十里鋪城中村二期改造K5地塊機電管道支吊架體系計算方案

中國建筑股份有限公旬

CHINASTATECONSTRUCTIONENGRGoCORP.LTD

十里鋪城中村二期改造K5地塊

機電管道支吊架體系計算方案

編制人:

審核人:

審批人:

中建局

第三建筑工程有限公司

2019年4月

目錄

一、編制目的....................................3

二、編制原則....................................3

三、編制依據(jù)....................................4

四、管道布置分析................................4

五、管道載荷分析及支架計算.....................5

六、管道承重支架受力分析及計算實例............13

3

一、編制目的

K5商業(yè)地下室機電管道較多，為達(dá)到整體安裝效果簡潔美觀、節(jié)省空間，根據(jù)

設(shè)計要求及項目的實際情況選取適當(dāng)?shù)闹У跫苄问?。局部位置需要綜合支架，為保

證系統(tǒng)運行安全可靠，需從管線的具體布置及荷載要求方面進(jìn)行分析，對機電支吊

架的強度進(jìn)行校核。

二、編制原則

1、適用性：根據(jù)設(shè)計要求及工程的實際情況選用適合工程的支吊架形式，地下

室商業(yè)局部位置需要設(shè)置綜合支架，BIM圖紙中已經(jīng)有所體現(xiàn)，根據(jù)管道規(guī)格設(shè)計合

理支架方案；

2、安全性：計算選用的支架需合理，現(xiàn)場應(yīng)嚴(yán)格按照方案實施，支架固定牢固，

現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)需準(zhǔn)確；若管道型號過大，根據(jù)現(xiàn)場情況需請設(shè)計對結(jié)構(gòu)承載力進(jìn)行

驗證符合并簽字；

3、經(jīng)濟型：在考慮豎向支架時，首先考慮使用圓綱吊桿，在圓鋼吊桿不滿足承

重要求時再考慮使用角鋼、槽鋼；

4、美觀性：保證所使用的支吊架成排成線，橫平豎直，簡單明了.

5、適用于綜合排布的成排管道支吊架，其它形式支吊架參考圖集《室內(nèi)管道支

架及吊架圖集》03s402以及各地方標(biāo)準(zhǔn)圖集。

機電管道支吊架選用除尊照本計算書夕卜，還應(yīng)滿足國家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的

規(guī)定.

4

三、編制依據(jù)

1、施工圖紙

2、《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50243—2016)

3、五金手冊(電子版)

4、《熱軋型鋼》(GB/T706-2008)

5、《室內(nèi)管道支吊架》(05R417-1)

6、《低壓流體輸送用焊接鋼管》(GB/T3091—2008)

7、《室內(nèi)管道支架及吊架圖集》03S402

8、《動力管道設(shè)計手冊》(機械工業(yè)出版社)

9、《膨脹螺栓規(guī)格及性能》(JB—ZQ4763—2006)

四、管道布置分析

荒管道進(jìn)行合理的深化和布置是管道支吊架設(shè)計的前提條件。設(shè)計使用安全、

經(jīng)濟合理、整潔美觀的管道支吊架，首先需對管道進(jìn)行合理的布置，布置應(yīng)考慮以

下參數(shù)：

4。1、管道布置設(shè)計應(yīng)符合各種工藝管道及系統(tǒng)流程的要求；

402、管道布置應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃，做到安全可靠、經(jīng)濟合理，滿足施工、操作、維

