大型管道抗震支吊架計(jì)算選型及安裝施工

　　1.難點(diǎn)及解決措施

　　難點(diǎn)：

　　1、管道系統(tǒng)復(fù)雜，支架形式多樣，選型難以把握，支架易變形產(chǎn)生隱患。

　　措施：

　　1、采用優(yōu)質(zhì)鋼材制作;

　　2、進(jìn)行滿載荷計(jì)算，對支架進(jìn)行受力分析;

　　3、選取經(jīng)濟(jì)可靠的支架。

　　難點(diǎn)：

　　2、管道管徑大，受力集中;支架數(shù)量龐大，安全隱患點(diǎn)多。

　　措施：

　　1、對焊工進(jìn)行技術(shù)交底，選用技術(shù)過硬焊工進(jìn)行專職制作;確保焊接質(zhì)量和效率;

　　2、對焊縫進(jìn)行防腐處理，必要時(shí)進(jìn)行探傷檢查。

　　2.支吊架的選型

　　1、計(jì)算管道重量

　　按設(shè)計(jì)管道支吊架間距內(nèi)的管道自重、滿管水重、保溫層重及10%的附加重量(管道連接件等)計(jì)算。

　　2、設(shè)計(jì)載荷

　　垂直荷載：考慮制造、安裝等因素，采用支吊架間距的標(biāo)準(zhǔn)荷載乘以1.35的荷載分項(xiàng)系數(shù);

　　水平荷載：水平荷載按垂直荷載的0.3倍計(jì)算;

　　不考慮風(fēng)荷載。

　　3.橫擔(dān)抗彎強(qiáng)度計(jì)算

　　橫擔(dān)存在水平推力時(shí)抗彎強(qiáng)度按下式計(jì)算

　　橫擔(dān)不存在水平推力時(shí)抗彎強(qiáng)度按下式計(jì)算

　　式中：

　　rx、ry ? ?截面塑性發(fā)展系數(shù)

　　1)承受靜力荷載或間接承受動(dòng)力荷載時(shí)， rx = ry =1.05。

　　2)直接承受動(dòng)力荷載時(shí)， rx = ry =1。

　　Mx、My? ?所驗(yàn)算截面繞x軸和繞y軸的彎矩(N·mm )

　　Wx、Wy ? ?所驗(yàn)算截面對x軸和對y軸的凈截面抵抗矩(mm³ )

　　f? ?鋼材的抗彎、抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm²)

　　4.實(shí)例分析

　　現(xiàn)以兩根DN400的無縫鋼管一起做支架進(jìn)行舉例說明：

　　(1)支架具體數(shù)據(jù)如上圖所示，支架間距設(shè)置為4.8m一個(gè);

　　(2)計(jì)算管道重量：

　　查閱五金手冊并計(jì)算可得下表：

　　(3)計(jì)算時(shí)，以10Kg為基數(shù)，即不滿10Kg的按照10Kg計(jì)算。

　　支架間距為4.8m，即每個(gè)支架相當(dāng)于要承受4.8m管道的重量

　　4.8mDN400無縫鋼管重量：

　　M=4.8*每m滿水重=4.8*230=1104kg

　　故受力F=M*g=11040N

　　(4)載荷計(jì)算

　　根據(jù)支架方案，建立模型，分析受力情況，找出最不利點(diǎn);

　　此處，先假設(shè)采用12.6#槽鋼，查閱五金手冊，其單位重量為12.4kg/m

　　故 其均布荷載為0.124N/mm;

　　槽鋼橫擔(dān)的受力為兩個(gè)集中應(yīng)力和一個(gè)均布荷載的疊加。

　　由圖可知，其最不利點(diǎn)的位置，為了方便計(jì)算選取1/2處為最不利點(diǎn)，由此可根據(jù)公式得出支架標(biāo)準(zhǔn)載荷Mk=88495 N·mm

　　因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)荷載Mk=884951N*mm，所以垂直荷載Mx=1.35Mk

