管道固定支架的受力分析

管道导向支架原理导言管道导向支架是一种常用的工程结构，用于支撑和引导管道系统的安装。

它的设计原理和安装方法对于确保管道系统的性能和稳定性至关重要。

本文将对管道导向支架的原理进行全面、详细、完整地深入探讨。

管道导向支架的定义和分类管道导向支架是一种用于固定和引导管道的支撑结构。

根据其功能和用途的不同，可以将管道导向支架分为以下几类：1. 固定支架固定支架用于固定管道的位置，防止其在工作过程中产生位移和振动。

固定支架通常由支架座、法兰连接和支撑杆等组成。

2. 导向支架导向支架用于引导管道系统的运动方向，防止管道在工作过程中偏离预定轨迹。

导向支架具有一定的刚度和导向性能，可以使管道系统在压力和温度变化时保持稳定。

3. 补偿支架补偿支架主要用于吸收管道系统由于温度变化而引起的热胀冷缩。

它能够减少管道系统产生的应力和变形，保护管道的安全运行。

管道导向支架的原理和设计要点管道导向支架的原理包括两个方面：支持原理和导向原理。

在设计管道导向支架时，需要考虑以下几个要点：1. 管道受力分析在设计管道导向支架时，需要进行管道受力分析。

这包括静力学分析和动力学分析。

静力学分析用于计算管道受到的静载荷，例如重力、压力和风载荷等。

动力学分析用于计算管道受到的动载荷，例如地震和爆炸荷载等。

2. 支撑点的选取支撑点的选取对于管道系统的安装和运行至关重要。

支撑点应该根据管道的受力情况和导向要求进行合理布置。

通常情况下，支撑点应该位于管道的弯曲处、靠近法兰连接处和管道系统的接口处。

3. 材料的选择管道导向支架通常由金属材料制成，例如碳钢、不锈钢和铝合金等。

在选择材料时，需要考虑管道受力和工作环境的特点。

材料的选择应该具有足够的强度和刚度，以满足管道系统的要求。

4. 安装和调整安装和调整是管道导向支架设计的最后一步。

在安装过程中，需要保证支架的位置和方向与设计要求一致。

在调整过程中，需要根据管道的实际情况对支架进行微调，以确保管道系统的性能和稳定性。

1.支架荷载分类与计算1.1 管道及介质载荷管道及介质载荷包括管道自重、内衬保温层、管道附件、管架、介质重量。

对于大口径管道，其轻质保温层和管道附件重量相对管道自重可忽略不计。

在图2 中，支架1#承受的管道自重力为Pz1.2 管道补偿反弹力空调系统管道一般使用波纹补偿器图1 中，运行时，波纹补偿器上下管段因伸缩分别产生方向相反的补偿反弹力Pa1、Pa2，2#支架上，反弹力Pa2, 与向下作用的管道及介质等重量部分抵消，有利于支架的受力，而1#支架上，向下的反弹力Pa2 与管道及介质等的重力迭加，故两支架中．1#为受力不利支架．其补偿反弹力的计算式为P =Kw *Ex, Kw ——波纹补偿器总刚度．E ——设计补偿量。

1.3管道轴向不平衡内力立管运行或试压时，因补偿器一侧的阀门关闭产生的作用力使管道承轴向内力不平衡(见图2) ，1#支架为最不利情况的最不利部位。

管道系统试验压力高于工作压力，因此，试压时，系统承受的压力最大．为最不利状态，故应以试验压力为计算基础。

1#支架轴向不平衡内力Pn=Po*Ai Po 一一管内介质试验压力，Ai 一一波纹补偿器有效截面面积。

1.4活动管架摩擦力为保证立管稳定，在1、2#固定支架之间设立活动支架，为减少磨擦阻力．活动支架的抱箍卡般采用圆钢或扁钢管卡．抱箍安装不宜过紧其摩擦力较小．可忽略1.5 试压用水的重量试压水重量为两阀门之间试压管段所容水量的重量(Pr ) 。

