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1、室内管道支架及吊架,机电事业部 张凯飞,管道支架：用于地上架空敷设管道支承的一种结构件。根据管道在支架横梁上的活动方式不同，分为固定支架、滑动支架、导向支架、滚动支架等。吊托架按照其自身的结构形式，管道支架可分为托架、吊架、卡架。,固定支架,固定支架：管架与管道支架不能发生相对位移，承重点管线有全方位的限位作用，是管线上三个坐标的固定点。不允许有任何轴向和横向的位移。常用的固定支架有夹环固定支架，焊接角钢固定支架，焊接槽钢固定支架，挡板式固定支架。,固定支架,（a）夹环固定支架（b）焊接角钢固定支架（c）焊接槽钢固定支架（d）挡板式固定支架 图1 常用的固定支架,滑动支架,滑动支架（活动支架）
2、：只对管线的一个方向有限位作用，而对管线其他两个方向的位移不限位。滑动支架上管子与支架间的相对运动为滑动。滑动支架又进一步划分为用于不保温管道的低滑动支架和用于保温管道的高滑动支架两种。,滑动支架,（a）低滑动支架（b）高滑动支架 图2 滑动支架,导向支架,导向支架（导向滑动支架）：它对管道有两个方向的限位作用，它能引导管道在导轨方向（即轴线方向）自由位移，起到稳定管线的重要作用。导向支架是以滑动支架为基础，在滑动支架两侧的支架横梁上，每侧各焊置一块导向板而形成,导向支架,1 保温层 2 管道托架 3 导向板图3 导向支架,滚动支架,滚动支架：在管道滑托与支架之间加入滚柱或滚珠，使管子与支架间
3、相对运动为滚动运动，从而使滑动摩擦力变为滚动摩擦力。主要用于大管径且无横向位移的管道。按照其滚动构件的不同，又可分为滚珠支架和滚柱支架两种,滑动支架,（a）滚珠支架（b）滚柱支架图4 滑动支架,托架,1-卡箍 2-支撑横梁 1-卡箍 2-支撑横梁 3-斜支梁图5 单横梁悬臂结构托架示意图 图6 带斜支撑的悬臂结构托架示意图,吊架,当管道是沿着建筑的楼板或屋面、梁、桁架等安装，不能靠墙体或柱子支撑时，就必须用吊架将管道加以固定。按照吊挂的形式不同，又可分普通吊架和弹性吊架两种。,普通吊架,图7 普通吊架示意图,弹性吊架,图8 弹性吊架结构示意图,1-升降螺栓 2-吊杆 3-吊环,减震弹性支架,在
4、管道有振动的地方，应设置减振吊架。减振吊杆就是由夹装的橡胶减振垫圈或弹性减振器来便吊杆具有弹性的。,(a)加装橡胶减震圈的弹性支架（b）带弹簧减震器的弹性支架,图9 带有弹簧减振器的弹性吊架,管道直接连接板,适用范围 A、B、F适用于垂直安装在梁上和吊装在楼板上的支架，水平安装在墙上或梁上的支架连接板可参照C、D、E。,管道支架连接板AB,管道支架连接板CDE,管道支架连接板F,管道直接连接板,规格表（1）连接板A、B、D、E规格（2）连接板C规格（3）连接板F中 c100mm；,管道直接连接板,锚栓规格工艺要义叙述：（1）图中“7Md”为孔直径的7倍（2）建议外委加工，包括剪板工艺、机械钻孔
5、并打磨外形和切口。,垂直钢管支架,适用范围支架A适用于DN15-DN150的单条管道支架B适用于DN100-DN250的单条管道支架C、D适用于DN200-DN300的单挑管道支架B、C和D主要用于管井,垂直管道单支架A,垂直管道单支架B,垂直管道单支架C,垂直管道单支架D,垂直单管道支架,规格表（单位：mm）工艺要点叙述（1）同一区域相同类型支架形式须一致，型钢转角处须煨弯，不得切断；（2）公称直径大于300的管道应经过受力计算后选用槽钢型号(3)支架不允许用角钢做连接板搭接，可利用等离子切割钢板或场外加工钢板,垂直多管道支架,适用范围适用于两条及以上的并排垂直管道，根据支架所需承受的重量来
