管道支吊架管道連接部件的荷載分為持輕級、輕級、中級、重級和特重級五個(gè)級別。表3給出了公稱尺寸符合表1規(guī)定的管部結(jié)構(gòu)的荷載系列。
道支吊架間距尤其是水平管道的承重支架間距不得超過管道的允許跨距(即管道的最大間距)，以控制其撓度不超限。一般連續(xù)敷設(shè)的管道允許跨距L應(yīng)按三跨連續(xù)梁承受均布荷載時(shí)的剛度條件計(jì)算，按強(qiáng)度條件校驗(yàn)，取兩者中的最小值。
管道支吊架剛度條件根據(jù)管段不應(yīng)在輕微外界撓力作用下發(fā)生明顯振動(dòng)的要求，裝置內(nèi)管道的固有振動(dòng)頻率不宜低于4秒/次，裝置外管道支吊架固有振動(dòng)頻率不宜低于2.55次/秒，相應(yīng)管道允許撓度在裝置內(nèi)為1.6CM，在裝置外為3
在進(jìn)行管道設(shè)計(jì)時(shí), 首先要考慮滿足工藝要求, 還要考慮設(shè)備、管道及其組成件的受力狀況, 以保證安全運(yùn)轉(zhuǎn)。管道應(yīng)力分析是涉及多學(xué)科的綜合技術(shù), 是管道設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。在管道應(yīng)力分析過程中, 正確設(shè)置支吊架是一項(xiàng)重要的工作。支吊架選型得當(dāng), 布置合理, 所設(shè)計(jì)的管系不僅美觀, 而且經(jīng)濟(jì)安全。
一般情況下，管道支吊架可以分為三部分，即附管部件、生根部件和中間連接件。與管子直接相接觸或與管子直接焊在一起的部分稱為附管部件。與地面、設(shè)備、建構(gòu)筑物等支撐設(shè)施相連的部分稱為生根部件。連接附管部件和生根部件的部分稱為中間連接件。但不是所有支吊架都由這三部分組成，有時(shí)僅有兩部分甚至一部分組成。
管道產(chǎn)生應(yīng)力的因素是多方面的，管道支吊架主要有重力、壓力、壓力脈動(dòng)、地震、沖擊和熱膨脹等因素。其中， 熱膨脹和地震載荷引起的管道應(yīng)力是管道應(yīng)力分析
所要解決的最主要問題。 管道支吊架應(yīng)力分析的目的是為了證明管道在承受與每類工況相關(guān)的載荷時(shí)，均不發(fā)生某種形式的失效
由于管道支吊架的固定支架對管道有六個(gè)自由度的約束，在實(shí)際情況下受到工作介質(zhì)的溫度、管道系統(tǒng)布置方式的不可知因素的影響，使熱脹作用力和力矩大小、方向各異，管道支吊架每每組合，不盡其數(shù)。為了能合理地選取固定支架，推薦關(guān)于管道支吊架的計(jì)算強(qiáng)度計(jì)算公式，供設(shè)計(jì)人員在選型時(shí)，作強(qiáng)度校核之用。
管道支吊架強(qiáng)度校核的對象及力學(xué)模型
管道支吊架輔助鋼結(jié)構(gòu)型式
輔助鋼結(jié)構(gòu)型式有懸臂梁、懸臂支架、簡支梁、正三角架和倒三角架五種型式。
2、管道支吊架輔助鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)
2.1 GB/T17116-1997 管道支吊架
2.2 DL/T 5054-1996 火力發(fā)電廠汽水管道設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定
2.3 GB 50017-2003 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范
2.4 GB 50018-2002 冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范
2.5 GB 50019-2003 采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范
2.6 GB/T 706-2008 熱軋型鋼
3、管道支吊架輔助鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則
3.1輔助鋼結(jié)構(gòu)按結(jié)構(gòu)荷載進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計(jì)算。
在管系設(shè)計(jì)中，設(shè)置管道支吊架是要滿足工藝過程的要求，還要考慮設(shè)備及其組成附件的受力情況，保證應(yīng)用裝置的安全正常運(yùn)轉(zhuǎn)。所有管道支吊架的分類是按不同形式、不同性能的支吊架來區(qū)分。管道支吊架可以大致分為三大類：
1.承重管架 這類管道支吊架按其用途可分為：剛性架、可調(diào)剛性架、可變彈簧架、恒力彈簧架。
2.限制性管架 這類可以分為：固定架、限位架、軸向限位架、導(dǎo)向架。
在施工過程中可采取多種措施預(yù)管道支吊架的焊接變形，主要可歸納為反變形法、剛性固定法、合理選擇焊接方法和規(guī)范、選擇合理的裝配焊接順序等。
固定支架:這種支架主要是為了在適合的部位將管道固定在支架上，以承受住由于管道受熱膨脹而帶來的水平推力，降低由于管道所受到的熱應(yīng)力過大而造成的管道變形過大甚至是破壞。如果所有的采暖管道或者是熱水管道全部都使用活動(dòng)支架，那么管道很有可能會(huì)順著直線管段的方向收縮或者是膨脹，嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)發(fā)生管道位移或者是三通、彎頭等處產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，進(jìn)而拉傷焊口、接口。所以應(yīng)當(dāng)在該管段某處設(shè)置補(bǔ)償器，
