支承架空管道及附属设施的结构

2. 0.3纵梁式管架

相邻管架之间设置纵向联系构件的管架

交通标准independentpip

longitudinalbeampiperack

truss pipe rack

当管道跨越厂站内公路、铁路等跨度较大时，在管架之间设 置桁架用于敷设管道的管架。

fixed pipe rack

管道支座与管架之间为固定连接，不允许产生相对位移的 管架。

2.0. 6 活动管架

管道支座与管架之间允许产生相对位移的管架。

2.0.7刚性活动管架

sliding pipe rac!

rigid sliding pipe rack

rigid sliding pipe rack

管架刚度较大，水平位移不能满足管道受热变形的需要， 道与管架之间产生相对位移的管架

2.0.8柔性活动管架

flexible sliding pipe rack

管架刚度较小，水平位移能够满足管道受热变形的需要， 道与管架之间不产生相对位移的管架

3.1.1管架的安全等级不应低于二级，设计使用年限宜为 50年。

3.1.2管架的抗震设防类别应为内类。

3.2.1钢材的选用应符合下列规定： 1管架钢材应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的有关规定。 2钢材宜采用Q235或Q345，其质量应分别符合现行国家 标准《碳素结构钢》GB/T700和《低合金高强度结构钢》 GB/T1591的有关规定。

3.2.1钢材的选用应符合下列

2.2焊接材料的选用应符合下

1焊茶应符合现行国家标准《非合金钢及细晶粒钢焊条》 GB/T5117和《热强钢焊条》GB/T5118的有关规定。 2焊丝应符合现行国家标准《熔化焊用钢丝》GB/T14957、 《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T8110、《碳钢药芯 焊丝》GB/T10045及《低合金钢药芯焊丝》GB/T17493的有关 规定。 3理弧焊用焊丝和焊剂应符合现行国家标准《理埋弧焊用碳 钢焊丝和焊剂》GB/T5293和《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》 GB/T12470的有关规定。

2.3螺栓的选用应符合下列规

六角头螺栓（性能等级8.8s和

的材质、性能等应分别符合现行国家标准《钢结构用高强度大六 角头螺栓》GB/T1228、《钢结构用高强度大六角螺母》GB/T 1229、《钢结构用高强度垫圈》GB/T1230及《钢结构用高强度 大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T1231的有 关规定。 2扭剪型高强度螺栓（性能等级10.9s）连接副的材质、 性能等应符合现行国家标准《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接 副》GB/T3632的有关规定。 3普通螺栓应符合现行国家标准《六角头螺栓 C级》 GB/T5780和《六角头螺栓》GB/T5782的有关规定。 4地脚螺栓材质宜采用Q235或Q345。

2.4混凝土的选用应符合下列

1管架基础混凝土强度等级不宜低于C25，并应符合现行 国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010对混凝土耐久性的 规定。 2腐蚀环境下，管架基础的混凝土应符合现行国家标准 《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046对混凝土结构的规定。

1受力钢筋宜采用HRB400，HRB500，HRBF400，HRBF500 钢筋。

3.3.1管架按照结构形式可分为独立式 米 架式管架。 3.3.2独立式管架按照管道在管架上的支承条件可分为固定管 架和活动管架。活动管架可分为刚性活动管架和柔性活动管架。 3.3.3纵梁式管架按照管道在管架上的支承条件可分为固定管 架和活动管架。

3.4.1主管廊的管架和支承有振动管道的管架，宜采用纵 管架。

3.4.2纵梁式管架的布置应符合下列规定

1管架的间距宜为6m～9m，当间距大于9m时，宜采用 行架式管架。 2纵梁标高宜与管架横梁标高一致，并应根据侧向管道进 出高度、检修通道、操作平台及管道支撑等综合确定。 3当管架支承小管径管道时，应在纵梁间增设次梁。 4管架的单跨宽度不宜大于9m。 5管架伸缩缝的间距（温度区段长度）不宜大于120m； 每个温度区段应设置纵向柱间支撑，柱间支撑位置宜结合固定管 架位置设置于温度区段中部。 6当管架顶部设置空冷器时，管架立柱与空冷器支柱宜中 心线对齐；空冷器下方管架应设置纵向柱间支撑，管架顶层平台 应设置水平支撑。 3.4.3管架横梁、柱连接宜采用刚接节点，纵向联系梁或桁架 上管加拉的连垃宣平用然控点

3.4.4管架基础顶面高出地坪不宜小于150mm。

3.4.5管架上设置的钢梯及栏杆应符合现行国家标准《固定式

管架构件的挠度不应超过表3.5

3.6.1纵梁式管架柱纵向计算长度应取侧向支承点之间的距离， 横向计算长度应取柱高乘以计算长度系数，计算长度系数应按现 行国家标准《钢结构设计规范》GB50017的规定取值。

表3.5.1构件挠度限值

主：1.1为构件的跨度（对悬臂构件为臂长度的2倍）。 2.如构件制作时预先起拱，在验算挠度时，可将计算所得的挠度减去预先 起拱值。起拱大小应视实际需要而定，一般为恒载标准值加1/2活载标 准值所产生的挠度值；当仅为改善外观条件时，构件挠度应取在恒荷载 和活荷载标准值作用下的挠度值减去起拱值

