管道支吊架设计计算书.docx

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管道支吊架设计计算书

项目名称____________工程编号_____________日期_____________

设计____________校对_____________审核_____________

说明：

1、标准与规范：

《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）

《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）

2、本软件计算所采用的型钢库为：

热轧等边角钢GB9787-88

热轧不等边角钢GB9797-88

热轧普通工字钢GB706-88

热轧普通槽钢GB707-88

3、支吊架的支座应连接在结构的主要受力构件上，支吊架施工厂家应将支吊架预埋点位以及受力提给设计院，经设计院认可后方可施工！

4、基本计算参数设定：

荷载放大系数：

1.00。

当单面角焊缝计算不满足要求时，按照双面角焊缝计算!

受拉杆件长细比限值：

300。

受压杆件长细比限值：

150。

横梁挠度限值：

1/200。

梁构件计算：

构件编号：

一、设计资料

材质：

Q235-B;fy=235.0N/mm2;f=215.0N/mm2;fv=125.0N/mm2

梁跨度：

l0=0.50m

梁截面：

强度计算净截面系数:

1.00

自动计算构件自重

二、设计依据

《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

三、截面参数

A=10.242647cm2

Yc=4.000000cm;Zc=1.424581cm

Ix=101.298006cm4;Iy=16.625836cm4

ix=3.144810cm;iy=1.274048cm

W1x=25.324501cm3;W2x=25.324501cm3

W1y=11.670686cm3;W2y=5.782057cm3

四、单工况作用下截面内力：

（轴力拉为正、压为负）

恒载（支吊架自重）：

单位（kN.m）

位置（m）

0.00

0.06

0.13

0.19

0.25

0.31

0.37

0.44

0.50

弯矩（kN.m）

0.00

-0.00

0.00

剪力（kN）

-0.02

-0.01

0.00

0.01

0.02

轴力（kN）

-0.01

挠度（mm）

0.0

恒载（管重）：

单位（kN.m）

位置（m）

0.00

0.06

0.13

0.19

0.25

0.31

0.37

0.44

0.50

弯矩（kN.m）

0.00

剪力（kN）

0.00

轴力（kN）

0.00

挠度（mm）

-0.0

注：

支吊架的活荷载取值为0。

五、荷载组合下最大内力：

组合

（1）：

1.2x恒载+1.4x活载

组合

（2）：

1.35x恒载+0.7x1.4x活载

最大弯矩Mmax=0.00kN.m;位置：

0.00;组合：

（2）

最大弯矩对应的剪力V=-0.03kN;对应的轴力N=-0.01kN

最大剪力Vmax=-0.03kN;位置：

0.00;组合：

（2）

最大轴力Nmax=-0.01kN;位置：

0.00;组合：

（2）

六、受弯构件计算：

梁按照受弯构件计算，计算长度系数取值：

ux=1.00，uy=1.00

强度计算

1）、抗弯强度按照《GB50017-2003》公式4.1.1：

其中：

