管道支吊架间距计算(精)
管道支吊架设计及计算
【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 管架内力计算一、 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: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50mm 。
5. 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100mm ,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、 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。
管线支吊架间距规定
《支吊架:间距规定》之欧侯瑞魂创作
(详见柏诚员工论坛:技术交流»标准规范»)
支吊架设计、制作和装置是机电工程中非常重要的一部份.
目前设计院出的施工图一般都没有详细的支吊架图纸, 需要施工单元根据现场情况深化设计.
其实在我们经常使用的通风空调、给排水和电气施工验收规范中对支吊架也有要求, 本文将分歧规范中对支吊架的“间距规定”列出来, 方便年夜家查询和参考(使用时要注意适用条件).
一、GB 50738-2011通风与空调工程施工规范
(第7章支吊架制作与装置)
二、GB 50242-2002《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》
三、GB 50243-2002《通风与空调工程施工质量验收规范》
四、GB 50303-2002《建筑电气工程施工质量验收规范》
(桥架长度最经常使用的是2m一节, 也有3m或更长, 一般每节桥架都加支吊架)
3 当设计无要求时, 电缆桥架水泵装置的支架间距为1.5~3m;垂直装置的支架间距不年夜于2m;
5 电缆桥架敷设在易燃易爆气体管道和热力管道的下方, 当设计无要求时, 与管道的最小净距, 符合表的规定;
创作时间:二零二一年六月三十日创作时间:二零二一年六月三十日。
管道支吊架间距规范
管道支吊架间距规范是管道安装中非常重要的一部分,它直接关系到管道在使用过程中的安全和稳定。
在管道系统设计和管道施工过程中,如何合理设置管道支吊架间距,是一个值得重视的问题。
一、管道支吊架的作用管道支吊架是指在管道安装中,用于支撑管道和维持其在空间中的稳定性的一种辅助装置。
其主要作用如下:1.保证管道系统的牢固性:管道支吊架为管道提供了牢固的支撑,可以有效避免管道在使用过程中出现断裂、移位等问题。
2.减小管道变形:管道支吊架可以减少管道的变形,使管道在使用过程中保持稳定。
3.减小管道震动:管道支吊架同样可以减轻管道震动的情况,减小管道的振动幅度。
二、在管道安装的过程中,合理设置管道支吊架间距是非常重要的。
以下是管道支吊架间距的规范基本要求:1.管道直线支吊架间距:(1) 普通管道直线支吊架间距应不大于6m。
(2) 高温、高压、大口径、断续运转管道的直线支吊架间距应根据不同情况进行计算确定。
2.管道弯头处支吊架间距:(1) 管道破口处应加装支架。
(2) 管道弯头处支吊架间距应不大于4m。
(3) 贯穿管道的弯头,支吊架间距可以适当加大,但不得超过6m。
3.管道垂直段支吊架间距:(1) 立管支吊架的间距应按照管道的直径、垂直高度和载荷大小进行合理计算。
(2) 普通立管的支吊架间距一般应不小于3m。
(3) 大口径、贯穿式管道和垂直高度较大的管路,其垂直段支吊架间距应根据具体情况进行计算确定。
三、管道支吊架的分类根据管道的应用场景和功能要求的不同,管道支吊架可以分为多种类型:1.弹性支吊架:主要用于减小管道的震动、振动等。
2.刚性支吊架:主要用于支撑管道和维持其在空间中的稳定性。
3.伸缩支吊架:主要用于管道在热胀冷缩的情况下,调整管道的长度。
4.保温支吊架:主要用于管道保温过程中,保持管道的形状和位置。
其中,刚性支吊架和弹性支吊架是比较常见的类型,适用于多个场景。
四、管道支吊架的注意事项在管道支吊架的安装和设置过程中,需要注意以下几点:1.管道支吊架的安装应该牢固可靠,确保其不会出现松动或脱落的现象。
管道支架间距计算规范
给水给排水管道支吊架规范
1、钢管管道支架的最大间距
公称直径(mm) 15 20 25 32 40 50 70 80 100 125 150 200 250 300
支架最大间距保温管 2 2.5 2.5 2.5 3 3 4 4 4.5 6 7 7 8 8.5
不保温管 2.5 3 3.5 4 4.5 5 6 6 6.5 7 8 9.5 11 12
2、塑料管及复合管管道支架的最大间距
公称直径(mm) 12 14 16 18 20 25 32 40 50 63 75 90 110
支架最大间距立管 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.3 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4
