管廊预埋槽托臂计算书

管廊预埋槽托臂计算书编制单位：泰业建筑科技（广州）有限公司编制日期：2018年10月10日1、高压电力仓支架校核220kv/110kv电缆悬臂计算产品参数：HAC-62型悬臂名称单拼槽钢悬臂型号HAC-62D材质C型槽钢钢材等级Q235B屈服强度计算值f（N/mm²）235截面积s（mm²）935截面特性wx（mm³）20307悬臂长度l（mm）700弹性模量E（N/mm²）22000截面惯性矩Ix(mm4)1259070截面特性wy（mm³）12971截面惯性矩Iy(mm4)265921计算模型及计算公式：计算模型参照结构力学悬臂梁荷载模型计算，参见图1，模型相关公式如下：计算项计算公式反力Rb=nF剪力Vb=-Rb弯矩Mmax=Mb=-（(n+1)/2）Fl挠度Wmax=Wa=(3n²+4n+1)*Fl³/24nEI计算数据说明：1、110/220kv电缆按照GB50217电力工程电缆设计规范要求按3根单芯电缆计算。2、110/220kv线路按照荷载重量100N计算。110/220kv电缆单位重量：单根重量按70kg/m，3根电缆单位重量为3*70=210kg/m.另外根据设计要求，考虑上人荷载90Kgf=900N3、支架间距1.5米。4、悬臂长度l=700mm。验算过程：荷载计算：F=m1*lxF=210*1.5*10=3150N,110KV电缆弯矩按最不利点计算：Mmax=-FbM1=3150*600=1890000N.mm上人荷载弯矩按最不利点计算M2=900*600=540000N.mmMy=M1+M2=1890000+540000=2430000N.mm由于施工作业电缆拖曳时对支架托臂的拉力，考虑承受纵向拉力F2橡胶电缆与电缆之间的摩擦系数按0.45计算F2==3150*0.45=1417N按最不利计算,纵向力作用力臂l=600考虑纵向拉力产生的力矩Mx=1417*600=850200托臂支架双弯曲双向弯曲：（Mx）/(rx)(Wx)+（My）/(ry)(Wy）≤f承受静力荷载或间接承受动力荷载时，rx=ry=1.05。为加大保险系数，此处当所用材料为刚性材料，无塑性。截面塑性发展系数都取1。即rx=ry=1Mx、My‒‒所验算截面绕x轴和绕y轴的弯矩(Nmm)Wx、Wy‒‒所验算截面对x轴和对y轴的净截面抵抗矩(mm3)f‒‒钢材的抗弯、抗拉强度设计值(N/mm2)抗拉强度设计值：бmax=MXmax/Wx+MYmax/Wy=2115000/20307+850200/12971=169.7MPa钢材的抗弯、抗拉强度设计值=215MPa169.7N/mm2<215N/mm2验算合格。电缆支架可以承受的拉力极限材料极限荷载：根据бmax=MXmax/Wx+MYmax/Wy钢材的抗弯、抗拉强度设计值=215MPa带入2115000/20307+MX/12971=215MX=(215-2115000/20307)*12971=1437819拉力位置考虑l=350,则纵向拉力Fx=1437819/350=4108N=4.108KN可见电缆支架可以承受的拉力极限为4.108KN，大于4KN，满足要求。挠度计算：110/220KV电力电缆：Wmax1=Wa=wmax=wA=Fb2l*(3-b/l)/6EIWmax1=3150*500*500*700*（3-5/7）/（6*210000*711750）=1.4mm,上人荷载：Wmax1=Wa=wmax=wA=Fb2l*(3-b/l)/6EIWmax2=900*600^2*700*（3-6/7）/（6*210000*711750）=0.54Wy=Wmax1+Wmax=1.4+0.54=1.94Wx=Fb2l*(3-b/l)/6EIWx=1417*600^2*700*（3-6/7）/(6*210000*265921)=2.28SQRT(Wx2+Wy2)=2.99≤（L/100=7mm）最大挠度极限：验算合格。按电缆支架可以承受的拉力极限核算拉力产生的挠度Wx=4.18*350^2*700*(3-1/2)/(6*210000*265921)=2.67SQRT(Wx2+Wy2)=SQRT(2.67^2+1.94^2)=3.3≤（L/100=7mm）可见支架刚度满足极限荷载条件底板角焊缝受拉弯剪强度核算：角焊缝受拉弯剪强度核算截面形状C型钢D62C型钢壁厚2.5mm抗拉强度设计值200.0N/mm2抗剪强度设计值110.0N/mm2端面承压强度设计值290.0N/mm2焊缝强度计算:焊缝抗拉(压、弯)强度设计值：160.0N/mm2焊缝型式：直角角焊缝焊缝高度hf:6.0mm焊缝有效长度lw:150.0mm平行于剪力方向焊缝长度LV:120.0mm焊缝截面惯性矩IX:1191640.0mm4焊缝截面惯性矩IY:466685.0mm5焊缝外缘离其中和轴距离Y:62.0mm焊缝所受的轴向力设计值N:1417.5N焊缝竖向所受的弯矩设计值My:2430000Nmm焊缝横向所受的弯矩设计值Mx:850500Nmm焊缝所受的竖向剪力设计值Vy:4050.0N焊缝所受的横向剪力设计值Vx:1417.5N由于轴力引起的焊缝正应力

