1. 范圍

本標(biāo)準(zhǔn)中包括的荷載數(shù)據(jù)的計算方法用于土建結(jié)構(gòu)條件的設(shè)計。

2.?荷載類型及組合

2.1 荷載類型

荷載數(shù)據(jù)應(yīng)包含以下荷載:

（1）管道荷載(自重及工作荷載)

管道重量、保溫材料、介質(zhì)等

（2）熱脹或熱縮引起的反作用力

反作用力是由管子的熱脹或?qū)κ湛s以及位移約束引起的。

（3）摩擦力

摩擦力是由管架上的管子的位移引起的。

（4）地震荷載

?(a) 由地震加速引起的荷載

(b)由管道約束點(diǎn)與地震相關(guān)的位移引起的反作用力(反作用力的計算方法與熱應(yīng)力的計算方法類似)

（5）風(fēng)荷載

（6）雪荷載

（7）沖擊荷載

由安全閥氣流或水錘的沖擊引起的荷載。

（8）膨脹節(jié)的拉伸及反彈作用。

2.2條件

荷載的計算應(yīng)經(jīng)過下述條件的研究。當(dāng)荷載已達(dá)到正常操作時的最大值，或其他操作情況下荷載的變化可以忽略不計，計算可僅以正常操作情況為基準(zhǔn)。

（1）水壓試驗(yàn)、氣壓試驗(yàn)充水重。

（2）正常操作條件。

正常操作條件不同于以下第（3）條中所述情形。

（3）特殊操作情況

（a）開車情況（從開車到正常操作的過渡情況）。管子從管架上松開，設(shè)備或管道等內(nèi)部溫度的臨時變化引起的熱應(yīng)力。

（b）停車情況（從正常操作到停車的過渡情況）。應(yīng)考慮到與緊急停車相關(guān)的問題（壓降等），開車時的情況也應(yīng)考慮。

（c）除焦，再生操作，蒸汽轉(zhuǎn)化等。

2.3荷載組合

（a）下表是在各種條件下同時起作用的荷載組合。

注(1)以下是上表中符號意義

? ? ? ? ?P : 集中荷載

? ? ? ? ?W: 均勻荷載

? ? ? ? ?q : 單位荷載(單位面積重量)

（2） 假設(shè)地震荷載、風(fēng)荷載及沖擊荷載沒有同時產(chǎn)生影響。

（3） 在水壓實(shí)試驗(yàn)中無需標(biāo)注管架，梁，結(jié)構(gòu)等的垂直荷載，在其他情況下，當(dāng)管線數(shù)量較少時，應(yīng)單獨(dú)標(biāo)出每根管線的垂直荷載。

3 荷載計算方法

3.1管道荷載

3.1.1單位長度管重

重量是以下各點(diǎn)的總和

（1）管道

（2）標(biāo)準(zhǔn)管子的單位荷載按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)查取，推薦管道隨手小程序查詢。保溫材料的單位荷載按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)查取。

（3）介質(zhì)

氣體、蒸汽或空氣不包括在單位荷載中。

（4）管子永久荷載的其他輔助組成，如伴熱、襯里材料等。

注：閥門、法蘭等應(yīng)作為集中荷載。

3.1.2結(jié)構(gòu)及荷載的標(biāo)注

結(jié)構(gòu)上承受的荷載的標(biāo)注方法應(yīng)為表2中所示的集中荷載，均勻荷載，單位荷載中的一種。

注(*)：在條件中，若支承大量小尺寸管線荷載，可作為均勻荷載標(biāo)注。

3.1.3荷載計算方法

（1）集中荷載

（a）表3中荷載數(shù)據(jù)表示集中荷載的范圍。

*：參見表一注釋

（b）集中荷載計算方法

按以下方法計算集中荷載

（i）水平管的集中荷載按以下方法計算：

例1 水平管線集中荷載計算方法：

“B”點(diǎn)集中荷載

? ? ? ?“B”=l1.w/2+ l2.w/2????????? (1)

式中

? ? ? w:單位長度管重

(ii) 垂直管線的集中荷載

垂直管線上支點(diǎn)的集中荷載等與垂直部分全部荷載于水平部分1/2荷載之和。

圖2? ?垂直管線上集中荷載計算方法

作用于”E”點(diǎn)的集中荷載

? ? ? ?E= l3.w/2+l4.w+ l5.w/2??????? (2)

若沒有固定”E”點(diǎn),垂直部分的荷載應(yīng)分布在支點(diǎn)”F”和”D”,見下段(iii)

(iii) 電閥門等集中荷載引起的作用于支點(diǎn)的荷載,應(yīng)以按比例分配的方法進(jìn)行計算.

