管道吊架计算书

1、仁 济 医 院管道支架设计计算书Simfix上海奇佩五金有限公司 设计说明1 设计依据：1.1管道支吊架第1部分：技术规范 GB/T 17116.1-19971.2管道支吊架第2部分：管道连接部件 GB/T 17116.2-19971.3管道支吊架第3部分：中间及建筑结构连接件GB/T 17116.3-19971.4建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范GB50242-20021.5室内管道支架及吊架 03S4021.6建筑结构荷载规范 GB50009-20011.7钢结构设计规范 GB50017-20031.8钢结构工程施工及验收规范 GB50205-20012 技术条件2.1管道重量计算

2、按设计管道支吊架间距内的管道自重、满管水重、保温层重及以上三项之和10%的附加重量（管道连接件等）计算，保温材料容重按岩棉100计算。2.2 设计荷载 垂直荷载：考虑制造、安装等因素，采用支吊架间距的标准荷载乘以1.35的荷载分项系数。 水平荷载：管道支吊架的水平荷载按垂直荷载的0.3倍计算。 地震荷载:按地震设防力度8度计算地震作用。不考虑风荷载。 垂直荷载和地震荷载可组合为：1.35+0.2*1.4=1.63。水平荷 载为0.3*1.63=0.49。2.3 横梁抗弯强度计算 横梁抗弯强度按下式计算 式中：、截面塑性发展系数 1)承受静力荷载或间接承受动力荷载时，=1.05。 2)直接承受动

3、力荷载时，=1。 本计算书采用=1.05 、所验算截面绕x轴和绕y轴的弯矩() 、所验算截面对x轴和对y轴的净截面模量() 钢材的抗弯、抗拉强度设计值() 由于采用型材材质为Q235，故本计算书取=2152.4 受弯梁挠度和受拉构件长细比 受弯梁的挠度不大于L/200（L为受弯构件的跨度）。 受拉构件允许长细比不超过3002.5 吊杆 吊杆允许拉力值采用室内管道支吊及吊架规定 吊杆直径(mm)101216202430拉力允许值(N)3250475090001400020000325002.6 膨胀螺栓 膨胀螺栓极限荷载值采用室内管道支吊及吊架规定螺栓规格M10M12M16M20抗拉荷载(kN)

4、3.174.839.2215.0 抗剪荷载(kN)2.143.145.919.093 支吊架采用型钢技术参数 型号QC2220QC4120QC4125QC6220QC6225C型钢宽度A(mm)4141414141C型钢高度B(mm)2541416262壁厚 (mm)2.02.02.52.02.5重量 (kg/m)1.842.342.873.003.69X轴距槽背(mm)10.9318.5418.4128.7328.56X轴距槽口(mm)14.0722.4622.5933.2733.44惯性矩 I(cm)19961.6467379.8680219.73.92.63惯性矩 I(cm)68264.

5、1190268.97.18.13.13截面模数w(cm)1418.62999.73550.975663.566788.71截面模数w(cm)1826.553634.724357.636560.657946.65截面模数w(cm)3329.964403.365172.985762.016825.96回转半径 i(cm)9.2315.0314.8122.221.96回转半径 i(cm)17.0717.3917.0317.5817.25型号QC4420QC8220QC8225QC12420QC12425C型钢宽度A(mm)4141414141C型钢高度B(mm)508282124124壁厚 (mm)

6、2.02.02.52.02.5重量 (kg/m)3.684.685.746.007.39惯性矩 I(cm)95197.34.81.26.31.64惯性矩 I(cm).22.93.11.25.01截面模数w(cm)3807.898238.759893.3716177.6819606.72截面模数w(cm)5874.848021.669716.410738.9413022.34回转半径 i(cm)14.2523.7923.5636.2135.94回转半径 i(cm)16.0316.616.5116.9716.84 上海奇佩五金有限公司1、 多水平消防管吊架（12-DN150) 吊架平面图 吊架效果

7、图 吊架现场安装效果图 吊架形式如上图，管道为DN150(159x4.5)支架间距为4米.1.管道重量计算(1)单根1594.5管道空管4米重量： G=4*3.14*(159*159-150*150)*7.85/4000=68.55kg(2)单根1594.5管道4米内水重量： G=4*3.14*150*150/4000=70.65kg(3) 单根1594.5管道4米总重： G=1.1(G+G)=153.12kg(4) 考虑到安全系数及其它因素： G=1.63 *153.12=249.59kg 2、 吊架横梁的选取(1)横梁所受荷载计算 横梁受力图如下： 由吊架横梁受力图可知：AB，BC,CD段

