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1、管道荷载计算方法一、总则1.1 管道设计工作应按照规定执行。1.2 此规定指出工程设计专业必须为管道设计的需要来执行。在规定基础上管道设计者可以作适当的修改。二、荷靳口外力的设计2.1 通则当设计下列结构时,应考虑荷载。各种荷载的联合作用在计算中的应用见2.14条。2.2 结构本体应计算结构本体和防火材料的重量。2.3 动设备对于泵、压缩机、马达等设备重量,要尽可能快地从制造商处获取相关数据,其中应包括控制、辅助设备、配管等重量。在对设备直接设在支架上的情况进行计算时,应尽可能快地提交相关动力影响因素。2.4 起重机荷载起重机的荷重应根据制造商的数据来确定。2.5 容器、塔等除容器和塔外,还包
2、括过滤器、沉降槽、换热器、冷凝器及其配管。根据该类设备各种荷载的综合情况,在计算中应包括以下重量/荷载。2.5.1 空重这是容器、塔等的静止重量,包括衬里材料、保温、防火、阀门等,应根据制造商提供的数据推导出来。2.5.2 操作重操作重是容器、塔等的空重,几在该单元操作过程中最大容量的重量之和。2.5.3 水压实验荷载在现场需要对设备进行水压实验时,设计支架结构时应考虑该设备完全充满水的重量。当一个支撑支一台以上的容器时该支撑应根据以下基础进行设计在同一时刻,一台容器进行水压实验,而其他容器为空设备或仍处于操作状态中。2.6 活动荷载活动荷载应根据以下平台或通道的用途分为几个等级(I)A级主要
3、用作人行通道,除了人可搬动的物品外,没有其他东西。例如台阶、楼梯平台、管架上人行道、仪表监测平台及阀门操作平台。(2) B级用于较轻的阀门、换热器、法兰、类似部件的检修工作,放置拆卸这些部件的工具,若在梁或桁架上放置重物须加小心。(3)C级承受特殊荷载。要根据特殊需要进行设计。活动荷载见表1表1生活荷载等级活动荷载等级A200Kgm2等级B400Kgm2等级C根据实际情况确定2.7 风荷载风荷载应根据UBC确定,假设以下几点:(1)风驻点压力q=140kgm2(在10米高度)(2)方向Y(3)重要系数I=I风力可从各个方向作用于构筑物,应考虑其最不利的情况(最大逆风向)。对于宽度在4米或以下的
4、架空管架,应计算作用在最大的三根管子上的风荷载。对于宽度大于4米的架空管架,应计算作用在最大的四根管子上的风荷载。2.8 管束拉力当换热气壳体的污垢系数等于或大于00008m2.hr.oCkca1时换热气制作应按100%推力计算。当污垢系数小于0.0008m2.hr.oCkca1时,支座按推理的50%计算,即管束重量。当支架支撑两台以上换热器时,该支架仅需按以下基础进行设计;一台换热器的管束处于将关键拨出的临界状态,而其他换热器是空的或处于操作状态.2.9 冲击荷载冲击荷载应根据钢结构AISC标准确定.2.10 热应力(1)当热膨胀导致设备与支座之间的磨擦时,摩擦力为支座上的操作荷载与下列使用
5、的摩擦系数的乘积。表面摩擦系数钢与钢03钢与混凝土0.4(2)在设计管道指甲的梁时,应考虑刚直管架上的管道膨胀或收缩产生的水平摩擦力。摩擦力按下式确定:F=OJKW(0.4)式中,F:水平摩擦力W:管重包括介质和保温材料K:简化系数当一根梁支撑两根或两根以下管子时,K=1O;当一根梁支撑三根或三根以上管子时,系数K根据下表确定:热管重量/总管重Ka0.50.50.5a0.70.670.7a1.02.11 安装及检修时荷载对于构筑物的每一部分,都应考虑安装和检修时的各种可能荷载情况,并应注意最苛刻条件下的情况。2.12 雪荷载2.13 地震荷载2.14 联合荷载(1)构筑物及构筑物的每一部分,还
6、有它们的指点和固定点,应为联合荷载的设计。联合荷载见表2,表中使用以下组成构筑物本体重。a-构筑物本体重b-设备重C-起重机荷载d-容器塔罐等空重e-容器塔罐等操作重f-容器塔罐等水压实验荷载g-动荷载h-风荷载i-管束推力j-冲击荷载k-热应力I-安装几检修时荷载m-雪荷载n-地震荷载表2联合荷载A到E联合荷载操作试验安装或检修地震无风有风ABCDEaXXXbXXXXCXXXXX(注释1)deXfgXXXXX(注释2)hX(注释3)X(注释3)X(注释4)iXjXXkXXXIXmXXXXXnX注释1:只计起重机本体重量注释2:只计荷载的50%注释3:只计荷载的50%注释4:只计荷载的25%,只针对火炬烟囱几其支架的设计。