等方面都近似 原 语 。 这是当原语与译语在功能上达到重合时 , 最简单而又最行之 Love Story, Wedding 有效的翻译方法。如: The Sound of Music, Planner 分别被译 为《音 乐 之 声》 , 《爱 情 故 事》 , 《婚 礼 策 划 。下列文片可直翻, : 《日出》 ( Sunrise ) 人》 保持了原名的效果 《红樱桃》 ( The Red Cherry) 。 ( 二) 意译。意译法就是根据实际需要对片名进行创造 将它译成能反映原片特点的译名一种传达方法 。 例 性加工, 如罗伯特·詹姆斯·沃勒同名小说改编的影片 The Bridge of 《麦迪逊县的桥 》 , Madison County 直译就是 这样的译名是无 《廊桥遗梦 》 , 法吸引观众的眼球的, 意译为 效果就不一样了。 最终理智战胜了情感, 现实击败了浪漫, 更多的思考留给了 观众。这部片名堪称意译的经典 。 ( 三) 音译。在翻译片名的时候, 外来人名、 英语专有名 词、 地点、 历史事件以及汉语中无法对应的词汇 , 一般以此种 方式来翻译。尤其是历史上著名的人物或者事件 , 若已经为 , 。 : Titanic 《 中国观众 所 熟 识 就 更 该 采 取 音 译 如 泰坦尼克 , Jane Eyre 《简爱》 , Hamle 《哈姆雷特》 , Emma 《爱玛》 , King 号》

架空管道钢结构支架设计

架空管道钢结构支架设计

架空管道钢结构支架设计【摘要】:架空管道的支承系统一般包括单片支架、固定支架、摇摆柱支架、桁架、附属检修平台等。

过去由于系统较简单,在大多数情况下支架高度有限,管道系统也不甚复杂,因此为了节省投资,采用混凝土的支架、支墩居多。

在现代工业建筑中,由于系统的发展和工艺设备的改进,管道系统较之前复杂,高支架增多。

架空管道采用钢结构支架支承已经非常普遍,在冶金工业建筑中,架空管道支架的规模大,系统也比较复杂,为了适应跨道路,跨沟壑的大跨度要求,钢结构桁架的应用也越来越多。

本文重点讨论架空管道钢结构支架的设计问题。

【关键词】:支架;桁架;钢结构1 概述架空管道在冶金、矿山、化工、港口码头等行业应用比较普遍。

特别是现代的大型炼铁厂、炼钢厂中,燃气管道、热力管道、给排水管道较多,管线长度长,经过的场地地形地貌变化较大,如何设计出安全可靠的架空管道支架,给土建结构设计提出了课题。

以下将根据笔者在实际工程设计中的体会,讨论钢结构的架空管道支架、桁架的设计问题。

2 支架的结构布置及形式管架是支持工艺及各设备专业管道的支承结构,其间距一般根据工艺专业提供的资料确定,且必须满足各设备专业对管道最大跨距的要求。

当管道需要跨越河流、公路、铁路、建(构)筑物时,支架最大间距可达60m或以上;此时一般在支架间设置桁架实现跨越,桁架中间设置管道的竖向支承点。

管道系统纵向一定间距应设置固定支架,以抵抗纵向水平荷载;其余位置设置单片支架,个别位置可设置单立柱的摇摆支架。

3 支架设计3.1 管架分类及选型管架是管道的支承结构,分为固定管架、单向活动管架、双向活动管架及组合式管架等。

固定管道支架在纵向(沿管道方向)及横向均视为管道的不移动支点。

因此,固定管道支架应有足够刚度,以保证管道系统的稳定。

固定管架上的管道,一般采用固定管托(若有不固定的管托时,管托形式由工艺专业决定)。

单向活动管道支架一般设计为沿管道纵向可伸缩变形,管道横向不可变形,纵向的变形量应根据设备专业资料的要求确定。

利用PIPESTRESS软件的常见支架力学建模分析论文

利用PIPESTRESS软件的常见支架力学建模分析论文

利用PIPESTRESS软件的常见支架力学建模分析论文引言xx年3月11日,日本因地震、海啸发生了福岛核事故。

日本福岛核事故给核电业界造成了巨大和深远的影响。

我国政府在日本福岛事故发生后第5天对国内核电发展做出四项决定(称“国四条”),要求对核设施进行全面检查,严格审批核电新项目,抓紧编制核安全规划,调整完善核电中长期发展规划,在核安全规划批准前,暂停审批核电项目。

