大型管道支吊架设计选型
管道支吊架选择原则
管道支吊架选择原则管道的支吊架是管道系统的紧要构成部分，其作用是固定管道并保证其不会受到外力的影响。
在选择管道支吊架时，需要依据实际情况和要求进行选择，下面介绍一些管道支吊架选择原则。
1. 选用标准化的支吊架由于不同类型的管道在形状、尺寸、重量等方面都有所差异，因此需要选择相应的支吊架。
然而，不同类型的支吊架之间也存在差异，假如在选择时不注意，可能会显现管道支吊架与管道不匹配的情况，从而导致安装效果不理想。
为了避开这种情况的发生，可以选用标准化的支吊架，这样可以保证支吊架的尺寸和形状都是和管道匹配的，从而避开显现问题。
标准化的支吊架还具有安装便利、维护简单等优点，因此在选择支吊架时，应优先考虑标准化的支吊架。
2. 依据管道的类型和规格选择支吊架管道的类型和规格对于支吊架的选择也有很大的影响。
例如，对于不同类型的管道，需要选择不同的支吊架。
对于直径较小的管道，可以选用简单的管道支架，而对于较大的管道，则需要选择更加稳定的支吊架，以确保管道的稳定性。
另外，对于不同规格的管道，也需要选择不同的支吊架。
一般来说，管道的规格越大，支吊架的尺寸和结构也会相应的加添。
因此，在选择支吊架时，需要依据实际使用情况考虑管道的类型和规格，从而选择合适的支吊架。
3. 考虑管道系统的负载荷管道系统的负载荷是指管道承受的重量和压力。
在选择支吊架时，需要考虑管道系统的负载荷，以确保支吊架能够承受管道的重量和压力。
假如支吊架的承重本领不足，可能会导致支吊架断裂或者发生变形，进而影响管道系统的正常运行。
因此，在选择支吊架时，需要依据管道系统的负载荷选择承重本领适当的支吊架。
一般来说，支吊架的承重本领应当略大于管道系统的实际负载荷，以确保系统的安全运行。
4. 注意环境和工作条件的影响在选择支吊架时，还需要考虑管道系统所处的环境和工作条件的影响。
例如，假如管道系统处于高温环境下，需要选择能够耐高温的支吊架，以确保支吊架不会由于高温环境而产生变形或者失效。
大型管道支吊架计算选型及安装施工步骤图解
为管道重量的5倍。
此处，每个支架使用M12的膨胀螺栓12个，完全能够承受此种支架方DN400管道，每根管道长24米。DN400管道重量为92.5KG/M。故管道总重量为M=2*24*92.5=4440KG。
每根支架总长度为3米，与管道一次性固定3根支架。12.6#槽钢重量为12.4KG/M。
故支架总重量为M=3*3*12.4=111.6KG
支架与管道总重量为M=4440KG+111.6KG=4551.6KG
吊装过程采用4个葫芦同时均匀受力，此处每个葫芦承受的重量为4551.6/4=1137.9KG
葫芦采用3吨位的能够满足；
4成品支架展示
支架大样图及完成照片展示：
5施工保障措施
1、质量保障措施
(1)、所以进场材料全部进行验收，从材料源头开始控制质量，杜绝使用不合格产品。
(2)、所有焊工实名制管理，确保每道焊缝合格，对于焊缝全数检查。
(3)、支架所有焊缝采用专职焊工焊接，对于焊缝进行防腐处理。
2、成品保护措施
所有材料堆放于干燥、干净的场地，防止腐蚀。
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：
3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：
DN400无缝钢管重量表：
每个支架相当于承受两根4.8m DN400无缝钢管
总重量为M=230*4.8*2=2208Kg
故F=Mg=22080N=22KN
故其均布荷载为0.124N/mm；
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：
管道支吊架选型
2020年8月13日
土建梁、柱图
2020年8月13日
管道规格一览表
管道图中采用了对 应的材质编号缩写
2020年8月13日
常 用 每 米 管 道 理 论 重 量 表
2020年8月13日
管道支架间距满足下列列表的距离，基本上就够了。特殊管道，特殊介质除外。
2020年8月13日
抗震设计规范常用表格数据
空间上因有立腿从地面撑 起，不利于人员、设备、材 料的运输。
要依据现场梁的位置布置共 架立腿的位置，在没有土建 梁的位置，无法合理布置需 要的立腿。
2020年8月13日
3
支吊架计算前准 备工作
1、需要收集相应区域梁柱的土建结构图---（用于确定支吊架立腿位置） 2、收集需要计算范围的管道图（平面和断面）----（用于确定支吊架的标高和水平延伸位置） 3、收集工程中使用材料缩写的一览表----（用于在管道图中标示的材料和管道信息有对应详细的信息， 例如：管道的材料类型+压力等级+材料使用的标准） 4、收集风管图--（避免风管和刚架的立腿干涉） 5、需要有常用材料每米理论重量表 6、管道支架间距设置表 7、规定工程抗震等级的设计文件，或者规范。 8、常用的一些力学基本参数。
