浅谈架空管道钢结构支架设计
浅谈管道支架设计

浅谈管道支架设计摘要:在以往的工艺管道设计中管道支架的设计往往存在被忽略的现象,但是随着石油化工装置大型化的不断发展,装置中大直径的管道越来越多,而管道支架设计是否合理直接影响到了装置的安全性,因此现在设计对管道支架设计的合理性要求越来越高了。
本文浅谈了管道支架的选用和支架位置的确定。
关键词:管道;支架。
一、概要石油化工装置中的管道种类繁多、使用工况千差万别、影响其使用的因素复杂,但是所有的管道敷设都需要借助各种不同形式、不同性能的支架来完成,所以管道支架对于整个装置都起着十分重要的作用。
特别是如今高温高压、有毒可燃和强腐蚀性的管道越来越多,正确设置满足安全生产的管道支架更为重要。
管道支架按照其所起的作用可分为一下几类:承重支架、限制性支架和减震支架。
承重支架顾名思义其主要作用是承受管道的荷载;限制性支架主要用于限制、控制和约束管道在某一方向上的变形或位移;减震支架用于限制和缓和由地震、风压、水击、安全阀出口反作用力等引起的管道振动。
具体的,承重支架又可以分为:刚性支架、可调刚性支架、可变弹簧支架和恒力弹簧支架;限制性支架可分为:固定支架、导向支架和限位支架;防震支架可分为:防振管卡和阻力减震器。
每一种支架都有其特有的用途,在具体的设计过程中根据实际需要进行选择。
管道支架的结构组成基本上可以分为三部分,第一部分与管道直接接触或与管道直接焊接的部分——附管部分;第二部分与地面、设备、建筑物及构筑物等支承设施相连的部分——生根部分;第三部分连接附管部分和生根部分的部分——中间连接件。
在具体的设计过程中,根据实际情况确定使用何种管道支架结构。
二、管道支架的选用管道支架的选用应按照支承点所承受的荷载大小和方向、管道的位移方向、工作温度、是否保温或保冷、管道的材质等条件选用合适的标准支吊架。
2.1荷载大小和方向问题荷载大小和方向除了考虑管道自身管道重量、介质重量和管道保温保冷材料重量外,还应根据实际情况充分考虑热态时的位移载荷、风载荷、雪载荷、地震载荷、安全阀开启时的反冲载荷、水压试验时的充水重量等,在考虑了上述荷载以外还应适当的考虑流出余量。
钢结构架空管道支架的设计

[] H 99 石 油化 工 企业 排 气 筒 和 火 炬 塔 架 设计 规 范 【】 5 S J —1 2 S 【 稿 日期 ] 0 00 .4 收 2 1—42
管架 内力 , 选择 与管 架匹配的管托和基础 形式, 对管架设计的
科学性、 安全性、 经济性十分重要 。
【 关键词】 架空管架; 荷载; 计算长度 ; 长细比
【 中图分类号】 u 9 T 31 【 文献标志码】 A
当于 支承 在 一 个有 限变 位 的弹性 支座 上 ,管 道在 柱
b t h o mai n o p c y tm n o wo k t g t e . oh te fr t fa s a e s s o e a d t r o eh r De e dn f tep p c t cu a a u e , a o a l h i e p n i gO ier ksr t r le t r s a e s n b e oc h a u f r c f r r c - p , d t r ie h p p r c la s al wi g h o ak t e y eem n te i e a k o d , l o n t e s n e e s ai n a c l o f e g h t ec re t n l s n l d r s t a dc lu  ̄i no ln t , o r c ay i a d e n r o h a s
u e f me a d b scf m f a e t i er c e i s in i , t b a n a i r so r , o p p a k d s ce t c r o c n g i f s ft , c n myiv r mp r n . aey e o o s eyi o t t a