这一事故直到4年后的今天,仍然对核电业界产生着深远的影响。

从国家战略角度,当时我们国家的核电投运装机容量只有大约1000万kW,然而在技术路线上已经是百花齐放,有引进法国的M310、加拿大的CANDU重水堆、田湾的VVER,以及基于M310改进的CPR1000机型。

在建的还有引进的AP1000和EPR三代技术;自主研发的有国家核电的CAP1400技术、中广核的ACPR1000+技术和中核的ACP1000技术。

技术型号过多已经影响到了我国核电产业的快速发展,因此国家层面希望尽量能够统一到一两种技术路线的发展路径上来,形成产业链优势和规模优势,减少资源浪费,降低成本。

从技术角度,ACPR1000+技术和ACP1000技术有着类似的设计理念和技术基础,部分设计参数十分接近,两者融合起来的技术难度相对较低,技术上是可行的。

于是,中广核确定将ACPR1000+技术和ACP1000技术进行融合,融合后的技术以“三个实体隔离的安全系列”和“177堆芯”为主要技术特征,名称确定为“华龙一号”。

“华龙一号”项目主要应用力学PIPESTRESS软件进行力学分析计算。

1PIPESTRESS软件和常用支架1.1PIPESTRESS软件简介及主要功能PIPESTRESS软件是被国际广泛使用的核级管道力学分析软件,目前广泛应用于美国、法国、中国以及日本。

其主要功能如下:完善的管道模型以及计算结果的前后处理功能;核级管道结构静力学分析,包括结构自重、热膨胀、风载荷、雪载荷、沉降以及预应力分析等;核级管道结构反应谱分析;核级管道时程分析,可进行力时程或加速度时程分析;核级管道热分层分析;核级管道疲劳分析。

钢管脚手架结构设计与优化

钢管脚手架结构设计与优化

钢管脚手架结构设计与优化钢管脚手架是一种广泛应用于建筑施工中的搭建工具,其结构设计和优化对于施工安全和工作效率具有重要意义。

本篇文章将从材料选择、构件设计和工程应用等方面探讨钢管脚手架结构的设计和优化。

一、材料选择钢管脚手架所使用的主要材料是钢管和连接件。

在选择材料时需要考虑材料强度、稳定性和耐用性等因素。

1. 钢管钢管是钢管脚手架的主要支撑材料,其强度和稳定性对于整个结构的安全性至关重要。

目前市场上常见的钢管材料有铁管、镀锌管和无缝钢管等。

其中,无缝钢管具有强度高、稳定性好、耐腐蚀性强的特点,是选择钢管的首选材料。

在采购无缝钢管时,需注意管壁厚度符合规范要求,同时避免购买次品或已经过期的钢管。

2. 连接件连接件是钢管脚手架中用于连接钢管的关键部件。

连接件的质量和稳定性对于整个结构的安全性也具有重要影响。

目前市场上常见的连接件有钢板螺栓式连接件、钢筋套筒式连接件和锻造连接件等。

其中,锻造连接件具有强度高、耐久性好的特点,是选择连接件的首选。

二、构件设计构件设计是钢管脚手架结构中最关键的部分,需要考虑的因素较多。

在设计时需要考虑结构的负荷承受能力、稳定性、安全性和施工效率等方面。

1. 稳定性稳定性是钢管脚手架结构设计中最基础的要求,对于确保结构整体的平稳和可靠具有重要意义。

钢管脚手架的稳定性设计需要考虑的因素有材料强度、支撑方式、支撑高度、支撑跨度等。

在设计时需尽可能地减少构件的纵向位移和弯曲,采用稳定和坚固的支撑方式。

2. 承载能力承载能力是钢管脚手架结构的重要考量因素,对于保证结构的承重能力和安全性非常关键。

在设计时需合理优化钢管的形状和布置,同时采用合适的支撑方式,确保钢管的承载能力满足规范要求。

3. 安全性安全性是钢管脚手架结构设计中最重要的因素,对于施工人员和工作人员的安全具有直接影响。

在设计时需考虑结构的整体安全性和稳定性,尽可能减少结构中的异物和危险因素,确保施工和使用过程中的安全性。

浅谈化工管架的结构设计

浅谈化工管架的结构设计

浅谈化工管架的结构设计基于化工行业管架的类型、受力特点、管架使用功能要求,运用结构力学的分析方法和构筑物设计的构造措施要求,对化工管架的结构设计要点进行分析和阐述,解决管架结构设计中常见的各个疑难问题,以进一步优化管架的结构优设计方案。