γx=1.05,γy=1.20

σ=0.05＜215.0N/mm2,强度满足要求。

2）、抗剪强度按照《GB50017-2003》公式4.1.2：

τ=0.08＜125.0N/mm2,强度满足要求。

3）、梁上翼缘受集中荷载按照《GB50017-2003》公式4.1.3-1验算局部承压强度：

σc=0.00＜215.0N/mm2,强度满足要求。

4）、折算应力按照《GB50017-2003》公式4.1.4-1验算：

折算应力=0.14＜236.5N/mm2,强度满足要求。

稳定验算

稳定验算按照《GB50017-2003》公式4.2.2验算：

其中：

Mx=0.00kN.m

φb=1.000

Wx=0.000025

面内稳定应力=0.05＜215.0N/mm2,平面内稳定满足要求。

挠度验算

挠度按照标准组合：

1.0恒载+1.0活载验算，挠度容许限值取l/200：

计算挠度：

υ=0.0mm<[υ]=2.5mm，挠度满足要求。

2端节点验算：

截面尺寸：

H=80mm，B=43mm，tf=8mm，tw=5mm

节点处组合内力弯矩M=0.001kN.m，剪力V=-0.027kN，轴力N=-0.009kN。

采用E43型手工焊。

焊缝的强度设计值ff=160.0N/mm2。

节点焊缝形式：

顶接单面角焊缝。

考虑竖向剪力由腹板角焊缝独立承担。

节点处受力：

弯矩：

0.00kN.m;剪力：

-0.03kN;轴力：

-0.01kN。

焊缝最小尺寸hfmin=4.2mm，最大尺寸hfmax=6.0mm

焊缝尺寸hf=5mm

弯矩产生的应力按照如下公式计算：

其中：

M=0.00kN.m，Wx=12572.74mm3

σM=0.11N/mm2<βfff=160.0N/mm2，满足要求。

剪力产生的应力按照如下公式计算：

其中：

V=-0.03kN，he=3.5mm，lw=80mm

τV=0.10N/mm2

轴力产生的应力按照如下公式计算：

其中：

N=-0.01kN，he=3.5mm，lw=156mm

σN=0.02N/mm2<βfff=160.0N/mm2，满足要求。

折算应力按照如下公式计算：

折算应力=0.16N/mm2

3端节点验算：

截面尺寸：

H=80mm，B=43mm，tf=8mm，tw=5mm

节点处组合内力弯矩M=0.001kN.m，剪力V=0.027kN，轴力N=-0.009kN。

采用E43型手工焊。

焊缝的强度设计值ff=160.0N/mm2。

节点焊缝形式：

顶接单面角焊缝。

考虑竖向剪力由腹板角焊缝独立承担。

节点处受力：

弯矩：

0.00kN.m;剪力：

0.03kN;轴力：

-0.01kN。

焊缝最小尺寸hfmin=4.2mm，最大尺寸hfmax=6.0mm

焊缝尺寸hf=5mm

弯矩产生的应力按照如下公式计算：

其中：

M=0.00kN.m，Wx=12572.74mm3

σM=0.11N/mm2<βfff=160.0N/mm2，满足要求。

剪力产生的应力按照如下公式计算：

其中：

V=0.03kN，he=3.5mm，lw=80mm

τV=0.10N/mm2

轴力产生的应力按照如下公式计算：

其中：

N=-0.01kN，he=3.5mm，lw=156mm

σN=0.02N/mm2<βfff=160.0N/mm2，满足要求。

折算应力按照如下公式计算：

折算应力=0.16N/mm2

立柱构件计算：

构件编号：

一、设计资料

材质：

Q235-B;fy=235.0N/mm2;f=215.0N/mm2;fv=125.0N/mm2

柱长度：

l0=0.28m

柱截面：

强度计算净截面系数:

