钢结构管廊设计常见问题解析
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万方数据
姜晨玉钢结构管廊设计常见问题解析
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１
Ｉ
３。ｏｏ
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７０（ｍ
７０００
图１错误的管道荷载传递
让管道专业提出一个荷载传递的原则，如有多少 比例的管道需要在次粱上设支撑。如果管道专业 提不出，只能按所有的管道在主粱上支撑来计 算，这样对主梁来说是偏于保守的，但用于计算 主框架梁柱和基础还是可行的。
在构件拼接时，高强螺栓的连接长度有时会 过大，此时应该考虑螺栓受力的不均匀性。否则 往往会导致局部螺栓受力过大而使螺栓各个击 破，从而导致构件破坏。 ４．３．２解决方法
按《规范》７．２．４条规定，当受力方向的连 接长度１１大于１５ｄｏ时，应将螺栓的承载力设计 值乘以折减系数：
１．１一１１／（１５０ｄ０）
３．８结构自振周期折减系数
３．８．１原因分析
万方数据
姜晨玉钢结构管廊设计常见问题解析
ＰＫＰＭ程序默认结构自振周期折减系数为 ０．８，导致计算出的地震力偏大。 ３．８，２解决方法
对于管廊等空旷结构（无填充墙等），结构 自振周期不折减，即结构自振周期折减系数取
１．Ｏ。
４连接节点计算
４．１角焊缝的计算长度 角焊缝计算时，焊缝的计算长度取实际长度
４．５节点板的强度验算 节点板在拉力和剪力共同作用下，未进行节
点板的强度验算。 ４．５．１原因分析
在较大的拉力和剪力共同作用下，节点板可 能会发生撕裂破坏。此部分计算为新《规范》增 加内容，有些设计人员容易忽略。 ４．５．２解决方法
按《规范》７．５．１条规定对节点板进行强度 计算。
４．６桁架斜腹杆节点板稳定性计算 桁架斜腹杆节点板在压力作用下未进行稳定
按《规范》５．３＿８条注２：计算单角钢受压 构件的长细比时，应采用角钢的最小回转半径， 但计算交叉点相互连接的交叉杆件平面外长细比 时，可采用与角钢肢边平行轴的回转半径。
３．６钢梁上翼缘受较大集中荷载
当钢梁上翼缘受较大集中荷载时（如支撑大 管径的液态介质管道）未设置横向加劲肋，且未 进行该处腹板的局部承压强度验算。 ３．６．１原因分析
由于荷载的传递是与管道的支撑位置密切相 关的，所以要求管道条件巾要体现出管道、特别 是大直径管道的支撑位置。而当管廊上支撑的小 直径管道较多时，要求管道专业提出每一根管道 的支撑位置往往是不现实的，在这种情况下就要
＋姜晨玉：高级工程师，一级注册结构师。１９９６年毕业于石家庄铁道学院建筑工程专业。现从事结构设计工作。联系电话 （０１０）５８６７５６６７。
３．４柱的计算长度
管廊纵向按无侧移框架计算时，柱的计算长 度按程序默认值而投有做必要的修改。 ３．４．１原因分析
ＰＫＰＭ程序默认的柱计算长度都取两个节 点之间的距离，但有时节点的位置并不能成为阻 止柱子位移的有效 Ｈ
３１兰｜
一
Ｌ』＿
图２管廊纵立面图
３．４．２解决方法 按《规范》第５．３．７条规定：框架柱沿房屋
电缆桥架对结构产生的风荷载需按《建筑结 构荷载规范》进行计算，对于直接承受电缆桥架 的构件，必要时需要打水平支撑。 ２．４管道内介质重
管道内介质重按活载输入，在进行抗震验算 时活载又取了０．５的折减系数。 ２．４．１原因分析
管道中的介质重量通常应按恒载输人，有些 设计人员不了解程序在进行地震作用验算时，竖