修等方面的要求，并力求整齊美觀；

403、管道宜集中成排布置，成排管道之間的凈距(保溫管為保溫之間凈距)不

應(yīng)小于50mmo

5

4.4、地上的管道宜敷設(shè)在管架或管墩上，在管架、管墩上布置管道時，宜使

管架或管墩所受的垂直荷載、水平荷載均衡；

4.5、管道布置應(yīng)使管道系統(tǒng)具有必要的柔性，在保證管道柔性及管道對設(shè)備、

機泵管口作用力和力矩不超出過允許值的情況下，應(yīng)使管道最短，組成件最少；

4.6、應(yīng)在管道規(guī)劃的同時考慮其支承點設(shè)置，并盡量將管道布置在距可靠支

撐點最近處，但管道外表面距建筑物的最小凈距不應(yīng)小于100mm,同時應(yīng)盡量考慮利

用管道的自然形狀達(dá)到自行補償；

五、管道載荷分析及支架計算

5.1、滿水重量計算

管道工程水管介質(zhì)均為水，按管道滿水考慮?？偤奢d應(yīng)為水的重量，加上管道

自重，如果有保溫管道，需另外加上保溫棉重量?，F(xiàn)把各系統(tǒng)每米管道理論重量數(shù)

據(jù)統(tǒng)計如下：

表1熱鍍鋅鋼管規(guī)格及理論重量表

管道規(guī)格DN15DN20DN25DN32DN40DN50DN65DN80DN100DN125DN150

公稱直徑1520253240506580100125150

外徑（mm）21o326o933o742。448.360.376o188.9114o3139o7168.3

壁厚（m）2o82O83.23.53o53o844444O5

內(nèi)徑（mm）15o721o327.335o441o352.768o180o9106.3131o7159.3

保溫重量

0o110o130160.250.3050o41

（Kg/m）o

管道理論重1.3331o2.5033.474.005o7。8.64211o13.81318.685

量（Kg/m）67373152463933955228288

6

水重量0.1930o0.5840o1o2.1803o5.13713o19

8.86980

(Kg/m)43557998433916405561629202

滿水重量4o5o

152720933.0887o77411.1413o7820.34827.73539.016

(Kg/m)oO459451

鋼管滿水規(guī)格重量表(kg/m)

管道規(guī)格DN600DN400DN350DN300DN250DN200DN150DN125DN100

公稱直徑(mm)600400350300250200150125100

實際外徑(mm)630426377325273219159140114

壁厚(mm)11888754.544

保溫層厚(mm)404040404040404040

保溫材料容重

454545454545454545

(Kg/m3)

每米管道自重

1679295.272.862.5445.92263917.1513.4210.85

(Kg)0O

每米滿管水重

290.19131.96102.3074o9552.6634o29176613o688o82

(Kg)o

每米保溫層體積7o5.35X14.74X14.08X13o2o1o1.76X11.43X1

(mm3)91X10707O7O743X10775X10799X107O7O7

每米保溫層重

3o562o412131o841o541o240o900.790o64

(Kg)O

每米管道總重

461o67229o57177o23139o33100.1261.9235.7127.8920o31

(Kg)

5O2、支吊架受力分析示意圖

7

圖5.2支架橫擔(dān)受力分析圖

5o3、承重支架橫擔(dān)選型及校核

根據(jù)所算的管道滿水重量在軟件上建模，利用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器（軟件使用方法

見附件3：結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器操作手冊）計算出支架的剪力圖彎矩圖和軸力圖，得到支

吊架最不利構(gòu)件的最大彎矩、最大剪力和最大軸力大小，通過最大彎矩值選取橫擔(dān)

型材大小。

1.5ML5M、，

+-------<0.85f

抗彎強度校核公式：4%"%（公式1,來源03S402中4o3.4）（等

邊角鋼Wnx與Wny數(shù)值一^羊）

式中：Mx所計算截面繞X軸的最大彎矩；

8

M、.所計算截面繞y軸的最大彎矩，按照0。3Mx計算；

Wnx-----X軸方向截面模量；

Wny——y軸方向截面模量；

f——鋼材的抗彎強度設(shè)計值N/mrA取值見下表3,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊表

2-3o

表3鋼材強度設(shè)計值（數(shù)據(jù)來源鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊表2-3）

綱材總度設(shè)計值?23

的H

m.n.抗壓和抗寸tt“左1曲承壓（物平31次）

厚度成宜任

f/.