1.00

自动计算构件自重

二、设计依据

《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

三、截面参数

A=10.242647cm2

Yc=4.000000cm;Zc=1.424581cm

Ix=101.298006cm4;Iy=16.625836cm4

ix=3.144810cm;iy=1.274048cm

W1x=25.324501cm3;W2x=25.324501cm3

W1y=11.670686cm3;W2y=5.782057cm3

四、单工况作用下截面内力：

（轴力拉为正、压为负）

恒载（支吊架自重）：

单位（kN.m）

位置（m）

0.00

0.03

0.07

0.10

0.14

0.17

0.21

0.24

0.28

弯矩（kN.m）

-0.00

0.00

剪力（kN）

0.01

轴力（kN）

-0.04

-0.03

-0.02

恒载（管重）：

单位（kN.m）

位置（m）

0.00

0.03

0.07

0.10

0.14

0.17

0.21

0.24

0.28

弯矩（kN.m）

0.00

剪力（kN）

0.00

轴力（kN）

0.00

注：

支吊架的活荷载取值为0。

五、荷载组合下最大内力：

组合

（1）：

1.2x恒载+1.4x活载

组合

（2）：

1.35x恒载+0.7x1.4x活载

最大弯矩Mmax=-0.00kN.m;位置：

0.00;组合：

（2）

最大弯矩对应的剪力V=0.01kN;对应的轴力N=-0.06kN

最大剪力Vmax=0.01kN;位置：

0.00;组合：

（2）

最大轴力Nmax=-0.06kN;位置：

0.00;组合：

（2）

六、压弯、拉弯构件计算：

立柱构件按照压弯、拉弯构件计算，计算长度系数按照《GB50017-2003》附录D表D-2有侧移框架柱计算。

计算长度系数取值：

ux=1.28，uy=1.00

截面分类X轴：

b类

截面分类Y轴：

b类

强度计算

1）、压弯、拉弯强度按照《GB50017-2003》公式5.2.1：

其中：

γx=1.05,γy=1.20

σ=0.11＜215.0N/mm2,强度满足要求。

长细比验算：

构件绕x轴长细比λx=11.167,绕y轴长细比λy=21.585,换算长细比λyz=29.701。

构件的最大长细比λmax=29.7<容许长细比[λ]=150.0，长细比满足要求。

稳定验算

平面内稳定验算按照《GB50017-2003》公式5.2.2-1验算：

其中：

N=-0.06kN；Mx=-0.00kN.m；NEx=15.18kN

φx=0.991

βmx=1.000

γx=1.050

W1x=0.000025

面内稳定应力=0.11＜215.0N/mm2,平面内稳定满足要求。

平面外稳定验算按照《GB50017-2003》公式5.2.2-3验算：

其中：

N=-0.06kN；Mx=-0.00kN.m；φy=0.937

βtx=1.000

φb=1.000

W1x=0.000025

面外稳定应力=0.11＜215.0N/mm2,平面外稳定满足要求。

支座反力

支座节点编号：

（1），弯矩（kN/m）：

-0.00，轴力（kN）：

-0.06，剪力（kN）：

0.01

截面尺寸：

H=80mm，B=43mm，tf=8mm，tw=5mm

节点处组合内力弯矩M=-0.001kN.m，剪力V=0.009kN，轴力N=-0.057kN。

采用E43型手工焊。

焊缝的强度设计值ff=160.0N/mm2。

节点焊缝形式：

顶接单面角焊缝。

考虑竖向剪力由腹板角焊缝独立承担。

节点处受力：

弯矩：

-0.00kN.m;剪力：

0.01kN;轴力：

-0.06kN。

焊缝最小尺寸hfmin=4.2mm，最大尺寸hfmax=6.0mm

焊缝尺寸hf=5mm

弯矩产生的应力按照如下公式计算：

其中：

M=-0.00kN.m，Wx=12572.74mm3

σM=0.11N/mm2<βfff=160.0N/mm2，满足要求。

剪力产生的应力按照如下公式计算：

其中：

V=0.01kN，he=3.5mm，lw=80mm

τV=0.03N/mm2

轴力产生的应力按照如下公式计算：

其中：

N=-0.06kN，he=3.5mm，lw=156mm

σN=0.10N/mm2<βfff=160.0N/mm2，满足要求。

折算应力按照如下公式计算：

折算应力=0.21N/mm2

构件编号：

一、设计资料

材质：

Q235-B;fy=235.0N/mm2;f=215.0N/mm2;fv=125.0N/mm2

柱长度：

l0=0.28m

柱截面：

强度计算净截面系数:

