SH3055-1993石油化工企业管架设计规范.pdf

U D C G 皿 中华人民共和国行业标准SH 3 0 5 5 -1 9 9 3石油化工企业管架设计规范P e t r o 一Ch e mi c a l d e s i g n s p e c i f i c a t i o nf o r p i p e .s up p o r t1 9 9 3 -1 1 -2 4 发布1 9 9 4 -0 6 - 0 1 实施中国石油化工总公司发布中华人民共和国行业标准石油化工企业管架设计规范P e t r o- h e m i c a If o r pi p ed e s i g n s p e c i f i c a t i o ns u p po r tS H 3 0 5 5 - 1 9 9 3r 编单位:中国石化北京设i 十 院 批准部门:中国石油化工总公司中国石油化工总公司文件中石化 ( 1 9 9 3 )建字 5 5 4号关于发布行业标准 石油化工企业管架设c 卜 规范的通知各有关单位:山中国石化北京设计院主编的 石油化工企业管架设 计规范已经审查和定稿。现批准 石油化工企业管架设 计规范S H 3 0 5 5 - 1 9 9 3 ，为石油化工行业标准，自一九九四年六月一 日起实施。原 炼油厂管架管墩设计技术规定 S H J 1 0 6 4 -8 4 ，一j : 一九九四年十二月 一日 废止。本规范的具体解释工作，由中国石化北京设计院负责。中国石油化工总公司 九九三年十一月二十四日I !次1 总则·· · · · · · · · · · · · · · · · · ， · · · · · · · · · · · · · t · · · · · · · · . . . . ， ，1Y卜要符 号 · · · · · · · · · ·· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ， · · · · · · · · · · . 2 3一般规定· · · · · · · · · · · ， · . · · · · · · · · · · · · · · · · · . . · · · · · . . ， ， ， ， ·I1 钱 : 架荷端 替· · · · · · · · · ， · · ·· · · · · ·· · · · · · · · · · · · · · ， · ， 二 I nd . 1向b li 找. ” 二 ” · · “ · · · · · · · · · ·· ， · · · · · · · · ， 二t o, . 2骨道水平推1 1 “ ” · “ · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ， · · ·. . . . . . . . . 1 1 . :， 风A找“ “ “ ”“ · · · · · · · 。·. . . . . . . . . . . . . . . . . . . I 2, . a地震作)N 1 和杭;u验炸 “ “ “ ” ”“ “· · · · · · 一 I AJ . 5i i 道振动荷载 ” ” “ . “ “·· · . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5, . s f 'i “ t 效17 4 1 1 n 二 ” ” “ ”“ “二 · · · · · · · · · · · · 1 5 弓价架i i J )· · · · · · · · · · · · · · · ·· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ， ， · 四,5 . 1独v .竹架 “”“ “ 二 · ， ， ， · · 4 ·， ·， ， ， ， 二1 95 . 2 纵梁式针架“. · ， ， 一“ · · · · · · · ·· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 一I 9几 . 