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管道结构设计规范

管道结构设计规范

管道结构设计规范范文第1篇

关键词:主烟道,自振频率,变形,钢材强度设计值

1. 工程概况

近年来,1000MW机组已逐渐代替600MW机组,成为国内火力发电厂建设的主力机型。火力发电厂随着机组容量的加大,烟气流量加大,例如:某300MW机组工程,主烟道截面尺寸4.5mx9m;某600MW机组工程,主烟道截面尺寸6.0mx11m;华电国际山东某1000MW机组工程,主烟道截面尺寸7.5mx12.0m。

2. 主要设计思路

在以往的火力发电厂工程设计中,主烟道一般由工艺专业负责,根据《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》(DL/T 5121―2000)(以下简称《煤粉管道规程》)进行设计。在工艺规程中,考虑了烟气压力、积灰、风载、雪载等对烟道顶底面、侧面的局部影响,没有考虑风载等水平荷载对烟道整体的影响。现行的《煤粉管道规程》为2001年1月1日实施,至今已有十几年时间,火力发电厂的规模、容量、机组参数等均有了很大的发展,随着烟道截面的加大,按现行工艺规程进行烟道设计是否安全可靠,应进行验证。针对上述情况,本工程钢烟道的设计,确定以下设计思路:

(1)初步确定烟道结构布置两个方案。

(2)按《煤粉管道规程》进行道体面板和加固肋设计,确定道体面板厚度和加固肋的规格、间距。

(3)按土建结构规范规程,对设计结果进行结构强度、自振频率等复核。

3. 主烟道按《煤粉管道规程》设计

根据《煤粉管道规程》,本工程对道体面板和横向加固肋应分别按强度(应力)、刚度(挠度)、振动(频率)条件进行设计,控制加固肋和道体面板自振频率分别≥40Hz(振动设计)和≥40Hz(常规设计)。本工程主烟道远离风机口,第一自振频率应≥20Hz(常规设计)。

(1) 主烟道截面尺寸7.5m(宽)x12.8m(高),加固肋按刚接设置,结构布置方案如下:

方案一:在烟道内部设置两道水平内撑杆,将高度三等分,再在上部分、下部分设置斜撑杆,呈三角形布置。

方案二:在烟道内部设置两道水平内撑杆,将高度三等分,再设置一道竖向内撑杆,将宽度两等分,无斜撑杆。

(2)道体面板设计荷载统计

道体及

受力面

分项荷载

组合设计荷载 当量荷载

内压q0 自重q1 保温q2 积灰q3 雪载q4 风载q5 ∑q ∑qdl

正压道体

顶面 +q0 - q1 - q2 0 - q4 + q5 q0- q1- q2- q4+ q5 - q1- q2- q4+ q5

侧面 +q0 0 0 0 0 + q5 q0 + q5 + q5

底面 +q0 + q1 + q2 + q3 0 + q5 q0+q1+ q2+ q3+ q5 + q1+ q2+q3+ q5

负压道体

顶面 -q0 - q1 - q2 0 - q4 + q5 -q0- q1- q2- q4+ q5 - q1- q2- q4+ q5

侧面 -q0 0 0 0 0 - q5 -q0 - q5 - q5

底面 +q0 + q1 + q2 + q3 0 + q5 q0+q1+ q2+ q3+ q5 + q1+ q2+q3+ q5

注:1、荷载方向,由道体向外为“+”,向内为“-”。

(3)道体面板设计荷载统计道体面板和加固肋的按以下设计,确定面板厚度、加固肋规格

道体面板和加固肋的计算条件

计算

项 目 强度条件 刚度条件 振动条件(常规设计)

道体面板跨度 Smax=55•δ•([σ]t/∑q)1/2+50(mm) Smax=84•δ•(E/∑q)1/3+50(mm) Smax=116•δ1/2•E1/4+50(mm)

加固肋选型(简支) Lmax=2828•(Z•[σ]t/∑q•S)1/2+50(mm) Lmax=1243•(E•.I/∑q•.S)1/3+50(mm) Lmax=498•(E•I/G)1/4 +50(mm)

加固肋选型(固支) Lmax=3464•(Z•[σ]t/∑q•S)1/2+50(mm) Lmax=1566•(E•.I/∑q•.S)1/3+50(mm) Lmax=542•(E•I/G)1/4 +50(mm)

(4)根据《煤粉管道规程》的要求,以上“方案一、方案二”加固肋的设计条件相同,加固肋规格、间距相同,设计结果无区别。

4. 主烟道土建规程复核

(1)主烟道轴向变形核算

烟道固定支座的设置,应保证烟道随温度变化引起的轴向变形,小于膨胀节允许变形的要求。本工程烟道固定支座最大间距为L=25m,烟道安装初始温度T=10℃,烟气最高温度Tmax=150℃,膨胀节轴向变形允许值85mm。