（mm）

■16215(205)125(120)

>16-40205120323

023sW

>4n-4200115(310)

>M?ICO190110

<16310(300)180(175)

>t6-29S170400

Q345M

>35*50265153(400)

>5O~100230145

<1635020S

>16-35335190

Q39OW415

>35^5031，180

>SO-100295170

?16380220

>16-35360210

Q42O鈉440

>35-50340195

>50-100325185

法：1.*中厚度泰怖計算點的保材屏度.對■心火力林件系用較面中校厚蚯材的，度；

2括號中收值適用于■壁電例。

截面塑性系數(shù)取下值：

Fx=1.05;rv=lo2（數(shù)據(jù)來源鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊表3—20）

由《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》表16-5查得各型號槽鋼的截面塑性模量Wnx、WnVo

表4槽鋼規(guī)格表（數(shù)據(jù)來源鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊表16—5）

9

/一截而悔性矩；

即一假面鎮(zhèn)里；

S一平被面面積矩；

I一假面回HT樓。

尺mJ截面特性

(m

每米n-

型號FlWJ7E軸

￡.9XA

2lkg/m：(LU1)

AAcrr\(cm)3、，，%0%

(cn>4)(cm1)(co?)(cm)(cr.4)(cms)(cm1)(cm)(cm4)

[5SO374.57.07.03.SO6.925441.3526.010.46.41.948.36.23.51.1020.9

L6.3M404.87.57.53.8(*8.456.631.3951.216.39.82.46H98.54.61.1928.3

[880435.0?.o8.U4.00)0.248041.42101.325.31S.13.1416611.75.81.2737.4

lw100485.38.58.54.2012.7410.001.52198.339.723.53.942561697.81.4254.9

[12.6126535.39.09.04.5015.6912.311.59388.561.736.44.9838023910.31.5677.8

：l4a1405R6.09.59.54.8018.5114.531.71563.780.547.55.5253231.213.01.70107.2

24060809.59.54.8021.3116.731.67609.487.J52.45.3561.236.614.1L69120.6

[16a160636.510.010.05.0021.9517.231.7V866.2108.363.96.2873.440.916.31.83144)

[16b160658.510010.05.0025.1519.751.75934.5116.870.36.1083447.617.61.82160.8

l網(wǎng)>687.010510552025.6920171鄧1272.7141.483.57.(M98.652.320.01.96189.7

URh1熊TO90105105S2029.2922.901.S4136M.91S2.291.66.84111.060.421.51.95210.1

[20a2(0737.011.011.05.5028.8322.632.011780.4178.0104.77.B612A.063.824.22.11244.0

：20b200759.011.0)1.05.5032.8325.7711.951913.7191.4114.77.64143.673.725.92.09268.4

將所選型鋼大小自重按均勻荷載考慮加入到受力分析中，重新利用結(jié)構(gòu)力學(xué)求

解器軟件進(jìn)行計算，求出最大剪力、最大彎矩及最大軸力，進(jìn)行校核.若滿足則進(jìn)

行抗剪強度校核，若不滿足則加大一號型鋼重新進(jìn)行校核。

地至《（）.85<,

抗剪強度校驗公式：F（公式2,來源03s402中4.3.4）

式中：V-一所計算截面所受的剪力N;

S--半截面面積矩；（所計算軸以上的構(gòu)件截面面積X截面中心點到中

心軸的距離，槽鋼可直接在表4中選取，角鋼需計算得出，計算實例見附件4）

lx―毛截面慣性矩；

tw腹板厚度;

10

鋼材的抗剪強度設(shè)計值。（以上各參數(shù)取值于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊表

2——3^表16-5.

當(dāng)所選橫擔(dān)大小的抗彎強度及抗剪強度均滿足要求時即為合格.

504、承重支架豎向支架選型及校核

當(dāng)選用吊桿為豎向支架時：

表5吊桿拉力允許值（表格來源于圖集03s402）

由殘徑（M）101220_24301

國力允許值（N）9000；

3250；47501J0000325外1

J一，；4

注：吊桿均采用Q23s.