3 吊索式杆架“ “ “ · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · . . . . . . . . . . . . . . 2 45 一 1跨越竹架”“ “ “ “ · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2 65 . 5特种9 i 架 “ ” · · · · · ·· · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·· · 2 65 . 竹架从础” ” · “ 、 · · · · · · · · ， · · · · · · · ·· · . . . . . . . . . . . . 2 R “ 竹架材料及构造4 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · . ， . . . . . . . 2 9 了 份墩· · · · - · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ， · ·· · · · · · · · · · 3 5 1咐录A振动筒道· · · · · · . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 7附录B啼道水平推力牵制系数 · 1 1 · ， ， ，· · ， · · · · . . . . . . . . . . 3 s如假招附 录c附 录D 附 加说明管架摧本 自振周期 计劝 月u ll 说 明总则1 . 0 . 1本规范适用 1 , 石油化工企业常用的管架、管墩设 i 。本规范不适用于管道卞身作受力结构及其它跨越江河 的大型跨越管架的设计 。 1 . 0 . 2 执行本规范时。 尚应符合现行有关标准规范的要求。几要 符 号2. 0. 2作用和作用效应F R ,管架承受的管道轴向水平推力标准值( 以下简称 轴向水平 推力) ;F . k -管架沿管道轴向位移产生的等效水平推力标准值 ( 以下简称等效水平推力) :F , * 一一杆道补偿器弹力标准值;F v k - 一 管道不平衡内压力标准值;G k 正常操作时管道荷载标准值:n -基础底面的 平均压力设L l 值:v m， 基础底面边缘处的最人振力设日值:关一 一地摹承载力设i f 位:w。 一 一基本 风压 :w二 管架横向风荷载标准值s -单位力作用 f 架顶时产生的架顶位移、儿 何参数A 矩形基础的长 边;B 矩 形基础的短 边:e , - X方向的偏心距: ， 一一 Y方向的偏心距:l d - 前后相邻骨架 L 骨道长度之华:几 计算跨度:I . -整个特种管架的截面惯性矩:0吊索与水平拉杆的夹角;J _ 仁 要热ft道的膨胀i t . 0 . 3 计 算系数及其他石 : 一一钢筋弹性模,A;K ; 牵制系数;n -管道根数;n -16 1 定管道根数;n ; -固定管架至膨胀弯前第一个管架的活动管架数;产 柱高计算长度系数;u钢与钢静摩擦系数; 4 d -钠与饥动1A系 数、/ l x钢与钢滚动摩擦系数;尸 : - J A荷载体型系数;产 ; 风压高度变化系数;川竖向弯管风荷载体型系数;0 u可变荷载的准永久值系数。3一 般 规 定3 . 0 . 1竹架分类3 . 0 . 1 . 1按照结构形式可分为: 独立式管架( I q 一 分为钢性管架和柔性管架)、跨越式管架、纵梁式竹架、拉杆式 骨架、吊索式管 架、 纵向悬臂 式管架、 纵向拓架式啼架和 特种管架。3 . 0 . 1 . 2按照管道在管架1 . 的支承条件分为:固定竹 架和活动管架。3 . 0 . 1 . 3按照材料分为:钢筋混凝 I 骨架、钢什架和 组合式管架。9 15 :同时具备 列条件的管架，n 1 称为特种竹架( t )管道直径大子等子5 0 0 mm;(2)竹道根数小 J “ 等 1 ' 3根:(3 )管架高度人 ' 1 0 m 3 . 0 . 2 独立式16 1 定管架，应按刚性竹架设计独I' 7 , 式活 动啼架，t i r 采用刚性管架，亦n , 采用柔性竹架。独;, 式活动管架，当管架较低或管道膨胀I,较人时，应按刚性竹架 设计;管架较高且管道膨胀量较小时，宜采用柔性竹架. 