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第1章概述1

1.1管道与管架1

1.1.1管道支架1

1.1.2管道的性能1

目录1

1.1.3管架的作用2

1.2管架的组成与设计要求2

1.2.1管架的组成2

1.2.2管架的工作特点2

1.3管架设计的必备资料3

1.3.1工艺资料3

1.3.2工程地质及水文地质资料4

1.3.3气象资料4

1.3.4地震资料4

2.2管道布置及敷设原则5

2.2.1厂区管道的布置及敷设原则5

第2章管道布置及敷设5

2.1应考虑的条件5

2.2.2车间管道的布置及敷设原则6

2.2.3热力管道的布置及敷设原则6

2.2.4发生炉煤气、水煤气管道的布置及敷设7

2.2.5城市煤气管道的布置及敷设8

2.2.6液化石油气管道的敷设9

2.2.7压缩空气管道的布置及敷设10

2.2.8氧气管道、乙炔管道的布置及敷设12

2.3管道架空敷设13

2.3.1简述13

2.3.5地上架空敷设管架的型式14

2.3.4高管架敷设14

2.3.3中管架敷设14

2.3.2低管架敷设14

2.3.6常用的管架结构型式15

2.4架空管道间距及与建（构）筑物之间距18

2.4.1 厂区架空管道间相互最小净距18

2.4.2厂区架空管道与建（构）筑物间最小平面净距18

2.4.3厂区架空管道与建（构）筑物间最小垂直净距18

2.4.4室内管道间及与电气设备间最小净距19

2.5地沟敷设20

2.5.1型式20

2.5.2通行地沟敷设20

2.5.3半通行地沟敷设20

2.5.4不通行地沟敷设21

2.6.1氰聚塑直埋保温管22

2.6管道直埋敷设22

2.6.2 “管中管”预制保温管25

2.6.3管道直埋的敷设方式34

2.6.4管道直埋设计及施工要点35

2.7埋地管道间距及与建（构）筑物之间距37

2.7.1埋地管道相互间最小平面净距37

2.7.2埋地管道交叉最小净距38

2.7.3埋地管道与建（构）筑物最小平面净距38

第3章管道跨距39

3.1一般简述39

3.2管道允许跨距的计算39

3.2.1按强度条件计算管道的允许跨距39

3.2.2按刚度条件计算管道的允许跨距39

3.3.2保温液体管道最大允许跨距42

3.3.1保温蒸汽管道最大允许跨距42

3.3.3不保温管道最大允许跨距42

3.2.4尽端直管段管道允许跨距的计算42

3.2.3水平弯管管道允许跨距的计算42

3.3管道最大允许跨距的计算42

3.3.4煤气管道管架跨距的计算48

3.3.5加强管道52

第4章材料标准与一般规定57

4.1 结构材料57

4.1.1结构材料选用57

4.1.2混凝土强度等级57

4.1.3钢材57

4.1.4焊条57

4.2混凝土常用设计数据57

4.2.1混凝土强度标准值57

4.3钢筋常用设计数据58

4.3.1钢筋强度标准值58

4.2.2混凝土强度设计值58

4.2.3混凝土弹性模量58

4.3.2钢筋强度设计值59

4.3.3钢筋弹性模量60

4.4配筋率60

4.4.1纵向钢筋最小配筋百分率60

4.4.2受弯构件纵向钢筋最大配筋百分率61

4.4.3界限相对受压区高度61

4.5钢材常用设计数据62

4.5.1钢材的强度设计值62

4.5.2强度设计值的折减系数64

4.5.3常用钢材的弹性模量和线膨胀系数64

4.6.1纵向受拉钢筋的锚固长度65

4.6钢筋的锚固及其他65

4.6.2考虑抗震要求的纵向钢筋最小锚固长度66

第5章荷载67

5.1基本规定67

5.1.1管架荷载分类67

5.1.2管架荷载代表值67

5.1.3荷载分项系数及组合系数67

5.2垂直荷载计算68

5.2.1水平直管及水平弯管荷载计算68

5.2.2垂直管荷载计算68

5.2.3其他荷载计算68

5.3.3活动管架水平推力的牵制作用69

5.3.2活动管架水平推力69

5.3.1 简述69

5.3纵向水平荷载计算69

5.3.4固定管架水平推力71

5.3.5固定管架水平推力计算公式72

5.4横向水平荷载计算72

5.4.1管道风荷载72

5.4.2管架风荷载82

5.5水平荷载作用位置83

5.5.1纵向水平荷载作用位置83

5.5.2横向水平荷载作用位置84

5.6荷载组合84

5.7固定管架水平推力计算实例84

6.2.1一般规定89

6.2刚性管架89

6.1.2组成及分类89

6.1.3活动管架结构特征的确定89

6.1.1特性与适用范围89

6.1一般规定89

第6章独立式管架89

6.2.2计算简图及荷载计算90

6.2.3内力分析90

6.2.4承载力计算90

6.3柔性管架91