sN=N/0.7hfxlw2.3N/mm2由于弯矩引起的焊缝正应力=SQRT(MyYJ/Iy)^2+MXYI/Iy)^2)131.8N/mm2焊缝内正应力设计值:134.1N/mm2焊缝内剪应力设计值:t=1.5V/0.7hfLV12.1N/mm2折算应力:122.0N/mm2焊缝强度校核:满足强度要求!可见采用6mm焊缝双面焊接满足要求沿管廊纵向拉力极限荷载条件角焊缝受拉弯剪强度核算角焊缝受拉弯剪强度核算截面形状C型钢D62C型钢壁厚2.5mm抗拉强度设计值200.0N/mm2抗剪强度设计值110.0N/mm2端面承压强度设计值290.0N/mm2焊缝强度计算:焊缝抗拉(压、弯)强度设计值：160.0N/mm2焊缝型式：直角角焊缝焊缝高度hf:6.0mm焊缝有效长度lw:240.0mm平行于剪力方向焊缝长度LV:200.0mm焊缝截面惯性矩IX:1191640.0mm4焊缝截面惯性矩IY:466685mm4焊缝外缘离其中和轴距离Y:62.0mm焊缝所受的轴向力设计值N:4180.0N焊缝竖向所受的弯矩设计值My:2430000Nmm焊缝横向所受的弯矩设计值Mx:1437819Nmm焊缝所受的竖向剪力设计值Vy:4050.0N焊缝所受的横向剪力设计值Vx:1415.0N由于轴力引起的焊缝正应力

sN=N/0.7hfxlw4.1N/mm2由于弯矩引起的焊缝正应力=SQRT(MyYJ/Iy)^2+MXYI/Iy)^2)141.3N/mm2焊缝内正应力设计值:145.5N/mm2焊缝内剪应力设计值:t=1.5V/0.7hfLV7.2N/mm2折算应力:131.9N/mm2焊缝强度校核:满足强度要求!可见采用6mm焊缝双面焊接满足要求2、10kv电缆荷载选用HA-C62-700型托臂名称单拼槽钢悬臂型号HAC-62材质C型槽钢钢材等级Q235B屈服强度计算值f（N/mm²）290截面积s（mm²）444.58截面特性wy（mm³）6530截面特性wx（mm³）6310悬臂长度l（mm）700弹性模量E（N/mm²）22000截面惯性矩Iy(mm4)208300截面惯性矩Ix(mm4)130300根据设计要求，10KV电缆单根重量为20kg/m。另外根据设计要求，考虑上人荷载90Kgf=900N计算模型及计算公式：计算模型参照结构力学悬臂梁荷载模型计算，参见图1，模型相关公式如下：计算项计算公式反力Rb=nF剪力Vb=-Rb弯矩Mmax=Mb=-（(n+1)/2）Fl挠度Wmax=Wa=(3n²+4n+1)*Fl³/24nEI计算数据说明：1、10kv电缆按照GB50217电力工程电缆设计规范要求选用3芯电缆。2、10kv电缆单位重量：(按设计单位意见，单根按照10KV电缆单根重量为20kg/m，即2000N),4根电缆单位重量为4*20=80kg/m.3、支架间距0.8米，单根电缆长度lx=0.8m。4、悬臂长度l=700mm。验算过程：荷载计算：F=m1*lxF1=20000/1000*0.8*10=160N,弯矩计算：M1=-((n+1)/2)FlM1=((4+1)/2)*160*700=280000N.mm另外根据设计要求，考虑上人荷载P=90Kgf=900N上人荷载弯矩按最不利点计算M2=900*600=540000N.mm力矩叠加M=M1+M2=280000+540000=820000N.mm由于施工作业电缆拖曳时对支架托臂的拉力，考虑承受纵向拉力F2橡胶电缆与电缆之间的摩擦系数按0.45计算按最不利考率F2==160*4*0.45=288N按最不利计算,纵向力作用力臂l=600考虑纵向拉力产生的力矩Mx=288*600=172800托臂支架双弯曲双向弯曲：（Mx）/(rx)(Wx)+（My）/(ry)(Wy）≤f承受静力荷载或间接承受动力荷载时，rx=ry=1.05。为加大保险系数，此处当所用材料为刚性材料，无塑性。截面塑性发展系数都取1。即rx=ry=1Mx、My‒‒所验算截面绕x轴和绕y轴的弯矩(Nmm)Wx、Wy‒‒所验算截面对x轴和对y轴的净截面抵抗矩(mm3)f‒‒钢材的抗弯、抗拉强度设计值(N/mm2)抗拉强度设计值：бmax=MXmax/Wx+MYmax/Wy=820000/6530+172800/6310=152.95钢材的抗弯、抗拉强度设计值=215MPa152.95N/mm2<215N/mm2验算合格。电缆支架可以承受的拉力极限材料极限荷载：根据бmax=MXmax/Wx+MYmax/Wy钢材的抗弯、抗拉强度设计值=215MPa带入820000/6530+MX/6310=215MX=(215-820000/6530)*6310=564276按极限位置考虑l=600,根据M1=-((n+1)/2)Fl则纵向拉力Fx=564276/600/2.5=376N可见单根电缆支架可以承受的拉力极限为376N,4根电缆拉力极限为1504N挠度计算：10KV电力电缆：Wmax1=Wa=wmax=wA==(3n²+4n+1)*Fl³/（24nEI）Wmax1==(3*4*4+4*4+1)*160*700*700*700/(24*4*220000*208300)=0.82mm,上人荷载：Wmax1=Wa=wmax=wA=Fb2l*(3-b/l)/6EIWmax2=Pl3/3EI=900*600^3/(3*220000*711750)=0.42Wy=Wmax1+Wmax=0.82+0.42=1.24Wx=Fb2l*(3-b/l)/6EIWx=288*600^2*700/(6*210000*130300)=0.44SQRT(Wx2+Wy2)=1.31≤（L/100=7mm）最大挠度极限：验算合格。按电缆支架可以承受的拉力极限核算拉力产生的挠度Wmax1=Wa=wmax=wA==(3n²+4n+1)*Fl³/（24nEI）Wmax1==(3*4*4+4*4+1)*376*700*700*700/(24*4*220000*208300)=1.90mm,SQRT(Wx2+Wy2)=SQRT(1.9^2+1.24^2)=2.27≤（L/100=7mm）可见支架刚度满足极限荷载条件底板角焊缝受拉弯剪强度核算：角焊缝受拉弯剪强度核算截面形状C型钢62C型钢壁厚2.5mm抗拉强度设计值200.0N/mm2抗剪强度设计值110.0N/mm2端面承压强度设计值290.0N/mm2焊缝强度计算:焊缝抗拉(压、弯)强度设计值：160.0N/mm2焊缝型式：直角角焊缝焊缝高度hf:6.0mm焊缝有效长度lw:150.0mm平行于剪力方向焊缝长度LV:120.0mm焊缝截面惯性矩IX:233342.0mm4焊缝截面惯性矩IY:148955.0mm5焊缝外缘离其中和轴距离Y:31.0mm焊缝所受的轴向力设计值N:288.0N焊缝竖向所受的弯矩设计值My:820000.0Nmm焊缝横向所受的弯矩设计值Mx:172800.0Nmm焊缝所受的竖向剪力设计值Vy:1540.0N焊缝所受的横向剪力设计值Vx:288.0N由于轴力引起的焊缝正应力