3 . 0 . 3刚、柔性特架，应按 卜列I 9 M式确定:刚性管架F . k >F + k ( 3 . (1 . 3 - I )柔性管架厂 。 * 7m时t . / 2 0 o1 0 / 2 5 0钢梁1 a / 2 5 0续 表 3. 0. 8构件类型允许挠度值俐衍架l 0 / 5 0 0注:表中l 。 为构件计算跨度书如果钢相架制作时预先起拱，可将计算所得的挠度值减去起拱值;悬臂构州的允许挠度值按表中相应数值乘以系数2取用。 3 . 0，钢筋混凝上管架，当梁柱节点为铰接时，管架相计算长度，应按表3 . 0 . 9 采用。梁柱铰接管架柱计算长度H。表3- 0A管架类型单跨双跨轴向径 向 一 轴.句 径向瞥单 层( 1 . 2 5 一 1 . 5 0 H1 . 5 0 H( 1.2 5 一1 .5 ( 1 ) H1 . 2 5 HA上管架多层1 . 2 5 H1 . 2 5 H1 . 2 5 H1 . 0 0 H纵梁式管架单层1. 0 0H1 . 5 (1 H1 . ( 川 H1 . 2 5 H多层1 . 0 0H1 . 2 5 H1 . 0 0 H1 . O O H沈:表中轴向、径向指管道轴线方向和IM 't方向;表中 ( 1 . 2 5 一1 . 5 0 )的取值， 取决于管道对管架梁作用的大小;若管道币大、根数多取小值，反之取大A;( s ) 1一一 牢 1 高度 f m);对 P 单层管架，取从础顶面至梁底的高度对于多层管架，一般取基础顶面至下层梁底的高度 3 . 0 . 1 0 钢筋混凝 I - 管架，当梁柱节 点为 刚接时，管架柱 计算长度，应按表3 . 0 . 1 0 采用。3 . 0 . 1 1钢管架柱轴向计算长度按表3 . 0 . 1 0 的规定采用， 径向计算长度等 于柱高H乘 以计算长度系数产，产按 钢 结构设日规范G B J 1 7 -8 8 附表5 . 2 规定采用。3 . 0 . 1 2钢结构构件的 长细比不应超过表3 . 0 . 1 2 的容许值3 . 0 . 1 3钢筋混凝 上 柱长细比， 不应超过表3 . 0 . 1 3 的容许值 注:长细比计算时应考虑柱计算方向相对应的柱尺寸。卜恻令爵协绷卑，拭酬侧恻扣和0.0.月报。恻艳9世献四卜圈国日穆娜爵姿1殊取四姚干友侧褪9崔以圈旧跨祖淤爵.默枷四姗十常任)划恤勿!不口测袱澎刊以 厂F/报密硬举联联扣蓄划枷平么爵恻澎名(0功.1!况.:晋粥神尽板喇侧显疽扳洲屏侧枷职回恻仁霹恶粥白。国侧半辫七坦联取擎浸坦以钢结构构件容许长细 比表3. 0. 1 2构件名称容许长细比刚性， i架牛 !1 5 0柔性III :架牛 I:z o o布 f u ll 交叉支撑3 0 f )一般件间人字撑2 ) )f l : i9 l 支撑I : 横杆1 5 0纵 梁 式释架 的 纵 梁受寸 13 0 0受R 0 . 0 1 5 的情况。 当W. d = + (n )注:活动管架、固定管架上支承的管道，均应考虑行充水试压。 4 . 6 . 6当 采用荷载长期效应组合时，可 变荷软的准水久 值系数0 o 可按下列规定采用:管道操作介质T f. 0 。二卜尔管道平台操作活荷载w 4 二0 . 5 :管道振动力0 。 二0 . 7 。5管 架 计 算独立管 架1 . 1 独立管架内力，应分别按平面内、 平面外计 算。5 . 1 . 1 . 1 柱按双向偏心受压计 算。 对于 , . r ,. 型管架 柱，必要时.应进行伉扭 计算。 5 . 1 . 1 . 2 活动管架梁应按l Y 向受 弯计 算。固定管架梁， 应按i v 向受弯兼受扭 计算，日 一 算受扭时，近似视两端为固定。5 . 1 . 1 . 3管架的计算简图如下与 . 2纵梁式管架5 . 2 . 1纵梁式管架结构系以一个温度区段作为一个计 算单元，管架横梁承受管道的竖向荷载和水平推力。5 . 2 . 2管架纵梁应能传递纵向拉力，并承受横向进 出管 道荷载和其他荷载。 5 . 2. 3纵 梁的 纵向拉 力 。. f 按 下式 i F 算 N k 一 /g i( F tk + ， F , dIr,= r- r ， + F vr式中 N* 一 一 纵梁纵向水平拉力标准值 ( k N);F l k 纵梁固定管道补偿器弹力标准值 ( k N )山配管 1业提供;长于圈。