水平管冷水管 0.4 0.4 0.5 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.35 1.55
水平管热水管 0.2 0.2 0.25 0.3 0.3 0.35 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 3 3
3、铜管垂直水平安装的支架间距
公称直径(mm) 15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200
支架最大间距垂直管 1.8 2.4 2.4 3.0 3.0 3.0 3.5 3.5 3.5 3.5 4 4水平管 1.2 1.8 1.8 2.4 2.4 2.4 3.0 3.0 3.0 3.0 3.5 3.5
采暖,给水及热水供应系统的金属管道立管管卡安装应符合下列规定:
1、楼层高度小于或等于5m,每层必须安装1个。
2、楼层高度大于5m,每层不得少于2个。
3、管卡安装高度,距地面应为1.5~1.8m,2个以上管卡应匀称安装,同一房间管卡应安装在同一高度上。
DN300空调水管道支吊架选型计算书
以10千克为基数,不满按10千克计算: 10.000 150.000
三、计算支架受力
F=M*g= 12000 N
四、载荷计算:简图
由上图可知:最不利点的位置。为计算方便,取1/2处为最不利点,计算支架标准荷载M1值(N.mm)
F:集中力= 12000 a:离边距离=
270
b:跨度
1016
标准载荷Mk= F*a*a/b= 861024 N*mm
一、支架简图
支吊架选型计算书
二、已知条件
支架间距设置(米):
8
水管保温厚度(米):
0.05
每米管重 每米水重 每米保温重 每米满水重
管径(mm) 壁厚(m) 外径(m) 内径(m)
(kg)
(kg)
(kg)
(kg)
300.000 0.009
0.325
0.307 70.135 74.021 2.523 146.679
水管保温厚度(米):
0.05
管径(mm) 壁厚(m)
外径(m)
内径(m)
每米管重 (kg)
每米水重 每米保温重 每米满水重
(kg)
(kg)
(kg)
300.000 0.009
0.325
0.307 70.135 74.021 2.523 146.679
每个支架承受的重量M= 2346.871 KgF=M*gN/m2计算及查表得出以下数值
槽钢型号
Mk
Mx(N*mm) My(N*mm) Wx(mm3) Wy(mm3) 计算结果 是否适用
12.6 861024 1162382 348715 62100
10200
79
适用
10
支架间距计算
1. 照刚度条件管道的一阶固有频率应大于3.5Hz ,即单跨管道按简支梁计算,其最大挠度值不应大于2.62mm 。
2. 按照刚度条件,均布荷载水平直管道的支吊架允许最大间距用下式计算:式中:Lmax - 支吊架的最大允许间距,m;Et - 钢材在设计温度下的弹性模数,kN/mm 2;I - 管道截面惯性矩,cm 4;q - 管道单位长度自重,kN/m 。
t- 保温厚度,mm 。
ρ - 保温容重,kg/m 3。
WATER? - 是否计算水重,是:1、否:0。
No.Lmax (m)0.73Lmax (m)DIA (mm)THICK.(mm)I (cm 4)Et (kN/mm 2)t (mm)ρ(kg/m 3)WATER?(1/0)q'(kg/m)q (kN/m)1 2.563 1.87132.0 2.5031981 2.390.02342 2.771 2.02338.0 2.5041981 3.040.02983 3.346 2.44257.0 3.00191981 6.040.05924 4.128 3.01389.0 4.0097198113.540.13275 4.464 3.259108.0 4.00177198118.110.17756 4.840 3.534133.0 4.00338198125.000.24507 5.253 3.835159.0 4.50652198134.820.34128 6.140 4.482219.0 6.002279198165.170.6387 10 2.631 1.92142.2 4.85101766012017.610.0746114.0202.93588.911.1321017670120129.030.2845支吊架间距计算42118.0max qEtI L =3.照强度条件管道强度应按《火力发电厂汽水管道应力计算技术规定》(SDGJ6-90)有关外载应力验算的规定计算,使管道的持续外载当量应力在允许范围内;并且单跨管道按简支梁计算,管道自重引起的最大弯曲应力不大于23.5MPa 。
管道支吊架间距计算