根據(jù)表5以及所計算出的最大軸力選擇吊桿直徑大小，加上吊桿自重后進(jìn)行抗

拉強度校核。

吊桿凈截面面積計算公式：6857（公式3,來源于圖集03s402）

式中：An--吊桿凈截面面積；

N——吊桿設(shè)計拉力值;

千——鋼材抗拉強度設(shè)計值，取值于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊表2—3.

當(dāng)選用型鋼為豎向支架時：

抗拉強度校臉公式：f（公式4來源綱結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊表3—16）

式中：A―構(gòu)建截面面積;

it

N-軸心拉力；

f——鋼材抗拉強度設(shè)計值，取值于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊表2-3o

通過計算得出A的值，對照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊表16—1-5》中型鋼截面面積大

小，選擇豎向型鋼支架大小.加上自重后再次進(jìn)行校核。

5o5、膨脹螺栓承載力校核

根據(jù)上述計算得出的最大軸力以及膨脹螺栓的個數(shù)，根據(jù)表6《膨脹螺栓受力

性能表》選出膨脹螺栓的大小。（埋板厚度不小于1cm）

表5膨張螺栓受力性能表（數(shù)據(jù)來源于JB-ZQ4763-2006膨脹螺栓規(guī)格及性能）

螺栓規(guī)格鉆孔尺寸（毫米）受力性能（公斤）

（毫米）直徑深度允許拉力允許剪力

M610.540240180

M812.550440330

M1014.560700520

M1219751030740

M162310019401440

注：表列數(shù)據(jù)系按鋪固基體為標(biāo)號大于150號混凝土。

5o6、固定支架計算

（1）支架布置情況及受力分析

固定支架承受的荷載有下列力組成：

①垂直荷載，包括管道、管道附件、保溫結(jié)構(gòu)、管內(nèi)輸送介質(zhì)的荷載以及在某

些情況下考慮管道水壓試驗時水重等荷載；

②沿管道軸向的推力，包括各補償器的反彈力之和Fs,不平衡內(nèi)壓力（波紋補

12

償器或管道閥門或堵板上的流體靜壓力）FN,管道移動時的摩擦反力或管架變位彈

力FM等；

（2）豎向支架中垂直方向的力（垂直荷載）及支架型鋼選擇同承重支架，此時需著

重計算水平方向的力（沿管道軸向的推力）及其斜支撐的選型；

（3）固定支架沿軸向的推力計算

由于環(huán)境空氣的溫度及管內(nèi)介質(zhì)溫度對管壁的影響，造成管道本身的伸縮其伸

縮量為△!_,管道的熱脹與冷縮在受到兩個固定點的限制而不能實現(xiàn)時所產(chǎn)生應(yīng)力

為。，其計算公式如下：

AL=La"2-乙）（公式5）

a=—E（公式6）

L

式中：△!_管道伸縮量（mm）;

L——計算管長（兩固定點間的直線長度）（m）;

a——管道的線膨脹系數(shù)頻〃/（加?℃）］,取值于《動力管道設(shè)計手冊》中表

6-1；

t2--管道內(nèi)介質(zhì)最高溫度（℃）;

t1--管道設(shè)計安裝溫度（°C）o可取0-20℃。

。----管材的彎曲應(yīng)力（MPa）;

E——管材的彈性模量（MPa）,在常溫狀態(tài)下對碳素鋼、不銹鋼取2xl（TMPa；

通過4L以及。計算固定支架沿管道軸向的水平推力，即：波紋補償器的彈力

13

Fs、不平衡內(nèi)壓力FN以及支架的摩擦力FM,其計算公式如下：

Fs=KN（公式7）

式中：Fs―波紋補償器的彈性力（N）;

Kx―每個波的單位壓縮力的彈力，即波紋補償器的軸向剛度（N/mm）o

補償器一般為選定產(chǎn)品，可由廠家直接提供。若計算時沒選定補償器廠家，波紋補

償器的此參數(shù)也可以參考附表1（即《實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊》第二版中表