棋担姆公锡摇担恶瓣岭释降卜一 一4心+。呵母恰团坦印卜西拭祖渊划坦以峙琳尽祖映举摆担临报书:味只把降关显润匕棋担但期仑田困逞城本深扣烈蚕四斗1.T.价困 1仁。2 0困坦棘龙默枷划妥明歌一二吸-1卜去.吸UtifN|1.1.瞬困。一2 1困坦瓣扛深伽划帐迎拼!1一。1仁。改!we.1.瞬圈。、仁八闷心圈卜担枷落豁州卫7Le圈垃妹七联如赶料四欣四叫禅枷珍哪州(。3一|一.晚圈画胭日q.口n朋”肚n.皿 !、Ll， -井fl.1.，龟圈砚寨巴/二匕一/ /护去叹扮/j.封坦了、八引2 3F K 活动刚性管架通过管道作用 i = 固定骨架的反作用力标准值 ( k N );F P f管道不平衡内压力标准值 ( k N)n 。 一 一 固定管道根数 操作或扫线MA度 u(及1 l ' 以下的管道不考虑)n ; M 定管道至膨胀弯前第一个管架之fo l 活动竹架数 5 . 2 . 4 一般情况下，纵梁式骨架的柱间支 撑仪按构造要 求设置，可不作强度日算。 当需要计算时，柱间支撑承受两侧不平衡纵向力标准俏，u J 按一 式i h l fi :Nn r k=N k . 。 二一0. 9Nk m r ( 5 . 2 . 1 ) 5 . 2 . 5 一般情'tR下管架柱可不考虑管道水 平推力作用， 当管架铺设多层竹道，叮 纵梁只有一层时，'IT 考虑无纵梁处固定管道水平推力对柱产生的弯矩5 . 3吊索式管架5 . 3 . 1吊索式管架体系，以二个固定架之J司为个l 1 0 单元。管道水平推力和吊索水平分力由拉杆传递，水f拉 杆的不平衡J i 即为固定管架水平推力。活动管架柱不考虑 承受水平推力作用。管架横梁的计 算同独立管架 5 . 3 . 2 水平拉杆最大拉力出现在靠近固定骨架跨i“ 1 的 二 个吊点之间，其值f , ' 按下式 计算:Nl k=For k + R, t gB ( 5 . 3. 2 )式中N( k 水平拉杆拉) j ( k N);R吊梁反力标准值 ( k N):B 吊索与水平拉杆的夹角。尽端或转弯管架，应考虑不平衡拉力妒黎洲丰默扣拭征呀的.m圈2 55 . 跨 越 管 架5 . 1 . 1跨越管架和相邻第一个低管架 见图 5 曰 的 竖向荷载和水平推力，均应乘以 1 . 5 的增大系数。若有振 动管道时，尚应按4 . 5 . I 条规定对振动管道 乘以动力系 数、 5 . 1 . 2计算跨越管架的管道水平推力时，应考虑下列 种情况:5 . 1 . 2 . 1 不带析架的跨越管架，宜按柔性管架设计 计算架顶 变位时，管道长度取跨度的1 / 2 0肠 . 12 . 2 带析架跨越管架与两侧的固定管架在同一轴 线上时， 叮 不考虑跨越管架架顶的水平推力。5特种管 架特种管架的受力与柔性管架相同。 当管道为滑动支座时，等效水平推力，应按下式( 5 。 5 . 2 l刁一咨一weF式 中刁S 根 据公式的要求 。管架最大允 许位移 mm); 单位力作用于架顶时产生的架顶 位移( mm;k N )，; =卫I 生 一3 石 t o 1 。 为整个管架的截面惯性矩 mm4 ) (,5 . 5 . 2 )求得的F* 值，应符合式( 3 . 0 . 3 -联扣剑级i5 . 5 . 3当管道为滚动支座时，水平推 力应按下式 计算:F. t=GA 产“( 5. 5 . 3 ) 式中 Ft滚动 支 座管 道水平 推力 标 准 ( ej ( k N)k e 钢与钢滚动摩擦系 数，取。 . 1结构计算时，取F 与F ， 的较小值 5 . 6管 架 基 础5 . 6 . 1活动管架撰础的底面压力，应符合 卜 式要求:n“ 1 2二 _。干一 干 一 百 MliP90- n I I母图6, . 0 . 5 一 1活动 1.1 架梁预lH件一 1划6 比52话动竹架梁顶理们角 钢 色图6 . 0 . 5 一:o卜 'd 定长:架梁预):里川6 . 0 . 6 钢筋棍凝土管架的箍筋，应符合下列要求:6 . 0 . 6 . 1 “ T”型管架的f F: 和固定管架梁 的箍筋，应 做成抗扭箍筋。6 . 0 . 6 . 