6、选择支架形式。,垂直管道多管道支架A,垂直管道多管道支架B,垂直多管道支架,规格：（1）a=50mm；(2)在管道无外包保温层时，相邻两条管道直径 D125 时，b100 mm；相邻两条管道直径 D100 时，b70mm；管道外包有保温层时，相邻管道保温外壳间距3050mm；（3）支架的槽钢或角钢规格根据荷载计算规定。工艺要点叙述（1）同一区域相同类型支架形式须一致，型钢转角处须煨弯，不得切断；,保温管道立管支架,适用范围垂直管道承重支架适用于DN200以上冷冻水系统及其他保温立管；垂直管道固定支架适用于所有型号冷冻水系统及其它保温立管。,固定支架与承重支架及补偿器安装位置图示（示例管道为DN
7、600，管井壁为剪力墙,支架详图一,支架详图二,规格表（1）为方便套管安装及管道保温施工，型钢支架框架底部与楼板完成面的距离建议不小于150mm；（2）尺寸表：,支架详图二,规格表 尺寸表：,水平钢管支架,适用范围 适用于水平敷设的各类管道。,水平单管道支架A,水平单管道支架B,水平单管道支架C,水平单管道支架DE,水平单管道支架FG,水平单管道支架HI,水平单管道支架,规格表（单位：mm）,水平单管支架,工艺要点叙述:(1)同一区域相同类型支架形式需一致（2）活动支架的选择应优先选用顶爆吊杆形式，其次选用拉爆吊杆形式，并根据管径及受力情况在中部设固定支架，而且按规范在分支、末端、转角等部位设
8、防晃支架，支架间距按规范执行。支架 A 为不保温管道的做法，支架 C 为保温管道的做法，活动支架需协调吊杆长度与直径及管径之间的关系；支架 B 中管道公称直径在 DN50 以下直接采用顶爆螺栓直接连接，DN50DN200 时如图增加槽钢连接；支架 D、E 适用于喷淋防晃支架，其中 D 不建议选用，选用时应在下部倒R=510mm 的圆角（或斜切角），E 在地方政府部门有要求时选用；支架 F 适用于贴近于墙且楼板不宜安装支架的情况；当需要节省空间时采用支架G；支架 H 的角钢规格大于L80时需加钢板作为连接板。,水平多管道支架,适用范围 适用于两条及以上的并排水平管道，根据支架所承受的重量来选择支
9、架形式；具体尺寸举例至 4 条管道，更多并排管道根据实际情况计算而定。支架 D、E、F 适用于两条及以上 DN80DN300 管道的靠墙式支架，若多条管道并排安装时，如平面位置局限或弯矩过大，可考虑分层布置。,水平多管道支架AB,水平多管道支架CD,水平多管道支架EF,水平多管道支架,规格表（1）a=50mm，相邻两条管道直径D125时，b70mm；相邻两条管道直径D100时，b50mm；c300，大于300时需自行计算荷载弯矩。（2）A、B、C型支架尺寸表（单位：mm）,水平多管道支架,（3）D、E、F型支架尺寸表（单位：mm）工艺要义叙述 同一区域相同类型支架形式须一致。,丁字托滑动支架,
10、适用范围 适用于管道支架25159之间，温度350的蒸汽、热水、蒸汽凝结水、压缩空气管道和低温管道的制作设计、加工及安装。,丁字托滑动支架,丁字托滑动支架,规格表,U型托导向支架,适用范围 适用于管道直径25159之间，温度350的蒸汽、热水、蒸汽凝结水、压缩空气管道和低温管道的制作设计、加工及安装。,U型托导向支架,U型托导向支架,规格表,U型托导向支架（限位）,适用范围 适用于管道直径219530之间，温度350的蒸汽、热水、蒸汽凝结水、压缩空气管道和低温管道安装，宜适用于管道会产生横向和纵向垂直作用力的位置。,U型托导向支架限位,U型托导向支架（限位）,规格表,钢结构上管道支架,适用范围
11、 适用于管道支架不能直接焊接在钢结构上时。,钢结构上管道支架A,钢结构上管道支架B,钢结构上管道支架C,钢结构上管道支架C,钢结构上管道支架D,钢结构上管道支架E,钢结构上管道支架F,支架根部节点加固,钢结构上管道支架,规格表 尺寸标准参照垂直管道支架工艺标准和水平管道支架工艺标准。工艺要义叙述（1）网架支架加固做法，单吊点支架可直接将高强螺栓紧固在节点预留孔内，对于水电联合支架以及大型管道支架，需加圆钢制作而成的卡码反抱在钢结构节点上。（2）由于各个节点大小不一，需现场实际测量出每个节点所需卡码尺寸。（3）型钢表面应用台钻统一开孔，不得使用气焊开孔。（4）卡码末端加双螺母紧固好。,吊杆式多管