膨胀节两侧烟道膨胀轴向变形之和:

u=αS•(Tmax-T) •L=1.2x10-5x(150-10)x25000=42mm

轴向变形满足要求。

(2)主烟道结构复核

本工程采用STAAD PRO V8i结构分析软件对“方案一、方案二”进行了结构分析。

STAAD PRO V8i结构分析软件计算结果

计算应力

(N/mm2) 横向变形

(mm) 允许变形

(mm) 结论

方案一 170 11.5 ±26 计算应力在规程允许范围内,横向变形满足允许变形要求

方案二 232 105 ±26 计算应力超出规程允许范围,横向变形不满足允许变形要求

注:1)计算应力――加固肋最大计算应力

2)水平位移――烟道顶部最大横向计算变形

3)允许变形――烟道膨胀节允许横向变形

风载等水平荷载对烟道整体影响明显,影响烟道的结构安全和使用。

(3)主烟道自振频率复核

根据STAAD PRO V8i结构分析软件对方案一计算结果,道体面板第一振型自振频率27.8Hz,加固肋第一振型自振频率46.0Hz,均≥20Hz(常规设计),满足要求。

5. 工艺规程与土建规程钢材力学性能的差异

Q235B钢材力学性能(150℃)

弹性摸量E(N/mm2) 结构强度(N/mm2)

《煤粉管道规程》 1.96x105 125

《钢结构设计规范》 2.06x105 183

注:(1)结构强度――对于《煤粉管道规程》,为钢材的许用应力;对于《钢结构设计规范》,为钢材的强度设计值。

(2)150℃钢材强度设计值约折减f ≈ 0.85x215=183 N/mm2

《煤粉管道规程》和《钢结构设计规范》中,弹性模量E基本一致。

《煤粉管道规程》和《钢结构设计规范》中,钢材Q235B许用应力与钢材强度设计值183 N/mm2差别较大,分析如下:

《煤粉管道规程》采用的是许用应力设计法,各项荷载均采用标准值。土建规程采用的是基于概率理论的极限状态设计方法,各项荷载均采用设计值,若参照结构规范,则钢材Q235B许用应力乘荷载分项系数,则125x1.35=168 N/mm2 ,小于183 N/mm2 ,二者差值约为9%,大致相当,《煤粉管道规程》略显保守。

6. 结论

单纯按《煤粉管道规程》主烟道设计,没有考虑风载等水平荷载对烟道整体的影响,存在安全隐患,需要按土建规程进行复核。

鉴于笔者水平有限,文中难免有考虑不道支处,本文旨在共享工程设计中的经验,为今后类似工程提供借鉴参考。

参考文献

1. 《烟囱设计规范》(GB 50051-2002)

2. 《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》(DL/T 5121―2000)

3. 《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》(DL/T 5121― 2000)配套计算方法

管道结构设计规范范文第2篇

关键词 高层建筑,人防设计特点,给排水设计,通风设计,消防设计

Abstract: Due to the high-level basement of the building of civil air defense construction projects with its specificity, the increasing application of the basement of civil air defense construction projects. This article aims to correct implementation of high-rise building basement of civil air defense construction process should be performed such as water supply drainage systems, ventilation systems and fire protection design, carried out a detailed statement; at the same time, combined with some experience of the relevant case presented some of the common solution to the problem.

Keywords: high-rise buildings, civil air defense design features, drainage design, ventilation design, fire design.

中图分类号:TU97 文献标识码:A文章编号:

前言

目前,大多高层建筑物根基掩埋深度较大,考虑到合理充分利用地下建筑空间的影响,地下室的人防工程建设必然成为行之有效的解决方案。随着城市高层建筑结构设计的要求逐渐提高,许多民用的地下车库也被设计成平战结合的人防地下建筑,换言之,高层建筑的地下室人防建设已经逐渐成为建筑物结构空间设计的关键组成环节,这要求建筑工程师人员要对建筑结构设计关键环节灵活掌握。

由于地下室人防建设的特殊性和复杂性,设计者往往会忽略某些关键部分,从而对人防建设的概念和设计方案存在较多误读和不清晰。本文通过总结多年来地下室人防建设的结构设计经验,就高层建筑地下室人防建设的给水、 排水、 通风、消防系统设计三个方面阐述下本人心得体会。

1地下室人防结构设计特点

高层建筑的地下室人防建设不同于地面上高层建筑,因此在地下人防建设结构设计时要充分兼顾地上民用建筑管道等的设计,例如,《人民防空地下室设计规范》 的第3.1.6条[1]规定:与地下人防建设无关的任何管道,都不应该透过人防地下室的围栏结构,因特殊情况必须穿过地下室顶部结构时,只能让给排水、空调等管道(公称外径小于75厘米)通过。而且,任何穿过防空地下室的管道设施都必须进行防护密闭处理。以上规范均是地下室人防建设工程的强制文件,在设计施工过程中必须严格按照相关规范条例执行。

下面就地下室人防结构设计的特点总结如下:

(1)同时考虑平战结合,满足突然的战争时期不同的荷载影响,如考虑核武器和较常规的战争武器的荷载效应。地下室人防结构设计主要重点在三个部分:第一,主要结构建设,包含底基、承重墙、顶部构件的设计;第二,间隔墙壁,包含地下室人防和普通墙壁隔板设计;第三,管口封闭设计,包含给排水管道出入口、消防系统管道口和通风出入口风井等。