1.6 振动载荷管路系统振动会导致管道位移，位移产生应力。

一般情况下．制冷系统设备运行时，其振动经过隔振处理和多处减振，传递至垂直立管的振动已经很小，几乎感觉不到，而试压时．管道本身没有振动故此项载荷可忽略。

1.7 积物及其它荷载此类荷载包括管内沉积物、操作平台荷载等。

空调系统介质为清水，按常规维护要求，管路系统应定期作水质处理，系统内基本无沉积物。

另外，一般情况下，楼层层高有限，管井内无需专门设立操作平台。

158研究与探索Research and Exploration ·工艺与技术中国设备工程 2019.10 (上)随着城市规划的要求，城镇供热的直埋管使用越来越多，在各个直埋蒸汽管项目中，设计、监理等项目质量控制单位把注意力主要放在钢管、保温层、补偿器等主要原材料上，经常忽略了工程中的一些结构细节和工艺要求，例如，焊接、支架等。

这里重点分析蒸汽直埋管内固定支架的常见问题，希望引起业内的重视，笔者并提供了一些解决办法。

当前蒸汽直埋管行业的钢套管通常多数使用钢制管道，特别是华南地区。

这种保温管的固定支架通常都是内固定支架，固定结构位于工作管外壁和钢套管内壁之间。

固定支架是直埋蒸汽管道分段热补偿的基准点和受力点，同时，固定支架对三通、支线、阀门等不适合产生热位移的部位进行保护，是整个管道系统稳定性的保障。

内固定支架的首要作用是承受因热补偿产生的推力。

直埋管最常用的补偿方式是轴向波纹补偿器，特别是长距离连续埋地敷设的直埋管。

少部分使用管道自然补偿或由架空管的补偿机构补偿。

无论热力管道是自然补偿还是机械补偿，工作管都需要固定支架作为受力点。

有波纹补偿器的管段，在管线热运行时，固定支架承受的主要作用力有工作管热位移时克服摩擦力时产生的反推力、波纹补偿器的弹力、工作管及保温层的重力介质产生的内压推力。

固定支架设计时，首先要计算其能否承受这里力之和（矢量和）。

但是不能仅以此作为固定支架受力计算的依据。

根据施工经验和理论计算，水压试验时，介质因内压力产生的轴向推力要比正常运行时大得多。

水压试验的目的是检验整个管道系统的强度，管道水压试验时，介质作用于工作管的压强和轴向总受力面积都比管道正常运行时要大。

以某直埋蒸汽管项目DN600管道为例，工作管规格为Φ630×10，钢套管为Φ1120×12，设计压力P=1.5MPa，使用的是外压轴向式波纹补偿器，补偿器的有效面积A=4766CM²，根据管道施工规范，管道水压试验的强度为1.5P.F=1.5PA=1072350N。

支架受力分析集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）管道支架受力分析——曹伟选取购物中心地下室某段压力排水管道进行受力分析：系统：压力排水材质：镀锌钢管管径：DN100管道数量：两根相邻两支架间距：6米一、管道重量由三部分组成：按设计管架间距内的管道自重、满管水重及以上两项之合10%的附加重量计算（管架间距管重均未计入阀门重量，当管架中有阀门时，在阀门段应采取加强措施）。

1、管道自重：由管道重量表可查得，镀锌钢管 DN100：21.64Kg/m ，支架间距按6米/个考虑,计算所得管重为：f1=21.64*6kg=129.84kg*10=1298.4N2.管道中水重l=3.14*0.1062*1000*6kg=211.688kg=2116.88N f2=πr2ρ介质3、管道重量f=f1+f2+(f1+f2)*10%=3756.81N4、受力分析根据支架详图，考虑制造、安装等因素，系数按1.35考虑，每个支架受力为：F=3756.81*1.35/2=2535.85N假设选取50*5等边角钢（材质为Q235）做受力分析试验1）应力应变关系如下：绘制成应力应变曲线图如下：从图中可以看出，应力/应变曲率变化平缓，处于弹性应力应变行为阶段，各部位均没有发生屈服现象。

由相关资料可查的50*5等边角钢的抗拉强度σb=423MPa，抗剪强度σr=σb*0.8=338.4MPa，型钢吊杆拉伸强度小于它的抗拉强度，型钢横担小于它的抗剪强度，所以50*5等边角钢可以满足使用要求。

2）危险部位应力分析图中的蓝色区域为支架应变最大的地方，也即该处最容易发生变形与开裂，在设计中应对有较大变形的地方，解决办法有两个：1、加固：可以通过增加肋板来加固，在型钢焊接的地方更应该满焊以此增大接触面，从而减小开裂的可能；2、通过选择更大规格的型钢来试验，直到满足设计要求为止。

