架空管道钢支架计算 【摘 要】 对架空管道钢支架做了一个系统的归纳总结：包括管道钢支架的分类、荷载以及管道钢支架设计时应注意的一些问题 【关键词】 管道钢支架 1 管道钢支架概述 架空管道钢支架一般分为：固定支架、滑动支架、摇摆支架等 （1）固定支架：固定在基础上的支撑，为上部管道在纵向及横向的不移动支撑支架必须具有足够的刚度，在上部管道系统水平力作用下其顶端的位移达到最小限度 （2）滑动支架：滑动支架又可分为刚性支架与柔性支架 刚性支架：固定在基础上的支撑，为上部管道的滑动或滚动管托的支撑；支架具有足够的刚度，在上部管道系统的水平力作用下其顶端位移很小 柔性支架：固定在基础上的支撑，为上部管道的滑动或滚动管托的支撑支架的刚度较小，其顶部位移能适应上部管道系统纵向变形要求 刚性支架与柔性支架的判别，应按照下列规定确定 Fm>Ft时为柔性支架； Fm≤Ft时为刚性支架； 式中： Fm：作用在支架上的摩擦力（N），Fm=μG； Ft：支架位移反弹力（N），Ft=3[（EIxy）2+（EIyx）2]0.5/H3； μ：摩擦系数，可按表1取值 G：作用在管道钢支架结构上的管道自重标准值； EIx、EIy分别为支架柱对于 x、y两主轴的截面刚度（N.mm2），对钢筋混凝土柱分别取0.85EcIx、0.85EcIy，E为支架柱材料的弹性模量（N/mm2），Ec为混凝土的弹性模量； H：支架高度（热力管道管托底面至支架基础顶面）（mm）； x、y分别为管道在支架处沿支架柱截面 x、y两主轴方向的位移值（mm），应根据管网的布置及运行条件确定。
2 管道钢支架荷载 2.1 永久荷载作用 管道及设备自重标准值，应为管材、保温层、管内介质及管道附件自重标准值之和在计算管道荷载的时候应该考虑恒荷载的不均匀布置，作用在管道钢支架结构上的管道自重标准值，应计入管道失跨的影响，作用标准值应按下式计算： G=λqL 式中 G：支架结构上的管道自重标准值（kN）； λ：管道失跨系数，一般取1.5，当有可靠工程经验时，可适当减小 Q：单位长度管道自重标准值（kN/m）； L：管道跨距（m），若支架两侧的跨距不等时，可取平均值 2.2 活荷载 固定支架的水平推力，其标准应根据管网的布置及运行条件确定； 滑动支架中水平力为：刚性支架水平力为Fm，柔性支架水平力为Ft有时为了减小管道对支架的摩擦力，可采取在支架与管托之间增加聚四氟乙烯板等措施； 2.3 风荷载、地震荷载 管道所受的风荷载、地震力作用在管道中心；并以集中力、弯矩的方式传递给管道钢支架 在进行管道钢支架设计时风荷载与地震荷载一般不同时考虑；当风荷载、地震荷载与支架水平力组合时需要分析二者之间关系，部分情况下有可能只考虑支架活荷载。
3 管道钢支架设计 3.1 支架基础 结构在组合作用下的抗倾覆、抗滑移及抗浮验算，均应采用含设计稳定性抗力系数Ks的设计表达式Ks值不应小于表2的规定验算时，抗力只计入永久作用，抗力和滑动力、倾覆力矩、浮托力均应采用作用的标准值 结构的抗滑移稳定验算应符合下列规定： 架空管道钢支架结构承受水平作用时的抗滑移稳定可按下式验算： Ks（Fxk2+Fyk2）0.5≤（Nk+Gk）μ 式中：Fxk——沿支架结构 轴传至基础顶面的水平作用标准值（kN）； Fyk——沿支架结构 轴传至基础顶面的水平作用标准值（kN）； Nk——支架结构自重与管道及设备自重标准值之和 Gk——基础自重和基础上的土重标准值（kN），位于地下水位以下部分应扣除浮托力； μ——土对基础底面的摩擦系数 结构在管道试压及运行阶段承受水平作用时的抗倾覆稳定验算，抗力应计入管道及设备自重、结构自重及结构上的竖向土压力，并应对地下水位以下部分扣除水的浮托力 3.2 支架设计 钢支架具体的选型需要根据现场情况、施工情况、支架本体要求等各方面综合考虑。
合理的选型能够降低工程造价、支架布置美观大方、施工方便 柔性支架及刚性支架结构的计算简图可按下列规定确定： 单柱式支架结构，应按上端自由、下端固定进行计算 沿管道纵向为单柱式、沿横向为框（排）架式的支架结构，沿管道纵向，应按上端自由、下端固定进行计算；沿管道横向，可按框（排）架进行计算 参考文献： [1]《城镇供热管网结构设计规范》.《钢结构设计规范》.第 5 页 共 5 页。