(2)结构构件机械强度能升高。比如混凝土强度提高145倍,砌体强度提高123倍,钢材强度提高140倍,即构件综合强度系数[2]。

2通风系统设计

地下室的人防通风系统设计是为了确保人防工程内部的空气流通而建立的机械通风系统,它可以解决除尘问题和过滤毒气的问题,这样就防止了外界的大气渗透和超压,同时工作人员进出地下室时不会把外界的含毒气体带入人防地下室内部。

2.1进风系统

当战争时期敌人使用生化武器或爆炸毒气时,进风系统此时可以对毒气中的灰尘和有害成分等进行清除,确保来自室外空气的新鲜。

一般来说,进风系统的风机和风管布置采用两种方法:(1)滤毒清洁式通风系统配进风机。(2)滤毒清洁式进风共用同种型号的两用风机。

2.2排风系统

排风系统结构设计与进风系统基本一致,分为隔绝、滤毒式和清洁三种方式。排风系统目的在排除人防结构内的毒气,配和进风系统以防止内部超压。

在地下室人防建设通风设计中,除上述内容之外,还需要对以下设备计算,如密闭阀门、防爆波活门等;设置风量调节阀、消声器等配件。

3 地下室人防给排水系统设计[3]

3.1给水设计

给水系统设计一般根据战时需水状况设计,满足掩蔽人员的用水需求和清洗地下室用水,地下室内部都设有储存水设施。地下室人防日常用水根据《地下室设计规范》(GB500382005)需达到表1所示要求。

表1 战时人员掩蔽用水量

掩蔽人数 每人用水量(L/d) 贮水时间/d 贮水量/m3 消防用水/m3 口部冲水用水量/m3 总贮水量/m3

1200 8 23 110 0.8 5 116.2

250 15 23 40 2.8 5 48.3

3.2排水设计

排水设备与给水设备配套的,通常地下室人防建筑的排水设备是不和地面上的高层建筑物的民用生活用水设备连接的,设有独立的排水设备。它主要用来排放民用日常污水和冲洗地下室用水。

通常,地下室的排水管道该装设阀门避免民用污水的溢流问题。考虑到战争人防建设的特殊性,排水系统应选用防震效果好的排水管道系统,平战时期的排水管道可以通用,在特殊时期,只要更换排水系统的污水泵,即可改变污水流量和扬程。

4消防系统设计

《人防工程设计防火规范》(2001年版)要求:地下室人防建筑物的面积大于300m2时,要设室内消火栓;面积大于1000m2应设自动喷水灭火装置。目前,我国高层建筑地下室人防建筑大多在上述范围内,并且复合规范要求。因此,消防管道在平战时期可以通用。

高层建筑的地下建筑不作为人防用时,消火栓管道结构设计连接地上与地下建筑物的。

高层建筑地下室作为人防使用时,消防管道应采取密闭措施,所以尽量缩减穿越人防建筑的管道数目。可以将地下室和地面建筑的消火栓分别设立为环状管,降低防护阀的使用,从而确保人防结构强度和密闭性。

就自动喷水灭火系统而言,其管道布置在人防结构以外的管道,喷淋管侧壁穿过人防结构时,只在人防结构内侧安装防护阀门。

5结论

在高层建筑地下室人防工程建设中,应严格按照操作规范,在给水排水系统、通风系统和消防设计等等各个方面正确贯彻执行,同时结合具体案例和经验体会,采取合理的应对措施。

参考文献

中国建筑设计研究院GB50038-2005人民防空地下室设计规范[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2005

中国建筑科学研究院GB50010-2002混凝土结构设计规范[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2002

管道结构设计规范范文第3篇

关键词:房屋建筑工程;施工图;会审

施工图审图是施工准备阶段的一项综合性很强的技术工作,是建设的基本要求,这就需要有关各专业技术人员在接到施工图以后,应认真学习图纸,熟悉图纸的内容、要点和特点,弄清设计意图、掌握工程情况、了解建筑结构,以便采取有效的施工方法和可行的技术措施。如能在施工图会审过程中,全面解决施工图纸上存在的问题,则可减少施工图的差错,确保工程质量和施工顺利进行,降低建设资金。因此,本文将重点谈谈房屋建筑工程施工图审图要点。

一、设计说明

(一)整套施工图是否有设计总说明。

(二)设计人员是否将建筑工程设计类别、安全等级、抗震等级、结构工程使用年限、防火等级、防雷类别、电气负荷等及其特殊要求向施工人员作出交待。

(三)对目前尚无设计规范和施工技术标准的分项工程,设计单位是否提供了详细的设计依据及设计施工说明

二、总平面图

(一)检查定位坐标、场内坐标网、坐标原点或相应坐标点的位置是否明确。

(二)检查场内水准点位置、编号、高程是否清楚;室外设计地面标高是否明确;室外地形、地物、坡向及等高线的情况是否清楚。

(三)检查建筑区域内的道路、室外管线是否明确设计;建筑位置是否标识明确;其与原有建筑物的距离尺寸、布局等是否满足有关规范标准的规定。

(四)总平面图面上的圆形、弧形、非直角形及其他异形平面的设计,是否标注相应的数学数值。

(五)建筑的设计指标、指北针、风玫瑰图、主要入口位置、制图比例等是否齐全。

三、建筑施工图

(一)检查总平面图中建筑的外形及角点坐标换算值是否与各平面图相一致;各平面图的分尺寸是否与总尺寸相符;总图室外标高是否与其施工图的剖面图相一致;复核施工图中所有异形平面及形体(圆形、椭圆、弧形、非直角形等)的数学计算值是否正确。