注：1.1为构件的跨度（对悬臂构件为臂长度的2倍）。 2.如构件制作时预先起拱，在验算挠度时，可将计算所得的挠度减去预先 起拱值。起拱大小应视实际需要而定，一般为恒载标准值加1/2活载标 准值所产生的挠度值；当仅为改善外观条件时，构件挠度应取在恒荷载 和活荷载标准值作用下的挠度值减去起拱值

3.6.2独立式管架柱纵向计算长度应按表3.6.2的规定耳

横向计算长度应取柱高乘以计算长度系数，计算长度系数应按现 行国家标准《钢结构设计规范》GB50017的规定取值。

表3.6.2独立式管架柱纵向计算长度

：1.本表中（1.25～1.50）的取值，取决于管道对管架梁牵制作用的大小， 若管道重量大、根数多则取小值，反之则取大值。 2.H为柱高度（m），对于单层管架，应取基础顶面到梁底的高度；对于多 层管架，可取基础顶面到下层梁底的高度

3.6.3T型管架柱纵向计算长度应按表3.6.2的规定取值，横

3.6.3T型管架柱纵向计算长度应按表3.6.2的规定取值，横 向计算长度应取2倍柱高

3.7.1管架的柱间支撑宜采用人字支撑或X型支撑，计算长度 L、应按下列规定取值： 1人字支撑：平面内和平面外，计算长度l应取ls。 2X型支撑：

平面内：两杆在交叉点相互连接时，计算长度应 取0.5/s; 平面外：计算长度应取1； 其中：1.为节点中心距离（交叉点不作为节点）。 3.7.2确定桁架式管架弦杆、腹杆（用节点板与弦杆连接）的 计算长度时，应按表3.7.2采用。

桁架弦杆和单系腹杆的计算长度I

注：1.1为构件的几何长度（节点中心间距离）；1为桁架弦杆侧向支承点之间 的距离

的距离。 2.斜平面是指与桁架平面斜交的平面，适用于构件界面两主轴均不在桁架 平面内的单角钢腹杆和双角钢十字形裁面腹杆。 3，无节点板的腹杆计算长度在任意平面内均取几何长度（钢管结构除外）。

2.斜平面是指与桁架平面斜交的平面，适用于构件界面两主轴均 平面内的单角钢腹杆和双角钢十字形裁面腹杆。 3.无节点板的腹杆计算长度在任意平面内均取几何长度（钢管结构除外）

管架构件的长细比应符合表3.8.

表3.8.1构件容许长细比限值L/i

注：1.T型独立式管架的管架柱，当其内力小于或等于承载能力的50%时，容 许长细比可取250。 2.纵梁式管架中的受压纵梁，当其内力小于或等于承载能力的50%时，容 许长细比可取200。 3.i为截面回转半径

4.1.1 永久荷载应包括下列荷载： 1 管架及附属设施重量。 2 管道及附属设施重量。 3 管道内介质重量。 4.1.2 活荷载应包括下列荷载： 1 平台和走道板的操作荷载。 2 试压水荷载。 4.1.3 作用于管架横梁上的管道竖向荷载宜按下列规定计算： 1 多根密排管道宜按均布荷载计算；当单根管道荷载大于 10kN时，应单独按集中荷载计算（如图4.1.3所示）。 2应选择具有代表性的区段进行计算。

4.1.3作用于管架横梁上的管道竖向荷载宜按下列规

1多根密排管道宜按均布荷载计算；当单根管道荷载大于 0kN时，应单独按集中荷载计算（如图4.1.3所示）。 2应选择具有代表性的区段进行计算。 3垂直均布线荷载标准值应按公式（4.1.3）计算：

nZF i l qvk = L2

图4.1.3管道竖向荷载计算图

L一横梁长度（m）；F，较大管道的垂直荷载标准值； L一集中荷载作用位置（m）

4.2.1固定管架水平推力应根据管道应力分析结果确定。 4.2.2活动管架水平推力应符合下列规定：

式中K;牵制系数； G一主要热管所在层正常操作时管道的竖向荷载标准 值（kN); μ一摩擦系数。 2均布在纵染式管架的活动管架和独立式刚性活动管架横 梁上的水平推力9㎡应按公式（4.2.2一2）计算：

式中qr——均布在独立式柔性活动管架横梁上的水平推力标准 值(kN/m); L一一横梁长度（m）。 5当活动管架所支承的管道符合下列条件之一时，管道的 水平推力可忽略不计： 1）常温管道，介质的温度不超过40℃； 2）管道根数在10根以上，其中介质的最高温度不超 过130℃； 3）主要热管重量与总管道重量之比不超过0.15

4.2.3管道的牵制系数应符合下列规定

1计算牵制系数K；时，主要热管道质量与总管道重量之 比β应按下列规定计算：

1）计算梁时，从该层梁上的总管道重量中选用一根主要 热管道计算β值； 2）计算柱和基础时，从整个管架上的全部主要热管道中 选用一根起控制作用的主要热管道计算β值；当主要 热管所在层与相邻层间距较大时，相邻管道对主要热 管所在层管道的牵制作用减小，牵制系数宜加大；当 顶层有较大管道且与下层管道间距较大时，可分成上 下两部分分别计算水平推力。 牵制系数K：应按表4.2.3确定

表 4. 2. 3率制系数 K

注：当K<0.2时、取0.2

4.3.1作用于管架横向的管道风荷载标准值应按公式（4.3.1）

1作用于管架横向的管道风荷载标准值应按公式（4.3.1）

Wk = μspμ wWodl.

