管道公共支架计算书.doc

管道公共支架计算支吊架计算校核公共支吊架有如下形式承重：一、 双层管道支吊架部分，由于横担越长，对支架的受力扭矩越大，也就是较为恶劣的工况，所以支架宽度按照最恶劣工况为1650mm、吊脚长度按照2100mm核算.两层之间高度为400mm.A、 上层管道为DN273碳钢水管道一根，下层管道De110水管道2根，DN48水管道一根，DN34水管道一根。B、 上层管道为DN273碳钢上层管道为De400UPVC水管道一根，De110UPVC水管道一根，600*150电缆桥架一趟。下层为De110水管道4根，De90水管道2根，DN60水管道一根。C、 水管道一根，下层管道De110水管道2根，DN48水管道一根，DN34水管道一根。D、 上层管道为600*150电缆桥架一趟。下层为De110水管道4根，其中有三通的部分管道是2根，De90水管道2根，DN60水管道一根。二、 单层管道支吊架部分，由于横担越长，对支架的受力扭矩越大，也就是较为恶劣的工况，所以支架宽度按照最恶劣工况为950mm、吊脚长度按照1550mm核算。E、 支架上管道有De110UPVC管道2根，DN48管道一根，DN34水管道一根。F、 支架上管道有De110UPVC管道2根，DN48管道一根。G、 支架上管道有带斜口三通支管的De110UPVC水管道2根，DN48碳钢管道1根。H、 支架上管道有De110UPVC管道2根。综上所述，两种形式的支架分别存在其最恶劣工况部分，双层的公共管架最恶劣工况为A工况，单层的公共管架最恶劣工况为G。所以只需对A和G两种工况分别校核即可。公共支吊架的强度校核一、此支吊架共承受上层管道为De400UPVC水管道一根，De110UPVC水管道一根，600*150电缆桥架一趟。下层为De110水管道4根，De90水管道2根，DN60水管道一根。吊杆长2100mm,横担长度为1650mm,两层横担之间的距离为400mm.1. 管道支吊架跨距校核q管道单位长度计算荷载，N/m,q=管材重+保温重+附加重，选用De400UPVC的管道进行复合计算，约为1000N/m。W管道断面抗弯矩，可查表，为1630。焊缝系数，为0.6。许用应力，57MPa。代入公式 =16.724m。现在设计的支吊架间距为2.4-2.6m,完全符合设计要求。2.膨胀螺栓剪切应力校核G0为4141的C型钢的自身重量，G0为4141的C型钢的自身重，G1为管道1横杆的集中力，G2为管道2作用于横杆的集中力，G3为管道3作用于横杆的集中力，G4为管道4作用于横杆的集中力，G5为管道5横杆的集中力，G6为管道6作用于横杆的集中力，G7为管道7作用于横杆的集中力，G8为管道8作用于横杆的集中力，G9为管道9横杆的集中力，G10为管道10作用于横杆的集中力，F1为4141的C型钢拉杆作用于横杆的拉力，F2为4141的C型钢拉杆作用于横杆的拉力。G0：查表单位长度重量27.7N/m,因此G0=1.6527.7=45.7N=G0G1、G2、 G5、G6：水管单位长度重量539N/m,近似认为G1=2.6539=1402N=G2=G5=G6G3、G4：水管单位长度重量328N/m近似认为G3=2.6328=855N=G4G7：水管单位长度重量289N/m近似认为G7=2.6289=752NG8: 桥架单位长度重量约500N/m近似认为G8=2.6500=1300NG9：水管单位长度重量1354N/m近似认为G9=2.61354=3520NG10：水管单位长度重量103N/m近似认为G10=2.6103=268NF1+F2=G0+G0+G1+G2+G3+G4+G5+G6+G7+G8+G9+G10=14437NF116502=G1(1650-160)+G2（1650-360）+ G3（1650-510）+ G4（1650-660）+G0825+G5790+ G6490+G7290+ G8（1650-375）+G0 825+G9660+G10165可得F1=3729N F2=10708N，因此选用F2进行螺栓剪切力强度校核。拉杆联接的钢板上布置8个螺栓，拟选用M10，强度等级3.6，下面进行强度校核， =24.3MPa，剪切力=0.60，=/,为屈服强度(对强度等级为3.6的螺栓为240MPa)，为安全系数，取2.5。=24.3MPa0.602402.5=57.6MPa，因此可以选择M10，强度等级3.6。3. F2拉杆的拉伸应力校核F2=10708N，对4141的C型钢，查表得横截面积为A=245.1，拉应力= F2/A =10708/(245.1) =46.7MPa=175.3MPa,因此所选C型钢完全符合拉应力要求。4. 横梁的弯曲强度校核横截面上各点弯曲正应力计算公式M计算点的弯矩是横截面对中性轴Z轴的惯性矩。