(二)检查总说明是否与本工程相符;所用的建筑材料是否符合本地区使用条件。

(三)检查楼梯平面尺寸与各层建筑平面相应位置尺寸是否相符;楼梯的踏步级数、步高及竖向尺寸是否与建筑剖面图层高相符;楼梯的最小步宽、最大步高尺寸、梯段净高、平台宽度及梯梁底距楼地面的净高是否满足相应规定。

(四)检查门窗的详图是否明确;门窗上口至结构梁或板底间如有竖向空隙,其设计处理是否明确;门的设计宽度是否符合相应规范的规定;门窗与墙体的连接构造是否合理。

(五)检查卫生间、厨房和窗台是否有防水构造措施;防水层的材料、防水道数和材料做法是否符合建筑物类别及防水层耐用年限对应的设防要求;检查预制楼板的端头缝、纵向缝处楼面面层及天棚底面等的防裂构造是否符合要求。

(六)检查栏杆、外窗窗台的高度和构造是否符合安全要求;建筑内防火分区、疏散通道、安全出口等设计是否符合建筑防火规范要求。

(七)内外墙体的材料、厚度、墙体中心线与建筑物轴线的关系尺寸等是否明确;靠有积水的墙体是否有防水处理和泛水构造。

(八)检查建筑外观装饰的大样构造做法是否与效果图相一致;背面、侧立面的外观是否与正面效果图相协调;其预埋件、连接节点、防火、防雷构造及与其外装饰材料的交接节点是否符合规范要求;外装饰材料及做法是否明确;不同基层上做装饰抹灰的防裂措施是否有设计规定。

四、结构施工图

(一)检查总说明内容是否完整,是否能表达本工程的结构性能;是否与建筑总说明内容相矛盾。

(二)校核基础及各层结构平面图的几何尺寸是否与建筑施工图吻合;结构构件的截面、配筋是否清楚;其标高是否与建筑平面图和剖面图构件的相一致。

(三)检查结构基础设计选型是否与工程地质报告所列情况适应。

(四)对照底层建筑平面图,检查基础型式及地梁和基础梁的布置情况,是否能做到有墙必有梁;对照室外地坪标高,检查地梁或基础梁顶标高,是否满足排污管的埋置深度,如果排污管穿梁时,梁上预留洞口位置是否做加强处理 。

(五)检查柱子的编号、数量、定位、尺寸、柱各边与轴线的关系尺寸及配筋图时等是否与施工图一致。

(六)检查各层梁配筋是否齐全、合适;其钢筋型号、规格及数量是否明确;其柱、梁的箍筋加密范围、箍筋弯钩要求是否明确;检查各层框架梁、柱的纵向受力筋的分布、锚固和搭接,是否符合现行规范的规定。

(七)审查梁板结构有无被水电管线穿洞的情况。如有,应复核结构构件的承载力,另出留洞位置、孔径及配筋图。

(八)检查设计变形缝是否符合规范规定;对不设沉降缝的高低跨建筑物结构的施工顺序及后浇带连接时间规定是否明确;沉降观测点的设计位置及观测要求是否明确。

(九)预埋铁件与锚板尺寸、锚筋规格及锚固长度是否满足构造要求;锚筋与构件外层主筋的关系、预埋件的埋设位置是否明确。

(十)检查建筑物结构抗震设计措施是否完善。

五、建筑水电施工图

(一)检查给水管网的设计布置与建筑物的性质、总高度、用水点布置情况、城市管网水压、水量等是否相适应。

(二)检查排水管道是否与市政管道相衔接;对照系统图,检查排水管道的埋深度及其坡度是否合理;排水管道应设置的检查口、清扫口是否有明确设计及符合规范规定的位置;埋设在基础内的管道,是否有防止建筑物沉降压坏管道的措施。

(三)各类管道、阀门、水表、卫生器具等的品种、型号、规格的标注是否明确。

(四)对照建筑施工图,检查屋面、阳台的排水系统是否完善,雨水管不能与污水管合流排放;厨房排水系统是否考虑厨房内地漏排放的积水。

(五)对照卫生间、厨房大样图,检查卫生器具布置及坐标是否清楚;土建施工图预留洞位置是否作配套设计;卫生间和厨房的排水口走向是否合理;排水管布置是否满足配件的安装距离;检查管道井内排管是否合理,立管的安装顺序是否满足抱箍的安装要求,管道井尺寸是否满足管子的最小安装尺寸。

(六)检查排水管是否穿梁,如穿梁时,梁上预留洞口处是否做加固处理;被管道穿越的结构构件(基础梁、楼面梁等)强度损失是否复核。

(七)室内消火栓的设计位置、数量、间距是否符合防火规范规定;消火栓接口口径、水枪口径、水龙带长度是否符合统一规定。

(八)检查总配电系统的设计,是否满足计量、维护管理、供电安全及可靠要求;各配电系统的用电设备容量、设计电流量是否明确标注;总配电箱及分配电箱的位置、它们之间的走线是否连通。