水平管道上的支吊架间距应满足刚度条件和强度条件1、刚度条件Et 190.5I1183.229q0.3754D20δ4g 9.81h 7u 700n 18d 19.2L max5.895812、强度条件W82.53353管子截面抗弯距,cm 3q0.3754管道单位长度自重,kN/m D16.8管道外径;cm d16管道内径;cm L max 6.429206支吊架的最大允许间距,m管道单位长度重量(自重加灰重),kN/m 管道外径;cm 管道内径;cm管道单位长度自重 kg管道壁厚mm干灰密度取值kg/m 3管道磨损后壁厚m m重力加速度 m/s 2支吊架的最大允许间距,m 管道强度按照《火力发电厂汽水管道应力计算技术规定》DL/T5366一2006有关外载应力验算的规按照强度条件,均布荷载水平直管道的最大支吊架间距按下式计算管道支吊架间距计算管道的一阶固有频率应大于3.5Hz,即单跨管道按简支梁计算,其最大挠度值不应大于2.62mm。
按照刚度条件,均布荷载水平直管道的支吊架允许最大间距用下式计算:钢材在设计温度下的弹性模数,kN/mm 2;由《火力发电厂汽水管道应力计算技术规程管子截面惯性距,cm 4I=π(D4-d4)/64算的规定计算,使管道的持续外载当量应力在允许范围内;并且单跨管道按简支梁计算,管道自重2mm。
水管道应力计算技术规程》附录A中“常用国产材料的弹性模量数据表”中查得4t max 2118.0L qIE =qW 4336.0L max =()D D W 32d44-=π道自重引起的最大弯曲应力不大于23.5MPa。
管道支吊架设计及计算
管道支吊架设计及计算集团标准化小组:[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]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一、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: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50mm。
5.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100mm,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、管架跨距管架的跨距的大小直接决定着管架的数量。
给排水管道支吊架间距
给排水管道支吊架间距
1、钢管管道支架的最大间距
公称直径(mm)15 20 25 32 40 50 70 80 100 125 150 200 250 300 支架最大间距(m)
保温管 2 2.5 2.5 2.5 3 3 4 4 4.5 6 7 7 8 8.5
不保温管 2.5 3 3.5 4 4.5 5 6 6 6.5 7 8 9.5 11 12 2、塑料管及复合管管道支架的最大间距
公称直径(mm)12 14 16 18 20 25 32 40 50 63 75 90 110
支架最大间距(m)
立管0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.3 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 水平管冷水管0.4 0.4 0.5 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.35 1.55 水平管热水管0.2 0.2 0.25 0.3 0.3 0.35 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 3 3
3、铜管垂直水平安装的支架间距
采暖,给水及热水供应系统的金属管道立管管卡安装应符合下列规定:
1、楼层高度小于或等于5m,每层必须安装1个。
2、楼层高度大于5m,每层不得少于2个。
3、管卡安装高度,距地面应为1.5~1.8m,2个以上管卡应匀称安装,同一房间管卡应安装在同一高度上。
常用管道支吊架间距规范
管道支架最大间距
注:塑料管采用金属管卡作支架时,管卡与塑料管之间应用塑料带或橡胶物隔垫,并不宜过大或过紧。
2、钢管管道最大支吊架间距。
3、铜管最大支吊架间距。
4、排水塑料管道最大支吊架间距
排水塑料管道支吊架最大间距(单位:m)
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YJV-0.6/1KV是交联聚乙烯绝缘聚2113氯乙烯护套铜芯电力电缆。
电缆的型号一般由八部分组成:
一、用途代码-不标为电力5261电缆,K为控制缆,P为信号缆;因此为电力电缆。
二、绝缘代码-Z油浸纸,X橡胶,V聚氯4102乙稀,YJ交联聚乙烯;因此为交联聚乙烯绝缘。
三、导体材料代1653码-不标为铜,L为铝;因此为铜。
四、内护层代码-Q铅包,L铝包,H橡套,V聚氯乙稀护套;因此为聚氯乙稀护套。
五、派生专代码-D不滴流,P干绝缘。
六、外护层代码。
七、特殊产品属代码-TH湿热带,TA干热带。
八、额定电压-单位KV ;0.6/1KV,使用环境:相电压为0.6KV,线电压1KV。
常用管道支吊架间距规范
常用管道支吊架间距规范管道支吊架是管道系统中非常重要的组成部分,其作用是支持和固定管道,保证管道在使用过程中的稳定性和安全性。
在安装管道支吊架时,需要按照一定的间距规范进行布置,以确保管道系统的正常运行。
本文将介绍常用的管道支吊架间距规范,以供参考。
1. 竖直管道支吊架间距竖直管道的支吊架间距应符合以下规范:1.1 竖直支架间距在一根竖直管道上,通常需要安装多个支架来支撑。