有些设计人员不了解侧面角焊缝的传力特征 和构造要求。 ４．２．２解决方法
按《规范》８．２．７条第五款的规定，角焊缝 的｝十算长度不宜大于６０ｈｆ。当大于上述数值时， 其超过部分在计算中不予考虑。
４．３螺栓的承载力 构件采用摩擦型高强螺栓拼接时，拼接接头
的一端螺栓沿受力方向的连接长度Ｌｌ大于１５ｄ０ 时，螺栓的承载力设计值未予折减。 ４．３．１原因分析
性计算。 ４．６．１原因分析
有些设计人员往往只注重桁架杆件本身的强 度和稳定性计算，而忽略节点板的计算。此部分 计算也为新《规范》增加内容。 ４．６．２解决方法
按《规范》７．５．３条规定对节点板进行稳定 性计算。
万方数据
Ｃ｝皿ⅣⅡＩ＝ＡＬ ＥＮＧⅡⅡ哑ＩＮＧ ＤＥ吼ＧＮ
４．７地脚螺栓的受力
３．３固定架处柱的双向受力
３．３．１原因分析 有些设计人员认为只要纵横两个方向分别用
ＰＫ计算没问题就可以了，实际上在固定架处， 在纵向最不利荷载组合下，管廊柱在恒载和活载 作用下，横向仍可能存在弯矩和剪力，忽略了横 向的力将导致柱子计算不安全。 ３．３．２解决方法
柱按双向受力计算，将纵向最不利荷载组合 下产生的应力值与横向恒载、活载作用下产生的 应力值取最不利位置进行叠加。
有些设计人员会认为只要程序计算通过就可 以了，而忽略了此处的局部承压验算，梁可能会 因为局部承压强度不够而发生破坏。 ３．６．２解决方法
当钢梁上翼缘受较大集中荷载时，宜在该处 按构造设置横向加劲肋，并按《规范》第 ４．１．３、４．３．２、４．３．６和４．３．７条要求进行局部 承压验算。
３．７结构构件的挠度超过限值
２．２荷载分项系数 ２．２．】原因分析
按《建筑结构荷载规范》取值，恒载分项系 数取１．３５，活载分项系数取１．４。 ２．２，２解决方法
按《设计规定》第７．Ｏ．２条取值，恒载分项 系数取１．２，活载分项系数取１，３。
２．３竖向电缆桥架产生的风荷载 ２．３．１原因分析
有人认为电缆桥架对结构产生的风荷载可以 忽略，实际上，当竖向电缆桥架高度较大且数量 较多时，风荷载将对整个结构和局部构件产生较 大影响，特别是在风荷载较大的地区，往往会导 致结构计算偏于危险。 ２．３．２解决方法
下简称《规范》）中下述公式计算横梁的整体稳
定性。
地／（弼职）＋峨／（ｙ，眠）≤，
式中，Ｍ。Ｍ。为构件同一截面处绕强弱轴的弯
矩；‰为绕强轴所确定的梁整体稳定系数；ｎ 为截面塑性发展系数。
３．２轴向应力
３．２．１原因分析 管廊纵梁除支撑次梁、管道外，还要将管道
或其他作用产生的水平推力传递到垂直支撑。当 水平力较大时，纵梁的轴力往往是不能忽略的。 在用ＰＫＰＭ建模计算时，程序只按下述公式来 验算粱，轴力并没有体现出来，这样是偏于危险 的。
在相邻独立式管架间设置纵向联系构件，如 纵梁或桁架，所构成空间体系称为纵粱式管廊。 菪结构构件采用型钢，就是通常所说的钢结构管 廊，它是一种广泛应用于冶金、石油化工等行业 的管道支撑结构。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，使 钢结构管廊得到越来越广泛的应用。通过对钢结 构管廊的设计和校核工作，发现很多在设计中容 易疏忽或出现错误的地方，按结构基本布置、荷 载、结构构件计算和连接节点计算四个方面总结 和分析常见的问题。
１结构基本布置
１．１最小净空
１．１，ｌ原因分析 由于管廊跨越道路或铁路时，跨度比较大，
一般需要采用桁架，而管道专业条件中往往只提 管道底标高即结构的顶标高，若采用桁架上弦支 撑管道，下弦离路面或轨顶的距离可能就满足不 了最小净空的要求。最小净空要求见《化工、石 油化工管架、管墩设计规定》ＨＧ／ｒ ２０６７０一 ２０００（以下简称《设计规定》）。 １．１，２解决方法