6.3.1 一般规定91

6.3.2计算简图及荷载计算91

6.3.3内力分析92

6.3.4承载力计算92

6.4半铰接管架92

6.4.1一般规定92

6.4.3 内力分析93

6.4.2计算简图及荷载计算93

6.4.4承载力计算94

6.5固定管架94

6.5.1一般规定94

6.5.2计算简图及荷载计算94

6.5.3内力分析95

6.5.4承载力计算95

6.6双向活动管架96

6.6.1简述96

6.6.2摇摆管架96

6.6.3双向滑动管架96

6.7跨越管架97

6.7.1一般简述97

6.7.2计算简图及荷载计算97

6.7.3管架设计97

6.9其他构件设计98

6.8.3振动管线管架设计98

6.9.1管座螺栓计算98

6.8振动管线管架98

6.8.2振动管线设计原则98

6.8.1一般规定98

6.9.2墙架100

第7章组合式管架103

7.1一般简述103

7.2纵梁式管架103

7.2.1一般规定103

7.2.2纵梁设计103

7.2.3管架计算106

7.3吊索式管架106

7.3.1一般规定106

7.3.2吊索设计107

7.3.3管架设计110

7.3.4斜拉杆的锚板计算111

7.4悬索管架111

7.1.1一般规定111

7.4.2悬索计算112

7.4.3管架设计114

7.4.4斜拉杆的锚板设计114

第8章拱形管道115

8.1一般规定115

8.1.1一般简述115

8.1.2矢跨比确定115

8.1.3拱形管道跨距115

8.1.4其他116

8.2.3垂直荷载作用下的内力计算117

8.2.2拱形管道几何尺寸117

8.2拱管内力计算117

8.2.1拱形管道荷载117

8.2.4温度差△t变化的内力计算118

8.2.5侧向风荷载作用下的内力计算118

8.3拱管承载力计算118

8.3.1拱管承载力核算118

8.3.2拱管稳定性核算120

8.4拱形管道管架设计120

8.4.1管架荷载计算120

8.4.2管架设计121

8.5拱形管道施工及安装121

8.5.1拱管施工121

8.6.1拱管简图122

8.6不同矢跨比的拱管制作尺寸122

8.5.3拱管安装122

8.5.2拱管制作122

8.6.2拱管制作尺寸123

8.7不同矢跨比拱形管道的管座制作127

8.7.1管座详图127

8.7.2管座制作尺寸127

8.8拱形管道计算系数127

8.8.1制表公式127

8.8.2拱形管道计算系数134

第9章管架结构抗震设计138

9.1一般规定138

9.1.1简述138

9.1.2选材及选型138

9.1.3管架结构抗震等级138

9.2.2计算单元及计算简图139

9.2抗震设计139

9.2.1地震影响系数139

9.2.3管架的重力荷载代表值140

9.2.4管架结构基本周期141

9.3地震作用计算143

9.3.1 管架纵向计算单元的总水平地震作用标准值143

9.3.2管线工作状态的判别143

9.3.3纵向计算单元内总水平地震作用分配144

9.3.4管架横向计算单元的水平地震作用标准值146

9.3.5竖向地震作用计算146

9.4截面抗震验算146

9.4.1地震作用效应与其他荷载效应的基本组合146

9.4.2管架结构构件截面抗震验算147

10.1.1类型及材料148

10.1.2基础埋深148

10.1 一般规定148

第10章管架基础设计148

10.2地基承载力计算151

10.2.1一般规定151

10.2.2管架基础的偏心距152

10.2.3管架基础底面的压力计算153

10.3基础承载力计算155

10.3.1刚性基础155

10.3.2扩展基础155

10.4半铰接管架柱脚锚栓计算159

10.5管墩设计159

10.5.1一般规定159

10.6管架基础抗震设计160

10.5.2计算规定160

第11章管架结构构造162

11.1钢筋混凝土矩形截面管架梁162

11.1.1截面尺寸162

11.1.2纵向受力钢筋162

11.1.3弯起钢筋163

11.1.4箍筋163

11.1.5纵向构造钢筋165

11.2钢筋混凝土矩形截面管架柱166

11.2.1截面尺寸166

11.2.2柱中纵向受力钢筋166

11.2.3柱中箍筋167

11.3.1管架梁168

11.3考虑抗震要求的钢筋混凝土矩形截面管架梁、柱168

11.3.2管架柱169

11.4基础170

11.4.1一般规定170

11.4.2刚性基础171

11.4.3捣制钢筋混凝土柱基础的构造172

11.4.4预制钢筋混凝土柱基础的构造173

11.4.5钢柱基础176