8、横梁承受的荷载是相同，都需要承载4根159水管4米的管水总重量。由吊架形式图可知B，C点各拉吊一根M20丝杆.所以只需要计算AB，BC,CD段任意一段横梁满足荷载要求即可。以下计算，以AB段横梁受力为准。吊架横梁受力图可简化如下图： 垂直荷载：=M1+M2=249.59*154.5+249.59*414.5 =38561.655+.055 =.71kg.mm水平荷载: =0.3*.71=42605.013kg.mm(2)横梁选取 通过计算可知QC12420做横梁满足强度要求，计算如下：QC12420的技术参数如下： X-XY-YWxIxixWyIyiymm3mm4mmmm3mm4mm16177

9、.68 .31 36.21 10738.94 .25 16.97 =1.5*.71/1.05*16177.68+1.5*42605.013/1.05*10738.94=12.55+3.78=16.33kg=16.33*9.8=160.0340.85=0.85*215=182.75160.034=(3) 横梁挠度验算 横梁受力可简化下图： =998.36kg*1065*1065*1065/48*.314=0.34mmL/200=1065/200=5.33mm, L/200 QC2220横梁满足要求3、吊架立柱及立柱底座的选取(1)吊架立柱选取 吊架立柱可选择与QC12420配套的QC4420型钢

10、做立柱。立柱长度暂定为1000mm。吊架的右端为M20的丝杆做立柱，长度暂定为1000mm。(2)吊架立柱底座选取吊架立柱底座选择与立柱配套的QCS-D3-22,QC-D2-41如下图; QC-D2-41 QCS-D3-22 (3) 吊架立柱承载重量=988.36kg/2=494.18kg /2=6*1.065/2=3.195kg+/2=494.18kg+3.195kg=497.375kg(4)吊架立柱底座承载重量=3.68*1=3.68kg +/2+=494.18kg+3.195kg+3.68kg= 501.055kg (5)吊架立柱验算QC4420的技术参数为： X-XY-YWxIxixW

11、yIyiymm3mm4mmmm3mm4mm3807.89 95197.34 14.25 5874.84 .22 16.03 立柱计算长度系数小于1，取系数为1，则立柱计算长度为=1000mm立柱长细比为:=1000/14.25=70.176 =1000/16.03=52.384300， 故QC4420做立柱满足要求。吊杆允许拉力值采用室内管道支吊及吊架规定 吊杆直径(mm)101216202430拉力允许值(N)325047509000140002000032500由以上计算可知，丝杆受力为+/2=494.18kg+3.195kg=497.375kg,该值小于M20丝杆拉力允许值。故M20的丝

12、杆做立柱同样满足要求。 (6)吊架立柱底座验算由于底座有4个带齿螺母锁紧副,则F相对应2个带齿螺母锁紧副，每个带齿螺母锁紧副有2个剪切位置，而每个剪切位置为双面剪切，那么每个F对应的底座连接孔板许用剪切力为2*2*2*4*9.5*125=38000=3877.551kg M10螺栓抗剪力设计值按计算，则 =2*3.14*10*10*140/4=21980=2242.86kg 由于底座有4个带齿螺母锁紧副，则F相对应2个带齿螺母锁紧副就是2个M10螺栓剪切，而2个M10连接螺栓许用剪切力2*2242.86kg=4485.72kg 由于F小于底座连接孔板许用剪切力与连接螺栓许用剪切力的较小值，故Q

13、CS-D3-22底座满足要求。丝杆底座选用与M20丝杆配套的QC-D2-41,其受力和QCS-D3-41相同.丝杆底座受力：+/2+=494.18kg+3.195kg+3.68kg=501.055kg，丝杆与底座用M20的螺母连接.501.055/（75-20/2）/1=7.709 =75.55 125(丝杆底座螺栓孔处抗剪强度设计值，丝杆底座板材为钢)，丝杆底座孔处抗剪满足要求。4、连接件的选取 由吊架结构可知,横担上的159x4.5的4米重量为249.59kg,横担需要承受4根159x4.5的4米管水总重量：4*249.59=988.36kg连接件的规格型号由连接件所需的带齿螺母锁紧副数量确定，每个带齿螺母锁紧副能承载250kg,考虑到其他因素,底座上采用3个带齿螺母锁紧副，故连接件型号 QC-L5,如下图： QC-L5 由吊架结构可知,吊架的右边是用丝杆穿过横担，用加厚垫片上下2片固定，用M2O的螺母拧紧。其受力可近似与连接件相同来计算。