管道吊架计算书

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管道支架设计计算书

Simfix上海奇佩五金有限公司1

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/T17116.1-19971.2《管道支吊架》第2部分：管道连接部件GB/T17116.2-19971.3《管道支吊架》第3部分：中间及建筑结构连接件GB/T17116.3-19971.4《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-20231.5《室内管道支架及吊架》03S4021.6《建筑结构荷载规范》GB50009-20231.7《钢结构设计规范》GB50017-20231.8《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-20232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100kg/m3计算。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：1.35G+0.2G*1.4=1.63G。水平荷载为0.3*1.63G=0.49G。

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2.3横梁抗弯强度计算横梁抗弯强度按下式计算

1.5Mx1.5My??0.85frxWxryWy式中：rx、ry?截面塑性发展系数

1)承受静力荷载或间接承受动力荷载时，rx=ry=1.05。2)直接承受动力荷载时，rx=ry=1。本计算书采用rx=ry=1.05

Mx、My?所验算截面绕x轴和绕y轴的弯矩(N?mm)Wx、Wy?所验算截面对x轴和对y轴的净截面模量(mm3)f?钢材的抗弯、抗拉强度设计值(N/mm2)

由于采用型材材质为Q235，故本计算书取f=215N/mm22.4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3002.5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)拉力允许值(N)103250124750169000201400024200003032500

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

螺栓规格抗拉荷载(kN)抗剪荷载(kN)M103.172.14M124.833.14M169.225.91M2015.09.09

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3支吊架采用型钢技术参数型号C型钢宽度A(mm)C型钢高度B(mm)壁厚δ(mm)重量(kg/m)X轴距槽背e1(mm)X轴距槽口e2(mm)惯性矩Ix(cm)惯性矩Iy(cm)截面模数wx1(cm)截面模数wx2(cm)截面模数wy(cm)回转半径ix(cm)回转半径iy(cm)33344QC222041252.01.8410.9314.0719961.6468264.111418.61826.553329.969.2317.07QC412041412.02.3418.5422.4667379.8690268.972999.73634.724403.3615.0317.39QC412541412.52.8718.4122.5980219.73106046.183550.974357.635172.9814.8117.03QC622041622.03.0028.7333.27188454.92118121.135663.566560.655762.0122.217.58QC622541622.53.6928.5633.44226987.63139932.136788.717946.656825.9621.9617.25

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型号C型钢宽度A(mm)C型钢高度B(mm)壁厚δ(mm)重量(kg/m)惯性矩Ix(cm)惯性矩Iy(cm)截面模数wx(cm)截面模数wy(cm)回转半径ix(cm)回转半径iy(cm)3344QC442041502.03.6895197.34120434.223807.895874.8414.2516.03QC822041822.04.68337788.81164443.938238.758021.6623.7916.6QC822541822.55.74405628.26199186.119893.379716.423.5616.51QC12420411242.06.00QC12425411242.57.391003016.311215616.64220238.2516177.6810738.9436.2116.97266958.0119606.7213022.3435.9416.84上海奇佩五金有限公司

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一、多水平消防管吊架（12-DN150)

吊架平面图

吊架效果图

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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Φ159×4.5管道空管4米重量：

G管=4*3.14*(159*159-150*150)*7.85/4000=68.55kg(2)单根Φ159×4.5管道4米内水重量：G水=4*3.14*150*150/4000=70.65kg

(3)单根Φ159×4.5管道4米总重：G总=1.1(G管+G水)=153.12kg

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(4)考虑到安全系数及其它因素：G总=1.63*153.12=249.59kg2、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一致，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：Mxmax=M1+M2=249.59*154.5+249.59*414.5

=38561.655+103455.055

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=142023.71kg.mm

水平荷载:Mymax?0.3Mxmax=0.3*142023.71=42605.013kg.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-XWxmm316177.68Y-Yixmm36.21Ixmm41003016.31Wymm310738.94Iymm4220238.25iymm16.97

1.5Mx1.5My=1.5*142023.71/1.05*16177.68+1.5*42605.013/?WxWy1.05*10738.94=12.55+3.78=16.33kg=16.33*9.8=160.034N/mm20.85f=0.85*215=182.75N/mm2>160.034N/mm2=(3)横梁挠度验算横梁受力可简化下图：

1.5Mx1.5My?WxWy

Pl3fmax?48EIx=998.36kg*1065*1065*1065/48*200000*1003016.314=0.34mm

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L/200=1065/200=5.33mm,fxmax

RB+G横梁/2+G立柱=494.18kg+3.195kg+3.68kg=501.055kg

(5)吊架立柱验算QC4420的技术参数为：

X-XWxmm33807.89Y-Yixmm14.25Ixmm495197.34Wymm35874.84Iymm4120434.22iymm16.03立柱计算长度系数小于1，取系数为1，则立柱计算长度为

l0?l=1000mm

立柱长细比为:

?x?ll0=1000/14.25=70.176?y?0=1000/16.03=52.384

iyix

?y125.79kg=F/4故膨胀螺栓满足要求。

6、吊架膨胀螺栓验算

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