支吊架计算书 选型计算、计算模型图、荷载说明

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9.1支吊架选型计算

9.1.1 计算模型图

根据综合排布图确定支吊架计算模型图 ,根据平面布置位置，将BIM模型中的剖面转为DMG文件，如图9.1-1：

支吊架模型

项目的水管支架类型为U型支架，支架的槽钢类型为槽钢，支架的设计间距小于6m，在之间设计和选型中统一按照6m的间距计算支架承受的载荷。槽钢的基本参数如下表8.5-1所示：

表9.1-1 槽钢材料的基本参数

支架的底板与混凝土通过膨胀螺丝连接，支架设置在顶板位置，膨胀螺丝承受拉力。支架设置在梁侧，膨胀螺丝承受剪力，膨胀螺丝的许用拉力和许用剪力如下表9.2-2所示：

表9.1-2 膨胀螺丝基本参数

9.1.2 荷载说明

管线自重为：（管重量 +介质重量+保温材料重量）或（桥架重量+电缆重量）或（风管重量+保温材料重量） ，根据钢管的材质和型号规格以及管道是否保温列出管道的重量表，不同材质的管道较多，统一按照螺旋钢管和无缝钢管的重量记性计算。管道重量表如表9.2-3所示：

表9.1-3 管道重量参数

9.1.3 支吊架计算

图9.2-2 计算模型图

根据管道的重量表9.2-3可以得到管道的重量

Fy=管道的重量*管道设计间距 ①

Fx= Fy*0.3 ②

根据方程 ①②联合求解可以得出 Fy1 、 Fy2 、 Fy3......Fyn,Fx1 、 Fx2 、 Fx3......Fxn 。如将 图 9.1-1中的管道支架受力分析后填入表9.1-4：

表9.1-4 管道支架载荷表

根据静力学中的平面力系平衡条件可以列出力系平衡方程和力矩平衡方程：

Ry1+Ry2=Fy1+Fy2+Fy3+......+Fyn ①

Ry2*(X1+X2+X3+....+Xn)=Fy1*X1+ Fy2*X2+ Fy2*X3+......+ Fyn*Xn ②

根据方程①②联合求解可以得出Ry1，Ry2。

根据截面法依次求解出每个受力点处的剪力值和弯矩值，具体的原理图如图9.2-4

根据相同的原理，用截面法依次求解出支架每个受力点处竖直方向和水平方向的剪力值和弯矩值，并填入表9.2-5，9.2-6

表9.2-5 支架竖向受力计算表

表9.2-6 支架横向受力计算表

根据表9.2-5，9.2-6将竖直方向和水平方向的最大剪力和最大弯矩，以及两根立柱受的最大拉力填入表9.2-7

表9.2-7 最不利载荷取值表

根据表9.2.8中的计算公式，分别对横梁的弯矩、剪应力以及立柱的拉应力对横担和立柱进行选型，Mx,My以及材料的截面面积S和允许抗拉强度σ、允许抗拉强度fv查表9.1-1槽钢材料的基本参数，膨胀锚栓的数量n按照4个取值。Q其中rx=1.05,ry=1.2,将所有的参数依次带入表9.2.9，得到满足要求的材料选型，现场实际选型的型钢尺寸不得小于设计得到的材料选型。

表9.2.9支吊架材料设计选型

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