钢结构安装支撑架搭设方案

钢结构安装支撑架搭设方案一、工程概况。
咱这个钢结构安装工程呢,就像是搭一个超级大的积木,不过这个积木可重得很,还得搭得特别稳。
这个钢结构的形状啊、大小啊、重量啊啥的,都是咱搭设支撑架得考虑的因素。
比如说,要是钢结构是那种长长的大梁,支撑架就得有足够的强度和稳定性来撑住它,可不能让它中途掉链子。
二、支撑架选型。
1. 材料选择。
支撑架的材料就像战士的武器,得选好的。
咱一般就选钢管,这钢管就像硬汉一样,能扛得住压力。
钢管的规格呢,要根据钢结构的重量和尺寸来定,就像给不同身材的人配不同尺码的衣服一样。
一般常用的是直径48mm、壁厚3.5mm的钢管,这种钢管在市场上也比较容易买到,就像大众款的衣服,性价比挺高。
除了钢管,连接的扣件也很重要。
扣件就像关节,把钢管连接得紧紧的。
咱得选质量好的扣件,可不能让它们在关键时刻掉链子。
直角扣件、旋转扣件和对接扣件都得备齐,各有各的用处。
2. 支撑架形式。
根据钢结构的安装位置和形状,支撑架的形式也有不同。
如果是安装平面的钢结构,像那种厂房的屋顶钢结构,咱可以采用满堂脚手架的形式。
这就像在屋子里搭满了架子,把钢结构稳稳地托住。
满堂脚手架的立杆间距、横杆步距都得根据计算来确定,不能瞎搭。
一般立杆间距在1.2 1.5米之间,横杆步距在1.5 1.8米之间比较合适,就像排兵布阵一样,要有个合理的间距,这样每个“士兵”(钢管)都能发挥最大的作用。
如果是安装那种高耸的钢结构,像烟囱或者高塔之类的,就可以采用塔式支撑架。
塔式支撑架就像一个金字塔一样,底部比较宽,越往上越窄,这样稳定性就比较好。
塔式支撑架的每层高度和杆件的角度都要经过精确的计算,就像盖金字塔的工匠一样,每个细节都得注意到。
三、支撑架搭设。
1. 基础处理。
支撑架的基础就像房子的地基,得打得牢固。
如果是在比较硬的地面上,像混凝土路面,那还好说,只要把地面清理干净,确保没有杂物和松动的石块就可以了。
但如果是在软土地面上,那就得想办法加固了。
浅析钢结构厂房内管道和支架安装

浅析钢结构厂房内管道和支架安装摘要:随着工业的不断发展,钢结构厂房管道安装受到了广泛的关注,传统工艺存在一些缺陷,例如焊接方法不当、管道连接不够紧密、电流控制不灵活等。
鉴于上述情况,应在安装前严格检查材料,严格执行施工标准,确保万无一失。
因此,本人在文讨论了基于大型工业钢结构厂房管道安装的标准工艺措施。
关键词:大型工业厂房;工业管道;安装1、前言近年中国制造业进入了黄金时代,工业生产规模长期保持快速增长。
生产企业的生产能力强,分工逐步细化,各配套设施已尽量满足生产要求。
以车间和生产厂为代表的工业建筑厂规模正在扩大,可以获得配套产业的发展,管道安装水平也得到了提高。
2当前工厂管道安装中存在的焊接缺陷2.1不完全熔合工业管道底部的6点,11点和1点接头容易出现焊接不完全的缺陷,焊道和金属以及焊缝和焊缝没有完全熔合。
这是工业管道安装过程中的表面缺陷。
容易引起应力集中,对管道造成很大危害。
2.2熔渣留在焊缝中在管道的焊接过程中,渣的残余在焊缝也是常见的,即焊渣中留下的渣引起的缺陷,熔渣的位置是不确定的。
导致熔渣夹杂的主要因素是焊工的技术水平不够,最后在熔池冷却和凝固之前熔渣未被焊接,并保留在焊缝中。
2.3裂缝若金属材料中的原子结合被破坏,会产生新的表面裂纹现象,属于裂纹。
裂缝对管道安装和焊接接头非常有害,管道维护困难,影响管道运行。
因此,应特别注意裂缝的发生。
2.4产生气孔在熔池冷却之前,金属中的气体不能及时逸出,然后保留在焊接金属或表面中以形成孔。
产生气孔的气体有多种,例如由熔融涂层产生的气体;溶解在金属和焊条的钢芯中的气体等。
3管道设计施工原则在施工前,应测量和检查管道支点的位置,在设计和安装的基础上,应尽可能调整管道的直径和位置,以确保安装后管道的高度合理,整体布局美观。