标签:管架;结构;设计1 概述在化工行业,管架是最常见的构筑物,是液相、气相介质管道及电气、仪表电缆桥架的支撑结构。

文章主要阐述,管架设计中碰到的一些设计要点问题,以期达到不断优化设计的目的。

2 管架的分类管架按结构形式主要分为独立式管架、管廊式管架。

独立式管架适合于层高低、管道管径小荷载小的单层管架,如T型管架。

管廊式管架,一般简称管廊,适合于层高高、层数多、管道管径大荷载大的多层管架。

液相介质管道直径大于或等于500mm、气相介质管道直径大于或等于600mm、输送易燃、易爆、剧毒、高温、高压介质的管道,支撑此类管道的管架应采用管廊式管架,且固定架处应设置水平撑、垂直撑等传力构件。

管架管道在管架上的支承条件分为固定管架和活动管架。

固定管架横梁上的管道设置了限位,将管道和横梁紧紧地连接在一起,管道与管架之间不允许产生相对位移。

固定架承受着纵向区段内产生的全部水平力,所以,一般此处设有水平撑、垂直撑,以减小水平力的传力途径。

管架按结构材料分为钢筋混凝土管架、钢结构管架和混合结构管架。

由于钢结构具有易于工厂加工、安装速度快、构件断面相对较小等优点,钢结构管廊得到了越来越广泛的应用。

混合结构管架指横向一榀柱与横向主梁采用钢筋混凝土现浇结构,纵向钢梁、水平撑、垂直撑采用钢结构。

混合结构管架适用于工期要求不高的工程,尤其在钢材成本高的时期可以降低造价。

3 管架的设计要点管架的布置是管廊设计的重点,优化的布置会让管廊结构受力更合理。

首先管廊整体走向不宜布置成L型,因为“L”型管廊,两条管廊横纵相交处是整体应力集中处,尤其在地震工况下。

其次,钢结构管廊的区段长度需满足伸缩要求,一般不超过120m为宜。

石油化工装置纵梁式管架的设计与分析

石油化工装置纵梁式管架的设计与分析

石油化工装置纵梁式管架的设计与分析摘要:根据纵梁式管架的特点并结合对以往工程实例的计算、统计和分析,说明了牵制系数取值、管架跨度、间距对管架用钢量的影响,提出了减少纵梁式管架用钢量的措施,推荐了比较经济的管架跨度、间距,同时对桁架式纵梁进行了计算分析,表明采用桁架式纵梁可减少纵梁用钢量30%以上。

关键词:纵梁式管架;牵制系数;桁架式纵梁;用钢量1 引言纵梁式管架是石油化工装置中管架的常用形式,是组合式管架的一种,它是由纵梁把各自独立的管架联系起来,形成的一个支承管道的管架系统,是石化装置中的一种重要构筑物,它支撑着纵横联结的管道网,担负着输送各种介质(液体、气体或固体粒料等)的任务。

做好纵梁式管架的设计,对提高石化装置的设计水平,加快建设速度,节约土建投资等都具有重要意义。

目前,在一些装置管架的设计中出现了“肥梁胖柱”,为何会出现这种情况?装置管架如何设计才能使其更经济合理呢?本文将结合具体的设计实践对纵梁式管架的设计作一分析、探讨。

2 纵梁式管架的特点管道支承在管架上,从外观上,管架是支承管道的结构,然而从整体上看,管道又把各自互不相关的管架连成了一个整体,使整个管网在实际上形成了一个空间体系。

此外,一个管架上通常敷设有很多管线,由于各管道中的介质温度各不相同,生产过程中的升温次序也参差不齐,因此管架上管道的膨胀、收缩也各不相同。

一般说来,在一个管架上,不会出现所有管道在同一瞬间向同一方向膨胀或收缩的情况,因此,各管道由于热胀冷缩而作用于管架上的水平推力就不一致,管道之间存在着相互牵制的作用。