管路支吊架选择与计算
管路吊架选择与计算 ２２
有孔角铁
编型
AGH314 AGH420 AGH620 AGH624 AGH630 AGH314T AGH420T AGH620T AGH624T AGH314 AGH420 AGH620 AGH624 AGH630 AGH314T AGH420T AGH620T AGH624T
管路吊架选择与计算 ８
混凝土强度之考虑
天花板及墙壁之施工修正系数为0.8~0.9。 地面施工，修正系数为0.7~0.8。
(1) 长期静荷重 长期荷重＝
比例荷重*K ２
(2) 短期静荷重
长期荷重＝比例荷重*修正系数
K:修正系数，2:安全率
管路吊架选择与计算 ９
吊具种类与特性
固定螺丝 全牙螺杆 角铁与槽铁 管束 线架 吊具试验报告 标准安装工具 荷重因素考虑
3500kg
3870kg
3/4"
5200kg
5000kg
安全率：静荷重 4~5 动荷重 8~10
管路吊架选择与计算 １４
套管式膨胀螺丝
编型
SH440 SH550 SH560 SH660
牙径
水泥强度
d
极限抗拉力 极限抗剪力 3000PSI 3600PSI
1/2"
2800kg
3000kg
5/8"
3850kg
横支撑间距
cm
简支梁允许均 布荷重
kg/f
横支撑间距
cm
简支梁允许均 布荷重
kg/f
254
182
598
427
862
615
1399
999
50
2026
70
管道支吊架选择原则
管道支吊架选择原则一、概述管道在工业生产和市政工程中具有重要的作用，而管道的支吊架就是管道系统中不可或缺的构件之一。
管道支吊架的作用是支撑和固定管道，保证管道运行的稳定性和安全性。
因此，正确选择并使用合适的管道支吊架是非常重要的。
本文将介绍管道支吊架的选择原则。
二、管道支吊架的分类管道支吊架是按其作用和结构特征分类的。
一般情况下，管道支吊架可分为以下四种类型：1.吊架：管道系统的竖直管道需要使用吊架来支撑，吊架要使用足够多的长进制以便能够承受管道的重量。
吊架的材料可分为铸铁、钢材和不锈钢三种。
2.支架：支架可以固定水平或倾斜的管道，防止其移动或旋转。
支架通常是由管接头，螺栓，螺帽，角铁等组成。
3.弯头支架：适用于需要进行水平弯曲管道的系统，弯头支架通常有许多可自由旋转的部件，以适应管道系统的角度变化。
4.特殊支吊架：根据特定的行业需求而设计的支架，例如地震支架、防火支架等。
三、管道支吊架的选择原则管道支吊架的选择应该基于具体的管道系统工作环境，例如管道材料、管道直径、管道质量与厚度、环境温度、介质温度等因素。
具体来说管道支吊架的选择应遵循以下原则：1. 确保足够的承载能力根据管道的负载特点，需要选择与之匹配的支吊架。
在选择之前需要了解所需的管道重量，这可以通过测量管道重量或计算其质量来确定。
例如，对于大直径管道，需要选用更多的支架。
2. 考虑管道的安装位置所选管道支吊架应能够满足精确位置的需求。
例如，在某些情况下，由于管道位置的限制，可能需要使用半环型支架来确保管道的稳定性。
3. 确认管道的类型和直径不同类型的管道需要选用不同类型的支吊架。
例如，液化天然气（LNG）管道需要使用特殊的支吊架和相关设备，而大直径管道需要使用更多的支架。
4. 考虑周围环境因素环境因素对管道支吊架的选择也可能产生影响。
如适应高温、腐蚀等强环境；适应大型机械震荡、地震等场景。
环境因素的考虑应结合具体情况来进行。
5. 确认使用寿命支吊架的使用寿命应符合工程规定并能承受长期使用，其寿命应与管道系统计划的使用寿命相匹配或更长。
管道支架选型的基本原则
管道支架选型的基本原则管道支架的选型应该考虑到管道的材质和尺寸。
不同材质和尺寸的管道需要不同类型和规格的支架来保证稳固和安全。
例如，对于金属管道，常见的选型有金属支架和吊架，可以根据管道的直径和重量来选择合适的型号和规格。
而对于塑料管道，则需要选择与其兼容的塑料支架，以避免产生化学反应或损坏管道。
管道所处的环境和工况也是选型的重要考虑因素。
不同的环境和工况对管道支架的要求不同。
例如，在室内环境中，通常可以选择普通的金属或塑料管道支架。
而在户外或潮湿的环境中，应选择具有防腐蚀和耐候性能的支架，以保证其长期使用。
另外，在高温或低温环境下，也需要选择具有耐高温或耐低温性能的支架，以保证管道的正常运行。
管道支架的安装方式也需要考虑。
常见的安装方式有固定式和可调节式。
固定式支架适用于稳定的管道系统，一般不需要频繁调整。