对管道进行现场检查,施工前对材料进行全面检查,即检查管道、配件、阀门证书、样品的质量,确保质量不低于设计标准。
此外,根据现场取样,确保每批材料符合要求,应严格检查阀门,确保安装前没有质量问题。
钢结构管道支架设计要点分析

钢结构管道支架设计要点分析发布时间:2022-10-11T07:51:54.373Z 来源:《建筑实践》2022年10期5月(下)作者:冯密林[导读] 管道支架一般可以分为固定支架、单向滑动支架、双向滑动支架等几种形式冯密林中冶沈勘秦皇岛工程设计研究总院有限公司河北省秦皇岛市 066000摘要:管道支架一般可以分为固定支架、单向滑动支架、双向滑动支架等几种形式。
固定管道支架主要承受一段范围内的水平力的作用,所以应采用四柱式有支撑的空间钢框架结构支架。
一般每100m就要设置一道固定管道支架。
由于滑动管道支架仅承担由管道引起的竖向荷载,不承担管道所产生的水平荷载,顶端可随着管道的变形而滑移,所以滑动管道支架可采用单个或者单榀支架(两根支架柱)的形式。
关键词:管道支架、固定、刚接、铰接引言随着国家基建进程的加快,冶金企业也开始走上了快速发展的道路。
冶金企业的介质输送管线属于重要节点工程,对各个部门车间的正常运行和生产起到了至关重要的作用。
而作为管线中不可或缺的一环,管道支架的设计与施工也逐渐被大众所注意。
由于其庞大的数量,为了保证管道的安全性和可靠性,在结构设计中考虑全面和合理就势在必行。
由于钢结构支架有着重量轻、施工方便、造价低等多个优点,所以钢结构支架广泛适用于管道支架的设计及施工中。
本文就钢结构支架的设计要点进行剖析,以使钢结构支架达到优化设计、经济合理的目的。
1 管道支架的基本规定通常情况下,钢结构管道支架的设计使用年限控制在30年~50年以内,在使用年限内,还要每3~5年进行一次钢结构表面涂装的维护,以保证主材不会受到空气腐蚀。
根据输送介质管道的危害性及被破坏后产生的后果,可以将管道支架的安全等级划分为一级和二级。
造成破坏后果很严重,直接危及人的生命安全活造成重大经济损失的情况为一级,要求进行结构设计时结构重要性系数不小于1.1。
其他情况为二级,要求进行结构设计时重要性系数不小于1.0。
管道支架一般可以分为固定支架、单向滑动支架、双向滑动支架等几种形式。
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。
钢结构管道支架的优化设计

钢 结 构 管 道 支 架 的 优 化 设 计
刘 大 怡
( 武汉都市环保工程技术股份有限公司 , 湖北 武汉 4 3 0 0 7 0)
摘
要: 介绍 了钢结构管道支架的一般设计原则及 常用结构 类型 , 以某钢厂 大型煤气 管道 支架设计为例 , 用有 限元方 法计 算 了钢
构件采用不同截面时的应力及 自重 , 通过比较分析 , 总结 出合理、 经济 的管道支架优化设计原则 , 以达到优化设计的 目的。
/ 5 0 0; 其他管道支架横梁 的最 大挠度不 应大 于梁跨 度 的 1 / 2 5 0 。 括 固定 支架 、 刚性管架 、 柔性管架 、 半 铰接管架 、 双 向活动管架 ( 摇 1 标准值 ) 作用下 的挠 度容许值不 大于 / , / 4 0 0 ; 管道 水平 摆管架 ) 。组合式管架包 括桥架 式 、 桁架式 、 悬 臂式 、 悬索 式及 吊 竖 向荷 载(
此得 出本文所得公式 的可行性 。 2 ) 给 出了在 导线任一位置作用一集 中荷载时 的线形 方程 , 并 且计算 了相应的弧垂 。和现有 的线形做 出 了比较 , 现有文 献 [ 1 ]
论述钢结构厂房管道支吊架施工方法

论述钢结构厂房管道支吊架施工方法伴随着我国近年来工业化进程的不断加快,我国针对建筑行业及有关于工业化生产所需的领域都开始出台相应政策,尤其是近几年来,针对工业化生产所需要的建筑物设计已受到当今国家的高度重视。