若采用上弦支撑管道导致下弦至道路中心或 铁路轨顶净空不足时，可采用桁架下弦支撑管 道。若净空仍不满足，则应要求管道专业修改管 底标高。该问题一定要特别注意，否则等钢结构 安装好之后再修改就会十分困难。
１．２垂直支撑布置
１．２．１原因分析
管廊的水平外力通过纵梁传递到垂直支撑， 进而传到柱和基础。设计经验不足的设计人员往 往只考虑结构本身来布置垂直支撑。这样可能会 产生很多问题：如水平力传递路径过长、与管道 碰撞或产生较大的温度应力等。 １．２．２解决方法
管道与结构之间的相互作用是一个十分复杂 的问题，要精确计算是十分困难甚至不太可行 的。对于工程设计来说；可按下式计算管道对横 粱产生的摩擦力：
Ｆ。２Ｋ。ｘｌｉ×Ｇ
式中，Ｆｍ为管道对横梁产生的摩擦力；Ｋ．为管
道牵制系数；”为管道与钢梁之问的摩擦系数；
Ｇ为垂直荷载。算出垂直方向和水平方向的弯矩
后按《钢结构设计规范》ＧＢ ５００１７—２００３（以
（１）按下述公式对柱腹板进行抗剪强度计 算：
（Ｍ６ｌ＋＾蟊２）／Ｕ≤４工／３ 式中，Ｍｂｌ、Ｍ乜为节点两侧粱端弯矩设计‘值； ｖＵ为节点域腹板的体积；ｆｖ为钢材的抗剪强度 设计值。
（２）腹板的厚度ｔ。还应满足下式要求：
ｆ。≥（＾，＋“）／９０
式中，ｋ为柱腹板厚度；｝１ｃ为柱腹板高度；ｈｂ 为梁腹板高度。
长度方向（在框架平面外）的计算长度应取阻止 框架柱平面外位移的支承点之间的距离。如图２ 中①、③柱的计算长度都应取Ｈ而非程序默认 的Ｈ１和Ｈ２。
３．５单角钢受压构件长细比
计算单角钢受压构件长细比时，未采用角钢 的最小回转半径，而采用了与角钢肢边平行轴的 回转半径。 ３．５．１原因分析
有些设计人员认为角钢只会在与角钢轴平行 的平面内发生屈曲。 ３．５．２解决方法
向活载要乘以０．５的折减系数，从而导致结构计 算不安全。 ２．４．２解决方法
管道中的介质重按恒载输入进行计算。
３结构构件计算
３．１水平摩擦力
管廊框架横梁计算未考虑管道水平摩擦力作 用或摩擦力取值错误。 ３．１．１原因分析
管廊框架横梁在管道荷载作用下通常都是双 向受弯构件，少数没有经验的设计人员往往不知 道要考虑管道对横梁的摩擦作用，只考虑了垂直 力和管道提出的水平外力等，但更常见的是不知 道如何计算摩擦力。 ３．１．２解决方法
４．４荷载较大的梁柱刚性连接节点 梁柱刚性连接节点中，当荷载较大时，柱翼
缘与横向加劲肋包围的柱腹板节点域未进行计算。 ４．４．１原因分析
一般情况下节点域计算是没有问题的，设计 人往往会忽略计算。但是当荷载较大时，节点域 的强度或稳定性可能会不满足。 ４．４．２解决方法
按《规范》７．４．２条规定，对节点域进行计 算。
或取焊缝的实际长度减去１０ｎｍ。 ４．１．１原因分析
有些设计人员不清楚现行《规范》中对角焊 缝计算长度的规定。 ４．１．２解决方法
按《规范》７．１．．，条规定，角焊缝的计算长 度Ｉ。为实际长度减去焊脚尺寸ｈｆ的两倍，即 ２ｈｆ。
４．２侧面角焊缝长度
侧面角焊缝长度大于６０ｈ｛，仍按实际长度计 算焊缝强度。 ４，２．１原因分析
３．７．１原因分析 设计经验不足的设计人员通常只注意结构构
件的应力计算，而没有注意到《设计规定》中对 构件挠度的限制。管架的挠度主要应满足管道要 求，防止管道挠度过大发生积液导致流阻加大， 工程上已发生过该类事故。 ３．７．２解决方法