而可调节式支架适用于需要经常调整高度或位置的管道系统，可以根据实际需要进行灵活调整。
在选型时，需要根据管道系统的特点和需求来选择合适的安装方式。
管道支架的质量和可靠性也是选型的重要考虑因素。
选择质量可靠、具有良好耐久性的支架，可以保证管道系统的长期稳定运行，减少维修和更换的频率。
同时，选型时还要考虑支架的负荷能力和抗震性能，以保证在外部冲击或地震等情况下，管道系统能够安全可靠地工作。
成本也是选型时需要考虑的因素之一。
选择合适的管道支架既要满足技术要求，又要符合预算限制。
因此，在选型时需要综合考虑支架的性能、质量和价格等因素，找到最佳的平衡点。
管道支架的选型应该根据管道的材质和尺寸、环境和工况、安装方式、质量和可靠性以及成本等因素进行综合考虑。
只有在考虑全面的基础上，才能选择到合适的管道支架，保证管道系统的安全稳定运行。
管道支吊架的选用原则
管道支吊架的选用原则在选用管道支吊架时，应按照支承点所承受的载荷大小和方向、管道的位移情况、工作温度、是否保温或保冷、管道的材质等条件选用合适的支吊架。
应尽可能选用标准管卡、管托和管吊。
焊接型的管托、管吊比卡箍型的管托、管吊省钢材，且制作简单，施工方便。
因此，除下列情况外，应尽量采用焊接型的管托和管吊；1、管内介质温度≥400℃的碳素钢材质的管道;2、输送冷冻介质的管道;3、输送浓碱液的管道;4、合金钢不锈钢管道以及需要进行焊后热处理的管道；5、生产中需要经常拆卸检修的管道；6、架空敷设且不易施工焊接的管道；7、非金属衬里管道。
为防止管道过大的横向位移和可能承受的冲击载荷，一般在下列地方设置导向管托，以保证管道只沿着轴向位移:1、安全阀出口的高速放空管道和可能产生振动的两相流管道。
2、横向位移过大可能影响邻近管道时；固定支架之间的距离过长，可能产生横向不稳定时。
3、为防止法兰和活接头泄漏要求管道不宜有过大的横向位移时。
4、为防止振动管道出现过大的横向位移时。
当架空敷设的管道热胀量超过100mm时，应选用加长管托，以免管托滑到管架梁下。
下列情况应选用可变弹簧支吊架：1、由于管道在支承点处有向上垂直位移，致使支架失去其承载功能，载荷的转移将造成邻近支架超过其承载能力，或造成管道跨距超过其最大允许值时。
2、当管道在支承点有向下的垂直位移，选用一般刚性支架将阻挡管道的位移时。
3、选用的弹簧其载荷变化率应不大于25%，载荷变化率由下式计算：式中f s——载荷变化率，%；△——管道垂直位移，mm；K s——弹簧刚度,N/mm；F H——工作载荷，N。
4、当选用的弹簧不能满足上述载荷变化率时，可选用最大允许载荷相同的可变弹簧串联安装。
5、当实际载荷超过选用表中最大允许载荷时可选用两个或两个以上相同型号的可变弹簧并联安装。
载荷按并联弹簧数平均分配。
当管道在支承点有垂直位移较大，且要求支承力的变化范围必须限制在6%以内或有特殊要求时，管系应采用恒力弹簧支吊架。
管道支吊架的设置及选用
矩大 ， 易造 成支 吊架 过载 ；
从表 ４和表 ５可 以看 出 ： １ 案二 管系 的一 次应力 、 ） 方 二次应 力都 满足许 用 应力 的要求 ：
２管 系在 ⑩ 点处 设 置 的刚 性 支架 脱 空 ， 是 管 ） 这 系在⑩ 点 向上位 移造 成 的 ；
通 过 Ｃ Ｅ ＡＲ１计算 得 到管道 一次应 力 、二 次 ＡＳ Ｉ 应力如 表 ４所示 ， 约束点 受力 如表 ５ 。
表 ４ 方 案 二 的 管道 一 、 二次 应 力
Ｔ ｂ ４ Ｔ ｅ ｆ ｓ ｎ ｅ ｏ ｄ ｓｒｓ ｆ ｉ ｉｇ ｉ ｃ ｅ ａ ｈ ｒｔ ｄ ｓ ｃ ｎ ｔ ｓｏ ｐ ｎ ｎ ｓ ｈ ｍｅ ２ ｉ ａ ｅ ｐ
表 １ 管 道 计 算 参 数
Ｔａ １Ｐｉ ｎｇ ｃ ｌｕ ａ ｉｎ ｐａ ａ ｔｒ ｂ ｐｉ ａｃ ｌ ｔｏ ｒ ｍｅｅ ｓ
也非 常灵 活 ， 变化 的范 围 较 大 ， 吊架 的位 置 、 可 支 数
量 和 型式 选择 往往 因人 而 异 。对 同一个 管 系存在 着
多种 支 吊架设 置方 案 ，不 同 的设 置 形式 将 反映 出不 同 的应力 分布 、 力及 约束 点受 力ｌ 应 ｌ ｌ 文 通过一 个 。本 典 型 的例 子来 说 明不 同 的支 吊架 设 置对 管道 应力 分 布状 态 、 道 的约束 点 作用 力和 力矩 的影 响 。 管
关 键 词 刚 性 支 吊架 ； 簧 支 吊架 ； 置 ； 位 移 弹 设 热
中 图 分 类 号 Ｔ ０ ５８９ Ｑ ５． ＋
文献标识码 Ｂ
Ｄ Ｉ ０３ ６６ｉ ｎ１０ — ８ ９２ １ ． ．１ Ｏ ． ９ ．ｓ． ６ ６ ２ ． ２ ４０ ５ １ ９ ｓ ０ ０ ０