支架的间距取决于管道的质量和直径。
一般情况下,垂直管道的支架间距应满足以下条件之一:a) 对于水平管道,间距不应超过3.6米;b) 对于包含沉重介质的竖直管道,间距应根据介质重量和管道直径进行计算,并在管道上方和下方各设置一个支架以支撑管道的重量;c) 对于高温管道,间距应根据管道温度和管道材料进行计算,以确保支架能够承受高温膨胀引起的管道移动。
1.2 竖直吊架间距竖直吊架的间距主要取决于管道的直径和重量。
一般而言,竖直吊架的间距应满足以下条件之一:a) 吊架间距不应超过管道直径的10倍,以确保管道的垂直度;b) 对于较大直径的管道或重量较大的管道,吊架间距应根据管道的重量和直径进行计算,以确保吊架能够承受管道的重量。
2. 水平管道支吊架间距水平管道的支吊架间距应符合以下规范:2.1 水平支架间距水平支架的间距主要取决于管道的直径和重量。
一般而言,水平支架的间距应满足以下条件之一:a) 支架间距不应超过3.6米;b) 对于较大直径的管道或重量较大的管道,支架间距应根据管道的重量和直径进行计算,以确保支架能够承受管道的重量。
2.2 水平吊架间距水平吊架的间距主要取决于管道的直径和重量。
一般而言,水平吊架的间距应满足以下条件之一:a) 吊架间距不应超过管道直径的10倍,以确保管道的水平度;b) 对于较大直径的管道或重量较大的管道,吊架间距应根据管道的重量和直径进行计算,以确保吊架能够承受管道的重量。
3. 斜管道支吊架间距斜管道的支吊架间距应符合以下规范:3.1 斜支架间距斜支架的间距主要取决于管道的倾角和重量。
管道支吊架设计及计算
浅谈管道门字型支吊架的设计及计算之南宫帮珍创作【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、种类繁多的装置工事,同时管道支吊架的设计和装置对管道及其附件施工质量的好坏取决定性作用。
如何采取平安适用、经济合理、整齐美观的管道支吊架是机电装置工程的一个重点。
【关键词】管道安插管道跨距管架分析管架内力计算一、管道的安插对管道进行合理的深化和安插是管道支吊架设计的前提条件。
欲设计平安使用、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安插,其安插不克不及不考虑以下参数:1.管道安插设计应符合各种工艺管道及系统流程的要求;2.管道安插应统筹规划,做到平安可靠、经济合理、满足施工、操纵、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.管道宜集中成排安插,成排管道之间的净距(保温管为保温之间净距)不该小于50mm。
5.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安插,应符合设备安插设计的要求,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、管墩上安插管道时,宜使管架或管墩所受的垂直荷载、水平荷载均衡;7.管道安插应使管道系统具有需要的柔性,在包管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,并尽量将管道安插在距可靠支撑点最近处,但管道外概况距建筑物的最小净距不该小于100mm,同时应尽量考虑利用管道的自然形状达到自行抵偿;9.管道安插宜做到“步步高”或“步步低”,减少气袋或液袋。
不成防止时应根据操纵、检修要求设置放空、放净。
二、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,故需在包管管道平安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。
管道支吊架设计及计算
浅谈管道门字型支吊架的设计及计算之老阳三干创作【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,管道支架是散布广、数量大、种类单一的装置工事,同时管道支吊架的设计和装置对管道及其附件施工质量的好坏取决定性作用.如何采取平安适用、经济合理、整齐美不雅的管道支吊架是机电装置工程的一个重点.【关头词】管道安插管道跨距管架阐发管架内力计算一、管道的安插对管道进行合理的深化和安插是管道支吊架设计的前提条件.欲设计平安使用、经济合理、整洁美不雅的管道支吊架,首先需对管道进行合理的安插,其安插不克不及不考虑以下参数:1.管道安插设计应合适各类工艺管道及系统流程的要求;2.管道安插应统筹规划,做到平安可靠、经济合理、满足施工、操纵、维修等方面的要求,并力求整齐美不雅;3.在确定进出装置(单元)的管道的方位与敷设方法时,应做到内外协调;4.管道宜集中成排安插,成排管道之间的净距(保温管为保温之间净距)不该小于50mm.5.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安插,应合适设备安插设计的要求,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、管墩上安插管道时,宜使管架或管墩所受的垂直荷载、水平荷载均衡;7.