除单个构件需满足《设计规定》中表３．Ｏ．９ 的限值外，装置内管廊在一个柱距内，管道支点 最大挠度之差不大于３０ｎｍ。管廊纵向构件及其 上的钢次梁挠度叠加为总挠度，支撑在钢次梁 上的小管道的挠度值为该挠度与框架横梁挠度之 差。
Ｍ：，１９Ⅳ：１＋Ｍ，／１１渖，’≤｝ ３．２，２解决方法
万方数据
ｃ｝ⅢＭ【ｃＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲ矾Ｇ ＤＥｓＩＧＮ
化工设计２００７，１７（４）
《设计规定》中第８．２．１１条中规定纵粱应按 拉弯或压弯构件计算。计算公式按《规范》 ５．２．１条的下述公式来计算。
Ｎ／Ａ，＋峨／（％吼）＋鸠／（Ｌｗ、）≤， 式中，Ｎ为所计算构件段范围内的轴心内力； 氏为构件净截面面积。
ＣＨＥ、ｌ＿０ＡＬ ＥＮＧＴＮＥＥＲ州Ｇ ＤＥＳＩＧＮ
钢结构管廊设计常见问题解析
姜晨玉＋ 中国寰球工程公司北京１０００２９
摘要 在对钢结构管廊的设计和校核工作中，发现很多在设计中容易疏忽或出现错误的地方，按结 构基本布置、荷载、结构构件计算和连接节点计算四个方面总结和分析常见的问题。
关键词常见问题解析钢结构管廊设计
垂直支撑应尽量布置在水平推力较大处，一 般情况下为大管道固定点处，这样可以使水平力 的传递路径尽量短；还要考虑管道和设备的布置 等，尽量避免碰撞；另外，垂直支撑应尽量靠近 管廊中部对称布置，以最大程度减小温度应力。
２荷载
２．１垂直管道荷载 ２．１．１原因分析
若管道条件中只提出了管道纵向１延米的重 量或一层横粱上的均布荷载，设计人往往会根据 次梁的布置按面积考虑荷载传递，见图１。而实 际Ｉ二管道的荷载传递是与管道的跨度和支撑位置 密切相关的。一一般管廊的纵向柱距为６～９ｍ，直 径稍大的管道都可以直接跨越而不需要在次梁上 再设支撑。如果按主、次梁的跨距均分管道荷 载，主框架梁的计算是偏于危险的。 ２．１．２解决方法
姜晨玉钢结构管廊设计常见问题解析
｝ 匿蓁翼鬃 ｊ
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１
Ｉ
３。ｏｏ
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７０（ｍ
７０００
图１错误的管道荷载传递
让管道专业提出一个荷载传递的原则，如有多少 比例的管道需要在次粱上设支撑。如果管道专业 提不出，只能按所有的管道在主粱上支撑来计 算，这样对主梁来说是偏于保守的，但用于计算 主框架梁柱和基础还是可行的。
在构件拼接时，高强螺栓的连接长度有时会 过大，此时应该考虑螺栓受力的不均匀性。否则 往往会导致局部螺栓受力过大而使螺栓各个击 破，从而导致构件破坏。 ４．３．２解决方法
按《规范》７．２．４条规定，当受力方向的连 接长度１１大于１５ｄｏ时，应将螺栓的承载力设计 值乘以折减系数：
１．１一１１／（１５０ｄ０）
３．８结构自振周期折减系数
３．８．１原因分析
万方数据
姜晨玉钢结构管廊设计常见问题解析
ＰＫＰＭ程序默认结构自振周期折减系数为 ０．８，导致计算出的地震力偏大。 ３．８，２解决方法
对于管廊等空旷结构（无填充墙等），结构 自振周期不折减，即结构自振周期折减系数取
１．Ｏ。
４连接节点计算
４．１角焊缝的计算长度 角焊缝计算时，焊缝的计算长度取实际长度
４．５节点板的强度验算 节点板在拉力和剪力共同作用下，未进行节
点板的强度验算。 ４．５．１原因分析
在较大的拉力和剪力共同作用下，节点板可 能会发生撕裂破坏。此部分计算为新《规范》增 加内容，有些设计人员容易忽略。 ４．５．２解决方法