其实在我国工业化生产的场地在进行整体设计过程中,一般都会选择钢结构厂房的应用,而钢结构厂房也已经大量的发展到我国当今的工业生产当中,并且在工业化生产的整体设计过程中,钢结构厂房的管道设计也十分重要,需要与很多辅助设备,比如通风,通电,电路,电器等设备进行连接和引导,尤其是钢结构厂房的管道支架的施工设计,而本文将会就钢結构厂房管道支吊架施工方法进行仔细分析。
标签:钢结构厂房;管道支架;分析与论述目前在我国工业建设过程中,人们对建筑物的建设速度和建设质量都提出了很高的要求,尤其是近几年土木工程的钢结构专业,已达到相应的先进技术领域。
钢结构本身具有质量高,结构好的特点,更重要的是它可以适应任何一个环境与场地的建设[1]。
因此,钢结构在很多行业都具有良好的发展前景。
尤其在我国很多自动化生产车间,都需要钢结构及相应的设计方法来进行对整个场地的搭建。
运用钢结构它们能够更好的将管道器械,电线通过钢结构的整体支架来进行引导和使用。
但同样由于钢结构自身的整体特点,在进行钢结构厂房管道支架设计过程中,经常会出现诸类问题,但一些问题在如今的领域和研究范围内仍无法有效解决,其实对钢结构厂房而言,管道支架仅靠钢结构本身的使用方法以及相应的特点来支撑的话,那么不可能实现厂家的需求,因此要在钢结构的柱间,梁间,以及钢结构之间增设相应的支架吊点是非常必要的。
一、轻型钢结构厂房的支架做法现如今在我国钢结构研究领域中,其本身并没有相关规范和使用准则。
而对钢结构的分类也没有详细注释,而在工业生产中所应用到的重型钢结构和轻型钢结构,一般而言,重型钢结构略宽,轻型钢结构略窄。
而钢结构本身的结构形式在如今的市场和工业化领域比较常见。
钢结构本身承载非常大的负载量,在钢结构厂应用和建设过程中,钢结构上面安装相应的管道并不太难,可直接沿着钢结构的整体支架和整体设计部分直接铺设相应管道。
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浅谈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。
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支架设计
1.1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。
单向活动管道支架可设计为刚性、柔性和半铰接的构造
形式。
双向活动管道支架允许管道沿平面内任意方向变形。
双向活动管道支架可设计为摇摆管架、双向滑动管架和摇动吊梁管架。
管道跨越河流、山谷、铁路、公路以及其他建筑物而跨距超过允许值时,或因管径较小
设立的管架数量过多而不合理时,可设置桁架实现跨越。
支架宽度根据工艺和设备专业资料的管道布置和计算确定,也可按照支架高度的
1/8~1/12进行估算,还应注意避开地上、地下设备管线的位置。
当支架高度不大于10m时,
支架顶部和底部同宽;当支架高度大于10m时,可采用上小下大的梯形样式。
当支架高度不大于10m时,其立柱截面优先采用热轧H型钢或热轧工字钢;当支架高度
大于10m时,宜采用焊接H型钢;支架的横梁优先采用热轧H型钢,也可采用焊接H型钢;支撑采用角钢制作,当立柱断面高度不大于300mm时,可设单片支撑,当大于300mm时,
宜设置双片支撑。
当固定支架(由两片单片支架和垂直支撑、横梁组成)高度大于10m时,宜
沿竖向不大于5m且不超过两个垂直支撑的节间高度设置一道水平支撑,以增强固定支架的
整体性和抗扭转能力。
1.2荷载
恒载:①管道重(包括管道、内衬、保温层、管道附件等);②介质重;③管架重。
活荷载:①检修平台上活荷载;②灰荷载;③管内沉积物;④试压水。
水平推力:①管道补偿器的弹性力;②介质压力作用下的管道盲板力或鼓壁力;③固定、刚性管架的管道摩擦力或活动管架位移反弹力。