纵梁式管架管道的水平推力通过横梁、柱传给纵梁,而纵梁又把整个管架的不平衡水平力传给柱间支撑,一般情况下管架柱可不考虑水平推力作用,而主要承受轴向力。

因此,设计时应根据管架的这些特点,结合具体情况,采用合理的管架荷载。

3 管架竖向荷载目前设计工作中由于设计周期短等原因,管道竖向荷载常取(自重+保温重+充水重)×1.2,为管道充水时的荷载,而正常生产时实际竖向荷载的计算公式应为:输送液体、固体粒料的管道:Q=1.2×(自重+保温重+管道内介质重);输送气体的管道:Q=1.2×(自重+保温重+管道内冷凝液重量);气体管道内冷凝液重量:dg<100时,按冷凝液占管道截面的20%计算;dg=100~500时,按冷凝液占管道截面的15%计算;dg>500时,按冷凝液占管道截面的10%计算。

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浅谈工业设计中常用管架结构形式
【摘要】对目前常用的管架形式进行对比分析。

并提出一种新的管架形式—横向框架下部采用现浇混凝土框架结构上部采用钢框架结构,纵向联系构件采用空腹桁架代替钢纵梁。

经过实际工程应用,此种形式管架受力合理,外形美观,施工方便,取得了良好的效果。

【关键词】管架选型受力特性施工安装
中图分类号: tu323.5 文献标识码: a 文章编号:
管架是工业厂房中支撑管道的主要结构,量大面广,它分布并联系着整个厂区的各个装置。

所以,对管架结构的设计应该从“技术先进、经济合理、安全可靠、美观实用”的原则出发,力求减少重复劳动量,优先采用标准化设计或现有通用图集。

同时,设计管架时,应与工艺与管道等专业共同商讨,合理确定管架的平面布置、立面高度和跨度。

力争达到较好的经济、实用和美观的效果。

一、管架的选型
管架的选型应根据所设计厂房的规模、建设周期、甲方可控的工程造价、当地现有施工条件,并结合设计中管道布置、不同形式管架结构的受力特点等综合比较后确定。

一般管廊式管架有三种结构形式:钢结构管架、混凝土结构管架、混凝土结构与钢结构混合式管架。

1、钢结构管架:材料多采用h型钢、无缝圆钢管等钢结构。

结构形式多为桁架式、纵梁式。

由于支撑管道、管线较多,并适应改
建、扩建的需要,且钢结构管架建设周期短、外观轻巧美观,所以近年来应用广泛。

钢结构管架的缺点是:后期防火、防腐等维护的费用较高,所以造价高;横向刚度较小,需要设置横向支撑,在固定管架处,若横向推力较大,道路或工艺不容许设置横向支撑,则管架柱的截面比较大。

2、混凝土结构管架:混凝土结构管架整体造价比较低,建成后几乎无维护费用。

横向框架为整体现浇式,则横向刚度大,且混凝土材料本省耐腐蚀性能好。

缺点是:施工、建设周期长,且改、扩建能力差。

所以全混凝土管廊式管架现在应用不多。

3、混凝土结构与钢结构混合式管架:即横向采用混凝土结构、纵向联系构件采用钢梁或钢桁架的结构形式。

此种结构形式的优点为:横向刚度大、管架柱耐腐蚀性能好;且一定的钢结构施工便捷、建设周期短,整体造价介于钢结构域混凝土结构之间。

此种形式的管架目前应用比较广泛。

缺点是:由于大中型厂区内管线较多、管架较高。

多为2层,甚至3或4层。

此种管架形式横向混凝土结构施工时现浇需要高支模,施工较为不便,且混凝土柱侧面预留用于纵向联系构件及柱间支撑的埋件较多,埋件的制作及施工,容易造成遗漏。

目前结构设计中还有一种混合结构形式:即横向框架下部采用现浇混凝土框架结构,上部采用钢框架结构,纵向采用空腹桁架代替钢纵梁。

此种结构形式下部为混凝土结构,防火防腐维护费用低,且横向刚度大;由于混凝土柱高度有限,不用高支模,且上部为钢
结构,直接与纵向联系构件相连,柱侧无埋件;纵向空腹桁架为工厂预制,施工安装方便;另外纵向联系构件采用空腹桁架代替钢纵梁,截面更加经济合理,进一步降低造价,且外形轻巧简洁、美观大方。

