管道吊架计算书

精品文档 1欢迎下载 仁 济 医 院 管 道 支 架 设 计 计 算 书 SimfixSimfix上海奇佩五金有限公司上海奇佩五金有限公司 精品文档 2欢迎下载 设计说明 1 设计依据 1 1 管道支吊架 第 1 部分 技术规范 GB T 17116 1 1997 1 2 管道支吊架 第 2 部分 管道连接部件 GB T 17116 2 1997 1 3 管道支吊架 第 3 部分 中间及建筑结构连接件GB T 17116 3 1997 1 4 建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范 GB50242 2002 1 5 室内管道支架及吊架 03S402 1 6 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 1 7 钢结构设计规范 GB50017 2003 1 8 钢结构工程施工及验收规范 GB50205 2001 2 技术条件 2 1 管道重量计算 按设计管道支吊架间距内的管道自重 满管水重 保温层重及以 上三项之和 10 的附加重量 管道连接件等 计算 保温材料容重 按岩棉 100计算 3 mkg 2 2 设计荷载 垂直荷载 考虑制造 安装等因素 采用支吊架间距的标准荷载 乘以 1 35 的荷载分项系数 水平荷载 管道支吊架的水平荷载按垂直荷载的 0 3 倍计算 地震荷载 按地震设防力度 8 度计算地震作用 不考虑风荷载 垂直荷载和地震荷载可组合为 1 35 0 2 1 4 1 63 水GGG 精品文档 3欢迎下载 平荷 载为 0 3 1 63 0 49 GG 2 3 横梁抗弯强度计算 横梁抗弯强度按下式计算f Wr M Wr M yy y xx x 85 0 5 1 51 式中 截面塑性发展系数 x r y r 1 承受静力荷载或间接承受动力荷载时 1 05 x r y r 2 直接承受动力荷载时 1 x r y r 本计算书采用 1 05 x r y r 所验算截面绕 x 轴和绕 y 轴的弯矩 x M y MmmN 所验算截面对 x 轴和对 y 轴的净截面模量 x W y W 3 mm 钢材的抗弯 抗拉强度设计值 f 2 mmN 由于采用型材材质为 Q235 故本计算书取 215f 2 mmN 2 4 受弯梁挠度和受拉构件长细比 受弯梁的挠度不大于 L 200 L 为受弯构件的跨度 受拉构件允许长细比不超过 300 2 5 吊杆 吊杆允许拉力值采用 室内管道支吊及吊架 规定 吊杆直径 mm 101216202430 拉力允许值 N 325047509000140002000032500 2 6 膨胀螺栓 膨胀螺栓极限荷载值采用 室内管道支吊及吊架 规定 螺栓规格 M10M12M16M20 抗拉荷载 kN 3 174 839 2215 0 抗剪荷载 kN 2 143 145 919 09 精品文档 4欢迎下载 3 支吊架采用型钢技术参数 型号 QC2220QC4120QC4125QC6220QC6225 C 型钢宽度 A mm 4141414141 C 型钢高度 B mm 2541416262 壁厚 mm 2 02 02 52 02 5 重量 kg m 1 842 342 873 003 69 X 轴距槽背 mm 1 e 10 9318 5418 4128 7328 56 X 轴距槽口 mm 2 e 14 0722 4622 5933 2733 44 惯性矩 I cm x 4 19961 6467379 8680219 73188454 92226987 63 惯性矩 I cm y 4 68264 1190268 97106046 18118121 13139932 13 截面模数 w cm 1x 3 1418 62999 73550 975663 566788 71 截面模数 w cm 2x 3 1826 553634 724357 636560 657946 65 截面模数 w cm y 3 3329 964403 365172 985762 016825 96 回转半径 i cm x9 2315 0314 8122 221 96 回转半径 i cm y17 0717 3917 0317 5817 25 精品文档 5欢迎下载 型号 QC4420QC8220QC8225QC12420QC12425 C 型钢宽度 A mm 4141414141 C 型钢高度 B mm 508282124124 壁厚 mm 2 02 02 52 02 5 重量 kg m 3 684 685 746 007 39 惯性矩 I cm x 4 95197 34337788 81405628 26 1003016 3 1 1215616 6 4 惯性矩 I cm y 4 120434 22164443 93199186 11220148 25266958 01 截面模数 w cm x 3 3807 898238 759893 3716177 6819606 72 截面模数 w cm y 3 5874 848021 669716 410738 9413022 34 回转半径 i cm x14 2523 7923 5636 2135 94 回转半径 i cm y16 0316 616 5116 9716 84 上海奇佩五金有限公司 精品文档 6欢迎下载 1 1 多水平消防管吊架 多水平消防管吊架 12 DN150 12 DN150 吊架平面图 吊架效果图 精品文档 7欢迎下载 吊架现场安装效果图 吊架形式如上图 管道为 DN150 159x4 5 支架间距为 4 米 1 管道重量计算 1 单根 159 4 5 管道空管 4 米重量 G 4 3 14 159 159 150 150 7 85 4000 68 55kg 管 2 单根 159 4 5 管道 4 米内水重量 G 4 3 14 150 150 4000 70 65kg 水 精品文档 8欢迎下载 3 单根 159 4 5 管道 4 米总重 G 1 1 G G 153 12kg 总管水 4 考虑到安全系数及其它因素 