y 是欲求正应力的点到中性轴的距离，计算中取最大值21mm。对尺寸为4141的C型钢，几何惯性矩为=7.33。对于G1点，M=37290.16=596.7Nm， =596.70.021 /（7.33) =17.1MPa=175.3MPa,对于G2点，M=37290.36-14020.2=1062Nm， =10620.021/（7.33) =33.8MPa=175.3MPa,对于G3点，M=37290.66-14020.35-8550.15=1842Nm， =18420.021/（7.33) =52.8MPa=175.3MPa,对于G4点，M=37290.81-14020.5-8550.3-8550.15=1935Nm， =19350.021/（7.33) =55.5MPa=175.3MPa,对于G0点，M=37290.975-14020.665-8550.465-8550.315-45.70.165=2028Nm， =20280.021/（7.33) =58.1MPa=175.3MPa,对于G5点，M=37291.01-14020.7-8550.5-8550.35-45.70.2-14020.035=2003Nm， =20030.021/（7.33) =57.8MPa=175.3MPa,对于G6点，M=37291.31-14021-8550.8-8550.65-45.70.5-14020.335-14020.3=1329Nm， =13290.021/（7.33) =38.1MPa=175.3MPa,对于G7点，M=37291.51-14021.2-8551-8550.85-45.70.7-14020.535-14020.5-7520.2=733Nm， =7330.021/（7.33) =21MPa=175.3MPa,对于G8点，M=37290.375=1399Nm， =13990.021/（7.33) =40.1MPa=175.3MPa,对于G0点，M=37290.825-13000.45=3056Nm， =24920.021/（7.33) =71.4MPa=175.3MPa,对于G9点，M=37290.99-13000.615-45.70.165=2884Nm， =28840.021/（7.33) =82.6MPa=175.3MPa,对于G10点，M=37291.485-13001.11-45.70.66-14020.495=3370Nm， =33700.021/（7.33) =95.55MPa=175.3MPa,综上所述我们设计的支吊架方案符合应力要求，对于其他工况较好的支吊架，所选拉杆和横担与所校核支吊架一样，并且所承受的负荷更小，因此亦不需另外计算。二、所选吊杆为41*41的C型钢，横担也为41*41的C型钢，支架上管道有De110UPVC管道2根，DN48水管道一根，DN34水管道一根。横担自重忽略不计（见细部图）受力简图如下（横担自重忽略不计）F1为型钢拉杆的作用力，G1、G2、G3、G4为水管的集中应力，F2为固定在柱上的螺栓产生的拉力。G1、G2：水管单位长度重量103N/m,近似认为G1=2.6103=268N=G2G3：水管单位长度重量153N/m近似认为G3=2.6153=398NG4：水管单位长度重量110N/m近似认为G4=2.6110=286NF1+F2=G1+G2+G3+G4=1220NF1950=G1(950-205)+G2(950-505)+G3245+G4145可得F1=482N F2=738N，因此选用F2进行螺栓剪切力强度校核。拉杆联接的钢板上布置4个螺栓，拟选用M10，强度等级3.6，下面进行强度校核， =3.4MPa，剪切力=0.60，=/,为屈服强度(对强度等级为3.6的螺栓为240MPa)，为安全系数，取2.5。=3.4MPa0.602402.5=57.6MPa，因此可以选择M10，强度等级3.6。5. F2拉杆的拉伸应力校核F2=738N，对4141的C型钢，查表得横截面积为A=245.1，拉应力= F2/A =738/(245.1) =3.1MPa=175.3MPa,因此所选C型钢完全符合拉应力要求。6. 横梁的弯曲强度校核横截面上各点弯曲正应力计算公式M计算点的弯矩是横截面对中性轴Z轴的惯性矩。y 是欲求正应力的点到中性轴的距离，计算中取最大值21mm。对尺寸为4141的C型钢，几何惯性矩为=7.33。对于G1点，M=4820.205=98.81Nm， =98.810.021 /（7.33) =2.83MPa=175.3MPa,对于G2点，M=4820.505-2680.3=163Nm， =1630.021/（7.33) =4.67MPa=175.3MPa,对于G3点，M=4820