sN=N/0.7hfxlw0.5N/mm2由于弯矩引起的焊缝正应力=SQRT(MyYJ/Iy)^2+MXYI/Iy)^2)111.5N/mm2焊缝内正应力设计值:112.0N/mm2焊缝内剪应力设计值:t=1.5V/0.7hfLV4.6N/mm2折算应力:101.5N/mm2焊缝强度校核:满足强度要求!可见采用6mm焊缝三面围焊满足要求极限纵向力荷载条件底板角焊缝受拉弯剪强度核算：角焊缝受拉弯剪强度核算截面形状C型钢62C型钢壁厚2.5mm抗拉强度设计值200.0N/mm2抗剪强度设计值110.0N/mm2端面承压强度设计值290.0N/mm2焊缝强度计算:焊缝抗拉(压、弯)强度设计值：160.0N/mm2焊缝型式：直角角焊缝焊缝高度hf:6.0mm焊缝有效长度lw:150.0mm平行于剪力方向焊缝长度LV:120.0mm焊缝截面惯性矩IX:233342.0mm4焊缝截面惯性矩IY:148955.0mm5焊缝外缘离其中和轴距离Y:31.0mm焊缝所受的轴向力设计值N:288.0N焊缝竖向所受的弯矩设计值My:820000.0Nmm焊缝横向所受的弯矩设计值Mx:564276.0Nmm焊缝所受的竖向剪力设计值Vy:1540.0N焊缝所受的横向剪力设计值Vx:940.0N由于轴力引起的焊缝正应力