2下列范围内柱的箍筋间距不应大 t ' I O O m m ,箍筋直径不应小于0 8;t)固定管架、 “ T”型管架、跨越管架和 卜 要支承振动管道的管架、抗震设防烈度为了 一9 度区的管架，在 柱顶以 F 5 0 0 m m范围内和柱l x 至地坪以上 5 0 0 m m范围内;( 2J柱间支撑与柱连接点中心上 下 各 3 0 0 mm范围内 6 . 0 . 7装配式钢筋混凝土管架，梁柱铰接节点，应符合图6 . 1 1 . 7 一l和图6 . 1 1 . 7 一2的要求:】 ，f II一1Ik l 6 . 1 ) . 7 一日公 梁牛 1 1 点2m6 . 。了2一2顶层 梁牛 1 . -1i 点6 . 。 二固定管架、跨越管架、 主要支承 振动竹道的管架、 设有丰 I : 间支撑的管架 、 抗震设防烈度为7一9度lx . 的怜架 梁柱铰接节点预1 m角钢的锚筋，不宜少于90 1 2 ,锚固长 度不应小于3 0 d;当锚固长度不能满足时，应采取相应的措 施。 6 . 0 . 9 纵向悬臂式管架悬臂梁的下部钢筋应不 ( L - p 2 0 1 2 ,. 6 .0 . 1 0 钢结构管架的梁柱节点，宜做成刚接. 6 .0 . 1 1 固定管架的钢梁，宜采用封闭截面形式， 不宜采 用单根轧制工字钢或槽钢。 6 .0 . 1 2纵梁式管架柱间支撑，应满足下列要求:柱间支撑宜各 层连续设置，下 柱支撑应确保水平力能 直接传给笨础。交叉支撑在交叉点宜设节点板;柱间支撑节点板的厚度。不应小于 8mm; 6 . 0 . 1 3纵梁式钢管架伸缩缝处纵梁，II ( 设椭园孔。 ( 图6 . 0 . 1 3 ) .> 4 0螺 牛 全椭园 孔i- 3图6 . 0 . 1 3 川 !缩 综构 造6 .0 . 1 1纵梁式管架采用钢筋混凝 上或钢析架纵梁时，仲 缩缝处纵梁，I I I* 采用滚动支座。6 . 0 . 1 5设防烈度为7度至 9度时，活动管架顶层梁端， 应按一 F列规定设IN档板:在管道直线段，1 4 隔一个管架设一个:骨道转弯处必须设置:特种 骨架N个 管架 上均应 设置。 6 . 0 . 1 6地脚螺栓. ! ， 心到钢筋混凝 L A t'出 边缘的距离，特 种In - 架和柱间支 撑处的4 础.小小f1 5 o mm;一般管架基础。不小 f1 0 0 11 1 1 11 。李 卜 脚板边缘到从础边缘的距离， 不宜小 J 几 5 0 mm, 6 . 0 . 1 7钢管架从础 顶面， 应预 留3 0 in m的找平层，待柱 安装后用 1 : 2 水泥砂桨填实， 华础顶面高出设计地面的高 度，不宜小1 “ I 5 ( h n m。 6 . 0 . 1 8钢管架季 ! 从础知柱构造配筋， 应符合图6 . 0 , 1 8 的 要求。地脚螺栓图;0 . 1 8们 月 柱) X 4l兔 柱配筋8 . 0 . 1 9 钢筋 混凝土 “ T“型管架柱， 其主 筋在梁中的锚 固长度，应大于4 0 d3 4了管墩7 . 0 . 1活动怜墩， 应采用钢筋混凝土结构 图7 . U . l - 1 ) , 固定管墩，应采用钢筋混凝土结构 ( 图7 . 0 . 1 -2) ，根据 现场施工安装条件，可采用预制或现浇。图7 . 0 . 1 一 1 混凝_ I . 活动钾墩 : 10 5 通 长 > 20 000叫T00叻八图7 . 0 . 1 一 z钢筋混凝 土结构IN 定ff墩7 . 0 . 2作用于管墩的竖向荷载和管道水平推力与管架荷 载相同，不考虑地震作用。 了 . 0 . 3活动管墩可不作稳定和强度验算，当地从承载力 标准值小干8 0 k P a时，应验算地幕承载 力 7 . 0 . 1钢筋混凝土固定管墩，应按竖向荷载 与 骨道水平推力验算管墩强度、稳定和地裱承载力 7 . 0 . 5 管墩的混 凝土强度等级，应符合下列 规定 :活动管墩，不低于C1 5 ;固定管墩，当采用 级钢筋时，不低于C 1 5 ;当采用 f! 级钢筋时，不低 7 = C 2 0 0 7 . 0 . 6钢材的选用， . 应符合 F 列规定:钢筋 级钢筋或 I I 级钢筋;预埋件:Q 2 3 5 -B - E附录A振 动 管 道A . 0 . 