支吊架计算书

1编制依据1、施工图纸、管道综合排布图；2、《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243-2016）；3、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB50242-2002）4、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；5、《热轧型钢》（GB/T706-2008）；6、《室内管道支吊架》（05R417-1）；7、《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3091-2008）；8、《钢结构设计手册》；9、《室内管道支架及吊架图集》03S402；10、《动力管道设计手册》（机械工业出版社）；11、《膨胀螺栓规格及性能》（JB-ZQ4763-2006）；2计算范围综合管道支吊架；设备机房大型管道；标准图集无法查阅参考支架形式；设计特殊要求部位；3支架计算书以3#车库综合水管道共用支架为例计算；如下图从左到右以此为给水中水管道DN65、DN65、DN65、DN25和空调水管道DN100、DN100。序号名称规格1槽钢【10#2吊杆Φ123槽钢【8#

L=100mm4膨胀螺栓M121支架设置说明3#楼样板区水管综合支架设置情况：3根DN65、1根DN25给水管道和2根DN100空调水管道构成，承重支架间距为4m，固定支架横担长1.185m，竖向吊杆长度为1.3m。管道采用橡塑保温，给水管道保温厚度50mm，空调水保温厚度32mm，系统压力为1.0MPa。查表2（钢管满水规格重量表）可得，考虑管道制作以及安装等部分因素，取综合系数K1＝1.35（数据来源03S402中4.3.1）。每根管道在支架上的荷载计算如下：DN65：14.11*9.81*4*1.1*1.35=823NDN25：5.24*9.81*4*1.1*1.35=306NDN100：25.25*9.81*4*1.1*1.35=1472N每组支架承受载荷计算如下：823*3+306+1472*2=5719N其中9.81为重力加速度G，4为支架间距，1.1为管道附加重量，1.35为综合系数。2软件建模及计算支架静荷载主要为管道自重、满水重量及保温重量，动荷载主要考虑水流冲击时管道与支架之间的摩擦力。将支架建立为如下图所示的模型，利用结构力学求解器软件可绘制支架的剪力图、弯矩图及轴力图，并求出最大剪力、最大弯矩及最大轴力，如下图所示。（以下受力图使用结构力学求解器绘制）综合支架轴力图综合支架剪力图综合支架弯矩图由图可知，抗弯、抗拉最不利构件，最大弯矩为191.67N·m。由图8.4可知，抗弯、抗拉最不利构件，最大剪力为1653N。由图8.5可知，抗压最不利构件，最大轴力为57.55N。由于该支架为活动支架，所以支架水平方向的受力为管道在支架上滑动摩擦力。水平推力：T=G*0.3（公式来自于图集03S402中4.3.1）水平方向最大弯矩为191.67*0.3=57.5N·m。3槽钢大小选型以及抗弯强度校核抗弯强度校核公式：(公式来源03S402中4.3.4，Mx——所计算截面绕x轴的最大弯矩，My——所计算截面绕y轴的最大弯矩，按照0.3Mx计算，Wnx——x轴方向截面模量，Wny——y轴方向截面模量，f截面塑性系数取下值：rx=1.05；r由《钢结构设计手册》表16-5查得各型号槽钢的截面塑性模量Wnx、通过上公式可得：表1角钢x、y轴最大弯矩极限值角钢型号X轴方向截面模量Wnx（cm³）Y轴方向截面模量Wny（cm³）所计算绕X轴最大弯矩Mx（N·所计算绕y轴最大弯矩My（N·30.680.51872641.61.19151454.52.051.541945853.132.3129488表2槽钢x、y轴最大弯矩极限值槽钢型号X轴方向截面模量Wnx（cm³）Y轴方向截面模量Wny（cm³）所计算绕X轴最大弯矩Mx（N·所计算绕y轴最大弯矩My（N·616.34.61080324825.35.815084521039.77.821746521261.710.330689201487.114.14250127516116.817.65449163418152.221.56811204320191.425.98328249822233.830.19841295225289.632.7111433343由图可知，抗弯、抗拉最不利构件，最大弯矩为Mx=191.67N·m，参照表1，所以选用4.5#角钢。4抗剪强度校验抗剪强度校验公式：（公式来源03S402中4.3.4；V——所计算截面所受的剪力N；S——计算剪力处以上毛截面对中和轴的面积矩；Ix——毛截面惯性矩；tw——腹板厚度；fv——钢材的抗剪强度设计值）（查槽钢规格及截面特性表，注意单位换算）V=1653N；S=6970mm3（表16-1单位为厘米需换算）；Ix=66500mm4（表16-1单位为厘米需换算）；tw=4.0mm（表16-5），=125（数据来源钢结构设计手册表2-3、表16-1）即1.5VS/≤0.85=65<106.25，满足要求。由上可知10#槽钢抗弯强度校核与抗剪强度校核均满足要求，所以本综合管道支吊架选用10#槽钢做为横担。5竖向支架（吊杆/型钢）荷载分析、选型及校核5.1当选择吊杆受拉时表1吊杆拉力允许值（表格来源于图集03S402）吊杆净截面面积计算公式：（公式来源于图集03S402；An——吊杆净截面面积；N——吊杆设计拉力值；f——钢材抗拉强度设计值，取值于钢结构设计手册表2-3）由图8.9可知加上横担自重后最大轴力为1653.33N，根据表1选择10mm吊杆。即78.5≥1.5*3250/0.85/26.67=满足要求（吊杆截面积An查钢结构设计手册表表16-13）即吊杆选用3根直径为10mm的吊杆即满足抗拉要求；项目选择12mm吊杆。表6膨胀螺栓受力性能表（数据来源于JB-ZQ4763-2006膨胀螺栓规格及性能）由8.4可知，最不利支架立柱受力为1653N，考虑管内水的波动性，粘滞阻力，压力传递不均匀性对膨胀螺栓的综合影响，取综合系数冷却水管K＝1.2，冷冻水管K=1.5（温差越大，系数越大）；此支架选用每处埋板设置4根膨胀螺栓（根据项目实际情况定）。F=