管道安插应使管道系统具有需要的柔性,在包管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,并尽量将管道安插在距可靠支撑点最近处,但管道外概略距建筑物的最小净距不该小于100mm,同时应尽量考虑利用管道的自然形状达到自行抵偿;9.管道安插宜做到“步步高”或“步步低”,减少气袋或液袋.不成避免时应按照操纵、检修要求设置放空、放净.二、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,用度增高,故需在包管管道平安和正常运行的前提下,尽可能增大管道的跨距,降低工程用度.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,不成能无限的扩大.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辨别计算,取其小值作为推荐的最大允许跨距.1.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)2.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0.0023.例:采取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×(0.32 5+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按照以上公式辨别计算得强度条件下的Lmax1=13.14m按照以上公式辨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13.14m4.按照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、吊架的最大间距三、管架阐发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.2.管架荷载阐发(1)垂直荷载管道支吊架垂直荷载按照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、沉积物重力和产生地震时所应该承受的特殊变更的荷载.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)作为管架垂直标的目的的计算荷载.管道支吊架基本垂直荷载计算,可先将庞杂的管道支架体系近似的看作简支梁,按照受力阐发,管架B所承受的基本垂直荷载为GB‘=(GL1+ GL1)/2因管道支吊架在一个工程里数量种类单一,不成能一一计算,为此我们只需考虑同类型支架的最晦气受力状况即可,按照管道支吊架的最大允许跨度来计算最晦气支架,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GB即可.其重力标的目的的计算荷载为G=αGB(α=1.2~1.4)(2)水平荷载管道水平标的目的的荷载是作用在管架上的水平推力,按照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=μG (μ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抵偿器的弹性变形力.采取抵偿器抵偿的管道,其作用在固定管架上的水平推力为抵偿器被压缩或拉伸所产生的反弹力.水平推力=抵偿器反弹力T=ηΔL (η为抵偿器的弹性模量,ΔL为抵偿器产生的变形长度)采取自然抵偿的管道,是利用管道的自然弯曲形状所具有的柔性以抵偿管道的热胀和冷缩位移,如图所示.固定支架变形管道长度为L,抵偿臂管道长为Lb管道装置温度按t1℃考虑,管道任务温度为t2℃,故钢管材质的管道会在温度变更下缩短ΔL=α×ΔT×L (式中α为钢管的线膨胀系数,ΔT为温差,L为固定支架变形管道长度)故作用在管道抵偿上的推力为T=3ΔLEI/Lb3 (E为管道的弹性模量,I为管道的惯性矩)四、管架受力计算示例按照以上管架的受力阐发,现以上海环球金融中心低区空调水主干管进行阐发计算如下图所示,现有2根DN400冷水管,管材为无缝钢管φ426×9,任务温度为7-14℃;2根DN200热水管,管材为无缝钢管φ219×6,任务温度为50-55℃,1根DN100蒸汽管道,管材为无缝钢管φ108×5,任务温度为108℃,请对该管组的防晃支架进行受力阐发.按照规范,因DN100的管架最大跨距为5m,故该管组设置的共用支架最大跨距为5m,由此按照最晦气情况支架间距为5m阐发管架的受力.1.管道垂直标的目的的计算荷载计算(1)DN400单根管道作用在管架上的计算荷载DN400单根管道垂直标的目的的基本荷载(支吊架间距为5米)钢管重量=7850×(0.426-0.008)×0.008×5×3.14×9.8=4039N保温重量=48×(0.426+0.05)×0.05×5×3.14×9.8=176N介质重量=1000×(0.426-0.008×2)2×5×3.14×9.8/4=6466N单根管段计算荷载=(钢管重量+保温重量+介质重量)×1.35 (考虑35%可变荷载.)