圖3 閥門等集中荷載按比例分配方法

閥門在"B"點(diǎn)的集中荷載?

? ? ? ?"B"=l1.P1/L1+l4.P2/L2??????? (3)

（iv）可以應(yīng)用計算機(jī)計算集中荷載

（v）由于管子上抬導(dǎo)致集中荷載不平衡，應(yīng)再檢查熱應(yīng)力計算結(jié)果。

（2）均布荷載的計算

（a）支架上均布荷載的計算

計算見圖4

圖4支架上均布荷載的計算方法

L ≤1.2S:

均布荷載“w”=W/S? ? ? ? ? ? ??（4）

（W應(yīng)不小于100kg/m）

L ＞1.2S:

均布荷載“w”=W×1.2/L?????? （5）

（W應(yīng)不小于100kg/m）

式中，

? ? ?W：陰影部分管子總荷載

? ? ?S：管線總寬

? ? ?L：支架寬度

（b）計算方法見圖5

圖5所指方向的梁上均布荷載的計算方法

3.0m或后面支架跨度的1/2，無論哪一個，選其中大的尺寸。

L ≤ 1.2S:

均布荷載“w”=W/L? ? ? ? ? ? ??（6）

（W應(yīng)不小于200kg/m）

L ＞1.2S:

均布荷載“w”=W×1.2/L?????? （7）

（W應(yīng)不小于200kg/m）

式中

? ? ?W: 陰影部分管子總荷載

? ? ?S: 管束總寬度

? ? ?L: 梁的間距

(3) 單位荷載的計算

單位荷載應(yīng)為單位面積的平均荷載,并應(yīng)標(biāo)出表4所示的荷載標(biāo)記符號。例如，計算出單位荷載為0.115t/m2

（a）主梁上單位荷載計算方法

計算方法見圖6

圖6??單位荷載計算方法

L ≤ 1.2S

單位荷載“q”=W/L? ? ? ? ? ? ??（8）

L ＞1.2S

單位荷載“q”=W×1.2/L?????? （9）

式中

? ? ?W: 陰影部分管子總荷載

? ? ?S: 管束總寬度

? ? ?L: 管架寬

（假定中間梁位于主梁的中間）

中間梁單位荷載的計算方法見圖7

圖7中間梁單位荷載計算方法

L ≤ 1.2S:

中間梁單位荷載“q”=W/L? ? ? ? ? ? ??（10）

L ＞1.2S:

中間梁單位荷載“q”=W×1.2/L?????? （11）

式中

? ? ?W: 陰影部分的中間梁單位長度上管子總荷載

? ? ?S: 管束總寬度

? ? ?L: 管架寬

（c）當(dāng)管子被中間梁支撐時，應(yīng)計算主梁和中間各自的單位荷載，并將其標(biāo)注在荷載數(shù)據(jù)表中。

主梁及中間梁支撐管道荷載的范圍見圖8

圖8????? 中間梁和支梁上管道荷載范圍

主梁上管道荷載范圍

主梁上的荷載應(yīng)利用以下公式計算

主梁上管子荷載=〔主梁單位荷載×(A× L)〕-〔中間梁單位荷載×(1/2A×L)〕? ? ? ? ?? （12）?

3.2 熱脹或收縮引起的水平荷載和垂直荷載

熱脹或收縮引起的水平荷載和垂直荷載應(yīng)通過應(yīng)力分析計算最終詳細(xì)數(shù)據(jù)。

3.3 摩擦力。

(1)?摩擦系數(shù)

鋼——鋼? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 0.3

石墨——石墨?????????????????????????????? 0.15

聚四氟乙烯——聚四氟乙烯? ? ? ? ?0.1

不銹鋼——不銹鋼? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 0.06

(2)?計算方法

支點(diǎn)上（滑動點(diǎn)）管重引起的摩擦力為摩擦系數(shù)×管子重量。

3.4 地震荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、沖擊荷載

管道設(shè)計時還應(yīng)考慮地震荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、安全閥沖擊荷載等，具體計算詳見有關(guān)規(guī)定。