通过上述例子，我们选择40*4的等边角钢来试验，通过计算和分析校核，发现可以满足使用要求，从而更加节省了型钢的用量。

管道支架受力分析——曹伟选取购物中心地下室某段压力排水管道进行受力分析：系统：压力排水材质：镀锌钢管管径：DN100管道数量：两根相邻两支架间距：6米一、管道重量由三部份组成：按设计管架间距内的管道自重、满管水重及以上两项之合10%的附加重量计算（管架间距管重均未计入阀门重量，当管架中有阀门时，在阀门段应采取增强方法）。

1、管道自重：由管道重量表可查得，镀锌钢管 DN100：m ，支架间距按6米/个考虑,计算所得管重为：f1=*6kg=*10=2.管道中水重l=**1000*6kg==f2=πr2ρ介质3、管道重量f=f1+f2+(f1+f2)*10%=4、受力分析依照支架详图，考虑制造、安装等因素，系数按考虑，每一个支架受力为：F=*2=假设选取50*5等边角钢（材质为Q235）做受力分析实验1）应力应变关系如下：绘制成应力应变曲线图如下：从图中能够看出，应力/应变曲率转变平缓，处于弹性应力应变行为时期，各部位均没有发生屈服现象。

由相关资料可查的50*5等边角钢的抗拉强度σb=423MPa，抗剪强度σr=σb*=，型钢吊杆拉伸强度小于它的抗拉强度，型钢横担小于它的抗剪强度，因此50*5等边角钢能够知足利用要求。

2）危险部位应力分析图中的蓝色区域为支架应变最大的地址，也即该处最容易发生变形与开裂，在设计中应付有较大变形的地址，解决方法有两个：一、加固：能够通过增加肋板来加固，在型钢焊接的地址更应该满焊以此增大接触面，从而减小开裂的可能；二、通过选择更大规格的型钢来实验，直到知足设计要求为止。

通过上述例子，咱们选择40*4的等边角钢来实验，通过计算和分析校核，发觉能够知足利用要求，从而加倍节省了型钢的用量。

以上分析只考虑了垂直方向的载荷，事实上关于有压管道，同时存在水平方向的受力，因此咱们分开单独分析一下二、支架水平方向受力1）补偿器的弹性反力Pk当管道膨胀时，补偿器被紧缩变形，由于补偿器的刚度（关于套筒式补偿器，那么由于填料的摩擦力作用），将产生一个抗击紧缩的力量，那个力是通过管道反作用于固定支架，这确实是补偿器的弹性反力，轴向型波纹补偿器的弹：性反力Pk=ΔX·Kx·10-1(kg)Pk式中ΔX—管道紧缩变形量（即管道的热伸长量）(mm)Kx—补偿器轴向整体刚度)(N/mm)其他各类补偿器可通过不同公式计算得出。

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。

管道支吊架受力分析总结管道安装在机电安装工程中占较大的比重，而管道支吊架的制安在管道安装中扮演着主要的角色，它直接关系到管道的承重流向及观感。

有些支吊架不但影响观感，更存在着安全隐患，为了消除管道支吊架存在的各种隐患，使管道支吊架制安达到较高水平，有必要对管道支吊架进行荷载受力分析，确保支吊架荷载在安全范围以内。

选取宝鸡国金中心-购物中心地下室某段压力排水管道进行受力分析：一、10%的附加。

4假设选取50*5等边角钢（材质为Q235）做受力分析试验分析过程：1、支架建立1）在REVIT导出要进行分析的支架剖面，然后打开solidworks软件,打开保存好的CAD支架剖面图；2）通过草图绘制工具绘制支架轮廓；3）通过插入-焊件-结构构件选择50*5等边角钢，并在绘制好的轮廓图上依次描图（如果没有需要的型钢号，可以下载国标型钢库放在solidworks指定的文件夹）；绘制型钢轮廓型钢的选择支架建立4）赋材质：对支架模型赋予普通碳钢材质；2、支架加载1）定义受力面：对横担的水管投影区域进行分割，便于为下一步载荷选择指定面（我们等效管道的作用力集中在水平中心截面）；2）边界条件、载荷的定义:对支架的上端进行固定，保证在力的加载过程中不晃动，对支架进行，型钢通过上述例子，如果我们选择40*4的等边角钢来试验，通过计算和分析校核，发现可以满足使用要求，从而更加节省了型钢的用量。