sN=N/0.7hfxlw0.5N/mm2由于弯矩引起的焊缝正应力=SQRT(MyYJ/Iy)^2+MXYI/Iy)^2)133.8N/mm2焊缝内正应力设计值:134.2N/mm2焊缝内剪应力设计值:t=1.5V/0.7hfLV4.6N/mm2折算应力:121.6N/mm2焊缝强度校核:满足强度要求!3、通信电缆荷载支架校核选用HA-C62-700型托臂名称单拼槽钢悬臂型号HAC-62材质C型槽钢钢材等级Q235B屈服强度计算值f（N/mm²）290截面积s（mm²）444.58截面特性wy（mm³）6530截面特性wx（mm³）6310悬臂长度l（mm）700弹性模量E（N/mm²）22000截面惯性矩Iy(mm4)208300截面惯性矩Ix(mm4)130300根据设计要求，通讯电缆单根重量为16kg/m。另外根据设计要求，按5根计算，并考虑上人荷载90Kgf=900N计算模型及计算公式：计算模型参照结构力学悬臂梁荷载模型计算，参见图1，模型相关公式如下：计算项计算公式反力Rb=nF剪力Vb=-Rb弯矩Mmax=Mb=-（(n+1)/2）Fl挠度Wmax=Wa=(3n²+4n+1)*Fl³/24nEI计算数据说明：1、通讯电缆按照GB50217电力工程电缆设计规范要求2、通讯电缆单位重量：(按设计单位意见，单根按照通讯电缆单根重量为16kg/m，即160000N),按5根电缆计。3、支架间距0.8米，单根电缆长度lx=0.8m。4、悬臂长度l=650mm。验算过程：荷载计算：F=m1*lxF=160000/1000*0.8*10=128N,根据GB50217，取安全系数：K＝1.5F实=1.5*F=128*1.5=192N弯矩计算：M1=-((n+1)/2)FlM1=((5+1)/2)*192*650=374400N.mm另外根据设计要求，考虑上人荷载P=90Kgf=900N上人荷载弯矩按最不利点计算M2=900*500=450000N.mm力矩叠加M=M1+M2=374400+450000=824400N.mm由于施工作业电缆拖曳时对支架托臂的拉力，考虑承受纵向拉力F2橡胶电缆与电缆之间的摩擦系数按0.45计算按最不利考率F2=192*5*0.45=432N按最不利计算,纵向力作用力臂l=600考虑纵向拉力产生的力矩Mx=432*600=259200抗拉强度设计值：бmax=MXmax/Wx+MYmax/Wy=824400/6530+259200/6310=167钢材的抗弯、抗拉强度设计值=215MPa167N/mm2<215N/mm2验算合格。电缆支架可以承受的拉力极限材料极限荷载：根据бmax=MXmax/Wx+MYmax/Wy钢材的抗弯、抗拉强度设计值=215MPa带入824400/6530+MX/6310=215MX=(215-824400/6530)*6310=560025按极限位置考虑l=600,根据M=-((n+1)/2)Fl则纵向拉力Fx=373N可见单根电缆支架可以承受的拉力极限为373N，5根电缆总拉力为1865N挠度计算：通讯电缆：Wmax1=Wa=wmax=wA==(3n²+4n+1)*Fl³/（24nEI）Wmax1==(3*5*5+5*4+1)*192*700*700*700/(24*5*220000*208300)=1.15mm,上人荷载：Wmax1=Wa=wmax=wA=Fb2l*(3-b/l)/6EIWmax2=Pl3/3EI=900*600^3/(3*220000*711750)=0.42Wy=Wmax1+Wmax=1.15+0.42=1.57Wx=Fb2l*(3-b/l)/6EIWx=192*600^2*700/(6*210000*130300)=0.29SQRT(Wx2+Wy2)=1.59≤（L/100=7mm）最大挠度极限：验算合格。按电缆支架可以承受的拉力极限核算拉力产生的挠度Wmax1=Wa=wmax=wA==(3n²+4n+1)*Fl³/（24nEI）Wmax1=(3*5*5+4*5+1)*373*700*700*700/(24*5*220000*208300)=2.23mm,SQRT(Wx2+Wy2)=SQRT(2.23^2+1.57^2)=2.73≤（L/100=7mm）可见支架刚度满足极限荷载条件角焊缝受拉弯剪强度核算截面形状C型钢62C型钢壁厚2.5mm抗拉强度设计值200.0N/mm2抗剪强度设计值110.0N/mm2端面承压强度设计值290.0N/mm2焊缝强度计算:焊缝抗拉(压、弯)强度设计值：160.0N/mm2焊缝型式：直角角焊缝焊缝高度hf:6.0mm焊缝有效长度lw:150.0mm平行于剪力方向焊缝长度LV:120.0mm焊缝截面惯性矩IX:233342.0mm4焊缝截面惯性矩IY:148955.0mm5焊缝外缘离其中和轴距离Y:31.0mm焊缝所受的轴向力设计值N:432.0N焊缝竖向所受的弯矩设计值My:824400Nmm焊缝横向所受的弯矩设计值Mx:259200Nmm焊缝所受的竖向剪力设计值Vy:1860.0N焊缝所受的横向剪力设计值Vx:432.0N由于轴力引起的焊缝正应力