1卜列管道属于振动骨道:直径人 1 ' 等1 ' 2 0 0 m m的蒸汽管道;往复泵输送的液体管道:时开时停，扫线频繁的原油、,f f 油骨道:活塞式压缩机输送的气体管道 :装有快速切断阀的管道;生产过程中突然升温增压的管道 ( 如紧急放空线、去 火4 i 什道)转油骨道 、烟气管道:其它容易产1 1 振动的竹道 A. 0 . 2振动管道的 卜 列部位容易发生振动:子 i s 泵或活塞式压缩机出门处加热炉出 11 4 处设有安全阀或减压阀处:设有降压孔板处;怜道 直径改变处竹道分支接头处管道垂直或水平转弯处、附录B管道水平推力牵制系数计算管道膨胀产生的摩擦力，或管架变位产生的等效 水平力时，应考虑管道牵制作用，即把管道摩擦力或管架 变位等效水平力，按下列原则乘以牵制系数。 (1 )管道根数n 0 . 71 . 0 0 3 )管道根数n > 4 时，根据算得的a 值， 按图B查取;( d)l 卜 算横梁时，考虑该梁上的管道，并从中选取一根 土要热特道; ( 5)计算柱时，考虑整个管架上的管道，并从中选取一 恨二 仁 要热管道。彰吓履专共举升书戮东口巫兹幅洲取跪圳姗阁枷攀叭侧曰一工.公沈.0卜0旧.口晚.叮.1阶.0闪.0妇二代!仁3 9附录c管架基本自振周期计算竹架 I- 视 为单质点体系， 其/ ,t 本自振周期。 按 F 式计3 ?T, =2 7rG 。式中 T , - - 管架从本自 振周期 一 、 、( C 一1Rk 二T : ) / 加速度，取9 . 8 1 ( m. S 2 ) 等效刚度 ( k N i m);钢管架k3 F _ 万 /H钢筋混凝 I 竹架3 丁HSI I硬 CG : 架同式 曰一 计算周期时，管架等效总I : 力简载，单层帆 . 1 注 一3 )， 二层以L 管架为 :兰“。 ， =G 。十V( ，。侧蔓斌溅七殊蚕四屏渊侧蓄辈蔓州以新宋蜒如价招呀以联枷小映闷华拭巾纸七侧蚕名们|口恻粥笔挥椒只间名到.之，之二之小于戮昧众眨。.N。.。困煊斌，一一哭叹鹭仁岭半默李如困蜓揭件关象墉。. 谁婿众城妈q男职名绷澎N|妇拭匆川一圈坦冥姗(里附录 D用 词 说 明本规范条文中要求严格程度的川词，八执行时按 厂 述 说明区别对待。 D. 0 . 1 表示 很严格，非这样做不I f j 的用b il :IF面词采 用 “ 必须”;反面词采用 . 严禁” D. 0 . 2表示严格，在正常情况下应这样做的川词:i而词采用 应” ;反面词采用 · 不应”或 “ 不得 。 D. 0 . 3表示允许稍有选择，在条件许川f 讨首先应这样做的用词:正而I u 采用 二 宜”或 二J- . ,反面词采用 . 不宜”附加说明本规范主编单位、参加编制单位 和主要起fT ' 人名单编 单 位: 中国石化北京设计院卜 要起草人:陈克刘洪坤陈传金中华人民共和国行业标准石油化工企业管架设计规范S H 3 0 5 5 -1 9 9 3条 文 说 明9 9 3北京目次总则 · . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 一般规定· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 一2 管架荷载· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 一54 . 1竖向荷载 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ”· · · · · · · · · · · 5 4 . 2 管 道 水 平 推 力· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ” · · · 54 . 3风荷载· · · · · · · · · · · · · · · · · · · “· “· · · · · · · ”· · · · · · · · · · · 一7 4 . 4 地震作用和 抗震验算· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 8 4 . 