按《规范》７．５．１条规定对节点板进行强度 计算。
４．６桁架斜腹杆节点板稳定性计算 桁架斜腹杆节点板在压力作用下未进行稳定
按《规范》５．３＿８条注２：计算单角钢受压 构件的长细比时，应采用角钢的最小回转半径， 但计算交叉点相互连接的交叉杆件平面外长细比 时，可采用与角钢肢边平行轴的回转半径。
３．６钢梁上翼缘受较大集中荷载
当钢梁上翼缘受较大集中荷载时（如支撑大 管径的液态介质管道）未设置横向加劲肋，且未 进行该处腹板的局部承压强度验算。 ３．６．１原因分析
由于荷载的传递是与管道的支撑位置密切相 关的，所以要求管道条件巾要体现出管道、特别 是大直径管道的支撑位置。而当管廊上支撑的小 直径管道较多时，要求管道专业提出每一根管道 的支撑位置往往是不现实的，在这种情况下就要
＋姜晨玉：高级工程师，一级注册结构师。１９９６年毕业于石家庄铁道学院建筑工程专业。现从事结构设计工作。联系电话 （０１０）５８６７５６６７。
３．４柱的计算长度
管廊纵向按无侧移框架计算时，柱的计算长 度按程序默认值而投有做必要的修改。 ３．４．１原因分析
ＰＫＰＭ程序默认的柱计算长度都取两个节 点之间的距离，但有时节点的位置并不能成为阻 止柱子位移的有效 Ｈ
３１兰｜
一
Ｌ』＿
图２管廊纵立面图
３．４．２解决方法 按《规范》第５．３．７条规定：框架柱沿房屋
电缆桥架对结构产生的风荷载需按《建筑结 构荷载规范》进行计算，对于直接承受电缆桥架 的构件，必要时需要打水平支撑。 ２．４管道内介质重
管道内介质重按活载输入，在进行抗震验算 时活载又取了０．５的折减系数。 ２．４．１原因分析
管道中的介质重量通常应按恒载输人，有些 设计人员不了解程序在进行地震作用验算时，竖
有些设计人员不了解侧面角焊缝的传力特征 和构造要求。 ４．２．２解决方法
按《规范》８．２．７条第五款的规定，角焊缝 的｝十算长度不宜大于６０ｈｆ。当大于上述数值时， 其超过部分在计算中不予考虑。
４．３螺栓的承载力 构件采用摩擦型高强螺栓拼接时，拼接接头
的一端螺栓沿受力方向的连接长度Ｌｌ大于１５ｄ０ 时，螺栓的承载力设计值未予折减。 ４．３．１原因分析
性计算。 ４．６．１原因分析
有些设计人员往往只注重桁架杆件本身的强 度和稳定性计算，而忽略节点板的计算。此部分 计算也为新《规范》增加内容。 ４．６．２解决方法
按《规范》７．５．３条规定对节点板进行稳定 性计算。
万方数据
Ｃ｝皿ⅣⅡＩ＝ＡＬ ＥＮＧⅡⅡ哑ＩＮＧ ＤＥ吼ＧＮ
４．７地脚螺栓的受力
３．３固定架处柱的双向受力
３．３．１原因分析 有些设计人员认为只要纵横两个方向分别用
ＰＫ计算没问题就可以了，实际上在固定架处， 在纵向最不利荷载组合下，管廊柱在恒载和活载 作用下，横向仍可能存在弯矩和剪力，忽略了横 向的力将导致柱子计算不安全。 ３．３．２解决方法
柱按双向受力计算，将纵向最不利荷载组合 下产生的应力值与横向恒载、活载作用下产生的 应力值取最不利位置进行叠加。
有些设计人员会认为只要程序计算通过就可 以了，而忽略了此处的局部承压验算，梁可能会 因为局部承压强度不够而发生破坏。 ３．６．２解决方法
当钢梁上翼缘受较大集中荷载时，宜在该处 按构造设置横向加劲肋，并按《规范》第 ４．１．３、４．３．２、４．３．６和４．３．７条要求进行局部 承压验算。
３．７结构构件的挠度超过限值
２．２荷载分项系数 ２．２．】原因分析
按《建筑结构荷载规范》取值，恒载分项系 数取１．３５，活载分项系数取１．４。 ２．２，２解决方法
按《设计规定》第７．Ｏ．２条取值，恒载分项 系数取１．２，活载分项系数取１，３。
