關(guān)鍵詞：廠區(qū)綜合管道支架 ；薄壁離心鋼管 

abstract: combined with the 2x330mw unit technical transformation project, this paper summarizes the general principle of the factory pipe support arrangement and the calculating methods of using the thin wall centrifugal steel, hot-rolled steel beam h for pipe rack column beam member. 

key words: plant pipe bracket; thin wall centrifugal steel 

中圖分類號(hào)：tu7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： a文章編號(hào)：2095-2104（2012） 

廠區(qū)綜合管道支架在火力發(fā)電廠的構(gòu)筑物中，就結(jié)構(gòu)單體而言，并非復(fù)雜。然而，由于一方面管架較長(zhǎng)，涉及到道路、廠區(qū)地下設(shè)施及建（構(gòu)）筑物、設(shè)備等眾多頭緒，另一方面土建設(shè)計(jì)人員需和各工藝專業(yè)不停協(xié)調(diào)。因此管架設(shè)計(jì)一直是比較繁瑣的。本文根據(jù)庫車電廠2x330mw工程的管架設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)施工的實(shí)際問題，對(duì)廠區(qū)管架的布置及計(jì)算做一簡(jiǎn)析，以資參考。 

1.綜合管架的布置和類型 

1.1管架柱定位的基本原則 

管架的走向及初步定位應(yīng)從整體出發(fā)，統(tǒng)一規(guī)劃，做到管架和建（構(gòu)）筑物在平面和豎向上相互協(xié)調(diào)、交叉合理、有利廠容�？傮w來說，管架宜平行于道路或建（構(gòu)）筑物，應(yīng)不影響交通運(yùn)輸、人流通行、消防和檢修。另外，多管共同敷設(shè)時(shí)，應(yīng)力求管道荷載分布合理和避免相互影響。以上各項(xiàng)在土建施工圖前已由總圖和各工藝專業(yè)大致考慮。土建專業(yè)應(yīng)在此基礎(chǔ)上根據(jù)“安全、經(jīng)濟(jì)、美觀”的原則確定各管架柱的柱距及根據(jù)地下設(shè)施和建（構(gòu)）筑物的具體情況調(diào)整管架柱的定位。 

管架之間的距離從根本上是由管道或電纜橋架的最小支撐點(diǎn)距離所決定的。但土建專業(yè)對(duì)支撐點(diǎn)的設(shè)置有如下兩種方式： 

①支撐點(diǎn)直接在支架梁上。 

②在支架柱頭間增設(shè)縱向梁或桁架，在縱向梁或桁架間再設(shè)次橫梁作為支撐點(diǎn)。 

以上②實(shí)際上是通過增加上部結(jié)構(gòu)而減少柱及其基礎(chǔ)，這樣在一定的跨度、高度范圍內(nèi)不但可以做到經(jīng)濟(jì)合理，而且拉開了柱距，協(xié)調(diào)美觀。這一點(diǎn)，在工藝專業(yè)管道布置時(shí)就應(yīng)綜合考慮，以本工程為例，機(jī)務(wù)專業(yè)將管道分為兩層，下層大管道，支撐間距6m，上層小管道，支撐間距3m。由此，取柱距6m，上層設(shè)通長(zhǎng)鋼梁。 

管架位置的確定還要考慮管架與道路及建（構(gòu)）筑物的關(guān)系。一般情況下，管架柱外邊與路邊的凈距應(yīng)>1m，當(dāng)管架跨路時(shí)，梁底距路面的高度應(yīng)>5m。管架柱應(yīng)盡量避開建筑物門窗正對(duì)的位置，以免影響出入及通風(fēng)采光。管架柱外邊距建筑物外墻邊應(yīng)>1.5m（無門窗墻壁）、>3m（有門窗墻壁）。 

1.2管架與障礙物交叉碰撞問題及其解決 

管架與障礙物的交叉碰撞分為地上和地下兩種。地上部分一般在總圖上有明確的反映，易于把握。但需注意在總圖上沒有反映的地上部分，如： 

設(shè)備及相近的管道。在現(xiàn)場(chǎng)就有管架和輔機(jī)樓外儲(chǔ)氣罐位置重疊的情況。 

非道路的通道。如煤場(chǎng)邊的管架需局部抬高以進(jìn)出推煤機(jī)。 

與各建筑物接口部分，需檢查建筑物墻體留孔及埋件位置。 

地下碰撞在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的次數(shù)較多。主要碰撞對(duì)象有如下三種： 

與溝道的碰撞。 

與建筑物基礎(chǔ)的碰撞。 

與地下管道的碰撞。 

這其中尤其以③居多，且如果管道為非壓力管道，現(xiàn)場(chǎng)解決困難。 

解決以上碰撞，從根本上應(yīng)在設(shè)計(jì)時(shí)加強(qiáng)對(duì)總圖及工藝專業(yè)設(shè)備布置的了解。在碰撞節(jié)點(diǎn)處按實(shí)際放樣，調(diào)整管架的位置或基礎(chǔ)形狀、埋深，與工藝專業(yè)協(xié)調(diào)解決。在這里需注意的是盡量不要讓管道布置在基礎(chǔ)以下，以免受壓。 