7.5-8^11）;

FN=PAi（公式8）

式中：FN——內(nèi)壓不平衡力（N）；

P——管道內(nèi)介質(zhì)工作壓力（MPa）,取設(shè)計給定的工作壓力；

A.——軸向波紋補償器的有效截面積（mm?）,此值由生產(chǎn)廠家提供.若計

算時沒選定補償器廠家，波紋補償器的此參數(shù)也可以參考附表1（即《實用供熱空

調(diào)設(shè)計手冊》第二版中表7,5—8^11）

FM=q"L（公式9）

式中：FM-—摩擦力（N）;

q----管道單位長度計算荷載（N/m）;

L——兩固定支架間的管段長度（M）;

U——摩擦系數(shù)，取0.3;

根據(jù)附件2（波紋補償器固定支架推理計算公式）選取與支架布置形式相對應(yīng)

14

的計算公式，根據(jù)公式計算每個固定支架所受到的水平推力；

(4)根據(jù)水平推力大小計算固定支架每個斜支撐所受拉力的大小，通過抗拉強度

校驗公式選出固定支架斜支撐的大小；

(5)膨脹螺栓承載力校核，根據(jù)上述計算得出的最大軸力以及膨脹螺栓的個數(shù)，根

據(jù)表6《膨脹螺栓受力性能表》選出膨脹螺栓的大小。

六、管道承重支架受力分析及計算實例

6.1、支架布置圖

現(xiàn)場超出圖集03s402支吊架設(shè)置共計兩種支吊架類型，對應(yīng)支吊架正視圖

如下：

支架一：

DN200、DN200、DN200>DN200、DN80>DN80

圖6。1。1支架正視圖

15

支架二:

圖6.1.2支架正視圖

6.2、支架設(shè)置說明

典型支架設(shè)置情況：

支架一：地下室4根DN250空調(diào)水和2根DN80空調(diào)冷凍水管道共用支架，

承重支架間距為4c2m,固定支架橫擔(dān)長2.9m,豎向支架長度為"8m.

查表2（鋼管滿水規(guī)格重量表）可得，考慮管道制作以及安裝等部分因素，

取綜合系數(shù)K1=1.35（數(shù)據(jù)來源03s402中4.3。1），每組支架承受載荷計算如下:

229o57*4*9.81*4.2*1。35+13.78*2*9。81*4。2*1。35=52610.17N

16

支架二：地下室2根DN250空調(diào)冷熱水管道共用支架，承重支架間距為4.2m,

固定支架橫擔(dān)長1。0m,豎向支架長度為2。25m。

查表2（鋼管滿水規(guī)格重量表）可得，考慮管道制作以及安裝等部分因素，

取綜合系數(shù)K1=1.35（數(shù)據(jù)來源03s402中4。3.1），每組支架承受載荷計算如下：

327o6*9.81*2*4.2*1。35=36443。99N

603、橫擔(dān)荷載分析、選型及校核

6.3.1、垂直荷載

管道支吊架垂直荷載根據(jù)性質(zhì)可分為基本垂直荷載和可變垂直荷載，其中基

本垂直荷載指管道支吊架所承受的管道重力、介質(zhì)重力和附件的重力等永久性荷載.

可變垂直荷載指管道所承受的活荷載、沉積物重力和發(fā)生地震時所應(yīng)該承受的特殊

變化的荷載.由于可變垂直荷載難以準(zhǔn)確計算，本計算書按靜荷載的0.3（數(shù)據(jù)來源

03S402中4.3.1）考慮。

6o3o2、水平荷載

管道水平方向的荷載是作用在支架上的水平推力，根據(jù)支架類型可分為活動

支架上的水平推力和固定支架上的水平推力。

a?；顒又Ъ芩酵屏χ饕獊碜怨艿滥Σ亮Γ鯒U水平推力可忽略；

水平推力即為管道摩擦力T=uG（口為摩擦系數(shù)，G為管道垂直靜荷載）

b.固定支架的水平推力主要來自補償器的彈性變形力.