(九)检查回路系统图与配电平面图中回路是否一致;用电回路的电线、套管、灯具及其他用电器的型号、规格和安装方法是否明确标注;各用电回路的线路敷设及电器设施安装的具置是否清楚明确;各用电回路是否连通。

(十)检查开关、插座的安装位置及高度是否满足房间功能要求;插座高度及平面定位尺寸是否统一;检查是否作了等电位联结设计;配置在易燃物体内的电线是否按规范要求采用金属管道配线。

(十一)对照建筑施工图,检查隔断、轻质墙和有高窗的位置是否有开关;如果有,是否满足开关引线的暗埋。

(十二)建筑物的防雷设计是否按建筑物重要性分类清楚;建筑物屋顶防直击雷、建筑物立面防侧击雷的设计是否完善。

六、电梯工程图

(一)电梯土建图

(1)电梯底坑标高与建筑施工图、结构施工图;电梯厅门地坎的设计,是否为型钢地坎。

(2)电梯厅门过梁、厅门范围的预留洞、预埋件等是否由结构施工图协调设计;

(3)电梯顶层基站轿箱平层后,轿箱顶至机房楼板底面的净高要求尺寸是否由结构施工图作协调设计;

(4)电梯机房楼面预留洞设计是否明确;电梯机房吊环设计位置、吊环承载力是否明确;电梯机房的防火、散热设计是否完善。

(5)检查电梯井道平楼层的周边设计除了结构梁外,是否在电梯井道的每层层高范围增设圈梁;是否在电梯井道四角设构造柱。

(二)消防电梯(含客梯兼作消防电梯)图

(1)高层建筑消防电梯设计的数量、面积和防火设计是否符合规范的要求。消防电梯的型号、载重量、行驶速度(从首层到顶层不超过60S)等是否符合审查要求。

(2)消防电梯的运行试验、负荷试验、安全装置检测等设计说明是否明确。

(3)消防电梯内是否设置有轿箱内专用电话、首层设置消防队员专用按钮等配置。

(4)消防电梯是否采用专用的火动力控制电缆、电线;其是否有相应的防水措施;其井道底坑是否设计有消防排水井、排水泵。

参考文献:

管道结构设计规范范文第4篇

摘要:供热管道地下敷设方式是我国目前城市供热工程中广泛采用的一种敷设方式。热水管道直埋敷设相比于架空敷设有许多优势,成为了目前我国热力行业设计中应用最广泛、最普遍也是发展最为迅速的一项技术,暖通设计人员也在不断的研究探索该项技术,力争作出优秀完善的设计。本文对供热管道直埋敷设优点、热水管道直埋敷设固定支墩研究的必要性以及热水管道直埋固定支墩设计优化进行了探讨,对于解决固定支墩作为管道直埋敷设系统里的优先选取方式提供了很好的建议。关键词:城市热力管道;固定支墩;优化设计中图分类号:S611

