吊架结构简图及其受力情况

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结合现场施工，通过支架与膨胀螺丝受力处境分析能否得志管道承重要求，为最终工程调试供给有效安好保障，确保施工后管道能安好实现其功能，预防支架达不到支撑管道重量而产生严重安好事故。

1.吊架制作材料

冷却冷冻水主干管采用综合吊架方式举行安装，选用的材料有16#槽钢（材质20优质碳素布局钢）、12mm厚的钢板、M16X120的膨胀螺栓，焊条等

2.支架布局型式

吊架总体布局型式如下图：

3.吊架安装方式

根据已批准的综合管线图对吊架安装的水平位置举行放线定位，确定筋板的水平位置，再根据各吊架安装处梁的高度来确定筋板的竖向位置，举行螺栓孔定位，再用配套的钻头举行钻孔，钻孔的深度应与膨胀螺栓的长度相配，钻好孔后，装入M16X120的膨胀螺栓，用开口扳手将螺母收紧，并使膨胀螺栓内部胀开，之后松下螺母，取下垫片及弹介，装上筋板，再依次装上垫片、弹介、螺母，再将螺母收紧。之后确定吊架的竖向长度，下料后焊接于已安装完毕筋板上，竖向吊架焊接好后，根据综合图的标高确定横亘的位置，下料后焊接，概括方式如下图（管弄布置受力分析图1-1），采用四颗M16X120的膨胀螺栓将δ=12mm厚的钢板固定于梁侧面，并将槽钢焊接于钢板上（全焊），这种吊架方式各部位均焊接，受力最薄弱部位便是膨胀螺栓，所以受力分析只计算膨胀螺栓的实际受力。

4.每米水管对吊架的受力计算：

说明：每米水管重量为G，产生的重力为Gz；管内注满水的每米重力为Gs，水的密度为ρ水；管和水每米合重力为Gh。

Gz=g×G×1

Gs=g×（d2×π/4）×ρ水×1

Gh=Gz+Gs

分别计算出各种规格管道每米管的自重，水的重量、水和管合重分另列入下表（重量计算表1-1）：

5.综合支架竖向槽钢实际受力计算

（1）对支架布置图1的计算:

a、根据现场布置计算出最长管道长度Lmax：

LCX=（ax+bx）/2；通过计算得出支架受力最长管道长度为Lmax=4.5m

b、由于支架上的两条管的大小一致，材质一致，且的支架上平匀分布，每米管满水时支架受的管道重力为2Gh，查上表此重力为8.54（KN/m）。根据管道长度Lmax，计算此处支架受到总静荷载：

F＝2Gh×Lmax＝8.54×4.5＝38.5KN

c、同理，充?水的管道在每个支架槽钢立柱受静荷载：

Ft1＝Ft1＇=4.27（KN/m）×Lmax＝4.27×4.5＝19.22KN

（2）对支架布置图2的计算:

a、根据平面布置图计算出最长管道长度Lmax：

同理求出支架受力最长管道长度为Lmax=LC1＝4.975m

b、根据力矩平衡原理，计算出每米管（8条）装满水时的吊架受力：

Ft2（每米）=（G3×L1+G2×L2+G3×L3+G4×L4）/L

=[(1.315+1.74)×1.945+(1.315+1.74)×1.35+(0.9+0.66)×0.81+(0.9+0.66)×0.32]/2.32

=(5.94+4.13+1.26+0.50)/2.32

=5.10KN/m

c、同理可得：

Ft2＇（每米）=(G3×L11+G2×L21+G31×L3+G4×L41)/L

=[(1.315+1.74)×0.375+(1.315+1.74)×0.97+(0.9+0.66)×1.51+(0.9+0.66)×1.995]/2.32

=(1.15+2.97+2.36+3.11)/2.32

=4.13KN/m

d、支架布置图2中的左边竖向槽钢受力的最大静载荷为：

Ft2=Ft2（每米）×Lmax=5.10×4.975=25.37KN

支架布置图2中的右边竖向槽钢受力的最大静载荷为：

Ft2＇=Ft2＇（每米）×Lmax=4.13×4.975=20.55KN

6.受力分析

（1）梁承受支架静拉力：

支架布置图1处境下梁承受支架最大静荷载：Ft1＋Ft1＇＝38.43KN

支架布置图2处境下梁承受支架最大静荷载：Ft2＋Ft2＇＝45.92KN

（2）膨胀螺栓受力分析：

根据综合支架布局形式分析得知竖向槽钢受力应由4颗膨胀螺栓同时受力，取膨胀螺栓同时受力系数K1=0.90；根据《实用五金手册》查得M16膨胀螺栓抗剪承载力为13.730KN（见附表），那么4颗膨胀螺栓能承受的载荷总和为：

F总=4×13.73×0.9=49.32KN

（3）槽钢受力分析：

根据附表查得：16#a型槽钢截面面积=2195mm2（见附表）；根据《实用五金手册》查得材质20优质碳素布局钢：抗拉强度为410N/mm2（见附表）。

槽钢允许承受最大拉力为：410×2195=900KN

（4）实际可能发生最大受力分析：

考虑到装满水后，系统正常运行时有一个动载荷系数K2=1.1，同时取安好系数S=1.5，那么可算出竖向槽钢受力的最大实际值（按槽钢受力的最大静载荷Ft2计算）：

F实=Ft2×K2×S=25.37×1.1×1.5

=41.86KN

7.结语

（1）梁承受的实际静荷载分别为：42.49KN和45.92KN。

（2）槽钢受力：槽钢允许承受最大拉力为900KN，远远大于最大实际值41.86KN；另外全体焊缝处采取