以上分析只考虑了垂直方向的载荷，实际上对于有压管道，同时存在水平方向的受力，所以我们分开单独分析一下。

二、支架水平方向受力（仅适用于热力管道）1）补偿器的弹性反力Pk当管道膨胀时，补偿器被压缩变形，由于补偿器的刚度（对于套筒式补偿器，则由于填料的摩擦力作用），将产生一个抵抗压缩的力量，这个力是通过管道反作用于固定支架，这就是补偿器的弹：性反力，轴向型波纹补偿器的弹性反力PkP=ΔX·Kx·10-1(kg)k式中ΔX—管道压缩变形量（即管道的热伸长量）(mm)Kx—补偿器轴向整体刚度)(N/mm)其他各类补偿器可通过不同公式计算得出。

空调水管波纹管补偿器固定支架的受力分析摘要：随着建筑高度和规模的增加，空调水管在竖向布置和水平布置的距离也不断增大，此时需要正确计算固定支架的受力、合理选择安装补偿器。

以往工程设计中容易忽略这个问题，造成空调水管无法施工、水压试验时承重结构被破坏，延误工期并造成经济损失等。

关键词：空调水管；固定支架；受力分析前言在设计热力管道时，管道热补偿的方法有：利用管道自身弯曲的自然补偿和采用补偿器进行补偿。

首先考虑充分利用管道本身的自然弯曲来补偿管道的热伸长，在无条件利用管道本身自然弯曲来补偿管道的热伸长时，应采用合适的补偿器。

常用的热补偿器有方（矩）形补偿器、套管式补偿器、波纹补偿器、球型补偿器。

其中波纹管补偿器具有占用空间小、不易泄漏、补偿量大等优点因此得到了广泛的应用。

因此本文将主要以波纹管补偿器的固定支架作为研究对象进行分析。

1空调水平管道固定支架的受力计算1.1水平管道固定支架推力的组成（1）波纹管补偿器内壁上的内压推力FBP；（2）管内水压力产生的推力FNP；（3）补偿器的弹性力FM；（4）管道位移时的摩擦力Ff。

1.2计算公式FN1=FBP+FM+Ff+FNPFBP = P *（A-A D）FM = K* XF f =q*L*μFN P = P *A D式中：FBP －波纹补偿器内压推力，NFM －波纹补偿器的弹性力，NFf －管道热位移时产生的摩擦力，NFN P －管道的内压推力，NP －管道的工作压力，MPaA －波纹补偿器的有效面积，mm2A D－管道的内截面积，mm2K －补偿器的刚度系数，N/mmX －管道的热位移量，mmq－管道单位长度计算载荷，N/mL－从固定支架到补偿器之间的管长，mμ－摩擦系数，滑动L= 0.3，滚动L=0.1FN2=FBP+FM+ Ff -0.7*（FBP’+FM’+ Ff’）注：摩擦力忽略不计FN3=FBP+FM+ Ff +FNP -0.7*（Fx+ Fzf’）Fx=Fzf’= q*μ*cosα（+ L 1）式中：Fx－自然补偿在水平轴上的弹性力，NFzf’－自然补偿管段自重摩擦反力产生的水平推力，NW －管道断面系数，m3R －管道允许的弯曲应力，R = 800N/m2L 1－固定支架G7到弯头之间的管段长度，mα－管道拐弯角度由上面公式可以看出，合理的布置波纹管补偿器可以减少固定支架的受力。