1.3管架的分類 

一般電廠工程涉及到的管架分類如下： 

按用途分為固定支架和滑動(dòng)支架。 

按結(jié)構(gòu)類型分為門型支架和t型支架。 

按歸口專業(yè)分為：機(jī)務(wù)、化學(xué)、暖通、除灰、電氣等。 

分述如下： 

1.3.1 固定支架的位置由工藝專業(yè)確定（一般應(yīng)選用低支架），由于固定支架的縱橫向外力都較大，且在梁上還作用有扭矩，在設(shè)計(jì)時(shí)，固定支架可采用縱向兩榀四柱式支架，且在兩榀支架間加設(shè)支撐。 

1.3.2在一般情況下都應(yīng)選用門型支架，在局部管道根數(shù)較少（≤4）、荷載及工況基本相同的的情況下，選用了t型支架，但每邊懸挑長(zhǎng)度應(yīng)≤500。 

1.3.3提出管架按歸口專業(yè)分類，是為了便于協(xié)調(diào)及查閱。如電氣橋架分散于各專業(yè)中反映，而橋架的支撐間距為≤2m，要求嚴(yán)于一般的管道，因此對(duì)橋架必須專門設(shè)置通道。另外，管架和各建筑物接口時(shí)，其間距可能滿足管道要求但>2m,此時(shí)同樣需加設(shè)橋架通道。 

2.綜合管架的計(jì)算 

在設(shè)計(jì)中，管架的橫向跨距、縱向間距應(yīng)盡量相同，以減少支架類型，這樣，管架的梁柱構(gòu)件類型可盡量減少，使管架整潔美觀，節(jié)點(diǎn)數(shù)量減少，便于施工；另一方面也減少了計(jì)算的工作量。在庫車電廠2x330mw工程中，選用薄壁離心鋼管和軋制h型鋼作為管架的梁柱基本構(gòu)件。 

2.1基礎(chǔ)埋深及基礎(chǔ)型狀的選擇 

庫車電廠2x330mw管架地質(zhì)情況如下： 

①礫砂、①1中粗砂、①2粉細(xì)砂、①3粉土、②中粗砂、②1粉細(xì)砂、②2粉土、③粉土、④粉細(xì)砂 

從以上情況看，最好選用①土做持力層（基礎(chǔ)底面標(biāo)高大約-2.500）。但就實(shí)際情況而言，一方面管架的垂直力較小，而水平力較大，如深埋，基礎(chǔ)底面積由pmax<1.2f決定，會(huì)出現(xiàn)埋深越大，基礎(chǔ)底面積越大的情況。這樣，不但增加了桿件的長(zhǎng)度，而且基礎(chǔ)也會(huì)變大，很不經(jīng)濟(jì)。同時(shí)，由于深挖施工時(shí)需考慮放坡、降水等，會(huì)增加施工難度。另一方面，綜合管架為二類構(gòu)筑物（相當(dāng)于《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50011-2010）》中的丙級(jí)），且本期管架高度不大，荷載也較小。綜上所述，最終采用①土做持力層（基礎(chǔ)底面標(biāo)高-2.500），對(duì)地基土層未做處理。但對(duì)基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)做如下處理： 

2.1.1一般情況下將門架兩柱基礎(chǔ)相連做成一個(gè)整體性、剛度較好的整體條形基礎(chǔ)。在轉(zhuǎn)角受力復(fù)雜處，各柱做獨(dú)立基礎(chǔ)，但在各獨(dú)立基礎(chǔ)間用連梁連接。 

2.1.2上部結(jié)構(gòu)如前所述，在柱頂用通長(zhǎng)鋼梁連接，既可以為管道提供支撐點(diǎn)，同時(shí)也加強(qiáng)了管架上部結(jié)構(gòu)的整體剛度。 

以上處理方式符合《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》表3.3.6的要求。 

2.2薄壁離心鋼管和軋制h型鋼組合管架的計(jì)算 

薄壁離心鋼管作為一種復(fù)合結(jié)構(gòu)，可以充分發(fā)揮鋼和混凝土兩種材料的物理力學(xué)特性，克服兩者單獨(dú)使用的弱點(diǎn)。而軋制h型鋼由于質(zhì)量向翼緣分布，在同等用鋼量的情況下，比工字鋼具有更大的抗彎模量（ei）。兩者都是成型產(chǎn)品，現(xiàn)場(chǎng)拼裝，施工方便、快捷。 

在計(jì)算時(shí)采用pk程序。由于梁柱材料不同，因此，必須按照相同抗彎剛度比的原則將梁柱轉(zhuǎn)化為同一材料（以下設(shè)為混凝土），才能進(jìn)行輸入。轉(zhuǎn)化過程如下： 

2.2.1計(jì)算ei(柱):ei(梁)，其中ei(柱)應(yīng)為鋼壁和內(nèi)側(cè)混凝土的ei之和。