sN=N/0.7hfxlw0.7N/mm2由于弯矩引起的焊缝正应力=SQRT(MyYJ/Iy)^2+MXYI/Iy)^2)115.1N/mm2焊缝内正应力设计值:115.8N/mm2焊缝内剪应力设计值:t=1.5V/0.7hfLV5.5N/mm2折算应力:105.0N/mm2焊缝强度校核:满足强度要求!可见采用6mm焊缝三面围焊满足要求极限纵向力荷载条件底板角焊缝受拉弯剪强度核算：角焊缝受拉弯剪强度核算截面形状C型钢62C型钢壁厚2.5mm抗拉强度设计值200.0N/mm2抗剪强度设计值110.0N/mm2端面承压强度设计值290.0N/mm2焊缝强度计算:焊缝抗拉(压、弯)强度设计值：160.0N/mm2焊缝型式：直角角焊缝焊缝高度hf:6.0mm焊缝有效长度lw:150.0mm平行于剪力方向焊缝长度LV:120.0mm焊缝截面惯性矩IX:233342.0mm4焊缝截面惯性矩IY:148955.0mm5焊缝外缘离其中和轴距离Y:31.0mm焊缝所受的轴向力设计值N:441.0N焊缝竖向所受的弯矩设计值My:820000.0Nmm焊缝横向所受的弯矩设计值Mx:172800.0Nmm焊缝所受的竖向剪力设计值Vy:1860.0N焊缝所受的横向剪力设计值Vx:1865.0N由于轴力引起的焊缝正应力

sN=N/0.7hfxlw0.7N/mm2由于弯矩引起的焊缝正应力=SQRT(MyYJ/Iy)^2+MXYI/Iy)^2)111.5N/mm2焊缝内正应力设计值:112.2N/mm2焊缝内剪应力设计值:t=1.5V/0.7hfLV5.5N/mm2折算应力:101.7N/mm2焊缝强度校核:满足强度要求!4、自用支架校核选用HA-C62-650型托臂名称单拼槽钢悬臂型号HAC-62材质C型槽钢钢材等级Q235B屈服强度计算值f（N/mm²）290截面积s（mm²）444.58截面特性w（mm³）6530悬臂长度l（mm）650弹性模量E（N/mm²）22000截面惯性矩Ix(mm4)208300根据设计要求，通讯电缆单根重量为20kg/m。另外根据设计要求，按3根计算，并考虑上人荷载90Kgf=900N计算模型及计算公式：计算模型参照结构力学悬臂梁荷载模型计算，参见图1，模型相关公式如下：计算项计算公式反力Rb=nF剪力Vb=-Rb弯矩Mmax=Mb=-（(n+1)/2）Fl挠度Wmax=Wa=(3n²+4n+1)*Fl³/24nEI计算数据说明：2、单位重量：(按设计单位意见，单根按照通讯电缆单根重量为20kg/m，即200000N),3、支架间距0.8米，单根电缆长度lx=0.8m。4、悬臂长度l=650mm。验算过程：荷载计算：F=m1*lxF=200000/1000*0.8*10=160N,根据GB50217，取安全系数：K＝1.5F实=1.5*F=160*1.5=240N弯矩计算：M1=-((n+1)/2)FlM1=((3+1)/2)*240*600=288000N.mm另外根据设计要求，考虑上人荷载P=90Kgf=900N上人荷载弯矩按最不利点计算M2=900*600=540000N.mm力矩叠加M=M1+M2=288000+540000=828000N.mm由于施工作业电缆拖曳时对支架托臂的拉力，考虑承受纵向拉力F2橡胶电缆与电缆之间的摩擦系数按0.45计算按最不利考率F2=240*3*0.45=324N按最不利计算,纵向力作用力臂l=600考虑纵向拉力产生的力矩Mx=324*600=194400抗拉强度设计值：бmax=MXmax/Wx+MYmax/Wy=828000/6530+194400/6310=157.7钢材的抗弯、抗拉强度设计值=215MPa157.7N/mm2<215N/mm2验算合格。电缆支架可以承受的拉力极限材料极限荷载：根据бmax=MXmax/Wx+MYmax/Wy钢材的抗弯、抗拉强度设计值=215MPa带入828000/6530+MX/6310=215MX=(215-828000/6530)*6310=556546按极限位置考虑l=600,根据M=-((n+1)/2)Fl则纵向拉力Fx=428N可见单根电缆支架可以承受的拉力极限为428N，3根电缆总拉力为1284N挠度计算：自用电缆：Wmax1=Wa=wmax=wA==(3n²+4n+1)*Fl³/（24nEI）Wmax1==(3*3*3+3*4+1)*192*650*650*650/(24*3*220000*208300)=0.64mm,上人荷载：Wmax1=Wa=wmax=wA=Fb2l*(3-b/l)/6EIWmax2=Pl3/3EI=900*600^3/(3*220000*711750)=0.42Wy=Wmax1+Wmax=0.64+0.42=1.06Wx=Fb2l*(3-b/l)/6EIWx=240*600^2*650/(6*210000*130300)=0.35SQRT(Wx2+Wy2)=1.12≤（L/100=7mm）最大挠度极限：验算合格。按电缆支架可以承受的拉力极限核算拉力产生的挠度Wmax1=Wa=wmax=wA==(3n²+4n+1)*Fl³/（24nEI）Wmax1=(3*3*3+4*3+1)*420*650*650*650/(24*3*220000*208300)=1.40mm,SQRT(Wx2+Wy2)=SQRT(1.40^2+1.22^2)=1.86≤（L/100=7mm）可见支架刚度满足极限荷载条件角焊缝受拉弯剪强度核算截面形状C型钢62C型钢壁厚2.5mm抗拉强度设计值200.0N/mm2抗剪强度设计值110.0N/mm2端面承压强度设计值290.0N/mm2焊缝强度计算:焊缝抗拉(压、弯)强度设计值：160.0N/mm2焊缝型式：直角角焊缝焊缝高度hf:6.0mm焊缝有效长度lw:150.0mm平行于剪力方向焊缝长度LV:120.0mm焊缝截面惯性矩IX:233342.0mm4焊缝截面惯性矩IY:148955.0mm5焊缝外缘离其中和轴距离Y:31.0mm焊缝所受的轴向力设计值N:324.0N焊缝竖向所受的弯矩设计值My:828000Nmm焊缝横向所受的弯矩设计值Mx:194400Nmm焊缝所受的竖向剪力设计值Vy:1620.0N焊缝所受的横向剪力设计值Vx:324.0N由于轴力引起的焊缝正应力

