支吊架选型计算

支吊架选型计算1计算模型图根据综合排布图确定支吊架计算模型图,根据平面布置位置，将BIM模型中的剖面转为DMG文件，如图1-1：图1-1支吊架模型项目的水管支架类型为U型支架，支架的槽钢类型为槽钢，支架的设计间距小于6m，在之间设计和选型中统一按照6m的间距计算支架承受的载荷。槽钢的基本参数如下表8.5-1所示：表1-1槽钢材料的基本参数型钢（槽钢）材料基本参数名称规格截面面积S（cm2）截面模量Wx(x-x轴)（cm3）截面模量Wymin(y-y轴)（cm3）截面模量Wymax(y-y轴)（cm3）每米重量(kg/m)允许抗拉强度σ（Mpa）允许抗剪强度fv（Mpa）名称槽钢[56.92810.43.556.155.438215125槽钢槽钢[6.38.45116.14.58.756.634215125槽钢槽钢[810.24825.35.7911.68.045215125槽钢槽钢[1012.75377.816.810215125槽钢槽钢[1215.3657.710.223.912.06215125槽钢槽钢[1418.5180.51331.114.53215125槽钢槽钢[1621.9610816.340.717.24215125槽钢槽钢[1825.71412052.420.17215125槽钢槽钢[2028.8417824.263.722.63215125槽钢支架的底板与混凝土通过膨胀螺丝连接，支架设置在顶板位置，膨胀螺丝承受拉力。支架设置在梁侧，膨胀螺丝承受剪力，膨胀螺丝的许用拉力和许用剪力如下表2-2所示：表1-2膨胀螺丝基本参数膨胀螺栓基本参数名称规格允许拉力（KN）允许剪力（KN）膨胀螺栓M103.172.14膨胀螺栓M124.833.14膨胀螺栓M16225.91膨胀螺栓M2015092荷载说明管线自重为：（管重量+介质重量+保温材料重量）或（桥架重量+电缆重量）或（风管重量+保温材料重量），根据钢管的材质和型号规格以及管道是否保温列出管道的重量表，不同材质的管道较多，统一按照螺旋钢管和无缝钢管的重量记性计算。管道重量表如表2-3所示：表1-3管道重量参数名称规格外径(m)壁厚(m)管道每米重量(kg/m)管道内水的重（kg/m）含水管道重量（kg/m）含水保温管道重量（kg/m）螺旋钢管DN6000.630.009137.76294.02474.96498.10螺旋钢管DN5000.5290.009115.36204.98352.37372.02螺旋钢管DN4000.4260.00992.51130.67245.50261.60螺旋钢管DN3500.3770.00763.84103.44184.01198.41螺旋钢管DN3000.32390.00533077.35128.321350螺旋钢管DN2500.2730.00533.0354.3096.06105.67无缝钢管DN2000.2190.00631.5033.6471.65758无缝钢管DN1500.16830.004518.1719241.9048.25无缝钢管DN1250.13970.00413.3813.6226934.44无缝钢管DN1000.11430.00410.888.8721.7225.76无缝钢管DN800.08890.0048.375.1414.8618.20无缝钢管DN650.0760.00340.0326.083.762.71镀锌钢管DN500.0560.00320.0324.161.932.213支吊架计算图2-2计算模型图根据管道的重量表2-3可以得到管道的重量Fy=管道的重量*管道设计间距①Fx=Fy*0.3②根据方程①②联合求解可以得出Fy1、Fy2、Fy3Fyn,Fx1、Fx2、Fx3Fxn。如将图1-1中的管道支架受力分析后填入表1-4：表1-4管道支架载荷表管道支架的载荷表管道编号（从左制至右）管道类型竖向荷载Fy（N）水平荷载Fx（N）1DN507252172DN200631618953DN150383011494DN150383011495D据静力学中的平面力系平衡条件可以列出力系平衡方程和力矩平衡方程：Ry1+Ry2=Fy1+Fy2+Fy3++Fyn①Ry2*(X1+X2+X3++Xn)=Fy1*X1+Fy2*X2+Fy2*X3++Fyn*Xn②根据方程①②联合求解可以得出Ry1，Ry2。根据截面法依次求解出每个受力点处的剪力值和弯矩值，具体的原理图如图2-4图2-3截面法受力示意图列平衡方程F1=Ry1①F1*X1=M1②根据相同的原理，用截面法依次求解出支架每个受力点处竖直方向和水平方向的剪力值和弯矩值，并填入表2-5，2-6表2-5支架竖向受力计算表综合支架内力计算（R1、R2段）支架横梁内力（竖向荷载作用）荷载编号支反力Ry1Fy1Fy2Fy3Fy4Fy5Fy6支反力Ry2最不利荷载与前一作用力作用点距离（m）00.180.250.350.30.30.30.233距支反力Ry1距离00.180.430.781.081.381.681.913管道荷载(N）72563163830383038303830支座反力（N）110231133811338剪力（N）F1F2F3F4F5F6F7F81102310298398115136787508113381133811338弯矩（N.m）M1M2M3M4M5M61984455859525997489426415997表2-6支架横向受力计算表（R1、R2段）支架横梁内力（水平荷载作用）荷载编号支反力Rx1Fx1Fx2Fx3Fx4Fx5支反力Rx2最不利荷载与前一作用力作用点距离（m）00.180.250.350.30.30.30.233距支反力Rx1距离00.180.430.781.081.381.681.913管道荷载(N）21718951149114911491149支座反力（N）330734013401剪力（N）F1F2F3F4F5F6F7F83307308911944511032252340134013401弯矩（N.m）M1M2M3M4M5M659513671785179914687921799根据表2-5，2-6将竖直方向和水平方向的最大剪力和最大弯矩，以及两根立柱受的最大拉力填入表2-7表2-7最不利载荷取值表最不利载荷取值表竖向力作用剪力最不利Vx竖向力作用弯矩最不利Mx水平力作用剪力最不利Vy水平力作用弯矩最不利My竖向力作用支反力最大R11338.483875997.9431043401.54516117938293111338.48387根据表2.8中的计算公式，分别对横梁的弯矩、剪应力以及立柱的拉应力对横担和立柱进行选型，Mx,My以及材料的截面面积S和允许抗拉强度σ、允许抗拉强度fv查表1-1槽钢材料的基本参数，膨胀锚栓的数量n按照4个取值。Q其中rx=1.05,ry=1.2,将所有的参数依次带入表2.9，得到满足要求的材料选型，现场实际选型的型钢尺寸不得小于设计得到的材料选型。表2.9支吊架材料设计选型支吊架材料设计选型（槽钢、膨胀螺栓）横梁受弯计算计算式允许抗拉强度σ（MPa）绕Y轴（Wymax）材料选型现场实际选型215[14[1