聯(lián)合支架受力分析

管道吊架的設(shè)計(jì)方案一、影響支架布置及選型的主要因素在水管管道施工安裝過(guò)程中，管道支架的制作安裝占有很大的比重，支架的布置和選型不僅要滿足管道走向的要求，還要保證管道的正常使用及支架的結(jié)構(gòu)安全。因此在支架的布置及選型上，要本著“安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用、美觀大方”的原則進(jìn)行計(jì)算。在管道支架的布置及選型上要考慮到以下幾方面的主要因素：管道管徑、動(dòng)、靜荷載、支撐部位強(qiáng)度、各種螺栓所能承受的拉力及剪力、焊縫強(qiáng)度、拉桿所能承受的拉力、吊架橫梁強(qiáng)度等。二、管道支架布置以***地下一層空調(diào)水管道排布為例，地下一層北側(cè)走廊為兩根Φ219×6和兩根Φ325×7冷凍水管、兩根Φ377×8冷卻水管、一根Φ219×6給水管并排安裝。具體排布如下圖所示：三、吊架受力計(jì)算管每米重量Ga=m×g×1管內(nèi)水每米重量Gb=（d2×π/4）×ρ水×g×1管和水每米重量Gc=Ga+Gb垂直荷載：依據(jù)設(shè)計(jì)要求，只有一根管做保溫，同時(shí)考慮制造、安裝等因素，乘以安全系數(shù)1.35（依據(jù)03S402）水平荷載：按垂直荷載的0.3倍計(jì)算（依據(jù)03S402）分別計(jì)算出各種規(guī)格管道每米管的自重，水的重量、水和管合重量，并列入下表：管徑重量管每米重量Ga（KN/m）管內(nèi)水每米重量Gb（KN/m）管和水每米重量Gc（KN/m）垂直荷載G水平荷載F（1）（2）（1）+（2）[（1）+（2）]×1.35G×0.3DN200G10.310.350.660.890.27DN300G20.540.781.321.780.53DN350G30.711.041.752.360.71受力圖-1388.24970.89-1388.24970.89568.67622.39-527.13-522.66634.9751.691.901.01-0.77-2.55-3.443.462.570.21-2.15-2.15-2.15-2.15-2.15剪力圖彎矩圖1、混凝土結(jié)構(gòu)受力計(jì)算當(dāng)槽鋼固定于樓板底部時(shí)，假設(shè)錨固鋼板尺寸為200×200mm，錨栓布置如下圖所示，混凝土樓板受拉破壞時(shí)，受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值：其中：其余系數(shù)取1，則。當(dāng)槽鋼固定于梁側(cè)面時(shí)，假設(shè)錨固尺寸為2塊100×100mm鋼板分別于槽鋼焊接，錨栓布置如下圖所示，混凝土樓板受剪破壞時(shí)，受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值：其余系數(shù)取1，則。槽鋼吊桿重量為：T1（每米）=1.90KN/m；T2（每米）=6.9KN/m；T3（每米）=2.15KN/m。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采用在樓板和梁側(cè)錨固結(jié)合方式。從上式分析，混凝土抗剪強(qiáng)度較低，采取最不利布局，假定現(xiàn)場(chǎng)吊架連續(xù)錨固在梁側(cè)，槽鋼中部受力最大，荷載取6.9KN/m，則吊架布置最大間距為：現(xiàn)場(chǎng)吊架間距取4米，則：Ft1=T1（每米）×Lmax=1.90×46.0=7.611.4KNFt2=T2（每米）×Lmax=6.9×4.0=27.6KNFt3=T3（每米）×Lmax=2.15×4.0=8.6KN2、水平橫梁抗彎強(qiáng)度計(jì)算吊架間距為4m，則:G1=0.89×4=3.56KN；G2=1.78×4=7.12KN；G3=2.36×4=9.44KN；T1=0.27×4=1.08KN；T2=0.53×4=2.12KN；T3=0.71×4=2.84KN；根據(jù)彎矩圖所示：-5552.963883.5-5552.963883.522742489.5-2108.5-2090.62539.63006.77.584.02-3.10-10.22-13.78-1.0313.8510.29770.85 -8.95垂直荷載剪力圖垂直荷載彎矩圖 -1665.41157.4-1665.41157.4681.2739.2-633.02-622.65768.2906.22.271.19-0.93-3.05-4.134.173.090.25-2.95水平荷載剪力圖水平荷載彎矩圖Mx=5552.96KNmmMy=1665.4KNmm假定選用18#a槽鋼，Wx=141400mm3；Wy=20000mm3；Rx=1.2，Ry=1.05，f=215N/mm2經(jīng)計(jì)算，故所選18#a槽鋼滿足要求。3、橫梁的抗剪強(qiáng)度計(jì)算V=27600N，S=83500mm3，Ix=12730000mm4，tw=7mm，fv=125N/mm2τ=38.8N/mm2<0.85fv=106.25N/mm2經(jīng)計(jì)算橫梁強(qiáng)度合格。4、膨脹螺栓受力分析根據(jù)綜合支架結(jié)構(gòu)形式分析得知，豎向槽鋼受力由膨脹螺栓同時(shí)受力，取膨脹螺栓同時(shí)受力系數(shù)K1=0.90。假設(shè)選用M12膨脹螺栓，根據(jù)《實(shí)用五金手冊(cè)》查得螺栓抗剪承載力為8.93KN，抗拉承載力為12.97KN。則7顆膨脹螺栓能承受剪力載荷總和為：Fv=7×8.93×0.9=56.26KN則4顆膨脹螺栓能承受拉力載荷總和為：Ft=4×12.97×0.9=46.69KN管道實(shí)際裝滿水后，運(yùn)行過(guò)程中實(shí)際最大受力F=27.6KN，小于膨脹螺栓能承受總力，故所選膨脹螺栓滿足要求。5、中間加固槽鋼受力分析根據(jù)附表查得：10#型槽鋼截面面積=1275mm2；根據(jù)《實(shí)用五金手冊(cè)》查得材質(zhì)20優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：抗拉強(qiáng)度為410N/mm2。槽鋼允許承受最大拉力為：410×1275=523KN。遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于最大實(shí)際值27.6KN。焊縫受力