支架计算公式和方法在工程设计和施工中，支架是一种常见的结构物，用于支撑和固定其他结构或设备。

支架的设计和计算是非常重要的，因为它直接关系到工程的安全和稳定性。

本文将介绍支架的计算公式和方法，帮助工程师和设计师更好地理解支架的设计原理和计算方法。

支架的设计原理。

支架通常用于支撑和固定管道、设备、桥梁等结构，其设计原理主要包括静力学和材料力学。

静力学是研究物体静止或平衡状态下的力学性质，而材料力学则是研究材料的强度、刚度和稳定性等性质。

支架的设计需要考虑到受力情况、材料的强度和稳定性等因素，以确保支架能够承受所受力的作用，保证结构的安全和稳定。

支架的计算公式。

支架的计算通常涉及到静力学和材料力学的知识，需要考虑到受力情况、材料的强度和稳定性等因素。

在设计支架时，需要根据具体的情况选择合适的计算公式，以确保支架的设计符合工程要求。

1. 支架的受力分析。

支架在使用过程中会受到各种力的作用，包括静载荷、动载荷、风载荷等。

在设计支架时，需要对支架受力情况进行分析，确定受力点、受力方向和受力大小等参数。

通过受力分析，可以确定支架所受力的作用，为后续的计算提供基础。

2. 支架的计算公式。

支架的计算公式主要包括以下几个方面：（1）支架的承载力计算公式，支架的承载力是指支架能够承受的最大荷载。

承载力的计算公式通常包括静载荷、动载荷和风载荷等因素，需要根据具体情况选择合适的计算公式。

（2）支架的稳定性计算公式，支架的稳定性是指支架在受力情况下保持平衡和稳定的能力。

稳定性的计算公式通常包括支架的抗倾覆能力和抗侧移能力等参数，需要考虑到支架的结构形式和受力情况。

（3）支架的刚度计算公式，支架的刚度是指支架在受力情况下的变形和位移能力。

刚度的计算公式通常包括支架的弹性变形和塑性变形等参数，需要根据支架的结构形式和材料性质选择合适的计算公式。

支架的计算方法。

支架的计算方法通常包括以下几个步骤：1. 确定支架的受力情况，首先需要对支架的使用情况和受力情况进行分析，确定支架所受力的作用和受力大小。

管道支架载荷标准-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以按照以下方式编写：在管道工程设计和安装过程中，管道支架的作用不可忽视。

管道支架是一种用于支撑和保持管道系统的重要设备，它确保管道在运行过程中保持稳定和安全。

管道支架的设计和安装需要遵循一定的标准和规范，其中之一就是管道支架的载荷标准。

管道支架载荷标准是指根据管道工程的特点和要求，制定的用于评估和确定管道支架所能承受的最大载荷的准则。

这些载荷包括管道本身的重量、介质流体的压力、温度变化等。

管道支架载荷标准的制定和应用对于确保管道系统的稳定性和安全运行具有重要意义。

管道支架载荷标准的制定需要考虑多方面的因素。

首先，要考虑管道所运输的介质特性，包括介质的密度、黏度、压力等。

其次，要考虑管道所处的环境条件，比如温度变化、地震等。

还要考虑管道的材质和尺寸，不同材质和尺寸的管道所能承受的载荷也会有所不同。

此外，还要考虑管道支架的类型和布置方式，因为不同类型和布置方式的支架对载荷的承受能力也会有所影响。

因此，管道支架载荷标准的制定应该综合考虑这些因素，并制定出相应的载荷限制和设计参数。

这样既能保证管道支架的安全性和稳定性，又能满足管道工程的运行要求。

在接下来的文章中，我们将详细介绍管道支架的分类和不同类型支架的载荷标准。

同时，还将探讨管道支架载荷标准的重要性以及制定这些标准的原则。

通过深入了解和应用管道支架载荷标准，我们将能够更好地设计和安装管道支架，确保管道系统的安全运行。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构旨在给读者一个整体的了解文章的组织方式和主要内容。

本文主要包括引言、正文和结论三个部分。

引言部分是文章的开场白，用来引导读者进入文章的主题和背景。

引言部分包括概述、文章结构和目的三个方面。

概述部分简要介绍了管道支架载荷标准的背景和重要性。

可以提及管道支架在工程中的作用，以及为什么需要对其载荷进行标准化。

文章结构部分即本文所展示的目录，用来展示整篇文章的组织结构，并介绍各个章节的内容。

管道支吊架受力分析总结管道安装在机电安装工程中占较大的比重，而管道支吊架的制安在管道安装中扮演着主要的角色，它直接关系到管道的承重流向及观感。

有些支吊架不但影响观感，更存在着安全隐患，为了消除管道支吊架存在的各种隐患，使管道支吊架制安达到较高水平，有必要对管道支吊架进行荷载受力分析，确保支吊架荷载在安全范围以内。

选取宝鸡国金中心-购物中心地下室某段压力排水管道进行受力分析：系统：压力排水材质：镀锌钢管管径：DN100管道数量：两根两支架间距：6米一、管道重量由三部分组成：按设计管架间距内的管道自重、满管水重及以上两项之合10%勺附加重量计算（管架间距管重均未计入阀门重量，当管架中有阀门时，在阀门段应采取加强措施）。

