联合支架受力分析

管道吊架的设计方案一、影响支架布置及选型的主要因素在水管管道施工安装过程中，管道支架的制作安装占有很大的比重，支架的布置和选型不仅要满足管道走向的要求，还要保证管道的正常使用及支架的结构安全。因此在支架的布置及选型上，要本着“安全可靠、经济适用、美观大方”的原则进行计算。在管道支架的布置及选型上要考虑到以下几方面的主要因素：管道管径、动、静荷载、支撑部位强度、各种螺栓所能承受的拉力及剪力、焊缝强度、拉杆所能承受的拉力、吊架横梁强度等。二、管道支架布置以***地下一层空调水管道排布为例，地下一层北侧走廊为两根Φ219×6和两根Φ325×7冷冻水管、两根Φ377×8冷却水管、一根Φ219×6给水管并排安装。具体排布如下图所示：三、吊架受力计算管每米重量Ga=m×g×1管内水每米重量Gb=（d2×π/4）×ρ水×g×1管和水每米重量Gc=Ga+Gb垂直荷载：依据设计要求，只有一根管做保温，同时考虑制造、安装等因素，乘以安全系数1.35（依据03S402）水平荷载：按垂直荷载的0.3倍计算（依据03S402）分别计算出各种规格管道每米管的自重，水的重量、水和管合重量，并列入下表：管径重量管每米重量Ga（KN/m）管内水每米重量Gb（KN/m）管和水每米重量Gc（KN/m）垂直荷载G水平荷载F（1）（2）（1）+（2）[（1）+（2）]×1.35G×0.3DN200G10.310.350.660.890.27DN300G20.540.781.321.780.53DN350G30.711.041.752.360.71受力图-1388.24970.89-1388.24970.89568.67622.39-527.13-522.66634.9751.691.901.01-0.77-2.55-3.443.462.570.21-2.15-2.15-2.15-2.15-2.15剪力图弯矩图1、混凝土结构受力计算当槽钢固定于楼板底部时，假设锚固钢板尺寸为200×200mm，锚栓布置如下图所示，混凝土楼板受拉破坏时，受拉承载力标准值：其中：其余系数取1，则。当槽钢固定于梁侧面时，假设锚固尺寸为2块100×100mm钢板分别于槽钢焊接，锚栓布置如下图所示，混凝土楼板受剪破坏时，受拉承载力标准值：其余系数取1，则。槽钢吊杆重量为：T1（每米）=1.90KN/m；T2（每米）=6.9KN/m；T3（每米）=2.15KN/m。根据现场实际情况，采用在楼板和梁侧锚固结合方式。从上式分析，混凝土抗剪强度较低，采取最不利布局，假定现场吊架连续锚固在梁侧，槽钢中部受力最大，荷载取6.9KN/m，则吊架布置最大间距为：现场吊架间距取4米，则：Ft1=T1（每米）×Lmax=1.90×46.0=7.611.4KNFt2=T2（每米）×Lmax=6.9×4.0=27.6KNFt3=T3（每米）×Lmax=2.15×4.0=8.6KN2、水平横梁抗弯强度计算吊架间距为4m，则:G1=0.89×4=3.56KN；G2=1.78×4=7.12KN；G3=2.36×4=9.44KN；T1=0.27×4=1.08KN；T2=0.53×4=2.12KN；T3=0.71×4=2.84KN；根据弯矩图所示：-5552.963883.5-5552.963883.522742489.5-2108.5-2090.62539.63006.77.584.02-3.10-10.22-13.78-1.0313.8510.29770.85 -8.95垂直荷载剪力图垂直荷载弯矩图 -1665.41157.4-1665.41157.4681.2739.2-633.02-622.65768.2906.22.271.19-0.93-3.05-4.134.173.090.25-2.95水平荷载剪力图水平荷载弯矩图Mx=5552.96KNmmMy=1665.4KNmm假定选用18#a槽钢，Wx=141400mm3；Wy=20000mm3；Rx=1.2，Ry=1.05，f=215N/mm2经计算，故所选18#a槽钢满足要求。3、横梁的抗剪强度计算V=27600N，S=83500mm3，Ix=12730000mm4，tw=7mm，fv=125N/mm2τ=38.8N/mm2<0.85fv=106.25N/mm2经计算横梁强度合格。4、膨胀螺栓受力分析根据综合支架结构形式分析得知，竖向槽钢受力由膨胀螺栓同时受力，取膨胀螺栓同时受力系数K1=0.90。假设选用M12膨胀螺栓，根据《实用五金手册》查得螺栓抗剪承载力为8.93KN，抗拉承载力为12.97KN。则7颗膨胀螺栓能承受剪力载荷总和为：Fv=7×8.93×0.9=56.26KN则4颗膨胀螺栓能承受拉力载荷总和为：Ft=4×12.97×0.9=46.69KN管道实际装满水后，运行过程中实际最大受力F=27.6KN，小于膨胀螺栓能承受总力，故所选膨胀螺栓满足要求。5、中间加固槽钢受力分析根据附表查得：10#型槽钢截面面积=1275mm2；根据《实用五金手册》查得材质20优质碳素结构钢：抗拉强度为410N/mm2。槽钢允许承受最大拉力为：410×1275=523KN。远远大于最大实际值27.6KN。焊缝受力