管道支吊架设计计算书.doc

1、1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 GB707-883、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

2、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。2梁构件计算：构件编号：2一、设计资料材质：Q235-B; fy = 235.0N/mm2; f = 215.0N/mm2; fv = 125.0N/mm2梁跨度：l 0 = 0.50 m梁截面：C8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 （GB 50009-2001）钢结构设计规范 （GB 50017-2003）三、截面参数A = 10.242647cm2Yc = 4.000000cm; Zc = 1.424581cmIx = 101.298006cm4; Iy =

3、16.625836cm4ix = 3.144810cm; iy = 1.274048cmW1x = 25.324501cm3; W2x = 25.324501cm3W1y = 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 -0.00 -0.00 -0.00 -0.00 0.00 0.00剪力(kN) -0.02 -0.01 -0.01 -0.01

4、0.00 0.01 0.01 0.01 0.02轴力(kN) -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01挠度(mm) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 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 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00剪力(kN) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00轴力(k

5、N) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00挠度(mm) -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -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

6、.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：u x=1.00，u y=1.003强度计算1)、抗弯强度按照GB50017-2003公式 4.1.1： = Mx xWnx+ My yWny其中： x = 1.05, y = 1.20 = 0.05 215.0N/mm 2, 强度满足要求。2)、抗剪强度按照GB50017-2003公式 4.1.2： = VSItw = 0.08 125.0N/mm 2, 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： c = Ftwlz c = 0.0

7、0 215.0N/mm 2, 强度满足要求。4)、折算应力按照GB50017-2003公式 4.1.4-1 验算： 2+ c c- c+3 2折算应力 = 0.14 236.5N/mm 2, 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： Mx bWx其中：M x = 0.00kN.m b = 1.000Wx = 0.000025面内稳定应力 = 0.05 215.0N/mm 2, 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： = 0.0mm = 2.5mm，挠度满足要求。2 端节点验算

8、：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=160.0 N/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。4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，W x = 12572.74 m

9、m3 M = MWx M = 0.11N/mm2 fff = 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，h e = 3.5mm，l w = 80mm V = Vhe lw V = 0.10N/mm2 ff = 160.0N/mm2，满足要求。 轴力产生的应力按照如下公式计算：其中：N = -0.01kN，h e = 3.5mm，l w = 156mm N = Nhe lw N = 0.02N/mm2 fff = 160.0N/mm2，满足要求。 折算应力按照如下公式计算： ( M+ N)/ f2+( V)2折算应力 = 0.16N/mm 2

10、 ff = 160.0N/mm2，满足要求。 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=160.0 N/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。5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

11、 = 0.00kN.m，W x = 12572.74 mm3 M = MWx M = 0.11N/mm2 fff = 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，h e = 3.5mm，l w = 80mm V = Vhe lw V = 0.10N/mm2 ff = 160.0N/mm2，满足要求。 轴力产生的应力按照如下公式计算：其中：N = -0.01kN，h e = 3.5mm，l w = 156mm N = Nhe lw N = 0.02N/mm2 fff = 160.0N/mm2，满足要求。 折算应力按照如下公式计算： ( M+ N)

12、/ f2+( V)2折算应力 = 0.16N/mm 2 ff = 160.0N/mm2，满足要求。 立柱构件计算：构件编号：1一、设计资料材质：Q235-B; f y = 235.0N/mm2; f = 215.0N/mm2; fv = 125.0N/mm2柱长度： l0 = 0.28 m柱截面：C8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 （GB 50009-2001）钢结构设计规范 （GB 50017-2003）三、截面参数6A = 10.242647cm2Yc = 4.000000cm; Zc = 1.424581cmIx = 101.298006cm4;

13、 Iy = 16.625836cm4ix = 3.144810cm; iy = 1.274048cmW1x = 25.324501cm3; W2x = 25.324501cm3W1y = 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 -0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00剪力(kN) 0.01 0.01 0.01 0.01

14、0.01 0.01 0.01 0.01 0.01轴力(kN) -0.04 -0.04 -0.04 -0.03 -0.03 -0.03 -0.03 -0.02 -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 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00剪力(kN) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00轴力(kN) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