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A一、城市集中供热管网发展概述由于我国经济建设发展迅速,进一步推动了现代化城市建设的进程,也促进了城市市政基础设施的建设,各种公用事业配套设施不断发展、改进、完善,并且在电力部门的大力配合和支持下,作为城市基础设施之一的城市集中供热事业得到了长足的发展和快速的壮大。在这种大环境下,城市集中供热管网设计便成为了各个热电设计院或热电设计部门的研究重点和工作重心。二、供热管道直埋敷设优点供热管道地下敷设方式是我国目前城市供热工程中广泛采用的一种敷设方式。采用地下敷设的热力设施通常设置在城市较隐蔽的地方,除非检修维护或者更换零件时能被人们目睹其“真容”,其他大部分时间人们都很难察觉这些公用设施的存在,因此该方式不影响城市交通和市容市貌,且不影响其他市政公用设施的正常使用。采用这种敷设方式时,应考虑管网敷设与城市其它公用设施尽量相协调。在城市总体规划和市政建设条件允许的条件下,管网敷设可以穿越主要市政道路和重要单位等。在市区敷设的管线通常沿街道一侧与其他地下管线平行布置,且热网的布置应尽量使管线走在热负荷的中心,此时供热半径最短、对城市干扰最少,施工和运行管理也都方便。供热管道直埋敷设是指管道直接埋设于土壤之中,管道本身直接承受外界荷载。热水管道直埋敷设与架空敷设或者管沟敷设的不同之处主要体现在供热管道在受力过程中由于土壤的参与而导致管道受力形式的改变。直埋热水管道一般是双层中间带保温材料的,不需要另外做保温层,其价格比普通管道价格高,但直埋管道的总体成本要比管沟少。另外,虽然直埋管道的接头处施工略为繁琐,但因其具有占地面积小、施工周期短、施工方便快捷、保温性能好、运行维护费用少、整体造价低等优点,迅速成为热力行业中应用最为广泛且具有良好发展前途的敷设形式。三、热水管道直埋敷设固定支墩研究的必要性热水管道直埋敷设相比于架空敷设由于其占地面积小、工程造价低、施工操作难度小、施工周期短、保温性能好、不影响城市交通和市容市貌等诸多特点,成为了目前我国热力行业设计中应用最广泛、最普遍也是发展最为迅速的一项技术,暖通设计人员也在不断的研究探索该项技术,力争作出优秀完善的设计。而固定支墩作为管道直埋敷设系统里的重要组成部分也自然成为土建设计人员的研究对象了。从技术方面讲,根据我们自身的从业经验、与施工现场的交流反馈以及与同行业间的设计交流总结出――直埋固定支墩的结构设计人员大都面临两方面的问题:一方面,在一般情况下,直埋管网的固定支墩都承载着较大的管道推力,为了满足结构受力、保证结构的稳定性,固定支墩通常会设计成体积较大的形式,但城区内的直埋供热管网设施由于受到场地空间和各种外界条件的诸多限制,往往又空间不足,难以满足施工要求,这就造成了在满足结构受力要求的前提下现场却无法实施的窘迫局面,这种闭门造车式的设计是脱离实际的、无意义的。除了外界各种因素的影响,另外一方面,我国热水管道直埋敷设技术开始应用的初期,暖通设计和土建设计都处于“懵懂”的摸索期,对这项技术的研究还很肤浅,不可避免的走了些“弯路”。从经济方面讲,一个城市的集中供热系统是很庞大的,管网敷设也是覆盖整个城市甚至周边郊区的,通常这种情况,管道长度都在几十公里以上,管道固定支墩的数量也相应可以达到一、两百个,数量如此众多的固定支墩,若是依然采用体积巨大这种不够优化的设计,则会花费大量的投资和人力、物力,也会导致诸如拖延工期、供暖不及时等一系列严重后果,从而造成巨大的经济浪费。但若通过暖通专业和土建专业的共同努力,优化设计,一方面从工艺角度减小管道推力,一方面从土建角度优化固定支墩的结构型式,则可以在满足结构受力的前提下将固定支墩的体积缩小,节约造价。由于单个支墩的造价并不高,所以优化设计的结果从一个支墩的造价方面体现的不太明显,但是倘若整个城市管网系统的所有固定支墩均采用优化设计,则节约的造价是十分可观的,因此直埋管道固定支墩结构设计的合理与否,不仅仅关系到节约一点微不足道的土建工程造价,而是对于整个供热管网系统的投资都有着较大影响的环节。由此可见,如何经济合理的设计好直埋管道固定支墩,是热力设计行业土建设计人员当前的重要研究课题。四、热水管道直埋固定支墩设计优化要搞好直埋管道固定支墩的设计,首先要解决的问题是如何保证固定支墩的稳定性;其次是应采用何种科学合理的结构型式才能保证固定支墩更好的受力;再次是固定支墩若遇到特殊地质等情况时该如何处理。这些都是如何搞好固定支墩的结构设计需要认真考虑的问题,但由于这方面的研究起步较晚,我们热力行业结构设计专业一直缺乏成熟完善的规范条文作为设计支撑。随着这项技术的快速发展,1998年制定的《城镇供热直埋热水管道技术规程CJJ/T81-98》已远远跟不上行业发展的脚步,在很多情况下都无法满足热水管道直埋敷设设计的需要,比如大管径直埋管道系统的设计等。目前,由城建院和北京热力院等多家相关行业设计院及厂家通过考察、学习国内外先进的技术经验,联合编制了新版本的《城镇供热直埋热水管道技术规程CJJ/T81-2013》,较之前的旧版本规程有了很大的突破、改变和完善。通过这次修订,该规程更加切合实际工程、颠覆性的改变了原有的计算模式,为热力工程设计提供了新思路。但在结构设计方面,尤其是直埋管道固定支墩的结构设计中,还是可以探索汇总出一些新的设计方法和思路。五、实际案例。以一个实际工程为例,就热水管道直埋敷设中的固定支墩的结构设计及优化方案做论述。。工程概况:徐州xxxxx集中供热项目高温热水管网工程本段设计范围自徐州市一号路东段,沿一号路南侧的绿化带下向东敷设至樱花路,长度70米,再沿樱花路西侧的绿化带下向南敷设75米。设计主管径DN1200,工作钢管:D1220×14;保温外套管:D1400×15。本段管网总长约145米。 供水管道采用有补偿直埋方式敷设,回水管道采用无补偿直埋方式敷设。设计参数:供水温度130℃,回水温度70℃,压力1.6Mpa,管中心埋深2.0m,保温外套管顶覆土1.3m,供、回水管中心间距1.9m。