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1、中华人民共和国国家标准GBXXXXX-201X钢铁企业管道支架设计规范（征求意见稿）xx-x-x发布xx-实施中华人民共和国住房和城乡建设部国家质量监督检验检疫总局联合发布第1页共66页前言根据住房和城乡建设部关于印发2007年工程建设标准规范制订、修订计划（第二批）的通知（建标2007126号）的要求，规范编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，制订本规范。本规范的主要技术内容是：1总则；2术语、符号；3基本规定；4管道支架分类及选型；5荷载；6管道支架设计及计算；7连接；8地基基础设计；9抗震设计与构造措施；10管道支架构造；11管
2、道支架的防腐；12制作、安装与检验。本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国冶金建设协会负责日常管理，由中冶赛迪工程技术股份有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送中冶赛迪工程技术股份有限公司国家标准钢铁企业管道支架设计规范管理组（地址：重庆市渝中区双钢路1号；邮编：400013）,本规范主编单位：中冶赛迪工程技术股份有限公司本规范参编单位：中冶南方工程技术有限公司中冶京诚工程技术有限公司中冶长天工程技术有限公司中冶焦耐工程技术有限公司中冶华天工程技术有限公司中冶集团建筑研究总院中冶东方工程技术有
3、限公司鞍钢集团设计研究院重庆大学宝山钢铁股份有限公司上海宝冶建设有限公司本规范主要起草人员：本规范主要审查人员：1总则42术语和符号52.1 术语52.2 符号53基本规定83.1 一般规定83.2 设计原则84管道支架分类及选型104.1 一般规定104.2 管道支架类型105荷载135.1 一般规定135.2 荷载效应组合135.3 竖向荷载计算145.4 风荷载计算145.5 牵制影响155.6 活动管架的管道摩擦力和管架位移反弹力165.7 固定管架水平推力175.8 管架上水平荷载作用点176管道支架计算及设计166.1 一般规定186.2 结构内力分析196.3 钢筋混凝土管道支架
4、设计206.4 钢结构管道支架设计217连接237.1 一般规定237.2 钢筋混凝土管架梁柱连接237.3 钢结构管架梁柱连接237.4 管架结构柱脚248地基基础设计278.1 一般规定278.2 计算278.3 基础的构造339抗震设计与构造措施349.1 一般规定349.2 地震作用349.3 结构界面抗震验算389.4 构造措施3910管道支架构造4110.1 钢筋混凝土支架4110.2 钢支架41H管道支架的防腐4312制作、安装与检验4412.1 钢筋混凝土结构支架制作4412.2 钢结构支架制作4412.3 支架安装4412.4 支架检验45附录A管线系统布置示意图46附录B管
5、线支架常用类型示意图46附录C管架支架轴向水平荷载作用计算简图47附录DA型管架内力计算49附录E悬索管架内力计算52附录F无加劲肋全栓连接节点计算55附录G管托59本规范用词说明64引用标准名录651总则1.0.1为了在钢铁企业管道支架设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定本规范。1.0.2本规范适用于钢铁企业钢结构及钢筋混凝土结构管道支架设计，但不适用于非金属管道的支架设计。1.0.3本规范是按照国家标准工程结构可靠性设计统一标准GB50153规定的原则制订的。1.0.4本规范规定了钢铁企业管道支架设计的基本技术要求，当本规范与国家有关法律、行
6、政法规相抵触时，应按国家法律、行政法规的规定执行。1.0.5钢铁企业管道支架的设计，除应执行本规范的规定外，尚应符合国家现行的有关标准的规定。2术语和符号2.1 术语2.1.1 管道支架用于钢铁企业中支承各种管道的竖向结构、横向结构或竖向与横向的组合结构的总称。2.1.2 管托置于管道支架之上用于规范管道位置的装置。2.1.3 固定管道支架在管道的纵向和横向均视为管道的不移动支点。2.1.4 活动管道支架在管道的纵向、横向或者纵向和横向视为管道的可移动支点。2.1.5 单向活动管道支架在管道的纵向应视为管道的可移动支点（即必须满足管道的变形要求），横向为管道的不移动支点。2.1.6 双向活动管
7、道支架在管道的纵向应视为管道的可移动支点（即必须满足管道的变形要求），横向亦为管道的可移动支点。2.1.7 组合式管道支架由多个构件组合而成的管道支架（管道可以是也可以不是管道支架的零件）。2.1.8 主动管对管道支架的工作状态起控制作用的管道称为主动管。2.1.9 主动管层布置有主动管的管层称为主动管层。2.22.2.1 作用和作用效应Fk相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至基础顶面的竖向力；G4基础自重及基础上土重标准值；M柱脚截面的弯矩设计值；Me、M,相应于荷载效应标准组合时，作用于基础底面的沿X方向及Y方向的力矩值；N柱脚截面的轴力设计值；N0锚栓的总合拉力；N,个锚栓承受的拉力设