二、管架的受力特征
下面对全钢结构管架,即横向钢框架,纵向钢梁的管架(简称ⅰ型)、横向混凝土框架,纵向钢梁的管架(简称ⅱ型)、横向下部混凝土框架,上部钢框架,纵向空腹桁架的管架(简称ⅲ型)三种管架在结构形式、结构受力及施工安装上进行详细比较。

三种管架均按相同横向及纵向进行布置,按项目中最普遍的布置,取横向跨度5米,纵向柱距9米,每3米布置一个中间横梁,并设置水平支撑。

由于纵向温度区段、固定管架布置、柱间支撑布置均相同,在此只取一个柱距为计算单元。

结构形式如下图:
2.1、结构受力特性对比
表-1 三种形式管架力学特性对比
2.1.1、横向受力特点
横向管架受侧向荷载后,其弯矩图如图-6。

从图中可以看出,下层柱和第一层梁所受弯矩较大,而上层柱和上层梁弯矩很小。

三种管架横向抗侧移刚度见表-1,从表中可以看出,ⅲ型管架横向抗侧移刚度最大,ⅱ型其次,ⅰ型最小,仅为ⅱ型的1/3 ,ⅲ型的1/4。

ⅱ型、ⅲ型采用混凝土现浇框架抵抗侧向荷载,整体性好,侧向刚度大,而ⅰ型横向采用钢结构抵抗侧向荷载,同ⅱ型、ⅲ型比较,侧向刚度小很多。

ⅰ型管架下部刚度不足,ⅱ型管架上部刚度过度,而ⅲ型管架横向下部为刚度较大的混凝土框架,上部为刚度较小的钢框架,与弯矩图分布一致,符合这一受力特点。

图-6 管架横向受力特点
2.1.2、纵向受力特点
纵向联系梁为拉弯或压弯构件,其跨度一般较大,因而其截面一般不由强度控制,而由竖向挠度控制(1/400),为了将挠度控制在1/400以内,通常其截面会比较大。

采用空腹桁架这种结构形式后,改变了其传力路径,上弦为小偏心压弯构件,计算长度为3米,腹杆及下弦杆均为轴心受力构件,截面利用率更高,受力更合理。

从表-1中可以看出,ⅰ型、ⅱ型纵向联系构件均为钢纵梁,其竖向刚度相同,ⅲ型纵向联系构件采用空腹桁架,其竖向刚度大幅增加,是前者的5.6倍之多,此时挠度不起控制作用,将由截面材料强度起控制作用,达到了充分利用材料强度的目的。

2.2、施工安装对比
三种管架形式的施工、制做、安装方式如表-3。

从表中可以看出,ⅰ型无混凝土工程(由于三种结构形式基础是一样的,在此只讨论上部结构),钢柱钢梁工厂预制,现场只需完成横向纵向钢柱钢梁
的组装,施工速度快,周期短。

ⅱ型纵向钢梁在工厂预制,横向混凝土框架需现场浇筑,由于混凝土柱比较高,属高支模,需要方案审批。

纵向联系钢梁待混凝土达到强度后方可安装,施工速度较慢. ⅲ型横向下部混凝土框架需现场浇筑,高度较低,不需高支模。

横向钢框架、纵向空腹桁架均作为一个标准构件在工厂预制,大量的构件制作工作在工厂完成。

上部钢柱与下部混凝土柱采用2颗螺栓铰接链接,纵向空腹桁架与横向钢框架采用普通焊接连接,没有梁柱连接节点,施工较为方便,其施工速度介于ⅰ型、ⅱ型之间
表-3 三种类型管施工安装方式对比
3、结论
本文介绍了管架的选型原则,论述了工业建筑中管廊式管架三种结构形式的适用范围和优缺点。

在此基础上,结合实际工程经验,提出了一种更为优化的钢与混凝土组合的结构形式,并在结构形式、受力特性、材料用量及施工安装各方面进行了对比,结论如下:ⅱ型管架其受力特性还要优于ⅰ型,缺点是柱侧埋件比较多,施工安装周期较ⅰ型长;ⅲ型管架横向刚度、纵梁竖向刚度均优于ⅱ型,建设周期也比ⅱ型短;ⅲ型管架建设周期略长于ⅰ型。

ⅲ管架达到了受力合理,安全可靠,安装方便快捷,外形简洁美观的目的,是一种值得推广的结构形式。

参考文献:
国家石油和化学工业局 hg/t 20670-2000,化工、石油化工管架、
管墩设计规定[s]。

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