２．３竖向电缆桥架产生的风荷载 ２．３．１原因分析
有人认为电缆桥架对结构产生的风荷载可以 忽略，实际上，当竖向电缆桥架高度较大且数量 较多时，风荷载将对整个结构和局部构件产生较 大影响，特别是在风荷载较大的地区，往往会导 致结构计算偏于危险。 ２．３．２解决方法
下简称《规范》）中下述公式计算横梁的整体稳
定性。
地／（弼职）＋峨／（ｙ，眠）≤，
式中，Ｍ。Ｍ。为构件同一截面处绕强弱轴的弯
矩；‰为绕强轴所确定的梁整体稳定系数；ｎ 为截面塑性发展系数。
３．２轴向应力
３．２．１原因分析 管廊纵梁除支撑次梁、管道外，还要将管道
或其他作用产生的水平推力传递到垂直支撑。当 水平力较大时，纵梁的轴力往往是不能忽略的。 在用ＰＫＰＭ建模计算时，程序只按下述公式来 验算粱，轴力并没有体现出来，这样是偏于危险 的。
在相邻独立式管架间设置纵向联系构件，如 纵梁或桁架，所构成空间体系称为纵粱式管廊。 菪结构构件采用型钢，就是通常所说的钢结构管 廊，它是一种广泛应用于冶金、石油化工等行业 的管道支撑结构。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，使 钢结构管廊得到越来越广泛的应用。通过对钢结 构管廊的设计和校核工作，发现很多在设计中容 易疏忽或出现错误的地方，按结构基本布置、荷 载、结构构件计算和连接节点计算四个方面总结 和分析常见的问题。
１结构基本布置
１．１最小净空
１．１，ｌ原因分析 由于管廊跨越道路或铁路时，跨度比较大，
一般需要采用桁架，而管道专业条件中往往只提 管道底标高即结构的顶标高，若采用桁架上弦支 撑管道，下弦离路面或轨顶的距离可能就满足不 了最小净空的要求。最小净空要求见《化工、石 油化工管架、管墩设计规定》ＨＧ／ｒ ２０６７０一 ２０００（以下简称《设计规定》）。 １．１，２解决方法
若采用上弦支撑管道导致下弦至道路中心或 铁路轨顶净空不足时，可采用桁架下弦支撑管 道。若净空仍不满足，则应要求管道专业修改管 底标高。该问题一定要特别注意，否则等钢结构 安装好之后再修改就会十分困难。
１．２垂直支撑布置
１．２．１原因分析
管廊的水平外力通过纵梁传递到垂直支撑， 进而传到柱和基础。设计经验不足的设计人员往 往只考虑结构本身来布置垂直支撑。这样可能会 产生很多问题：如水平力传递路径过长、与管道 碰撞或产生较大的温度应力等。 １．２．２解决方法
管道与结构之间的相互作用是一个十分复杂 的问题，要精确计算是十分困难甚至不太可行 的。对于工程设计来说；可按下式计算管道对横 粱产生的摩擦力：
Ｆ。２Ｋ。ｘｌｉ×Ｇ
式中，Ｆｍ为管道对横梁产生的摩擦力；Ｋ．为管
道牵制系数；”为管道与钢梁之问的摩擦系数；
Ｇ为垂直荷载。算出垂直方向和水平方向的弯矩
后按《钢结构设计规范》ＧＢ ５００１７—２００３（以
（１）按下述公式对柱腹板进行抗剪强度计 算：
（Ｍ６ｌ＋＾蟊２）／Ｕ≤４工／３ 式中，Ｍｂｌ、Ｍ乜为节点两侧粱端弯矩设计‘值； ｖＵ为节点域腹板的体积；ｆｖ为钢材的抗剪强度 设计值。
（２）腹板的厚度ｔ。还应满足下式要求：
ｆ。≥（＾，＋“）／９０
式中，ｋ为柱腹板厚度；｝１ｃ为柱腹板高度；ｈｂ 为梁腹板高度。
长度方向（在框架平面外）的计算长度应取阻止 框架柱平面外位移的支承点之间的距离。如图２ 中①、③柱的计算长度都应取Ｈ而非程序默认 的Ｈ１和Ｈ２。
３．５单角钢受压构件长细比
计算单角钢受压构件长细比时，未采用角钢 的最小回转半径，而采用了与角钢肢边平行轴的 回转半径。 ３．５．１原因分析
