如何計算管道支吊架的垂直荷載和水平荷載

　　北京抗震支架管道支吊架的垂直荷載和水平荷載是怎么計算的呢?荷載是使支吊架產(chǎn)生內(nèi)力和變形的外力及其他因素。因此計算支吊架的荷載至關(guān)重要，那么如何去計算呢?荷載的作用方向為垂直方向和水平方向，因此也分為垂直荷載和水平荷載。支吊架所承受的荷載必須是符合標(biāo)準(zhǔn)的，否則負(fù)荷易發(fā)生問題。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，對不同荷載應(yīng)采用不同的代表值。

　　何為垂直荷載?——也就是垂直方向所受到的作用力，可分為基本垂直荷載和可變垂直荷載。

　　基本垂直荷載——管道支吊架所承受的管道重力、介質(zhì)重力、保溫層等附件的重力等永久性荷載。

　　可變垂直荷載——管道所承受的活荷載、沉積物重力和發(fā)生地震時所應(yīng)該承受的特殊變化的荷載。

　　垂直荷載計算——管道支吊架基本垂直荷載計算，可先將復(fù)雜的管道支架體系近似的看作簡支梁，根據(jù)受力分析，管架B所承受的基本垂直荷載為GB=(GL1+ GL1)/2 因管道支吊架在一個工程里數(shù)量種類繁多，不可能一一計算，為此我們只需考慮同類型支架的最不利受力狀況即可，根據(jù)管道支吊架的最大允許跨度來計算最不利支架，此時就只需計算長度為最大允許跨度L的管道、介質(zhì)、保溫層的重力GB即可。其重力方向的計算荷載為G=αGB (α=1.2~1.4)

　　何為水平荷載呢?——管道水平方向的荷載是作用在管架上的水平推力，根據(jù)支架類型可分為活動管架上的水平推力和固定管架上的水平推力。

　　水平荷載計算

　　a.活動管架水平推力主要來自管道摩擦力，吊桿水平推力可忽略;水平推力即為管道摩擦力f=μG(μ為摩擦系數(shù)，G為管道垂直荷載)

　　b.固定支架的水平推力主要來自補(bǔ)償器的彈性變形力。采用補(bǔ)償器補(bǔ)償?shù)墓艿?，其作用在固定管架上的水平推力為補(bǔ)償器被壓縮或拉伸所產(chǎn)生的反彈力。水平推力=補(bǔ)償器反彈力T=ηΔL(η為補(bǔ)償器的彈性模量，ΔL為補(bǔ)償器發(fā)生的變形長度)

　　采用自然補(bǔ)償?shù)墓艿溃抢霉艿赖淖匀粡澢螤钏哂械娜嵝砸匝a(bǔ)償管道的熱脹和冷縮位移。

　　固定支架變形管道長度為L，補(bǔ)償臂管道長為Lb 管道安裝溫度按t1℃考慮，管道工作溫度為t2℃，故鋼管材質(zhì)的管道會在溫度變化下縮短ΔL=α×ΔT×L(式中α為鋼管的線膨脹系數(shù)，ΔT為溫差，L為固定支架變形管道長度)，所以作用在管道補(bǔ)償上的推力為T=3ΔLEI/Lb3(E為管道的彈性模量，I為管道的慣性矩)