1、管道自重：由管道重量表可查得，镀锌钢管DN100 21.64Kg/m，支架间距按6米/个考虑,计算所得管重为：f仁21.64*6kg=129.84kg*10=1298.4N2. 管道中水重2 2f2= n r p 介质1=3.14*0.106 *1000*6kg=211.688kg=2116.88N:「3、管道重量f=f1+f2+（f1+f2）*10%=3756.81N4、受力分析根据支架详图，考虑制造、安装等因素，系数按 1.35考虑，每个支架受力为：F=3756.81*1.35/2=2535.85N假设选取50*5等边角钢（材质为Q235）做受力分析试验分析过程：1、支架建立1）在REVIT导出要进行分析的支架剖面，然后打开solidworks软件，打开保存好的CADfc架剖面图；2）通过草图绘制工具绘制支架轮廓；3）通过插入-焊件-结构构件选择50*5等边角钢，并在绘制好的轮廓图上依次描图（如果没有需要的型钢号，可以下载国标型钢库放在solidworks指定的文件夹）；绘制型钢轮廓型钢的选择支架建立4）赋材质：对支架模型赋予普通碳钢材质；2、支架加载1）定义受力面：对横担的水管投影区域进行分割，便于为下一步载荷选择指定面（我们等效管道的作用力集中在水平中心截面）；2）边界条件、载荷的定义：对支架的上端进行固定，保证在力的加载过程中不晃动，对支架进行加载，力的大小为2535.85N;定义受力面力的加载3、受力分析-_ i - ■r从图中可以看出屈服力大小为220.594MPQ而最大应力只有164.125MPQ最大应力小于屈服力的大小，型钢处于弹性应力应变阶段。

应用波纹补偿器的热力管道固定支架受力计算王振国石家庄市热力煤气规划设计院　石家庄市　050031【摘要】波纹补偿器已在工业和民用的热力管道上被大量采用,为此,在热力管道上安装着诸多的固定支架、导向支架和滑动支架。

本文叙述了固定支架的正确设置和所受轴向水平推力的计算方法并列出了计算公式。

叙词:热力管道　波纹补偿器　固定支架　水平推力　内压力　弹性力　摩擦力一、前 言波纹补偿器比方形补偿器具有占地空间小,比套筒补偿器不渗漏等特点,特别是在城镇集中供热工程中由于受到各种条件的限制,波纹补偿器得到了广泛的应用。

热力管道固定支架,特别是架空热力管道固定支架,其受力的大小影响到土建工程量的大小,影响到整个工程造价,所以正确、准确的热力管道固定支架轴向水平推力计算,有着非常重要的经济意义。

目前,有关的专业书籍,对应用波纹补偿器的固定支架推力计算叙述不详,计算方法也不一样,厂家提供的产品样本使用说明中,对固定支架的推力计算,也存在着同样的问题。

本人根据多年从事热力工程设计工作经验,谈谈如下看法,供同行们参考。

二、设置和计算的前提条件进行热力管道固定支架所受水平推力计算之前,我们必须明确两个问题。

(1)热力管道内介质无论是蒸汽和热水,启动时是逐步升温的(也称为暖管),所以固定支架两端的管道温差很小,可以忽略不计。

(2)任何力都有方向性,固定支架两端的受力方向相反。

但为了有安全裕量,我们设定固定支架受力等于大的一端推力,减去70%小的一端推力。

根据专业书籍和不同厂家提供的固定支架受力计算方法,相同条件下的固定支架,得出的受力大小竟相差几倍乃至十几倍,实际运行后有时按受力小建成的固定支架,也没有遭到破坏,主要原因有:¹受力大的计算公式有误;º固定支架另一端所受到的推力起到了抵消作用。

所以只根据固定支架一端受力大小,而建成的固定支架过于保守,造成原材料的浪费。

根据热力管道固定支架上述特点,合理的设置固定支架间距;确定波纹补偿器位置;管道附件,管道分枝的定位,对安全运行,降低工程造价有着非常重要的意义。

管道支架的受力分析唐鸿【摘要】本文对管道架空支架所受全部荷载进行统计,完成了荷载的计算方法和荷载组合,得出支架所受力之间的关系,有利于以后的简化及快速设计.【期刊名称】《产业与科技论坛》【年(卷),期】2013(012)003【总页数】1页(P104)【关键词】管道支架;荷载;计算【作者】唐鸿【作者单位】邯郸市热力公司【正文语种】中文在城市规划和发展中，架空敷设由于不受地下水位、土质以及其他管线的影响，构造简单，维修方便，是一种较为经济的敷设方式，因而得到广泛采用。