15、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：

16、u x=1.28，u y=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： = NAn Mx xWnx My yWny其中： x = 1.05, y = 1.20 = 0.11 215.0N/mm 2, 强度满足要求。长细比验算：构件绕 x 轴长细比 x=11.167,绕 y 轴长细比 y=21.585,换算长细比 yz=29.701。构件的最大长细比 max = 29.7 容许长细比 = 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：7N xA + m

17、xMx xW1x（ 1-0.8N/NEx）其中：N = -0.06kN；M x = -0.00kN.m；N Ex = 15.18kN x = 0.991 mx = 1.000 x = 1.050W1x = 0.000025面内稳定应力 = 0.11 215.0N/mm 2, 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：N yA + txMx bW1x其中：N = -0.06kN；M x = -0.00kN.m； y = 0.937 tx = 1.000 b = 1.000W1x = 0.000025面外稳定应力 = 0.11 215.0N/mm 2

18、, 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=160.0 N/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。8焊缝最小尺寸 hfmin=4.2mm，最大尺寸 hfmax

19、=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，W x = 12572.74 mm3 M = MWx M = 0.11N/mm2 fff = 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，h e = 3.5mm，l w = 80mm V = Vhe lw V = 0.03N/mm2 ff = 160.0N/mm2，满足要求。 轴力产生的应力按照如下公式计算：其中：N = -0.06kN，h e = 3.5mm，l w = 156mm N = Nhe lw N = 0.10N/mm2 fff =

20、160.0N/mm2，满足要求。 折算应力按照如下公式计算： ( M+ N)/ f2+( V)2折算应力 = 0.21N/mm 2 ff = 160.0N/mm2，满足要求。 构件编号：3一、设计资料材质：Q235-B; f y = 235.0N/mm2; f = 215.0N/mm2; fv = 125.0N/mm2柱长度： l0 = 0.28 m柱截面：C8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 （GB 50009-2001）钢结构设计规范 （GB 50017-2003）三、截面参数A = 10.242647cm2Yc = 4.000000cm; Zc =

21、 1.424581cmIx = 101.298006cm4; Iy = 16.625836cm4ix = 3.144810cm; iy = 1.274048cmW1x = 25.324501cm3; W2x = 25.324501cm3W1y = 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 0.00 0.00 0.00 0.00 -0.00 -0.00 -0

22、.00剪力(kN) -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01轴力(kN) -0.02 -0.02 -0.03 -0.03 -0.03 -0.03 -0.04 -0.04 -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 0.289弯矩(kN.m) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00剪力(kN) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00轴力(kN)

23、0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 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

24、GB50017-2003附录 D 表 D-2 有侧移框架柱计算。计算长度系数取值：u x=1.28，u y=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： = NAn Mx xWnx My yWny其中： x = 1.05, y = 1.20 = 0.11 215.0N/mm 2, 强度满足要求。长细比验算：构件绕 x 轴长细比 x=11.167,绕 y 轴长细比 y=21.585,换算长细比 yz=29.701。构件的最大长细比 max = 29.7 容许长细比 = 150.0，长细比满足要求。稳定验算平面内

25、稳定验算按照GB50017-2003公式 5.2.2-1 验算：N xA + mxMx xW1x（ 1-0.8N/NEx）其中：N = -0.06kN；M x = 0.00kN.m；N Ex = 15.18kN x = 0.991 mx = 1.000 x = 1.050W1x = 0.000025面内稳定应力 = 0.11 215.0N/mm 2, 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：N yA + txMx bW1x其中：N = -0.06kN；M x = 0.00kN.m； y = 0.937 tx = 1.000 b = 1.0001

26、0W1x = 0.000025面外稳定应力 = 0.11 215.0N/mm 2, 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=160.0 N/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：-0.01k

27、N;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，W x = 12572.74 mm3 M = MWx M = 0.11N/mm2 fff = 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，h e = 3.5mm，l w = 80mm V = Vhe lw V = 0.03N/mm2 ff = 160.0N/mm2，满足要求。 轴力产生的应力按照如下公式计算：其中：N = -0.06kN，h e = 3.5mm，l w = 156mm N = Nhe lw N = 0.10N/mm2 fff = 160.0N/mm2，满足要求。 折算应力按照如下公式计算：