热力工程上常用的直埋技术大体分为三类:第一类,有补偿的直埋敷设;第二类,低温热水管道利用管道自然补偿实现无补偿器直埋敷设;第三类,利用预热施工或设一次性补偿器来实现高温水管道“无补偿”直埋敷设。按照现行规程《城镇供热直埋热水管道技术规程CJJ/T81-2013》规定,高温热水直埋管线采用预热安装可以不设置补偿器和固定支墩。但这种敷设方式的施工技术要求较高且操作复杂,目前预热安装技术尚不成熟,造价较高;另外,管线预热只能改变管线的热态应力水平,而不能改变它的全补偿值,从管材疲劳的角度来看,在实际采用时应仔细斟酌、慎重使用。通常情况下,为了保证管线运行安全稳定,在实际工程设计时仍然加装补偿器及固定支墩。按照传统高温热水管线的布置方式,因管道输送介质温度较高,Q235B钢材在130℃时的线性膨胀系数为12×10-6m/(m℃),环境温度为5℃时,供水管线每百米热膨胀量约为150mm,因此需在供水管线设置补偿器或自然补偿来吸收管线的热伸长量。而回水管线因温度较低,运行温差小于管线钢材的屈服温差,可不设置补偿器。(一)热水管道直埋固定支墩常规设计方法全部采用补偿器吸收供水管线的热伸长量。不考虑管道自然补偿作用,加设两个补偿器和两个固定支墩。按照这种工艺布置方式,通过计算得出:固定支墩受到的沿管线方向的水平推力为159t。按照《城镇供热直埋热水管道技术规程CJJ/T81-2013》中给出的固定支墩的结构形式和计算公式进行固定支墩的结构设计,墙式固定支墩:当同时满足抗滑移和抗倾覆的稳定计算时,该固定支墩的尺寸为:墙厚 d=4m,宽度 b=10m,高度 h=3.1m。该固定支墩体积为124立方米,占地40平方米。虽然理论上,该设计符合工艺专业和土建专业的相关要求,但若是应用于实际工程中,则很难真正实施。因其较大的受力导致固定支墩的结构尺寸巨大,在城市供热管线敷设路径中,几乎不存在能够满足该固定支墩所需的空间,所以该设计脱离实际情况,尽量避免应用于实际工程中。为了解决这个问题,我们可以从两个方面入手,一是调整管道的布置方式;二是调整结构的计算模型。首先调整管道的布置方式。为了减小供水管道固定支墩的受力,可有效利用管道的摩擦力,管道补偿则合理利用管道弯头的自然补偿能力。根据这个思路,提出工艺优化方法。(二)热水管道直埋固定支墩工艺优化设计方法采用补偿器与自然补偿结合的方式吸收供水管线的热伸长量。利用管道的自然补偿作用,管道加设补偿器后沿一号路向东敷设30米,设置一个固定支墩,继续向东敷设40米后转弯向南敷设40米,再加设一个固定支墩,继续向南敷设35米。即在本段设计范围内,仅设有一个补偿器和两个固定支墩。按照优化后的工艺布置方式,通过计算得出:固定支墩受到的沿管线方向的水平推力为77.8t。相应的固定支墩的尺寸:墙厚 d=4m,宽度 b=5.3m,高度 h=3.1m。该固定支墩体积为65.72立方米,占地21.2平方米。由此可以看出,通过调整管道的工艺布置方式,与常规设计相比较,不仅在该145m长的管线上节省了一个补偿器,还使结构受力减少了51%。这就直接导致了固定支墩的体积大幅度减小,本次的固定支墩体积就缩减为65.72立方米,混凝土用量较常规设计减少了47%。在此基础上,我们可以继续优化设计,将结构受力模型进行调整。(三)热水管道直埋固定支墩结构优化设计方法改变固定支墩形式,将墙式改为“”形,即平板式基础底板上方设置混凝土墙,可有效增大固定支墩底面与土壤的摩擦力。采取结构优化设计之后,固定支墩的尺寸:墙厚 d=0.5m,墙高h=3m,墙宽度=底板宽度 b=4.8m,底板厚度h3=0.6m,底板长度a=4m。该固定支墩体积为18.72立方米,占地19.2平方米。在体积方面,仅为之前同样推力作用下的墙式固定支墩体积的28.48%。通过比较常规设计和优化设计固定支墩的计算结果,可以看出《城镇供热直埋热水管道技术规程CJJ/T81-2013》中给出的固定支墩结构形式虽然因其计算模型简单、施工方便快捷而被广泛应用,是热力行业传统的固定支墩形式,但在实际工程设计中可以看出其存在着很大的优化空间。对于该工程的优化设计,除了上述行之有效的方法之外,还有一点需要注意:《城镇供热直埋热水管道技术规程CJJ/T81-2013》中对被动土压力折减系数Ks的取值作出了以下规定:当固定支墩背后的回填土的压实系数在0.90~0.94这个范围内时,属于中高压缩性土,此时Ks的取值范围为0.4~0.7;而当固定支墩背后的回填土的压实系数达到0.95~0.96以上时,属于低压缩性土,此时Ks的取值范围为0.8~0.9。由此可以看出,当固定支墩背后的回填土的性能发生改变以后,Ks的取值也会随之改变,从而影响固定支墩的结构计算。下面我们就在上述优化成果的基础上继续对固定支墩的结构进行优化。(四)热水管道直埋固定支墩结构深入优化设计方法将固定支墩背后的回填土采用3:7灰土进行换填,且分层夯实,每层虚铺厚度不得大于300mm,碾压密实,压实系数0.96,此时固定支墩背后的回填土就可以看做为刚体,保险起见,Ks取0.85。在满足固定支墩的结构稳定性要求的前提下,通过采用换填回填土材料的方法“”形固定支墩的尺寸:墙厚 d=0.5m,墙高h=3m,墙宽度=底板宽度 b=4.0m,底板厚度h3=0.6m,底板长度a=2.9m。该固定支墩体积为12.96立方米,占地11.6平方米。在体积方面,仅为采用原土回填的固定支墩体积的69.23%。六、结论综上所述,以单个固定支墩的计算结果为例,在常规设计方法的基础上,经过以上四个阶段的设计方法逐步深入优化,可以看出,通过进行各方面的设计优化,可以大大的减少人力、物力、财力。这种优化设计如果推广到整个城市集中供热管网中,必会大幅度缩减造价、降低成本、节约投资,进一步推动我国的城市集中供热的发展。参考文献[1] 城镇供热直埋热水管道技术规程 CJJ/T81-98[2]混凝土结构设计规范 GB50010-2010[3]建筑地基基础设计规范 GB50007-2011[4]建筑地基处理技术规范 J220-2012[5]公路桥涵地基与基础设计规范JTGD63-2007 [S]