　　水平荷載按照垂直荷載的0.3倍計(jì)算，即水平荷載My=0.3Mx

　　由右表可知，

　　Wx=0.0621mm³

　　Wy=0.0102mm³

　　為加大保險(xiǎn)系數(shù)，此處當(dāng)所用材料為剛性材料，無塑性。截面塑性發(fā)展系數(shù)都取1。即Rx=Ry=1

　　鋼材的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值采用鋼材Q235的數(shù)據(jù)，為215N/mm²，即f=215N/mm²;

　　將數(shù)據(jù)代入橫擔(dān)抗彎強(qiáng)度公式

　　即可知所驗(yàn)算材料型號(hào)是否符合受力要求。各種型號(hào)型鋼計(jì)算結(jié)果如下表：

　　3.螺栓及吊具選型

　　1、膨脹螺栓受力計(jì)算

　　膨脹螺栓設(shè)計(jì)參數(shù)如右表：

　　DN400無縫鋼管重量表：

　　每個(gè)支架相當(dāng)于承受兩根4.8m DN400無縫鋼管

　　總重量為M=230*4.8*2=2208Kg

　　故F=Mg=22080N=22KN

　　假設(shè)使用M12膨脹螺栓，共計(jì)12個(gè)，則，能承受的剪力值為107.16KN

　　為管道重量的5倍。

　　此處，每個(gè)支架使用M12的膨脹螺栓12個(gè)，完全能夠承受此種支架方案的受力。

　　2、葫蘆噸位確定

　　一次性吊裝2根DN400管道，每根管道長24米。DN400管道重量為92.5Kg/M。故管道總重量為M=2*24*92.5=4440Kg。

　　每根支架總長度為3米，與管道一次性固定3根支架。12.6#槽鋼重量為12.4Kg/M。

　　故支架總重量為M=3*3*12.4=111.6Kg

　　支架與管道總重量為M=4440Kg+111.6Kg=4551.6Kg

　　吊裝過程采用4個(gè)葫蘆同時(shí)均勻受力，此處每個(gè)葫蘆承受的重量為4551.6/4=1137.9Kg

　　葫蘆采用3噸位的能夠滿足。

　　4.支架大樣圖及完成照片展示

　　5.施工保障措施

　　1、質(zhì)量保障措施

　　(1)所以進(jìn)場材料全部進(jìn)行驗(yàn)收，從材料源頭開始控制質(zhì)量，杜絕使用不合格產(chǎn)品。

　　(2)所有焊工實(shí)名制管理，確保每道焊縫合格，對于焊縫全數(shù)檢查。

　　(3)支架所有焊縫采用專職焊工焊接，對于焊縫進(jìn)行防腐處理。

　　2、成品保護(hù)措施

　　所有材料堆放于干燥、干凈的場地，防止腐蝕。

　　3、安全保障措施

　　(1)現(xiàn)場必須正確佩戴安全帽，高空作業(yè)必須正確佩帶安全帶，腳手架、施工吊架搭設(shè)驗(yàn)收合格，嚴(yán)禁酒后進(jìn)入施工現(xiàn)場作業(yè)，施工負(fù)責(zé)人對施工人員做好相關(guān)應(yīng)急工作。

　　(2)管道吊裝所用繩索、葫蘆及其他工具，在使用前一定檢查合格，存在安全隱患的禁止使用。

　　(3)在梁上部臨時(shí)設(shè)置的吊裝點(diǎn)一定要焊接牢固，吊裝前要有專人檢查，才能使用。

　　(4)吊裝管道時(shí)要有足夠的人手，不能盲目施工，現(xiàn)場要有專人負(fù)責(zé)指揮，起吊速度不宜過快，確保吊裝安全順利進(jìn)行。

　　(5)特殊工種必須有操作證件，當(dāng)現(xiàn)場進(jìn)行電氣焊作業(yè)時(shí)，操作人員必須對現(xiàn)場周圍進(jìn)行檢查是否存在易燃易爆物品，如果存在不安全因素，應(yīng)采取相應(yīng)的保護(hù)措施，移動(dòng)可燃物品隔離，設(shè)專業(yè)人員攜帶干粉滅火器監(jiān)護(hù)。

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