管道系统复杂支架选型难？这里有解决方案

重点难点分析：

难点：管线系统复杂，支架形式多样，选型困难，且支架易变形，造成隐患；

措施：

1、采用优质钢材制成；

2、对支架进行满载计算及应力分析；

3、选用经济、可靠的支架；

难点：管径大，受力集中；支架数量庞大，安全隐患多；

措施：

1、对焊工进行技术交底，选用熟练焊工专职生产，保证焊接质量和效率；

2、对焊缝进行防腐处理，必要时进行探伤检验；

支撑架的选择：

1.计算管道重量

按设计管道支吊架间距内的管道自重、满管水重量、保温层重量及10%的附加重量（管道连接件等）计算；

2. 设计荷载

垂直荷载：考虑制造、安装等因素，支吊架间距标准荷载乘以荷载分项系数1.35；

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。

3、横担弯曲强度计算

当横担有水平推力时，其弯曲强度按下式计算：

当横担不受水平推力时，弯曲强度按下式计算：

式中：rx，ry-截面塑性发展系数

1）承受静载荷或间接承受动载荷时，rx=ry =1.05。

2）直接承受动载荷时，rx=ry=1。

Mx、My——截面绕x轴和绕y轴的弯矩（N·mm）；

Wx、Wy—截面向x轴和y轴的净截面抗弯矩（mm3）；

f-钢材的弯曲和抗拉强度设计值（N/mm2）。

4.实例分析

现以两根DN400的无缝钢管作为支架为例：

（1）支架具体数据如上图所示，支架间距设置成每个支架4.8m；

（2）计算管道重量：

查阅硬件手册，计算得到下表：

（3）以10公斤计算，即重量不足10公斤，则按10公斤计算。

支架间距为4.8m，即每个支架相当于承受一条4.8m管道的重量，4.8m DN400无缝钢管的重量为：

M=4.8*每立方米水的重量=4.8*230=1104kg，所以力F=M*g=11040N

（4）荷载计算

根据支护方案，建立模型，分析压力状况，找出最不利点；

这里我们假设采用12.6#槽钢，根据五金手册，其单位重量为12.4kg/m，则其均布荷载为0.124N/mm；

槽钢横担上所受力是两个集中应力与一个均布荷载的叠加。

从图中可以看出，为便于计算，最不利点位于1/2处。由此可按公式计算得出支架标准荷载Mk=88495 N·mm

因为标准载荷Mk = 884951N*mm，所以垂直载荷Mx = 1.35Mk

水平荷载按垂直荷载的0.3倍计算，即水平荷载My=0.3Mx

从右边的表格中我们可以看出Wx=0.0621mm3，Wy=0.0102mm3。

为了增加安全系数，这里采用的材料为刚性材料，无塑性，截面塑性发展系数取1，即Rx=Ry=1

钢材抗拉强度设计值采用Q235钢材的数据，为215N/mm2，即f=215 N/mm2；

将数据代入横臂弯曲强度公式：

可知所验证的材料模型是否满足受力要求，各类型钢材的计算结果如下：

螺栓及吊架选择：

1、膨胀螺栓力的计算

膨胀螺栓设计参数如下：

DN400无缝钢管重量表：

每个支架相当于承载两根4.8米DN400无缝钢管

总重量为M=230*4.8*2=2208Kg

因此，F = Mg = 22080N = 22KN

假设采用12个M12的膨胀螺栓，那么所能承受的剪切力为107.16KN，是管道重量的5倍。

这里每个支架都使用了12个M12的膨胀螺栓，完全能够承受此支架方案的应力。

2、提升机吨位的确定：

一次吊装两根DN400管道，每根管道长24米，DN400管道重量为92.5KG/M，因此管道总重量为M=2*24*92.5=4440KG。

每个支架总长度3米，一次性将3个支架固定到管道上，12.6#槽钢重量为12.4KG/M。

所以支架总重量为M=3*3*12.4=111.6KG

支架和管道总重量M=4440KG+111.6KG=4551.6KG

吊装过程中采用四台吊机同时均匀受力，每台吊机承受的重量为4551.6/4=1137.9KG

3吨提升机即可满足要求；

成品支架展示：

施工安全措施：

1.质量保证措施：

（1）所有进厂材料均经过检验、测试，从源头把控质量，杜绝使用不合格产品。

（2）所有焊工实行实名制管理，保证每一道焊缝都合格，所有焊缝都经过检验。

（3）支架所有焊缝均由专业焊工焊接，并对焊缝进行防腐处理。

2. 成品保护措施

所有材料应存放在干燥、清洁的地方，以防止腐蚀。

3. 安全措施

（1）现场必须正确佩戴安全帽，高空作业必须正确佩戴安全带，脚手架、施工吊架必须搭设并检查，严禁酒后进入施工现场。施工经理必须为施工人员准备好相关应急措施。

（2）用于管道吊运的绳索、吊车等工具必须经过检验合格后方可使用，存在安全隐患的，禁止使用。

（3）梁上部设置的临时吊点必须焊接牢固，使用前必须由专人检查。

（4）管道吊装时必须配备足够的人力，不得盲目施工，现场必须有专人指挥吊装，吊装速度不宜过快，确保吊装安全、顺利。

（5）特殊工种作业人员必须持证上岗。现场进行电焊作业时，操作人员必须检查现场周围是否有易燃易爆物品，若有不安全因素，应采取相应的防护措施，将易燃物品移开、隔离，并派专业人员携带干粉灭火器进行监护。