单根DN400冷水管道计算荷载G400=(4039+176+6466)×1.35=14420N(2)DN200单根管道作用在管架上的计算荷载DN200单根管道垂直标的目的的基本荷载(支吊架间距为5米)钢管重量=7850×(0.219-0.006)×0.006×5×3.14×9.8=1544N保温重量=48×(0.219+0.05)×0.05×5×3.14×9.8=100N介质重量=1000×(0.219-0.006×2)2×5×3.14×9.8/4=1649N单根管段计算荷载=(钢管重量+保温重量+介质重量)×1.35 (考虑35%可变荷载.)单根DN200热水管道计算荷载G200=(1544+100+1649)×1.35=4446N(3)DN100单根管道作用在管架上的计算荷载DN100单根管道垂直标的目的的基本荷载(支吊架间距为5米)钢管重量=7850×(0.108-0.005)×0.005×5×3.14×9.8=623N保温重量=48×(0.108+0.05)×0.05×5×3.14×9.8=59N介质重量=1000×(0.108-0.005×2)2×5×3.14×9.8/4=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)×1.35 (考虑35%可变荷载.)单根DN100蒸汽管道计算荷载G100=(623+59+370)×1.35=1421N2.管道水平标的目的的计算荷载由于该管架为活动支架,所以管架水平标的目的的受力为管道在管架上滑动摩擦力.DN400管道的水平推力T400=f400=μG400=0.3×14420=4326NDN200管道的水平推力T200=f200=μG200=0.3×4446=1334NDN400管道的水平推力 T100=03.管架受力平面图五、管架梁选型按照管架梁的受力阐发,管架梁在管道重力下或在管道推力作用下,有可能出现2种现象,一是管架梁会沿着受力标的目的被剪断,另一种是管架梁会沿着受力标的目的产生过大弯曲变形,严重的会产生弯曲折断.所以合理的选择管架梁就是使管架梁能恰好满足梁的抗弯和抗剪要求.1.管架梁内力阐发将管架假设为刚性结构的简支梁,辨别按照管架梁的垂直受力和水平受力情况,依照平面简支梁进行内力阐发,并按照静力方程求得管架梁的内力,并绘制梁的剪力图和弯矩图,求出最大剪力和最大弯矩.按照以上示例管架受力阐发得得到管架梁垂直标的目的的最大弯矩为17715N·m,最大剪力为24843N管架梁水平标的目的的最大弯矩为3155N·m,最大剪力为5521N2.管架梁选型(1)管架梁抗弯强度计算管架梁的最大弯矩计算得出后,按照以下公式对管架梁的资料规格型号进行选择:式中:rx、ry——截面塑性成长系数,一般型钢取1.05Mx、My——所验算梁截面绕X轴和绕Y轴的最大弯矩(N·m)Wnx、Wny——所验算梁截面对X轴和对Y轴的截面系数(cm3)σ——钢材的抗拉强度,一般型钢钢材取210MPa 采取验算法将初步估量型钢规格所对应的截面系数代入以上公式进行验算,满足该方程的型钢可作为管架梁的备选资料.现仍将以上示例管架为例,依据管架梁的最大弯矩,对管架梁的资料进行选型:管架梁选型计算表由管架梁选型计算表得出,角钢200×18、槽钢280c、工字钢25a、H型钢150×150×7×10或2根角钢160×14背面拼装、2根20a 槽钢背面拼装均满足弯矩承重要求,因H型钢150×150×7×10比重最小,从经济方面我们暂定H型钢150×150×7×10作为管架梁.(2)管架梁抗剪强度校验按照管架梁的抗弯强度计算所选出的支架,还需检验其是否满足管架梁的剪切要求.参照如下公式对管道所承受的剪力进行校验.式中:τ——抗剪强度Vx、Vy——梁所承受的X轴标的目的、Y轴标的目的的最大剪力(N)S——梁截面面积(m2)σv——钢材的抗拉强度,一般型钢钢材取160MPa 参照以上示例对所选择的管架梁进行抗剪校验故改型钢满足抗剪要求,所以管架梁采取H型钢150×150×7×10.六、管架柱选型按照管架梁的受力阐发,为满足管架梁所受管道重力和水平推立的平衡,管架柱(或吊杆)赐与管架梁一个支反力来维持管架梁及梁上各管道的平衡.我们由此梁的支反力对管架柱(或吊杆)进行选型.按照阐发,管架柱的受力有2个,一个是垂直标的目的的拉力(或压力),另一个是水平标的目的的推力.1.管架柱的横截面计算公式S=1.5R/(0.85σ) 式中S为管架柱的最小截面积,R为管架柱竖直标的目的的拉力或压力,σ为钢材的抗拉强度,一般型钢钢材取210MPa所以以上示例中管架柱的最小横截面积为S=1.5×21843/(0.85×210)=184mm22.管架柱弯曲计算式中:r——截面塑性成长系数,一般型钢取1.05F——管架梁作用给管架柱的水平支座反力Nh——管架梁距离支撑点的高度W——管架柱的最小截面系数(cm3)σ——钢材的抗拉强度,一般型钢钢材取210MPa 所以以上示例中管架柱的最小截面系数为W=1.5×5521×1/(0.85×1.05×210)=44 c m3查型钢规格表,使所选择的型钢横截面积大于184mm2,同时其截面系数又必须大于44cm3,我们为了管道支架的整体协调,管架柱也和管架梁采取同规格的H型钢150×150×7×10.。