5 管线振动荷 载· · · · ·· ” · · · · · · · · · ” · · · · · · · · · · · · · 84 . 6 荷载效应组合· · · · · · · · · · · · · · ·· ·· · · · · · ·· · · · · · · · 8管架计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 05 . 1 独立管架· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·. . . . . . . . . . . . . . . 1 05 . 2纵梁式管架· · ”· · · · · · · · · · · · · · · · ”· · · · · · · · · · · · · · . . . 1 0qn45 . 4 跨越管架. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 05 . 5 特种管架 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 15 . “ 价架推础. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1R 管架材料及构造· . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 27管墩. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 附录C管架基本自 振周期计算· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 一 1 5总则1 . 0 . 3管线与管架是一个完整的结构体系，管架受力大小与管线的布置密切相关，而管架与管线由土建与配管分别设计，因而时常出现局部合理， 而整体不合理的现象，使总造价上升。因此，本规范强调专业间共同研究、协调配合，以求得较好的综合经济效果。3一 般 规 定3 . 0 . 2选择刚性管架或柔性管架， 主要考虑经济合理性 F . k GF 说明采用柔性管架，水平推力较小，在同样满足生产要求的条件下， 可得到较为经济的管架断面; F e k F . k 说明在这种情况下采用刚性管架，能得到较为经济的管架断面。固定管架是管线的固定点，要求架顶变位较小，必须有足够的刚度，应按刚性管架设计。跨越管架和其它较高的话动管架，由于管架很高，如按刚性管架设计，柱脚弯距很大， 造成浪费， 而 目 _ 这类 管架架顶变位要求不高，故采用柔性管架比较合理。 3 . 0 . 5 由于实际管线的膨胀弯和固定点的布置不可能完全平衡，而且纵梁式管架一般用于生产装置，管线都有不同程度的振动，因此要设置柱间支撑，及加强管架纵向整体刚度，以抵抗各种水平菏载的作用。 3 . 0 . 6 历次调查发现，山于管线振动造成管架破坏现象很普遍，也很严重，所以本规范对主要支承振动管线的管架单独列出，并作出具体规定。考虑刚性管架能够使振动作用衰减，纵梁式管架整体刚度好，抗振能力强。从实际处理振动的经验中得知，控制振动的发生和在易发振部位采取措施是解决振动的有效手段，解决这些问题主要依靠工艺措施。所以本条提出配竹与土建专业共同采取防振、减振措施，并首先应立足于采取竹线减振措施。 3 . 0 . 了 本条所列管架一般都属于高温、高压、易燃易爆竹线，都有程度不同的振动。竹线直径较大， 管架又较.荡， 从生产安全的角度上要求更多的重视它。本规范把这类管架单独列出，作为特种管架， 使设计这类管架时有所依据 。特种管架很高，按刚性管架设计难度大，而且也太浪费。如果采用实腹柱形式很难满足稳定要求，所以推荐采 用矩形格构式塔架。钢结构的柔性较好，抵抗能力较强， 本规范规定采用钢结构。 固定管架要求架顶发生较小变位，特种管架不能满足这个要求。 3 . 0 . 1 0 , 3 . 0 . 1 1 管架柱的计算长度，沿管线轴向，考虑管线对管架的纵梁作用，上端视为弹性支座。当下端固定时，计算长度系数依据管线纵梁作用的程度 取1 . 2 5 一1 . 5 . 