12、道支架,适用范围 当吊装点为梁时，可选用A型，当吊装点为楼板时，一般选用B型，当考虑到一颗螺栓强度不够采用2颗及以上螺栓时采用C型。,吊杆式多管道支架A,吊杆式多管道支架B,吊杆式多管道支架C,吊杆式多管道支架,规格表（1）a=50mm时，相邻两条管道直径125时，b70mm，相邻两条管道直径 DDN100时，b50mm。A、B、C型支架尺寸表（单位：mm）工艺要义叙述 顶爆螺栓安装图中图A示意将顶爆螺栓放入孔中，图B示意将螺栓连同通丝杆下拉，同时旋转紧固螺帽将螺栓固定。,保温管道支架,适用范围 支架A适用于热水、空调冷却水和防结露 给排水管道；支架B适用于空调冷却水保温管道。,保温管道支架A
13、,保温管道支架,规格表工艺要义叙述（1）木托一般选用反腐防虫木质，并浸泡沥青以防变形或虫蛀，公称直径大于600mm的水平管可选用聚胺脂替换木托以增加强度。（2）扁铁码由扁铁及螺栓焊接而成或采用成品码均可。,管道弯头辅助支座工艺标准,适用范围：适用于需要支撑的立管弯头部分的支座。,管道弯头辅助支座工艺标准,规格表 柱管法兰盘距离地面完成面1m，管道直径为DN100150时，柱管为DN50；管道直径为DN200250时，柱管为DN65。工艺要义叙述（）落地连接板需设置圆柱体水泥护墩，水泥护墩顶层表面需有%的泄水坡度并刷漆；（2）当设计另有减振要求时，需另考虑设置减振等；（3）立管中心与柱管中心对其
14、。,天面管道支架,适用范围 A适用于天面给排水管道支架及护墩的安装，B适用于天面暖通管道支架及护墩的安装。工艺要义叙述（1）天面支架形式A中连接板必须在天面隔热层施工前置于保护层上，禁止用膨胀螺栓固定；天面支架形式B中连接板用膨胀螺栓与楼板固定，制作护墩上边高于屋面完成面200 250mm，然后用防水层将水泥护墩包裹严实。（2）水泥墩顶层表面须有5%的泄水坡度并刷油漆。,天面管道支架,泵房落地支架方形护墩,适用范围 适用于泵房内落地支架及护墩的安装。工艺要义叙述（1）连接板需用膨胀螺栓固定；（2）水泥墩顶层表面需有5%的泄水坡度并刷漆；（3）图示为一条管道做法，多条管道时参照此做法。,泵房落地
15、支架方形护墩,不同材质接触的处理,适用范围 A适用于支架与管道不同材质的安装，B适用于铜管与钢管、钢管与不锈钢管、不锈钢与钢套法兰的镀锌螺栓连接时的安装，C适用于不同材质的水箱与基础安装。工艺核心要义叙述 当管材和管码材质不同时，U型管码必须套上透明胶管，管材与支架之间采用不含氯橡胶板隔离。,与管道不同材质的支架安装形式,水箱与槽钢基座安装形式,成品支吊架,1.水平多管道支架（轻型支架）1.1 适用范围 适用于两条及两条以上的并排水平管道，管径DN250，根据管道重量及支架间距来选择支架形式。成品支吊架施工工艺不同于传统支吊架，其各部件连接采用专用的连接件相连接，配合专用锁扣进行固定。1.2工
16、艺要义叙述（1）同一区域支架形式必须一致；（2）轻型支架间距较现有规范要求少，具体间距可在规范间距范围内，根据实际情况而定注意支架的间距决定支架的形式。,成品支吊架连接件大样图,成品支吊架连接件大样图,成品吊架大样图,成品支吊架大样图,成品支吊架,规格表（1）a=80mm，相邻两条管道直径D125时，b=75mm时，相邻两条管道直径D100时，b=50mm；非保温管道，同上述。（2）、型支架尺寸表（单位mm）,成品支吊架,（3）、型支架尺寸表（单位mm）,成品支吊架,2.水平多管道支架（重型支架）2.1 适用范围 适用于DN250并排多根水平管，可根据管道重量及支架间距来选择支架形式。若多条管