有些设计人员认为角钢只会在与角钢轴平行 的平面内发生屈曲。 ３．５．２解决方法
向活载要乘以０．５的折减系数，从而导致结构计 算不安全。 ２．４．２解决方法
管道中的介质重按恒载输入进行计算。
３结构构件计算
３．１水平摩擦力
管廊框架横梁计算未考虑管道水平摩擦力作 用或摩擦力取值错误。 ３．１．１原因分析
管廊框架横梁在管道荷载作用下通常都是双 向受弯构件，少数没有经验的设计人员往往不知 道要考虑管道对横梁的摩擦作用，只考虑了垂直 力和管道提出的水平外力等，但更常见的是不知 道如何计算摩擦力。 ３．１．２解决方法
４．４荷载较大的梁柱刚性连接节点 梁柱刚性连接节点中，当荷载较大时，柱翼
缘与横向加劲肋包围的柱腹板节点域未进行计算。 ４．４．１原因分析
一般情况下节点域计算是没有问题的，设计 人往往会忽略计算。但是当荷载较大时，节点域 的强度或稳定性可能会不满足。 ４．４．２解决方法
按《规范》７．４．２条规定，对节点域进行计 算。
或取焊缝的实际长度减去１０ｎｍ。 ４．１．１原因分析
有些设计人员不清楚现行《规范》中对角焊 缝计算长度的规定。 ４．１．２解决方法
按《规范》７．１．．，条规定，角焊缝的计算长 度Ｉ。为实际长度减去焊脚尺寸ｈｆ的两倍，即 ２ｈｆ。
４．２侧面角焊缝长度
侧面角焊缝长度大于６０ｈ｛，仍按实际长度计 算焊缝强度。 ４，２．１原因分析
３．７．１原因分析 设计经验不足的设计人员通常只注意结构构
件的应力计算，而没有注意到《设计规定》中对 构件挠度的限制。管架的挠度主要应满足管道要 求，防止管道挠度过大发生积液导致流阻加大， 工程上已发生过该类事故。 ３．７．２解决方法
除单个构件需满足《设计规定》中表３．Ｏ．９ 的限值外，装置内管廊在一个柱距内，管道支点 最大挠度之差不大于３０ｎｍ。管廊纵向构件及其 上的钢次梁挠度叠加为总挠度，支撑在钢次梁 上的小管道的挠度值为该挠度与框架横梁挠度之 差。
Ｍ：，１９Ⅳ：１＋Ｍ，／１１渖，’≤｝ ３．２，２解决方法
万方数据
ｃ｝ⅢＭ【ｃＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲ矾Ｇ ＤＥｓＩＧＮ
化工设计２００７，１７（４）
《设计规定》中第８．２．１１条中规定纵粱应按 拉弯或压弯构件计算。计算公式按《规范》 ５．２．１条的下述公式来计算。
Ｎ／Ａ，＋峨／（％吼）＋鸠／（Ｌｗ、）≤， 式中，Ｎ为所计算构件段范围内的轴心内力； 氏为构件净截面面积。
ＣＨＥ、ｌ＿０ＡＬ ＥＮＧＴＮＥＥＲ州Ｇ ＤＥＳＩＧＮ
钢结构管廊设计常见问题解析
姜晨玉＋ 中国寰球工程公司北京１０００２９
摘要 在对钢结构管廊的设计和校核工作中，发现很多在设计中容易疏忽或出现错误的地方，按结 构基本布置、荷载、结构构件计算和连接节点计算四个方面总结和分析常见的问题。
关键词常见问题解析钢结构管廊设计
垂直支撑应尽量布置在水平推力较大处，一 般情况下为大管道固定点处，这样可以使水平力 的传递路径尽量短；还要考虑管道和设备的布置 等，尽量避免碰撞；另外，垂直支撑应尽量靠近 管廊中部对称布置，以最大程度减小温度应力。
２荷载
２．１垂直管道荷载 ２．１．１原因分析
若管道条件中只提出了管道纵向１延米的重 量或一层横粱上的均布荷载，设计人往往会根据 次梁的布置按面积考虑荷载传递，见图１。而实 际Ｉ二管道的荷载传递是与管道的跨度和支撑位置 密切相关的。一一般管廊的纵向柱距为６～９ｍ，直 径稍大的管道都可以直接跨越而不需要在次梁上 再设支撑。如果按主、次梁的跨距均分管道荷 载，主框架梁的计算是偏于危险的。 ２．１．２解决方法