当遇到供热区域地形复杂;地址为湿陷性黄土层或腐蚀性大的土层，或是永久性冻土区;地下水位高或年降水量较大的地区;地下管道纵横交错、稠密复杂时，应该优先采用架空敷设。

在管道支架承受的各种荷载中，按作用时间的变异性和持续性分类可以分为永久荷载、可变荷载以及偶然荷载。

永久荷载又称为恒荷载，在这里具体是指在管道使用期间不随时间变化，或其变化和平均值相比可以忽略不计的荷载。

例如管道的自重、管架自重等都属于永久荷载。

可变荷载又称活荷载，是指在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略不计的荷载。

例如风荷载、操作平台活荷载等都属于可变荷载。

偶然荷载是指在结构使用期间不一定出现，一旦出现，其值很大且持续时间很短的荷载。

例如地震、爆炸等都属于偶然荷载。

一、管道架空支架垂直荷载的计算架空支架所承受垂直荷载包括永久荷载和可变荷载。

其中永久荷载有:一是管道、内衬、保温、附件重;二是管架自重;三是管道内介质重。

可变荷载有:一是平台上的活荷载;二是积灰荷载;三是冰雪荷载。

荷载计算时将管道的永久荷载乘1.2～1.4的经验系数。

对于可变荷载中的积灰荷载，管径大于300mm的需按0.3KN/m考虑;设有操作平台和走道板时，需考虑板自重及活荷载，按2KN/m2考虑;在寒冷地区，当管壁温度在0°以下时，应视具体情况考虑冰雪荷载。

覆冰荷载的计算是根据当地离地10m以上的观测资料，统计50年一遇的最大覆冰厚度为标准，当无观测资料时，应该通过实地调查确定，或是按照经验数值采用。

浅谈桥上挂管支架设计摘要：当今社会经济不断发展，城区不断向外扩建，但是在大部分地区的水资源问题却是面临重要的挑战。

特别是旱季来临，用水问题日益突出，同时国家政府也在大力跟进用水设施的配套。

在管道的远水输送项目中存在着各种穿越的难点，如管道过桥，则需在桥上沿线设置管道支架。

支架的形式与构造关系到管道的安全使用周期以及支架所附着的结构安全，并直接影响到整个供水项目的效益。

通过对管道支架的设计分析比选与论证，为项目制定合适的管道支架形式，同时可以为同行业相类似的项目提供借鉴与参考。

关键词：管道；支架；吊架；前言管道跨海过桥，存在较多不利因素，直接影响供水项目的顺利实施，其中沿线的管道支架作为管道的唯一支撑结构，它的重要性不言而喻。

管道支架固定在桥梁上必然会收到桥梁的动荷载、位移等影响，并应同时考虑支架结构在海风环境下的耐久性；如何将该类影响降至最低，就必须对支架的形式进行设计分析与探讨。

一、项目概况项目名称：某给水管道新建项目建设规模及工程内容：DN300给水管总长约1425米，其中大桥挂管段总长约1082米；挂桥段采用双面衬不锈钢管。

项目地区抗震设防烈度为6度（0.05g），50年一遇基本风压为0.75KN/㎡，海岸环境地面粗糙度A类。

管线平面图二、管道支架形式的选择根据项目情况，本工程的管道需从大桥两座桥梁中间的临空面通过支架或者吊架进行铺设。

该桥梁建设初期在设计阶段已考虑预留了一根900直径的输水管道荷载，固本次的DN300管道荷载对桥梁的影响可以忽略不计，但需考虑将桥梁的动态位移对管道支架的影响降至最低。

且由于桥梁护栏侧边已安装了盆栽角钢支架，护栏侧边无足够的空间以至于无法在桥梁单侧安装管道支架，只能将管道支架下挂，并在桥梁两侧对称设置。

现对以下几种支架形式进行分析比选。

管道位置图管道支架形式1：采用U型钢带吊架形式本方案于左右两幅桥梁的防撞护栏上采用高强度化学螺栓直接固定U型钢带后，利用U型钢带作为管道吊架，该结构可补偿部分桥梁振动产生的位移量；同时该结构施工最为简单便利。