17、段并排安装时，如平面位置或弯矩过大，可考虑分层布置。,成品支吊架连接件大样图,成品支架大样图,成品支吊架,规格表（1）a=75mm，相邻两条管道直径DN300时，b=100mm；相邻两条管道直径DN500时，b=150mm；非保温管道，同上述。（2）、型支架尺寸表（单位：mm）,支吊架间距要求,查建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范（）得：钢管水平安装的支吊架应符合下表规定。采暖、给水及热水供应系统的塑料管及复合管垂直或水平安装的支架间距应符合下表规定。采用金属制作的管道支架，应在管道和金属支架间加衬非金属垫或套管。,支吊架间距要求,铜管垂直或水平安装的支吊架不应大于下表规定。采暖、给水及热
18、水供应系统的金属管道的立管管卡安装应符合如下规定：1.楼层高度小于或等于5m，每层必须安装1个。2.楼层高度大于5m，每层不得小于2个。3.管卡安装高度，距地面应为1.51.8m，2个以上管卡应均匀安装，同一房间管卡应安装在同一高度。,支架计算,支架计算,抗剪强度代号c，指外力与材料轴线垂直，并对材料呈剪切作用时的强度极限。抗拉强度代号b，指材料在拉断前承受最大应力值。抗弯强度是指材料抵抗弯曲不断裂的能力。应力：物体由于外因(受力、湿度变化等)而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用。在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。同截面垂直的称为正应力或法向应力，同
19、截面相切的称为剪应力或切应力。支吊架受力平衡是应力与外力作用达到平衡。,支架计算,剪力，作用于同一物体上的两个距离很近（但不为零），大小相等，方向相反（但不共线）的平行力。能使微截面发生顺时针旋转的剪力为正，反之为负弯矩是受力构件截面上的内力矩的一种，即垂直于横截面的内力系的合力偶矩。其大小为该截面截取的构件部分上所有外力对该截面形心矩的代数和，其正负约定为是构件下凸为正，上凸为负(正负区分标准是构件上部受压为正，下部受压为负；反之构件上部受拉为负，下部受拉为正)。,支架计算,支架计算,截面法（与梁计算方法相同）先求梁的支座反力，再求截面上的剪力和弯矩。假想截面将梁截开，研究左段梁（或右段梁）
20、的平衡，画出其受力图，和的方向均按正号方向标出。利用静力平衡条件计算Fs（剪力）和M（弯矩）。若和为正，表明和的实际方向与所设方向相同，按梁内力的符号规定应为正值。如果和为负值，表明和的实际方向与所设方向相反，按梁内力的符号规定应为负值。用截面法计算时只需计算在截面计算方向侧的力与弯矩。,对FBy处截面分析，计算出FAy与FByFAy+FBy=P1+P2+P3+P4FAyL5=P1（L5-L1)+P2（L5-L2)+P3（L5-L3)+P4（L5-L4)对P3处截面分析，计算出Fs与MFAy=P1+P2+P3+FsFAyL1+FAyL2+FAyL3=MVmax值为FAy与FBy中的较大值。,抗
21、弯抗剪计算,横梁抗弯强度计算室内管道支架及吊架（03S402）规定式中：rx，ry 截面塑性发展系数；Mx，Mx所验算截面绕X轴和绕Y轴的弯矩；Wnx，Wny所验算截面对X轴和对Y轴的净截面抵抗矩；f钢材的抗弯强度设计值（Nmm）,抗弯抗剪计算,横梁抗剪强度计算式中：抗剪强度（Nmm）；V计算截面沿腹板平面作用的剪力；S计算剪力处以上毛截面对中和轴的面积矩（mm）；Ix毛截面惯性矩（）；tw腹板厚度（mm）；fv钢材的抗剪强度设计值（N/mm）,截面塑性发展系数表,截面塑性发展系数表,钢材的强度设计表值,抗拉计算,FAy结构件抗拉强度且FBy结构件抗拉强度则材料满足抗拉要求,胀锚螺栓计算,VA