钢筋混凝土管架柱径向计算 长度系数是按照 ( ( 9 R 凝土 设计规范 ( G B J 1 0 -8 9 )确定的。纵梁式管架对照露 天吊车栈桥有柱间支撑情况考虑。取轴向计算长度系数为1 . 0 0 3 . 0 . 1 2钢柱控制允许长细比主要是为了避免柔度过大，在运输安装过程中产生过大变形，不利于承受动荷载。柱间支撑按受拉杆件考虑。 3 . 0 . 1 3 根据总长度、承受荷载大小与一般厂房柱相比， 钢筋混凝土管架柱的允许长细比，可 比一般厂房柱放宽，但考虑到管架是在露天条件下使用，而且经常有意外荷栽作用，故提出了表3 . o . 巧的允许值。考虑固定管架的受力 特点，提供了不同的允许依4管 架 荷 载4.1竖 向 荷 载4 . 1 . 2提出公式 ( 1 . 1 . 2 )的I'' 1 的，是为了保证在任何 时候都必须考虑全梁满布管线。只要梁上有位置就要考虑有管线荷载。4. 2管道水平推力4 . 2 . 2 提出本规定的依据是:( 1)常温管线的介质温度虽然有些变化，但变化不人而且很缓慢，对管架水平推力影响不明显;( 2)当管线较多，温度 ( 包括扫线温度) 低于1 3 0 一 C 时. 或当仁 要热管线重 量与全部管线重量之比小于0 . 1 5 时， 所产生的水平排力都较小，一般构造配筋就li j 以满足，不需要计算配筋。 4 . 2 . 3原北京石油设计院做了大量的试验和现场观测， 总结出竹线牵制作用的概念，并根据试验结果绘制出牵制 系数曲线图，从而使管架水平推力计算更加准确、可靠，本规范引用 了 他们的计算公式和试验成果。 4 . 2 . 4竹线作川于管架的水平推力，是由于管线膨胀变 形产生，通过管线与管架梁的摩擦传给管架的。当采用刚 性管架时，水平推力等于极限摩擦力;而采用柔性管架时， 这个摩擦力不能直接求得，而是通过计算管架的位移来求5得水平推力，我们将用这种方法求得的水平推力称为位移 等效水平推力。在计算钢筋混凝土管架柱刚度时，考虑力 的短渐性、经常性、方向不定性，取柱的短期刚度。 4 . 2 . 5固定管架水平推力一般由配管专业提供，亦可按表 4 一 1 计算:典 型的 固 定 管 架水 平 推 力表4 -1管架图计算公式适 用 条 件了舌动T i 架 五 几 盗F , : 二? 'F卜 LF+ 0 . 8 ( Y- F l. , 一 E F 二 ， F , =E F : 一E F 干+ 0 . 8 ( E F 七 一L F . )二 相邻 补偿 器 间 无闸 阀闸 阀 .一1 本子认一FfF r ,= E F ; + 0 . 8 L F 盆 d+ p乙F ,F , = E F ; + 0 . 8 E F 七+(3 E F ,二 相 邻补偿 器 间有闸 阀尽端固定架 不 盔 夕 认F , 。二 E F + 0 . 8 E F 二 。F=EF +0 . 8 ZF二尽 端 固定管 架无 闸阀注:表中符号F r . 、Fr .F' . F分别为刚性体系、柔性体系时固定管架轴向水平推力。其中Fr 。属结构专业计算;一 一 分别为固定管架左边、右边的管线膨胀夸反弹力， 配4 'f 专 业提 供 ;L F '. e 、 T ' F . d 分 别 为 固 定 管 架 左 边 、 右 边 的 刚 性 管 架 通 过管线作用于固定管架的反作用力之和，计算至膨胀弯前第一个管架，F , a =KG p u”。 钢与钢的动摩擦系数，可取p 二 。 . 2 ,E F V , # F . 分别为固定管架 左边、 右边的柔 性管架通过管线作用于固定管架的作用力之和，m F .Z( n + 1 )F . 一膨胀弯前第一个管架的变位等效水平推力，m一 个管架中柱的根 数，当固定管架匕 高低温管线全设固定点时， 其中管线温度t <4 0 'C的管线，不计算固定管线水平推力;当固定管架上同时铺设有固定管线和活动管线时，仅考虑固定管线的水平推力，活动管线水平推力可不考虑。固定管架水平推力的计算.涉及配管和结构二个专业，而主要是配管专业。应主要由配管专业负责，结构专业提供有关数值。因此本附录只列出典型管架的推力计算公式，目的在于反映活动管架摩 擦反 力或柔性管架变位 等效水 平推力与 管线膨胀弯弹 力的关系。至于非典型管架的计算公式，可按配管专业的规定参照本附录的方法进