2021 年第05期Vesse丨& pipingn傷m容肖与管道)空调立水管固定支架雙力分析李波(上海一建安装工程有限公司上海200437)摘要：本文通过对上海徐汇区某大度四期地库和裙房工程中自然补偿及波纹补偿固定支架的受力分析，为正确合理的选择和制作空调冷热以及冷却水立管固定支架提供参考方法及数据支持，防止因为固定支架位置设置错误和受力计算不准而造成结构失稳。

同时提供典型的支架做法及选型计算，为准确选择支架型号提供依据.关键词：空调立水管固定支架受力分析型钢选择中图分类号：TU81 文献标识码：B文章编号：1002-3607(2021)05-0048-041【:程槪况上海徐汇区某大厦办公塔楼二(T2 )为甲级办公楼（楼高71层，总 高约370m ),属超高层建筑，建筑面 积216,060m2;裙楼商场（楼高7层，总高约56m),建筑面积133,826m2。

地下商业及停车库（6层，埋深约32m ),地下总建筑面积248,294m2,其中地下商业建筑面积92,457m2。

办 公塔楼二（T2)、裙楼商场、地下商 业及停车库冷热水及冷却水均由B6F 中央制冷机房机组和7F裙房冷却塔以 及7F锅炉房负担；布置在地下B6F冷 却水供回水管立管D N1200X4由B6 层制冷机房到7层裙房屋面；锅炉一 次水立管DN400 x4由裙房屋面锅炉房 (7F )下到B6F中央换热机房。

冷却 水和热水运行时因温度变化而造成管 道伸缩，由于冷却水管道相对较大，热水一次水温度过高，对固定支架的 选型和布置提出了更高的要求，计算 结果需接近实际运行的数据，避免过 大或过小，使固定支架的布置和受力 结构能够易于接受和趋于合理.并在合理适用的前提下减少初投资。

本文 对冷却水主立管采用自然补偿，锅炉一次水立管采用波纹补偿方案下固定支架的受力进行分析及支架选型，以保证空调水系统核心立管安全、可靠的长期运行。

2竖向水管固定支架受力分析2.1 L型自然补偿方案的受力分析2.1.1 L型自然补偿短臂的验算L型自然补偿短臂受力分析见图1。

分析热力工程中固定支架的受力情况摘要：本文以热工固定支架受力为重点，介绍了固定支架的受力分析，明确了不同固定支架的受力情况，列举了工程案例，并据此调整热工管道的设计与受力参数，以提高热工性能.项目的经济性和安全性，并为相关研究人员提供一定的参考和帮助。

关键词：热力工程；水平荷载；受力分析引言固定支架中的管道与支架结构之间不会有相对位移。

在应用中，可以保护弯头和分支三通免受过度拉力造成的损坏。

热力管可分为多个补偿段实现单独补偿，进而保证热力管的稳定性和安全性，使补偿器稳定工作，确保热工效益最大化。

对此，在热力工程设计和施工中，需要对固定支架进行优化设计，分析固定支架的强度，了解固定支架上的载荷是否超过极限值，调整固定支架的位置。

支护得当，合理使用固定支座，充分发挥固定支座的作用，从而提高热工工程的安全性、经济性和合理性。

在这样的环境背景下，探索热工工程中的固定支护强度具有重要的现实意义。

1热力工程中固定支架受力分析固定支架受力的大小与支架管的受力状态有关，直埋供热管以轴向力为主，包括水平载荷和竖向载荷。

1.1水平载荷水平载荷主要是限制埋地管道直接朝向固定支架的热伸长，使固定支架能够承受管道的水平载荷，包括管道的轴向力、不平衡内压、土、固定支架与填料之间的摩擦；1.管道轴向力根据管道热伸长的具体受限情况，针对锚固段的固定支架而言，管道热伸长被完全限制，其轴向力公式为：，其中，代表锚固段轴向力；代表钢材线膨胀系数；E代表钢材弹性模量；、分别代表管最高温度和安装温度；v是泊桑系数，取值为0.3；代表管道内部环向应力；A代表管道环形管壁的横截面积；代表管道压力；Di代表管道内径；代表钢管公称壁厚。

而针对过渡段固定支架而言，管道热伸长未被完全限制，其轴向力为：，其中，其中F代表管道和土壤间的摩擦力；l代表固定支与自由端间距；代表土壤密度；g代表重力加速度；代表摩擦系数；代表管道顶部覆土深度；代表管道保护壳外径。