22、=FAy，VB=FBy；VaA/N;VbB/N;N为胀锚螺栓的数量；Va、Vb胀锚螺栓的抗剪强度，则所选胀锚螺栓规格及数量满足要求。,胀锚螺栓计算,FA=FAy，FB=FBy；FaFA/N;FbFB/N;N为胀锚螺栓的数量；Fa、Fb胀锚螺栓的抗拉强度，则所选胀锚螺栓规格及数量满足要求。,实例计算（J-3剖面）,本次计算采用的为Q235的槽钢,实例计算（J-3剖面）,管道重量计算管道重量按保温和不保温管两种情况计算。a.保温管道：按计算管架间距内的管道自重、满管水重、60mm厚度保温层重及以上三项之和10%的附加重量计算，保温材料容重按岩棉100kg/m计算。b.不保温管道：按计算管架间距内的
23、管道自重、满管水重及以上二项之和10%的附加重量计算。管道自重计算公式计算公式:P=3.1416壁厚(外径-壁厚)密度支吊架间距9.8/1000式中 壁厚、外径单位为mm，密度单位为g/cm，支吊架间距单位为m。钢管密度取7.851g/cm，紫铜管密度取8.5g/cm，黄铜管密度取7.83g/cm。室内管道支架及吊架图集（03S402）规定：垂直荷载：考虑制作安装等因素，采用管架间距的标准荷载乘1.35的荷载分项系数。水平荷载：按垂直荷载的0.3倍计算。,实例计算（J-3剖面）,一，计算下层1.计算下层管道重量计算图可简化为下图,实例计算（J-3剖面）,2.计算垂直下层FAy和FBy。（以FB
24、y处为计算截面）Vymax=6815N3.同理可得出水平方向的拉力FAy=0.3FAy=2044.5NFBy=0.3FBy=1063.2N,4.计算最大弯矩（垂直方向）Mxmax=3443150Nmm5.同理可求出水平方向的Mxmax=0.3Mxmax=1032945N mm则Mxmax合=3594754.14Nmm,热轧普通槽钢的规格及截面特性,实例计算（J-3剖面）,6.用合弯矩估算槽钢型号Mxmax合=3594754.14Nmm。槽钢腹板厚度小于16mm，抗弯强度215N/mm。,理论上上表可以取到215，实际上选型考虑人员施工、水平推力、保温等等，建议选型在100140间左右较为安全，
25、拟选择【10槽钢。,横梁计算,7.横梁【10槽钢抗弯验算8.横梁【10槽钢抗剪验算9.按上述方法对上层横梁就行选型并验算。计算结果及选型结果如下：FAy=11749N,FBy=19021N；FAy=3524.7N,FBy=5706.3N选用【18a槽钢，或者2根【14a槽钢，两腰相焊。本次设计采用2根【14a槽钢，两腰相焊。,N/mm,小于抗弯强度215N/mm，满足抗弯要求。,小于抗剪强度125N/mm，满足抗剪要求。,竖梁计算,11.竖梁抗弯强度验算（竖向用槽钢连接）Mx=2044.52170+3524.71800=10781025Nmm查型钢型号表，选用【14b槽钢,其Wx=87.1，满
26、足抗弯要求。,竖梁计算,12.竖梁抗拉强度验算（竖向用槽钢连接）FAy总=6815+11749=18564NFBy总=3544+19021=22565N厚度小于等于16mm的Q235钢抗拉强度为215N/mm。抗拉验算满足抗拉要求,胀锚螺栓计算,11.胀锚螺栓验算胀锚螺栓若打在横梁上或侧墙上，则需计算抗剪强度胀锚螺栓若打在楼板上，则需计算抗拉强度 胀锚螺栓受力性能表,胀锚螺栓计算,（1）胀锚螺栓若打在横梁上或侧墙上 FAy总=6815+11749=18564N FBy总=3544+19021=22565N若采用M10胀锚螺栓，n=22565/520/10=4.34选用6个M10胀锚螺栓，分3排排列，每排2个膨胀螺栓。若采用M12胀锚螺栓，n=22565/740/10=3.05选用4个M12胀锚螺栓，分二排排列，每排2个膨胀螺栓。,胀锚螺栓计算,（2）胀锚螺栓若打在楼板上 FAy总=6815+11749=18564N FBy总=3544+19021=22565N若选用M8胀锚螺栓，n=22565/440/10=5.12选用6个M8胀锚螺栓，分3排排列，每排2个膨胀螺栓。若采用M10胀锚螺栓，n=22565/700/10=3.22选用4个M10胀锚螺栓，分二排排列，每排2个膨胀螺栓,谢谢,