采用補償器補償?shù)墓艿?，其作用在固定支架上的水平推力為補償器被壓縮或

17

拉伸所產(chǎn)生的反彈力.

6.3.3.橫擔(dān)受力情況分析

根據(jù)支架的受力情況，支架在管道重力下或在管道推力作用下，有可能出現(xiàn)

一下幾種現(xiàn)象：

a:槽鋼會沿著受力方向被剪斷；

b:槽鋼會沿著受力方向發(fā)生過大彎曲變形，嚴(yán)重的會發(fā)生彎曲折斷；

所以合理的選擇支架就是使槽鋼的抗彎和抗剪滿足要求.

6.3.4.軟件建模及計算

支架靜荷載主要為管道自重、滿水重量及保溫重量，動荷載主要考慮水流沖

擊時管道與支架之間的摩擦力。在章6。3中對其分別進(jìn)行受力分析.將支架建立為

如下圖所示的模型，利用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器軟件可繪制支架的剪力圖、彎矩圖及軸力

圖，并求出最大剪力、最大彎矩及最大軸力，如下圖所示.（以下受力圖使用結(jié)構(gòu)力

學(xué)求解器繪制）

支架一：

18

L=1.8

L=2.9

圖6.2綜合支架建模

19

2121.5-2121.5W

1.8

-6078.349-6078.349

8.349

-1157.349

2121.5

1302.6511302.65-h

453071315296.611

L=2.9

圖6.4綜合支架剪力圖

圖6o5綜合支架輪力圖

由圖6.3、圖6。4可知，抗彎、抗拉最不利構(gòu)件，最大彎矩為2674N?m,最大剪

力為6078No

由圖6.5可知，抗壓最不利構(gòu)件，最大軸力為6078N.

由于該支架為活動支架，所以支架水平方向的受力為管道在支架上滑動摩擦力。

20

水平推力：T=G*0.3（公式來自于圖集03s402中4.3.1）

支架二:

L=2.25L=2.25

卜=18￡2f=18111

L=1.5

21

2313.90點-2313.90g

L=2.25L=2.25

；2223222

2313.905

L=1.呼22218222

L=1.5

由圖得知，抗彎、抗拉最不利構(gòu)件，最大彎矩為5640N?m,最大剪力為18222N。

由圖6.5可知，抗壓最不利構(gòu)件，最大軸力為18222N。

由于該支架為活動支架，所以支架水平方向的受力為管道在支架上滑動摩擦力。

水平推力：T=G*0。3（公式來自于圖集03s402中4.3.1）

22

6o3.5槽鋼大小選型以及抗彎強度校核

此+K0.85/

抗彎強度校核公式：G%4%(公式來源03S402中4o3.4,Mx一所

計算微面繞x軸的最大彎矩,M、，——所計算截面繞y軸的最大彎矩，按照0.3Mx計算，

Wnx—X軸方向截面模量，W”一y軸方向截面模量，千——鋼材的抗彎強度設(shè)計值

N/mm2,取值215,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊表2-3)

截面塑性系數(shù)取下值：

rx=i.O5;i,y=1o2(數(shù)據(jù)來源鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊表3-20)

由《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》表16—5查得各型號槽鋼的截面塑性模量Wnx、Wny

通過上公式可得：

表6。1槽鋼x、y軸最大彎矩極限值

槽鋼X軸方向截面模量Y軸方向裁面模量所計笄X軸最大彎所計算y軸最大彎

型號Wnx(cm3)Wny(cm3)矩Mt(N?m)矩My(N?m)

616.34.61080324

825.35o81508452

1039o77.82174652

1261o710.33068920

1487O114.142501275

16116o817o654491634

18152.221o568112043

20191o425o983282498

22233.830o198412952

23

25289.632o7111433343

由上表得知：支架一支架最大彎矩2674N。M,選擇12#槽鋼

所以選用12#槽鋼。12#槽鋼支架自重：F=MG=12.06*2。9*9。8=342NO

支架二最大彎矩為5640NoM,參照表格選用18#槽鋼，加入自重F=20。17*1。

5*9。8=297

將槽鋼支架自重按均勻荷載考慮加入到受力分析中，重新利用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器