11.5独立式管架构造179

11.5.1活动管架179

11.5.2固定管架179

11.5.3半铰接管架柱脚180

11.5.4摇摆管架柱脚181

11.6.1纵梁式管架183

11.6.2吊索管架183

11.6组合式管架构造183

11.6.3悬索管架184

11.7管墩188

第12章管架结构计算189

12.1结构内力计算189

12.1.1一般规定189

12.1.2管架结构的内力分析189

12.1.3管架梁的计算189

12.1.4管架柱的计算191

12.2管架柱的计算长度与允许长细比191

12.2.1管架柱的计算长度191

12.2.2管架柱的允许长细比193

12.3钢筋混凝土矩形截面梁承载力计算194

12.3.1单筋正截面单向受弯承载力计算194

12.3.2单筋正截面双向受弯承载力计算196

12.3.3矩形截面受弯构件的斜截面受剪承载力计算201

12.4钢筋混凝土矩形截面梁承载力计算表206

12.4.1受弯构件正截面受弯承载力计算表206

12.4.2受弯构件正截面单筋梁A-ρ（％）值计算表211

12.4.3单筋矩形截面梁正截面弯矩配筋表222

12.4.4矩形截面双向受弯构件正截面受弯承载力计算表315

12.4.5矩形截面受弯构件斜截面受剪承载力计算表328

12.5钢筋混凝土矩形截面柱受压承载力计算342

12.5.1矩形截面轴心受压柱正截面受压承载力计算342

12.5.2矩形截面单向偏心受压柱正截面受压承载力计算346

12.5.3对称配筋矩形截面单向偏心受压柱正截面承载力计算349

12.5.4对称配筋矩形截面双向偏心受压柱承载力计算354

12.6钢筋混凝土矩形截面柱正截面受拉承载力计算371

12.6.1大、小偏心受拉构件的判别371

12.6.3对称配筋双向偏心受拉构件承载力计算373

12.6.2对称配筋单向偏心受拉构件承载力计算373

12.6.4对称配筋矩形截面单向偏心受拉构件承载力和钢筋面积计算表375

12.7钢筋混凝土矩形截面柱正截面受压承载力计算表384

12.7.1矩形截面轴心受压柱混凝土部分承载力计算表384

12.7.2轴心受压柱钢筋部分承载力计算表385

12.7.3矩形截面轴心受压柱承载力和钢筋面积表386

12.7.4对称配筋矩形截面单向偏心受压柱承载力计算表396

12.7.5对称配筋矩形截面单向偏心受压柱承载力与配筋面积计算表572

12.7.6对称配筋矩形截面双向偏心受压柱承载力与配筋面积计算表719

12.8钢筋混凝土牛腿计算772

12.8.1截面尺寸772

12.8.2配筋计算与一般构造规定773

12.8.3截面尺寸选择表773

12.8.4竖向力作用下牛腿承载力计算表856

12.8.6计算例题859

12.8.5水平拉力作用下牛腿锚筋承载力计算表859

12.9混凝土结构预埋件设计862

12.9.1材料选用862

12.9.2预埋件计算864

12.9.3预埋件构造872

12.9.4计算例题877

第1 3章计算例题884

13.1简述884

13.2 [例题13-1]刚性管架884

132.1设计资料884

13.2.2荷载计算885

13.2.3承载力计算890

13.2.4基础设计892

13.3.2荷载计算895

13.3.1设计资料895

13.3 [例题13-2]柔性管架895

13.3.3承载力计算898

13.3.4基础设计900

13.4 [例题1 3-3]半铰接管架903

13.4.1设计资料903

13.4.2荷载计算903

13.4.3承载力计算905

13.4.4基础设计907

13.5 [例题13-4]固定管架909

13.5.1设计资料909

13.5.2荷载计算911

13.5.3承载力计算913

13.5.4基础设计915

13.6.1设计资料918

13.6 [例题13-5]管线带管架918

13.6.2刚性管架设计920

13.6.3 半铰接管架设计927

13.6.4固定管架设计931

13.7 [例题13-6]吊索管架938

13.7.1设计资料938

13.7.2荷载计算939

13.7.3吊索计算940

13.7.4管架设计942

13.8 [例题13-7]纵梁式管架947

13.8.1设计资料947

13.8.2荷载计算948

13.8.3纵梁计算948

13.8.4管架设计950

13.9.2荷载计算955

13.9 [例题13-8]悬索管架955

13.9.1设计资料955

13.9.3悬索计算956

13.9.4管架设计959

13.10 [例题13-9]拱形管架964

13.10.1设计资料964

13.10.2荷载计算965

13.10.3拱管内力计算965