G 1 63 153 12 249 59kg 总 2 吊架横梁的选取 1 横梁所受荷载计算 横梁受力图如下 由吊架横梁受力图可知 AB BC CD 段横梁承受的荷载是相同 都需要承载 4 根 159 水管 4 米的管水总重量 由吊架形式图可知 B C 点各拉吊一根 M20 丝杆 所以只需要计算 AB BC CD 段任意一 段横梁满足荷载要求即可 以下计算 以 AB 段横梁受力为准 吊架 横梁受力图可简化如下图 垂直荷载 M1 M2 249 59 154 5 249 59 414 5 maxx M 精品文档 9欢迎下载 38561 655 103455 055 142016 71kg mm 水平荷载 0 3 142016 71 42605 013kg mm maxmax 30 xy MM 2 横梁选取 通过计算可知 QC12420 做横梁满足强度要求 计算如下 QC12420 的技术参数如下 X XY Y WxIxixWyIyiy mm3mm4mmmm3mm4mm 16177 68 1003016 31 36 21 10738 94 220148 25 16 97 1 5 142016 71 1 05 16177 68 1 5 42605 013 y y x x W M W M 5 1 51 1 05 10738 94 12 55 3 78 16 33kg 16 33 9 8 160 034 2 mmN 0 85 0 85 215 182 75 160 034 f 2 mmN 2 mmN y y x x W M W M 5 1 51 3 横梁挠度验算 横梁受力可简化下图 x EI Pl f 48 3 max 精品文档 10欢迎下载 998 36kg 1065 1065 1065 48 200000 1003016 314 0 34mm L 200 1065 200 5 33mm L 200 QC2220 横梁满足要求 maxx f 3 吊架立柱及立柱底座的选取 1 吊架立柱选取 吊架立柱可选择与 QC12420 配套的 QC4420 型钢做立柱 立柱长 度 暂定为 1000mm 吊架的右端为 M20 的丝杆做立柱 长度暂定为 1000mm 2 吊架立柱底座选取 吊架立柱底座选择与立柱配套的 QCS D3 22 QC D2 41 如下图 QC D2 41 QCS D3 22 3 吊架立柱承载重量 988 36kg 2 494 18kg B R 2 6 1 065 2 3 195kg 横梁 G 精品文档 11欢迎下载 2 494 18kg 3 195kg 497 375kg B R 横梁 G 4 吊架立柱底座承载重量 3 68 1 3 68kg 立柱 G 2 494 18kg 3 195kg 3 68kg 501 055kg B R 横梁 G 立柱 G 5 吊架立柱验算 QC4420 的技术参数为 X XY Y WxIxixWyIyiy mm3mm4mmmm3mm4mm 3807 89 95197 34 14 25 5874 8 4 120434 22 16 03 立柱计算长度系数小于 1 取系数为 1 则立柱计算长度为 1000mmll 0 立柱长细比为 1000 14 25 70 176 1000 16 03 52 384 x x i l0 y y i l0 300 故 QC4420 做立柱满足要求 y x 吊杆允许拉力值采用 室内管道支吊及吊架 规定 吊杆直径 mm 101216202430 拉力允许值 N 325047509000140002000032500 由以上计算可知 丝杆受力为 2 494 18kg 3 195kg 497 375kg 该值小于 M20 丝杆拉力允 B R 横梁 G 许值 故 M20 的丝杆做立柱同样满足要求 精品文档 12欢迎下载 6 吊架立柱底座验算 由于底座有 4 个带齿螺母锁紧副 则 F 相对应 2 个带齿螺母锁紧 副 每个带齿螺母锁紧副有 2 个剪切位置 而每个剪切位置为双面 剪切 那么每个 F 对应的底座连接孔板许用剪切力为 2 2 2 4 9 5 125 38000 3877 551kgN M10 螺栓抗剪力设计值按计算 则 b vv b v f d nN 4 2 2 3 14 10 10 140 4 21980 2242 86kg b v NN 由于底座有 4 个带齿螺母锁紧副 则 F 相对应 2 个带齿螺母锁紧 副就是 2 个 M10 螺栓剪切 而 2 个 M10 连接螺栓许用剪切力 2 2242 86kg 4485 72kg 由于 F 小于底座连接孔板许用剪切力与连接螺栓许用剪切力的 较小值 故 QCS D3 22 底座满足要求 丝杆底座选用与 M20 丝杆配 套的 QC D2 41 其受力和 QCS D3 41 相同 丝杆底座受力 2 494 18kg 3 195kg 3 68kg 501 055kg 丝杆与底 B R 横梁 G 立柱 G 座用 M20 的螺母连接 501 055 75 20 2 1 7 709 2 mmkg 75 55 125 丝杆底座螺栓孔处抗剪强度设计值 2 mmN 2 mmN 丝杆底座板材为钢 丝杆底座孔处抗剪满足要求 235Q 4 连接件的选取 由吊架结构可知 横担上的 159x4 5 的 4 米重量为 249 59kg 横 担需要承受 4 根 159x4 5 的 4 米管水总重量 4 249 59 988 36kg 精品文档 13欢迎下载 连接件的规格型号由连接件所需的带齿螺母锁紧副数量确定 每个 带齿螺母锁紧副能承载 250kg 考虑到其他因素 底座上采用 3 个带 齿螺母锁紧副 故连接件型号 QC L5 如下图 QC L5 由吊架结构可知 吊架的右边是用丝杆穿过横担 用加厚垫片上 下 2 片固定 用 M2O 的螺母拧紧 其受力可近似与连接件相同来计 算 2 494 18kg 3 195kg 497 375 kg 丝杆与加厚垫片用 M20 B R 横梁 G 的螺母连 497 375 41 20 2 2 8 03 78 694 2 mmkg 125 79kg F 4 故膨胀螺栓满足要求 6 吊架膨胀螺