管道结构设计规范范文第5篇

力争通过三年时间,通过对本方案的贯彻落实,进一步加强统计队伍建设、健全各项制度、强化内部管理,全面推进统计管理制度化、统计流程规范化、统计调查法制化、统计人员专业化、统计手段现代化,稳步提升各县(市、区)统计局统计工作规范化水平,更好地为地区经济社会发展提供优质高效统计服务。

二、建设内容

(一)机构、人员及条件

为保障县级统计机构和统计人员依法独立行使统计调查、统计报告、统计监督的职权,县级统计机构要依法独立设置,并配备与统计工作需要相适应的统计人员,配置与正常行政管理和业务工作所需的基本工作条件,完善各项工作管理制度,强化统计业务培训提高人员素质。

(二)统计调查

县级统计机构必须认真贯彻执行国家统计调查制度和经批准的地方统计调查制度,严格按统计业务工作流程开展统计调查,保证数据质量,实现统计调查全流程质量控制。

(三)统计服务

规范和完善统计资料工作,充分利用统计内外网公开统计政务,统计数据,宣传统计工作,强化统计分析研究,为各级党政领导科学管理和决策提供优质统计服务。

(四)统计信息化建设

不断推进现代信息技术在统计中的应用,县级统计机构要根据统计工作发展的需要,加强统计信息化建设,逐步实现数据处理计算机化、数据传输网络化、数据储存电子化和办公自动化。

(五)统计法制建设

强化普法宣传教育、统计执法检查、统计执法监督,努力提升依法行政、依法统计的能力和水平。

(六)统计管理

不断建立健全和规范完善县级部门统计管理、乡镇街道统计管理、调查对象管理、统计从业资格认定工作管理、统计调查项目管理和统计资料管理。

三、工作职责

县级统计机构工作规范建设由各县(市、区)统计局分别结合本地实际制订规范建设工作计划,并具体负责贯彻实施。

市统计局负责督促各县(市、区)统计机构工作规范建设的推进,及时做好相关指导与服务,做好市级核查和向省统计局进行集中验收申报。集中完成验收申报后,按省局考核验收工作要求,做好省统计局组织开展的对我市县级统计机构工作规范建设的现场考核验收。

四、时间安排

全市县级统计机构工作规范建设共分四个阶段进行:

(一)宣传发动阶段

市统计局召开动员会,启动全市县级统计机构工作规范建设;各县(市、区)统计局对照本方案,分别制定工作计划,成立相应领导小组,进行规范建设的全面发动。

(二)全面建设阶段

各地区全面开展县级统计工作规范建设,通过逐项对照、建章立制、自查自纠等形式,全面提升本地区统计工作规范化水平,各地区于2012年12月底前全面完成所有规范建设工作市局将于2012年下半年结合各地工作进度,推荐首批规范建设完成地区报省局进行考核验收)。

(三)整改提高阶段

市统计局对规范建设暂达不到要求的地区,进行重点督促指导,并提出相关工作意见,确保全面完成规范建设工作。

(四)总结提高阶段

市统计局于2013年组织召开统计工作规范化建设总结表彰大会,总结全市统计工作规范化建设工作成效,表彰先进地区及先进个人。2014年集中做好第二批报省进行规范化考核验收,全面完成我市县级统计机构工作规范建设工作任务。

五、工作要求

开展县级统计机构工作规范建设是依据国家和省有关精神要求,强化统计基础管理,提升统计综合能力的重要举措,也是统筹推进国家“四大工程”建设、确保“三个提高”的重要抓手。各地区要按照本方案的统一要求,认真完成各项工作任务。

(一)加强领导,规范操作

各县(市、区)统计局要抓紧成立工作领导小组,明确岗位工作职责,按照国家、省、市有关规范建设要求,全面做好本地区统计工作规范建设的启动及后期的各项具体工作。县(市、区)统计局在做好本级规范建设工作同时,应加强对乡(镇、街道)以及“三上”企业规范建设的工作领导,全力营造整体有序推进的工作氛围。

(二)严格标准、统筹推进

在规范化建设过程中,各县(市、区)统计局必须对照有关工作标准,认真贯彻落实。对在此项工作中发现的薄弱环节及时进行整改完善,真正做到各项工作统筹推进、基础保障全面提升,确保本地区的规范化建设全面达标,顺利通过省局和市局的有关考核验收。