④管道横向位移的摩擦力风荷载:①管道上的风荷载;②管架上的风荷载。
特殊荷载:事故水、地震作用。
其他荷载:①冰雪荷载,在寒冷地区,当管壁温度在0℃以下时,应按具体情况考虑;
②预留荷载。
1.3支架结构内力分析
支架的计算应采用不完全铰接的平面杆系进行内力分析。
结构计算可手算或采用PKPM
的STS支架计算模块等进行计算分析。
根据支架所承受的竖向和水平力,可按操作状态、试
压状态、地震状态三种工作状态计算,这三种状态下考虑下列组合:
操作状态:永久荷载+活荷载+纵向水平荷载+风荷载。
试压状态:永久荷载+试压水荷载+风荷载
地震状态:永久荷载+50%活荷载+固定管架水平推力+地震作用
1.4计算简图
管架结构按弹性体系计算,管架结构受力复杂,其柱、梁和基础均为双向受力构件,但
在一般情况下,可根据设计经验简化计算,各类管架计算简图如下。
(1)固定管架计算简图
以上类型管架柱沿管道纵向方向计算长度系数取值宜为:固定管架取垂直支撑节间长度
(没条件设垂直支撑按2.0取);单片刚性管架按1.5取;单片柔性管架按1.25取;半铰接管架按1.0取。
1.5节点构造
支架横梁与柱的连接:当设置垂直支撑时,横梁为一整根型钢,横梁下翼缘与柱头端钢
板焊接,此构造的优点是梁和柱的连接构造简单,横梁可以很方便的左右悬挑;支架横梁与
柱连接节点在STS计算分析时,应将柱顶点铰接,柱间交叉垂直支撑设置为单拉杆。
图3 刚性管架计算简图
a)平面示图 b)平面内计算简图 c)平面外计算简图
(3)单片柔性管架计算简图
图5 半铰接管架计算简图
a)平面图 b)平面内简图 c)平面外主动管在上层
d)平面外主动管在下层
2管架体系中的桁架设计
2.1桁架杆件截面
2.1.1截面型式
桁架上弦杆一般采用单角钢,对于跨度较大的管道体系,可采用双角钢组合截面、槽钢
或H型钢截面。
下弦杆一般采用单角钢,角钢布置为肢尖向内、向上,对于大跨度桁架可采用H型钢。
端竖杆:一般采用宽翼缘焊接h型钢,并使截面强轴平行桁架跨度方向。
中间竖杆、斜腹杆及立撑一般采用单角钢直接与上、下弦相焊,但大跨度桁架则应根据
计算要求,采用连接板连接。
上、下弦水平支撑采用单角钢通过连接板与上下弦相连。
2.1.2杆件截面计算
根据桁架内力分析所得的内力对杆件进行截面设计;对于减小弦杆平面外计算长度的支
撑体系一般按杆件的长细比确定。
桁架杆件设计为单角钢时,在进行强度和稳定计算时,应按《钢结构设计规范》的相关
规定对强度设计值进行折减。
腹杆与弦杆不设置节点板而直接焊接连接时,应考虑焊缝落弧
对弦杆截面的削弱影响;此外,还应考虑腹杆重心线在上、下弦节点处的交汇点不在弦杆的
重心线上所形成的附加弯矩所产生的附加次应力。
2.1.3桁架的变形控制
桁架的跨中最大挠度值不应超过跨度的1/500。
大跨度桁架可预先起拱,起拱大小一般为恒载标准值加1/2活载标准值所产生的扰度值。
2.2管道支承桁架结构构造
(1)桁架的制作分段,当跨度不大于12m时不分段,大于12m时小于20m时分两段,跨
度在20m以上时分三段或三段以上,每段长不超过12m,每段之间应采用等强拼接连接。
(2)桁架与支架的连接桁架两端的支承支架可以都是单片支架,也可以一端单片支架一端
为固定支架。
桁架可以通过两端的立柱叠接于两端支架的横梁上,也可以用弦杆直接平接于
两端支架的立柱上。
3结语
在管道支架的设计时,必须读懂、吃透上游专业设计任务书的意图和对土建专业的要求,合理布置支架的平面位置,使各支架较均匀的分担管道系统的水平荷载,荷载的取值及其组
合值尽可能符合实际;截面设计应满足强度、稳定要求,尽可能选择截面回转半径大的截面
形式。
参考文献
[1]《钢结构设计规范》(GB50017-2003).中国计划出版社,2003.
[2]《构筑物抗震设计规范》(GBJ50191-2012).中国计划出版社,2012.。