管廊结构布置浅谈.pdf

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1、科技旧捌燃管廊结构布置浅谈李俊楠(天津明景空问建筑设计有限公司，天津市300000)，瞒要]在工业建筑特别是石油化工企业中，管装及管廊是必不可少的设施。但因其附属地位，不能引起设计人员的足够重视，—般延续4老的做法草草计算就出手，业主亦不太计较这些无关轻重设施的投入。导致管廊设计的观念逐渐老化，戍冬增加。一口冬键词】管廊；横向布置；纵向布置；水平支撑布置；连接简图”{1横向布置3水平支撑布置我们先来看几种布置简图钢结构管廊可在有弹性反力处的固定支座附近或伸缩节管线处布置水平支撑，水平支撑可以将部分水平力传递到相邻横向排架上，从而减小水平推力直

2、接作用的横向排架的基底剪力及柱顶位移，让我们看看下面的实例：两个类似的管廊在管线伸缩节处的结构平面布置，条件：／＼＼除中间区格外，两者梁柱布置相同，荷载大小位置—样。计算结果：图四所示管廊中间两轴的柱脚螺栓比图五的要大一级，如果将图四的管廊舅一配目二布置改成图五，则螺栓降了一级!水平支撑对水平力的分配f乍_用可见。以往的管廊横向布置，—部分人采用图一，柱子按排架计算或直接用柱子的长细比控制，梁可以作简支梁考虑；大部分人选用图二的布置，＼J吵卢Il缸L也有—部分人采用图三。那么，三种方案谁是最佳呢?以管廊为例，分>

3、<析同样荷载作用下三种布置的

4、檀预位移、柱底内力及其材料用量。●‘一××；_二{Xב艟堕4连接近来高强螺栓连接逐渐替代焊接成为发展方向。我最近所做项目无—例外要求使用高强螺栓，以保证质量和施工进度。而摩擦型高强螺栓的受力性能好于承压型高强螺栓，后者对节点板的要求较高，连接应旦一圈二熙该结合施工水平、特点和能力来决定。W1=4-73T(钢材用勃W2=3DOTW3=30丌5应注意的问题△1=53CM>【Al=4925CMA2=33CM1)避免应力集中，如图六所示的管廊立面，如在端部设置支撑△3=0．45CM1，2，则在节点A处每作用1KN的水平力，节点B处的柱脚会发生l丽泔

5、—斗～!芝竺FzrKN、MxfKN．M、18KN的拉力：此时无论把柱脚做得多坚固，都是徒劳的，而取消此两F“KN)图一布置时．2．97-2945．24248个支撑后，结构布置就会很合理，不会产生应力集中。图二J佑簧时．2028-26．16．11896固j布置对．8245o5，17O烈注意：本表为横向排架在单风作用下的右侧柱脚内力(因为不同—卫掣结构布置中垂直荷载对柱脚内力影响不大，故仅取单风为例)二=【、地罾

6、可以看出：图一布置时，材料用量最多，且柱顶位移仍没有控制在允许范围内；图二、三的布置上部结构材料用量几乎相等，柱顶位移d均能满足要求，

7、但后者往脚内力要，j、许多，相应基础可以做得很小，且1仆．’8xH实际中的固接柱脚在弯距作用下都要产生或多或少的转动，很难做到计注§Q啦盐吐3Q业．k§Q虹2QQQj一一2Q蛙一j苎叠QQ．i!Q盟j髓算模型中的绝对固接。经过比对，图三布置最佳。2)当柱上需设置悬挑梁时，梁柱连接节点处宜作成铰接。再看图图三的布置优势在于，增加了支撑，使梁、柱的断面减小，整体结构给人以轻巧的感觉，例如柱选用UC203X60，柱脚仅需两个螺栓，五所示的平面，当节点A处处理为固接时，为了平衡弯距，悬挑梁上的很轻便，一改以往管廊粗重的感觉。这里，支撑的布置尤为重要，

8、规范水平及垂直弯距会传至框架钢梁1上，从而增大梁断面：而采用铰接，规定：管廊柱项位移不能超过柱高的"t／250，同时考虑到配管专业人员并辅以水平、垂直支撑的形式，则传力明确，节省材科。。的意见，石化装置管线对管廊柱项位移的要求可以适当放宽取1，200，3)固定管架的梁断面宜做成封闭型。工程实例中，有大直径的管子，通常布置在柱顶或尽可能靠近住项的地方，受配管专业对固定管架我们可以通过调整“卜r来使柱顶位移满足要求，非常方便有效。2纵向布置的做法限制，此处的水-'T-力作用点是粱的上翼缘，扭矩很大，而工宇钢钢结构管廊长度一般较大，需设计伸缩缝，我

9、国规范规定其间距的抗扭能力较弱，极易引起破坏。所以对固定管架，即使布置了水平支不得超过120m，而国外一般取50m。综合考虑，建议取70～80m，撑，增加了侧向支撑点，我们仍建议采用封闭型的组合梁，提高结构可大于该长度的加2．5～4．5m的插入距或滑动支座，比较合理。纵梁与柱靠性。为铰接，目设置纵向垂直支撑，其位置宜在每段管廊的中间，这样的布4)最后说说垂直支撑，首先是其选材，其次要注意防火保护，以置对管廊因温度变化向两端伸缩有利；对于纵梁式钢管廊，考虑纵梁传防在火灾工况下，由于垂直支撑结构失效退出工作而导致的不良后果。力，纵向支撑不必设在有

10、管线弹性反力处，由伸缩缝分成的每段管廊至以上是我对管廊结构设计的一点体会。有不足之处请大家多提出少有—道垂直支撑，为发挥其作用，管廊长度不易太短。宝贵意见，共同探讨