管道支架的设计分析

管道支架的设计

首先我们应明确哪类管架应该土建专业设计,哪类管架应该配管专业设计。支承管道的管架通常分为三部分：

一、属于土建结构部分。习惯称之为“管架”或“管廊”，包括内管廊和外

管廊。

二、管道与土建结构之间相接的各种支、托、吊部分。

三、生根在建筑结构上的各种支架，高度通常在２ｍ以下。

通常第一类支架由配管专业提供条件，由土建专业设计完成；第二类支架通常由配管专业负责设计；第三类支架在建筑物上的预埋件由土建专业设计，其他部分由配管专业完成。

⒈管道支架的分类及定义

按支架的作用分为三大类：承重架，限制性支架和减振架。

①承重架：用来承受管道的重力及其它垂直向下荷载的支吊架。它又可分

为：刚性支吊架、可变支吊架或弹簧吊架、恒力吊架。

ａ、刚性支吊架：用于无垂直位移的场合。

ｂ、可变支吊架或弹簧吊架：用于有少量垂直位移的场合。

ｃ、恒力吊架：用于垂直位移较大的地方。

②限制性支架：用来阻止、限制或控制管道系统热位移的支架。它又可分

为导向架、限位架和固定架。

ａ、导向架：使管道只能沿轴向移动的支架，不允许有角位移。

ｂ、限位架：允许管子的某一点有角位移，但不允许有线位移。

ｃ、固定架：不允许支承点有三个轴线的全部线位移和角位移。

③减振架：用来控制或减除重力和热膨胀作用以外的任何力（如物料冲击、

机械振动、风力及地震等外部荷载）的作用所产生的管道振动的支架。

减振架有弹簧和油压式两种类型。

⒉水平管道的最大支架间距

管道支架间距是指管道的跨度。一般管道的最大支架间距是按强度条件及刚

度条件计算决定，取其较小值。

管道支架的设置使管道形成分段，常见的有几种典型的形式：ａ、单跨梁（有图）ｂ、多跨连续梁（有图）ｃ、Ｌ形弯管（有图）ｄ、Ｕ形弯管（有图）ｅ、三轴向弯管

（有图）

①支架间距按强度条件计算：

W

Z L

][式中：L —管道支架间距，m ；

Z —管子断面系数，3

cm ，通常管子的断面系数公式为

D

d

D

Z

324

4

；

W —管道单位长度的重力，单位：

m N /10；

][—热态下管材受重力荷载部分的许用应力，

MPa ，通常取

2

]

[

h

；

][

h

—管材在热态下的许用拉应力。

②按刚度条件计算：

4

10

1W

EI L

式中：W L 和意义同上，

E —管材在热态下的弹性模量，MPa ；I —管子截面惯性矩，4

cm ，64

4

4

d

D

I

；

—管子在跨中的挠度，mm 。

按刚度条件计算时的主要因素为挠度值的选取。在装置内的管道，一般选用

挠度在１０～２０mm 之间，推荐采用

＝１５mm 。对于装置外的管道，由于

常设计成有坡度的管道（２‰～５‰），其挠度采用较大值，可达３８

mm 左右。