軟件進(jìn)行計算，求出最大剪力、最大彎矩及最大軸力，如下圖所示。

支架一：

/////

L=1.8L=1.8

F=2460F=2460F=2單2F=E460I766.4K5.48

1

L=2.9

圖6.6綜合支架建模

24

—1294.038"1-1346.141

綜合支架彎矩圖

1.8

綜合支架剪力圖

25

6248.666生-^5467.294

綜合支架軸力圖

支架二:

26

2335.1千-2335.1呼

L=2.25L=2.25

-18J70.5-18^70.5

2335.11

i1村48.5a148.金535ITHI

L=).8370.518370.5

-=2.25

1837018370.5

2335.1192335.1192335.1192335.119

由上圖可知，在加入支架自重后，抗彎、抗拉最不利構(gòu)件，最大彎矩為2827N-m,

最大剪力為6248N,最大軸力為6248N。當(dāng)最大彎矩為2807N?m時，對照表6。1可

知12#槽鋼仍滿足要求。

方于支架二最大彎矩5719N*M,參照表格參數(shù)依舊滿足要求。

27

6.3.6抗剪強度校驗

^^<0.85/.

抗剪強度校驗公式：,人（公式來源03S402中4.3o4；V——所計算截面

所受的剪力N；S-—計算剪力處以上毛截面對中和軸的面積矩；lx——毛截面慣性

矩；tw-—腹板厚度;fv——鋼材的抗剪強度設(shè)計值）

支架一：V二6248N;S=36400mm3;Ix=3885000啦」；tw=5。5mm,八二125（數(shù)據(jù)來源鋼

結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊表2-3、表16-5）

經(jīng)計算得：

l「

1.5VS/x%W0.85fv=15.97<102,滿足要求.

由上可知14#槽鋼抗彎強度校核與抗剪強度校核均滿足要求，所以本綜合管道

支吊架選用14#槽鋼做為橫擔(dān)。因此現(xiàn)場采用14#槽鋼作為支架橫擔(dān)可滿足要求；

支架二：V=18370N;S=91600mm3;Ix=13699000頓,；底二9。0mm,（=125（數(shù)據(jù)來源

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊表2-3、表16—5）

經(jīng)計算得：

Ix1

1.5VS/%?0.850二20。47<102,滿足要求.

由上可知14#槽鋼抗彎強度校核與抗剪強度校核均滿足要求，所以本綜合管道

支吊架選用14#槽鋼做為橫擔(dān)滿足要求.因為現(xiàn)場采用14#槽鋼作為支架橫擔(dān)，且

支架跨距越大，所承受的軸力越大，因此要對現(xiàn)場支架距離進(jìn)行重新排布；排布如

下：地下室2根DN250空調(diào)冷熱水管道共用支架，承重支架間距為4。2m,固定支架

橫擔(dān)長1。0m,豎向支架長度為2。25m,其余條件不變，則每根管道荷載為：DN250:

100o12*9.81*3*1.35=3978N,利用力學(xué)求解助力器重新進(jìn)行計算求出最大剪力、

28

最大彎矩及最大軸力，如下圖所示;

綜合支架剪力圖

29

工〃/〃

1301-^113015

L=2.2E2.25

1301-5-13015

1652.6981652.6981652.6981652.698

L=1.5

綜合支架軸力圖;

由圖可得知：支架二最大彎矩4028N.M,查表得出，選擇14#槽鋼。

所以選用14#槽鋼。14井槽鋼支架自重：F二MG二16。73*1o5*9。8=245N。將槽

鋼支架自重按均勻荷載考慮加入到受力分析中，重新利用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器軟件進(jìn)行

計算，求出最大剪力、最大彎矩及最大軸力，如下圖所示.