sN=N/0.7hfxlw0.5N/mm2由于弯矩引起的焊缝正应力=SQRT(MyYJ/Iy)^2+MXYI/Iy)^2)113.2N/mm2焊缝内正应力设计值:113.7N/mm2焊缝内剪应力设计值:t=1.5V/0.7hfLV4.8N/mm2折算应力:103.1N/mm2焊缝强度校核:满足强度要求!可见采用6mm焊缝三面围焊满足要求极限纵向力荷载条件底板角焊缝受拉弯剪强度核算：角焊缝受拉弯剪强度核算截面形状C型钢62C型钢壁厚2.5mm抗拉强度设计值200.0N/mm2抗剪强度设计值110.0N/mm2端面承压强度设计值290.0N/mm2焊缝强度计算:焊缝抗拉(压、弯)强度设计值：160.0N/mm2焊缝型式：直角角焊缝焊缝高度hf:6.0mm焊缝有效长度lw:150.0mm平行于剪力方向焊缝长度LV:120.0mm焊缝截面惯性矩IX:233342.0mm4焊缝截面惯性矩IY:148955.0mm5焊缝外缘离其中和轴距离Y:31.0mm焊缝所受的轴向力设计值N:324.0N焊缝竖向所受的弯矩设计值My:820000.0Nmm焊缝横向所受的弯矩设计值Mx:556546.0Nmm焊缝所受的竖向剪力设计值Vy:1620.0N焊缝所受的横向剪力设计值Vx:2140.0N由于轴力引起的焊缝正应力

sN=N/0.7hfxlw0.5N/mm2由于弯矩引起的焊缝正应力=SQRT(MyYJ/Iy)^2+MXYI/Iy)^2)133.2N/mm2焊缝内正应力设计值:133.7N/mm2焊缝内剪应力设计值:t=1.5V/0.7hfLV4.8N/mm2折算应力:121.1N/mm2焊缝强度校核:满足强度要求!预埋槽钢计算110/220KV电缆支架所受拉力、剪力、弯矩最大，按最不利条件以110/220KV电缆支架受力进行校核。荷载计算：F=m1*lxF=210*1.5*10=3150N,110KV电缆弯矩按最不利点计算：Mmax=-FbM1=3150*600=1890000N.mm上人荷载弯矩按最不利点计算M2=900*600=540000N.mmM=M1+M2=1890000+540000=2430000N.mm考虑沿管廊纵向拉力由于施工作业电缆拖曳时对支架托臂的拉力，考虑承受纵向拉力F2橡胶电缆与电缆之间的摩擦系数按0.45计算F2==3150*0.45=1417N按最不利计算,纵向力作用力臂l=600考虑槽式预埋件计算(侧埋)拉力Fx=1823N槽式预埋件型号HA38/23水平剪力Fy=4180N钢槽高度hch=23mm竖直力Fz=4050N钢槽宽度bch=38mm弯矩M=2115000N.mm有效深度hef=100mm连接件边距L=200mm锚筋数量n=2混凝土边距C1=150mm锚筋间距Si=250mm混凝土边距C2=300mm墙体厚度h=300mm混凝土强度fck,cube=40Mpa槽式预埋件拉力:FN=Fx+M/L=1832+2115000/200==12398\#"0"12398N槽式预埋件剪力:Fv=(Fy2+Fz2)0.5=(4180X4180+4050X4050)0.5=5820\#"0"5820N2、螺栓校核：TA-M128.8级以下分析材用上端述述规格，并用AYNS作出主应力集中吉主变形率并参照GB50011-2010对变型要求来对照抗剪力分析主應力集中於螺栓根部（如上左圖）對應位移小於0.05mm,變型率低於1/400（上右圖）抗拉力分析主應力集中於螺栓根部（如上左圖）對應位移小於0.05mm,變型率低於1/400（上右圖）3、锚筋校核：规格12X70单锚筋截面积A=113mm2材质Q235b抗拉强度设计值fs=235Mpa抗剪强度设计值fv=125Mpa单锚筋承受拉力Fmt=FN/2=6199N单锚筋承受剪力Fmv=Fv/2=2910N拉应力[σ]=Fmt/Am=54.8Mpa＜fs=235Mpa合格剪应力[σ]=Fmv/Am=25.7Mpa＜fv=125Mpa合格4、单锚筋混凝土锥体破坏校核CEN/TS1992-4-3（6.2）混凝土锥体承载力NRk,c=N0Rk,c•αs,N•αe,N•αc,N•ψre,N•ψucr,N=23937N混凝土锥体承载力设计值NRd,c=NRk,c/γmc,c=49222/1.5=15958N＞Fmt=6199N合格其中γmc,c=1.5式中：a)