1.00

自动计算构件自重

二、设计依据

《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

三、截面参数

A=10.242647cm2

Yc=4.000000cm;Zc=1.424581cm

Ix=101.298006cm4;Iy=16.625836cm4

ix=3.144810cm;iy=1.274048cm

W1x=25.324501cm3;W2x=25.324501cm3

W1y=11.670686cm3;W2y=5.782057cm3

四、单工况作用下截面内力：

（轴力拉为正、压为负）

恒载（支吊架自重）：

单位（kN.m）

位置（m）

0.00

0.03

0.07

0.10

0.14

0.17

0.21

0.24

0.28

弯矩（kN.m）

0.00

-0.00

剪力（kN）

-0.01

轴力（kN）

-0.02

-0.03

-0.04

恒载（管重）：

单位（kN.m）

位置（m）

0.00

0.03

0.07

0.10

0.14

0.17

0.21

0.24

0.28

弯矩（kN.m）

0.00

剪力（kN）

0.00

轴力（kN）

0.00

注：

支吊架的活荷载取值为0。

五、荷载组合下最大内力：

组合

（1）：

1.2x恒载+1.4x活载

组合

（2）：

1.35x恒载+0.7x1.4x活载

最大弯矩Mmax=0.00kN.m;位置：

0.00;组合：

（2）

最大弯矩对应的剪力V=-0.01kN;对应的轴力N=-0.03kN

最大剪力Vmax=-0.01kN;位置：

0.00;组合：

（2）

最大轴力Nmax=-0.06kN;位置：

0.28;组合：

（2）

六、压弯、拉弯构件计算：

立柱构件按照压弯、拉弯构件计算，计算长度系数按照《GB50017-2003》附录D表D-2有侧移框架柱计算。

计算长度系数取值：

ux=1.28，uy=1.00

截面分类X轴：

b类

截面分类Y轴：

b类

强度计算

1）、压弯、拉弯强度按照《GB50017-2003》公式5.2.1：

其中：

γx=1.05,γy=1.20

σ=0.11＜215.0N/mm2,强度满足要求。

长细比验算：

构件绕x轴长细比λx=11.167,绕y轴长细比λy=21.585,换算长细比λyz=29.701。

构件的最大长细比λmax=29.7<容许长细比[λ]=150.0，长细比满足要求。

稳定验算

平面内稳定验算按照《GB50017-2003》公式5.2.2-1验算：

其中：

N=-0.06kN；Mx=0.00kN.m；NEx=15.18kN

φx=0.991

βmx=1.000

γx=1.050

W1x=0.000025

面内稳定应力=0.11＜215.0N/mm2,平面内稳定满足要求。

平面外稳定验算按照《GB50017-2003》公式5.2.2-3验算：

其中：

N=-0.06kN；Mx=0.00kN.m；φy=0.937

βtx=1.000

φb=1.000

W1x=0.000025

面外稳定应力=0.11＜215.0N/mm2,平面外稳定满足要求。

支座反力

支座节点编号：

（4），弯矩（kN/m）：

-0.00，轴力（kN）：

-0.06，剪力（kN）：

-0.01

截面尺寸：

H=80mm，B=43mm，tf=8mm，tw=5mm

节点处组合内力弯矩M=-0.001kN.m，剪力V=-0.009kN，轴力N=-0.057kN。

采用E43型手工焊。

焊缝的强度设计值ff=160.0N/mm2。

节点焊缝形式：

顶接单面角焊缝。

考虑竖向剪力由腹板角焊缝独立承担。

节点处受力：

弯矩：

-0.00kN.m;剪力：

-0.01kN;轴力：

-0.06kN。

焊缝最小尺寸hfmin=4.2mm，最大尺寸hfmax=6.0mm

焊缝尺寸hf=5mm

弯矩产生的应力按照如下公式计算：

其中：

M=-0.00kN.m，Wx=12572.74mm3

σM=0.11N/mm2<βfff=160.0N/mm2，满足要求。

剪力产生的应力按照如下公式计算：

其中：

V=-0.01kN，he=3.5mm，lw=80mm

τV=0.03N/mm2

轴力产生的应力按照如下公式计算：

其中：

N=-0.06kN，he=3.5mm，lw=156mm

σN=0.10N/mm2<βfff=160.0N/mm2，满足要求。

折算应力按照如下公式计算：

折算应力=0.21N/mm2

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