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1.5Mx rxWx
1r.y5WMyy
0.85f
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
1.5M x rxWx
0.85f
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 )
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
1.5Mx rxWx
1r.y5WMyy
0.85f
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
My
Wx
Wy
结果 钢材抗拉强度设
（N*mm） （N*mm） （mm3） （mm3） （N/mm2） 计值（N/mm2）
12.6 749778 10 748087 8 746679 6.3 745693
303660 62100 10200 81.30021
215
302975 39700 7800 113.4383
215
302405 25300 5790 162.47894
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。
大管道贴梁底
15＃ H型 钢
加 强 肋 采 用 10m m 厚 钢 板 双 面 焊 接
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
四、成品支架展示
支架大样图及完成照片展示：
四、成品支架展示
四、成品支架展示
五、施工保障措施
1、质量保障措施 (1)、所以进场材料全部进行验收，从 材料源头开始控制质量，杜绝使用不 合格产品。 (2)、所有焊工实名制管理，确保每道 焊缝合格，对于焊缝全数检查。 (3)、支架所有焊缝采用专职焊工焊接 ，对于焊缝进行防腐处理。
管径 （m m） 400
每M保温
壁厚 外径 内径 每M管 每M水
每M满水
重量（Kg）
（m） （m） （m） 重（Kg） 重（Kg）
重（Kg）
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
每M满水
重量（Kg）
（m） （m） （m） 重（Kg） 重（Kg）
重（Kg）
0.009 0.426 0.408 92.554 130.740 3.741 227.035
每个支架相当于承受两根4.8m DN400无缝钢管 总重量为M=230*4.8*2=2208Kg 故F=Mg=22080N=22KN
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：
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
215
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
M12
12.97
M16
24.5
剪力值KN 8.93 16.86
DN400无缝钢管重量表：
管径 （m m） 400
每M保温
壁厚 外径 内径 每M管 每M水
（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
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；
Hale Waihona Puke 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；
大型管道支吊架设计选型
目录
一、重点、难点分析 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；
三、螺栓及吊具选型
假设使用M12膨胀螺栓，共计 12个，则，能承受的剪力值为 107.16KN 为管道重量的5倍。 此处，每个支架使用M12的膨 胀螺栓12个，完全能够承受此 种支架方案的受力。
三、螺栓及吊具选型
2、葫芦吨位确定： 一次性吊装2根DN400管道，每根管道长24 米。DN400管道重量为92.5KG/M。故管道 总重量为M=2*24*92.5=4440KG。 每根支架总长度为3米，与管道一次性固定3 根支架。12.6#槽钢重量为12.4KG/M。 故支架总重量为M=3*3*12.4=111.6KG 支架与管道总重量为 M=4440KG+111.6KG=4551.6KG 吊装过程采用4个葫芦同时均匀受力，此处每 个葫芦承受的重量为4551.6/4=1137.9KG 葫芦采用3吨位的能够满足；