槽式预埋件单个锚筋的混凝土基本抗拉标准值(N)：N0Rk,c=8.5αch(fck,cube)0.5hef1.5其中αch=(hef/180)0.15=0.9156=49222Nb)相邻锚筋间的影响系数：αs,N=1/{1+∑[(1-si/scr,N)1.5·Ni/N0]}其中scr,N=2·(2.8-1.3·hef/180)·hef=≥3hef=0.57=415.55556mm≥300N1=N2=N0=Fm=6199Nc)混凝土基材边缘影响系数:αe,N=(c1/ccr,N)0.5≤1其中ccr,N=0.5scr,N=0.85=207.7778mmd)混凝土基材边角影响系数:αc,N=(c2/ccr,N)0.5≤1=1.201603207＞1因此αc,N=1e)混凝土基材剥落影响系数:ψre,N=0.5+hef/200≤1=1.00＞1因此ψre,N=1f)混凝土裂缝对锚固区预埋件承载力的影响系数：考虑混凝土开裂时,ψucr,N=1.0，混凝土不开裂时,ψucr,N,a=1.4。因此ψucr,N=15、单锚筋混凝土抗剪破坏校核CEN/TS1992-4-3（6.3）边缘抗剪承载力VRk,c=V0Rk,c·αs,V·αc,V·αh,V·α90,V·ψre,V=55867.18N边缘抗剪承载力设计值VRd,c=VRk,c/γmc,e=37244.7893N＞FmV=2910N合格其中γmc,e=1.5式中：a)

槽式预埋件单个锚筋的混凝土边缘基本抗剪标准值(N):VRk,c0=αp(fck,cube)0.5c11.5其中αp=4=46476Nb)

相邻锚筋间的抗剪影响系数:αs,V=1/{1+∑[(1-si/scr,V)1.5·Vi/V0]}其中scr,v=4c1+2bch=676mm=0.46V1=V2=V0=FV/3=1940Nc)

混凝土基材边角影响系数:αc,V=(c2/ccr,V)0.5≤1其中ccr,v=0.5scr,v=338mm=0.94因此αc,V=0.94d)

混凝土基材厚度影响系数:αh,V=(h/hcr,V)0.5≤1其中hcr,V=2c1+2hch=346mm=0.93因此αh,V=0.93e)

剪力与垂直于构件自由边轴线间的夹角对受剪承载力的影响系数:根据埋件布置方式以及混凝土、配筋情况,α90,V=2.5f)

混凝土裂缝对锚固区预埋件承载力的影响系数：根据埋件布置方式以及混凝土、配筋情况,ψucr,V,=1.26、单锚筋混凝土抗拉和抗剪组合校核:CEN/TS1992-4-3（6.4）(βN)α+(βV)α≤1.0=(Fmt/NRd,c)1.5+(Fmv/NRd,V)1.5=0.26≤1.0合格式中：βN：拉力作用设计值和材料抗拉强度设计值的比值；βV：剪力作用设计值和材料抗剪强度设计值的比值；α：指数，当两者均为钢材破坏模式控制时取2.0，其它破坏模式控制时取1.5。根据上述计算，38/23预埋槽满足荷载要求。螺栓强度计算M12拉力螺栓最大承压力210×3.14×（10.3/2）^2国标GB/T3098.1螺栓的保证荷载中:M12螺栓（8.8级）保证荷载为26100N(2660Kg)也就是说M12普通螺栓（8.8级）在承受小于26100N的拉力（或小于2660kg的重量）情况下可以正常工作。目前受力2848N,故強度符合要求M12剪力螺栓的抗剪强度设计值——140N/mm2,见《钢结构设计规范》2*84.9*140=23772N目前受力4012N,故強度符合要求