8、计值；N，单根锚栓的受拉承载力；Pmax柱脚底板下最大压应力；V单根锚栓承受的剪力设计值；Vh单根锚栓的受剪承载力；Pk相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值；POmar、Pmin一相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最大、最小压力值；2.2.2 计算指标b,垂直于剪力作用方向的抗剪键宽度；e;、e,基础沿X方向及Y方向的偏心距；ew、e分别为锚栓中心至柱脚腹板（或加劲）和翼缘板表面的距离；EJ支柱刚度，E为弹性模量，J为惯性矩。钢筋混凝土取0.85EJ;f底板钢材的抗拉强度设计值；fa修正后的地基承载力特征值；f基础混凝土抗压强度设计值；fe素混凝土轴心抗压强度设计值，按国家标
9、准混凝土结构设计规范GB50010取值；h2抗剪键高度；kg牵制系数；n管道根数（包括主动管）；N,管道重量；N2主动管（最重管）重量；q；第i根管的单位长度重量；Pm-管道摩擦力；Pr管道支架位移反弹力；t,管壁最高计算温度；t2管壁最低计算温度；to锚栓区受拉底板厚度；W基础底面的抵抗矩；X,柱脚底板下压应力分布长度；o一一主动管变形值；2、,一一主动管沿纵向及横向变形值；主动管斜向变形值；a,钢材线膨胀系数；B,一混凝土局部受压时的强度提高系数，按国家标准混凝土结构设计规范GB50010取值；o高度Z处的风振系数；口、一一管道风载体形系数，按现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009查用
10、，见上下双管体型及体形系数表；:风压高度变化系数，按现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009查用；U,一一摩擦系数：钢对钢滑动时取0.3;钢对钢滚动时一般取0.1;有特殊可靠措施时可适当降低；计算长度系数；wO基本风压(KNm2);w风荷载标准值(KNm);2.2.3 几何参数A、B基础底边尺寸；b迎风面的支柱截面尺寸；b,支承肋间净距；b2柱脚底板宽度；c、d锚栓中心至底板边缘的距离；D管道外径(包括保护层)；H一一管道支架的高度(主动管管托底至基础顶面)；H0管道支架柱计算长度；H,管道支架柱的层间高度；1管道跨距：1.k所计算的管道支架到固定点处的管道长度；1.柱脚底板长度；1.0一一
11、锚栓合力至压力最大侧底板边的距离；R混凝土的压应力合力；3基本规定3.1 一般规定3.1.1 管道支架设计应具备以下资料：1工艺专业管道及拟设管道支架的平面布置图、纵断面图、横断面图；管道几何信息及对管道支架的要求（应包括管道的最大位移限值和最大差异沉降限值）；管道重量（应包括管道、内衬、保温层、管道附件等）；管道内介质重量。2可变荷载，应包括管道内的事故水、试压水、沉积物、预留荷载以及平台上的活荷载等。3管道壁的最高、最低计算温度。4固定管道支架上的各种管道水平推力，同时应给出水平推力的作用方向和垂直荷载等信息。5给出非刚性管道支架上可采用较接管托固定的管道。6给出管托形式及其与管道支架连接
12、的方式与要求。7岩土工程勘察资料。3.1.2 管道支架在规定的设计使用年限内，应满足下列功能要求：1能承受在施工和使用期间可能出现的各种作用：2在正常使用时，具有良好的工作性能；3在正常维护下，具有足够的耐久性能；4在本规范规定的偶然事件发生时和发生后，能保持必需的整体稳定性。3.1.3 管道支架设计使用年限为50年。3.2 设计原则3.2.1 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，以可靠指标度量结构构件的可靠度，用含分项系数设计表达式进行计算。3.2.2 管道支架的安全等级取一级，结构重要性系数。取1.1。3.2.3 管道支架应根据承载能力极限状态及正常使用极限状态的要求，按下列规定
13、进行计算：1所有结构构件均应进行承载力计算；有抗震设防要求的结构，尚应按规定进行结构构件抗震承载力验算；2处于露天环境下的钢筋混凝土管道支架，应根据混凝土结构耐久性设计规范GB/T50476的相关规定进行裂缝宽度验算；3预制钢筋混凝土管道支架构件尚应进行吊装验算；4固定管道支架横梁的最大挠度不宜大于梁跨度的1/500;其它管道支架横梁的最大挠度不应大于梁跨度的1/250。3.2.4 管道支架横梁在垂直荷载及水平推力作用下，按双向受弯构件计算。3.2.5 下列各类管道属于振动管道：1管道外径大于等于20Omm的蒸汽管道；2设有“快速切断阀”的管道；3往复泵输送的液体管道；4活塞式压缩机输送的气体
14、管道；5生产过程中突然升温增压的管道（如紧急放空管）。3.2.6当管道上敷设的振动管道质量占全部管道质量的30%以上时该管道应按振动管道考虑，并按下列规定计算动力影响：1刚性活动管道支架，总振动管道荷载乘以1.3动力系数，并以此计算管道水平推力；2固定管道支架，总振动管道荷载及补偿器反弹力均乘以1.3动力系数，以此计算水平推力。4管道支架分类及选型4.1 一般规定4.1.1 管道支架作为管道的支承结构，依据其在管线系统中所起的作用、受力特性和结构形式的不同，通常分为固定管道支架、单向活动管道支架、双向活动管道支架以及组合式管道支架等几种类型，管线系统布置示意图参见附录A。4.1.2 管线系统中管道支架应力求类型最少，外形协调。4.2 管道支架类型4.2.1 固定管道支架求：4.2.2 支架要有足够的刚度，以确保管道系统的稳定；2固定管道支架上的管道，一般应采用固定管托(若有不固定的管道时，管托形式由工艺决定)，管道支架下端与基础固接；3固定管道支架可按照管道支架承受的荷载大小与管道布置情况选用附录B中的形式。4.2.3