武中us一一 风荷载体型系数，按现行国家标准《建筑结构荷载 规范》GB50009取值； 一 风压高度变化系数，按现行国家标准《建筑结构荷 载规范》GB50009取值：

式中μs—一风荷载体型系数，按现行国家标准《建筑结构荷载 规范》GB50009取值； 载规范》GB50009取值：

基本风压（kN/m）； d管道外径（包括保温层），多根管道取平均外径 (m); l 管道跨度（若管架两侧的跨度不等时，取平均值） (m); Wk一作用于管架横向的管道风荷载标准值（kN）；当 按多根管道计算值小于按单根最粗管道计算值时， 取单根最粗管道计算值。 3.2对具有紧向弯管的管架（如图4.3.2.所示），管道的纵

向风荷载应按公式（4.3.2）计算：

W,=μspμwulh Z d

式中竖向弯管风荷载体型系数，按现行国家标准《建筑 结构荷载规范》GB50009取值： h一 竖向弯管高度（m）； W，一作用于竖向弯管的风荷载标准值（kN），作用在 梁顶面。该风荷载加水平推力不应大于总摩擦力。

图4.3.2具有竖向弯管的管架

3作用于管架纵梁或管架柱上的风荷载应按公式（4.3.3）

Whe = μuus WA.

式中Wbe 作用于管架纵梁或管架柱的风荷载标准值（kN）； A, 管架纵梁或管架柱净投影面积（m）。

4.3.4作用于管道的雪荷载标准值应按公式（4.3.4）计算：

4.3.4作用于管道的雪荷载标准值应按公式（4.3.4）计算：

武中SK 作用于管道上的雪荷载标准值（kN/m）； Mr 管道的积雪分布系数，可取0.7； 基本雪压（kN/m）； 管道外径（包括保温层）（m）

4.4.1地震作用计算应符合现行国家标准《构筑物抗震设计规 范》GB50191的有关规定。 4.4.2计算支承振动管道的管架构件及其连接强度时，所有振 动管道的竖向荷载应乘以动力系数；对刚性活动管架和固定管 架，动力系数可取1.3。

4.5.1管架设计应按承载能力极限状态和正常使用极限状态分 别进行荷载效应组合。

4.5.2基本荷载分类、荷载代号、荷载分项系数，应按表 4. 5. 2 确定,

表4.5.2荷载代号及分项系数

4.5.3承载能力极限状态，应按表4.5.3采用荷载效应基本组 合和地震作用效应组合，取最不利者进行设计

表4.5.3承载能力极限状态荷载效应

注：1.当永久荷载效应对结构有利时，分项系数不应大于1.0。 2.SGE为重力荷载代表值，按现行国家标准《构筑物抗震设计规范》GB 50191确定。 3.YG为重力荷载分项系数，一般情况采用1.2；当重力荷载效应对构件承载能 力有利时，不应大于1.0；当验算结构抗倾覆或滑移时，不应小于0.9。 4.振动管道荷载应乘以动力系数

1.当永久荷载效应对结构有利时，分项系数不应大于1.0。 2.SGE为重力荷载代表值，按现行国家标准《构筑物抗震设计规范》GB 50191确定。 3.YG为重力荷载分项系数，一般情况采用1.2；当重力荷载效应对构件承载能 力有利时，不应大于1.0)；当验算结构抗倾覆或滑移时，不应小于0.9。 4.振动管道荷载应乘以动力系数。

.5.4正常使用极限状态，应按表4.5.4采用荷载效应标准 日合。

5.4正常使用极限状态荷载效应组合

5.1.1 Ⅱ型、H型管架计算应符合下列规定： 1 管架柱应按压弯构件计算。 2 管架梁应按双向受弯及受扭计算。 5.1.2 T型管架柱应按压弯构件计算蝶阀标准，并应进行受扭计算

5.1.1IⅡI型、H型管架计算应符合下列规定

N= (Fk+ Fada）

5.2.3柱间支撑承受相邻两侧不平衡纵向力标准值应按公式

(5.2.3）计算：

式中N 柱间支撑承受的两侧不平衡纵向力标准值（kN）； Nkmax 柱间支撑相邻两侧纵梁承受水平拉力标准值的 较大值（kN)； Nkmin 柱间支撑相邻两侧纵梁承受水平拉力标准值的 较小值（kN）。 5.2.4 当管架局部加高时，加高管架宜按柔性管架设计，竖向

5.2.4当管架局部加高时，加高管架宜按柔性管架设计市政工艺、技术，竖向

5.2.4当管架局部加高时，加高管架宜按柔性管架设