抗震计算1.1工程概况（1）工程名称：广花公路综合管廊二标段综合管。（2）建设地点：广东广州市。（3）抗震设防烈度：7度，设计基本地震加速度值为0.10g。抗震设防烈度和设计基本地震加速度取值的对应关系，应符合表1.1的规定。设计基本地震加速为0.15g和0.30g地区内的建筑机电工程，除建筑机电工程抗震设计规范另有规定外，应分别按6度和7度的要求进行抗震设计。表1.1抗震设防烈度和设计基本地震加速度值的对应关系抗震设防烈度6789设计基本地震加速度值0.05g0.10（0.15）g0.20（0.30）g0.40g1.2机电抗震设计依据该项目相关设计执行国家现行（或即将发行）设计规范、标准、通用图集的有关规定，主要包括（但不限于）如表1.2所示。表1.2设计依据—设计规范、标准、通用图集序号文件编号文件名称1GB50981-2014建筑机电工程抗震设计规范2GB50011-2010建筑抗震设计规范3GB50260-2013电力设施抗震设计规范403S402室内管道支架及吊架5IBC2009抗震工程指导纲要1.3机电抗震设计应达到的要求根据GB50981-2014《建筑机电工程抗震设计规范》的1.0.3条：按本规范进行的建筑机电工程设施抗震设计应达到下列要求：（1）当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时，机电工程设施一般不受损坏或不需修理可继续运行；（2）当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震时，机电工程设施可能损坏经一般修理或不需修理仍可继续运行；（3）当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震时，机电工程设施不至于严重损坏，危及生命。1.4机电抗震设计意义地震引发的机电系统灾害主要体现为：（1）系统损坏导致的直接经济损失；（2）系统损坏引发的水灾及火灾；（3）系统损坏引发的人员伤亡；（4）火灾引发的结构主体安全。我国防震减灾法及建筑抗震设计规范明确条纹要求需对机电系统采取抗震措施，且强制条文必须严格实施。根据《中华人民共和国建筑法》和《中华人民共和国防震减灾法》，实行以“预防为主”的方针，经抗震设防后的建筑消防等机电工程设施，当遭遇到本地区抗震设防烈度的地震发生时可以达到减轻地震破坏，减少次生灾害，避免人员伤亡，减少经济损失的目的。采取必要的机电抗震措施可以有效减少机电系统的震害：1)减少机电系统破坏程度，降低经济损失；2)有效控制水灾及火灾的发生；3)减少人员伤亡几率；4)保障主体结构安全不受火灾影响。唯有提高机电系统自身的抗震性能，才能有效防止地震引发的次生灾害，确保地震后机电系统迅速恢复运转。地震时，加装抗震措施的管道及设备相对没有加装的可减少5—10倍的位移量，可有效提高系统的抗震性能。综合根据GB50981-2014《建筑机电工程抗震设计规范》的强制要求及本项目实际需要分析，必须在重点部位机电系统进行抗震设防以符合规范要求、使用要求及验收要求。1.5抗震支撑施工深化设计主要依据1.《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-20142.《建筑抗震设计规范》GB50011-20103.《FMGlobalPropertyLossPreventionDataSheets》4.《NFPA-13StandardfortheInstallationofSprinklerSystems》1.6抗震支撑施工深化设计概述（1）根据设计院提供的管线平面图的基础上进行抗震支撑二次深化设计，根据项目的基础信息、设防要求，输入基本数据，采用相应的建筑机电抗震深化软件进行设计计算，可分析得出不同安装角度和形式的各种力学信息，准确判断不同状态下抗震系统的受力情况。（2）深化设计可计算得出每个节点的支吊架综合信息，包括各个节点的支架信息、荷载计算信息，安装模型示意图等，利于后期的核查和验收。（3）在满足设计要求的情况下，抗震深化设计可最大限度的减少支吊架的数量，准确得出每个节点、每个楼层、每个建筑、每个项目的材料清单，利于最大化的节约成本和后期的安装指导。（4）可向客户提供二次深化设计后详细的施工图纸、支架布局图、支架详图，以便施工的开展和后期验收的开展。（5）基于深化设计，向客户提供支吊架材料清单、供货计划及技术服务计划，以保证施工进度和施工质量。（6）风管荷载取值依据国家标准《通风与空调工程施工质量验收标准》（GB50243-2002）；水管自重取值标准依据国家标准《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T3091-2008)；电缆荷载取值依据国家标准《建筑电气工程施工质量验收规范》（GB50303-2002）等。（7）具备专业的抗震支吊架设计软件和专业的工程师，并具备方案设计的能力和经验，以保证支吊架的安全性。在施工阶段可根据需要进行现场的深化设计。安装方式多样化，可根据不同情况有不同的合理安装方式。有专业的售后技术服务人员进行现场服务。（8）在满足规范要求的前提下，尽量压缩抗震支吊架占用空间，以确保机电管线的整体美观和保证甲方要求。1.7抗震支撑的基本设计步骤步骤一:初步确定抗震支吊架的位置和安装形式。步骤二：确定抗震支撑所处位置的抗震设防要求、建筑类别等，最终确定此处地震作用大小。步骤三：基于抗震支吊架与结构的连接布置、架杆与垂直方向的夹角、以及计算出的设计荷载，选择正确的抗震支吊架安装形式、尺寸以及最大长度。步骤四：根据步骤二的设计载荷和架杆