13.10.4拱管承载力计算966

13.10.5管架设计968

13.11 [例题13-10]管道支架抗震设计972

13.11.1设计资料972

13.11.2重力荷载计算973

13.11.4管架设计975

13.11.3地震作用计算975

第14章管座978

14.1一般规定978

14.1.1管座材料及几何尺寸978

14.1.2管座与管道或管架的连接978

14.1.3管座构造980

14.2室外热力管道管座980

14.2.1曲面槽滑动管座980

14.2.2煨弯座板式滑动管座982

14.2.3弧形板滑动管座982

14.2.4曲面槽固定管座983

14.2.5焊接角钢固定管座983

14.2.6单面挡板式固定管座984

14.2.7双面挡板式固定管座984

14.3.1煤气管道固定或滑动管座986

14.3室外煤气管道管座986

14.3.2煤气管道滚动管座1011

14.3.3煤气管道三通管固定或滑动管座1029

1 4.3.4煤气管道肘管管座1053

第15章室内管道托架及吊架1057

15.1沿砖墙安装的托架1057

15.1.1沿砖墙安装托钩式托架1057

15.1.2沿砖墙安装单管托架1058

15.1.3沿砖墙安装双管托架1062

15.2钢筋混凝土柱侧面预埋件式单管及双管托架1066

15.2.1钢筋混凝土柱侧面预埋件式单管托架1066

15.2.2钢筋混凝土柱侧面预埋件式双管托架1070

15.3钢筋混凝土墙、柱预埋件式单管及双管托架1074

15.3.1钢筋混凝土墙、柱预埋件式单管托架1074

15.3.2钢筋混凝土墙、柱预埋件式双管托架1078

15.4膨胀螺栓固定单管及双管托架1082

15.4.1膨胀螺栓固定单管托架1082

15.4.2膨胀螺栓固定双管托架1087

15.5 吊架1094

15.5.1 吊架的组成及构造1094

15.5.2沿砖墙安装双管托吊架1109

第16章常用资料1112

16.1气象、地震资料1112

16.1.1全国主要城市气象资料1112

16.1.2地震震级1113

16.1.3地震烈度1113

16.1.4全国部分市县地震基本烈度值1118

16.2单位及换算1127

16.2.1空间单位1127

16.2.2力学单位1128

16.2.3热力学单位1131

16.3管材1132

16.3.1输送流体用无缝钢管1132

16.3.2低压流体输送焊接钢管1134

16.3.3螺旋缝高频焊钢管1135

16.3.4螺旋缝埋弧焊钢管1135

16.3.5不锈钢无缝钢管1136

16.3.6纯铜拉制管及挤制管1138

16.3.7黄铜拉制管及挤制管1138

16.3.8铝及铝合金管1139

16.3.9承压铸铁管1139

16.3.10输送用橡胶管1140

16.3.11化工用硬聚氯乙烯管1140

16.3.12 ABC塑料管1142

16.3.13金属软管1143

16.4水和蒸汽性质1144

16.4.1饱和蒸汽1144

16.4.2过热蒸汽1145

16.4.3饱和水的物理性质1147

16.4.4常用气体的性质1147

16.5常用燃气的性质1148

16.5.1单一可燃气体的燃烧特性1148

16.5.2典型燃气成分及特性1148

16.6常用计算数据及焊接1150

16.6.1半径R=1的弓形诸要素1150

16.6.2管道计算数据1152

16.6.3钢管焊接接头1154

16.6.4钢结构焊缝连接型式1154

167.1常用钢材的基本许用应力和其他金属管材的力学性能1158

167常用金属材料的力学性能1158

16.7.2常用材料的物理性能1161

16.8金属材料规格及理论重量1162

168.1板材1162

1682型材1163

16.9管道参考图例1173

16.9.1管线代号1173

16.9.2图形符号1175

16.9.3管道涂色1179

16.10其他1180

16.10.1摩擦系数1180

16.10.2地基土的冻胀性分类1181

16.10.3钢筋的计算截面面积、质量、周边长度、弯钩长度及排成一层时的最小梁宽度1181

16.10.4习用非法定计量单位与法定计量单位换算1181

17.2.1梁式桥架分类1186

17.2.2设计规定1186

第17章跨越结构及管沟设计1186

17.2梁式桥架1186

17.1简述1186

17.2.3桥架选用1187

17.2.4施工要求1187

17.2.5梁式桥架简图1187

17.3管沟1222

17.3.1管沟形式1222

17.3.2适用范围1223

17.3.3设计规定1223

17.3.4不通行管沟常用截面1224

参考文献1226