管道支吊架设计计算报告书.doc

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、原则与规范：
《建筑构造荷载规范》 (GB50009-)
《钢构造设计规范》 (GB50017-)
《混凝土构造设计规范》 (GB50010-)
2、本软件计算所采用型钢库为：
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、支吊架支座应连接在构造重要受力构件上，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，经设计院承认后方可施工！
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规定期，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：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：l0 = 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、设计根据
《建筑构造荷载规范》（GB 50009-）
《钢构造设计规范》（GB 50017-）
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
-0.00
-0.00
-0.00
-0.00
0.00
0.00
剪力(kN)
-0.02
-0.01
-0.01
-0.01
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(kN)
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)
最大弯矩相应剪力V = -0.03kN;相应轴力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-》公式4.1.1：

其中：γx = 1.05,γy = 1.20
σ = 0.05 ＜ 215.0N/mm2，强度满足规定。
2)、抗剪强度按照《GB50017-》公式4.1.2：

τ = 0.08 ＜ 125.0N/mm2，强度满足规定。
3)、梁上翼缘受集中荷载按照《GB50017-》公式4.1.3-1验算局部承压强度：

σc = 0.00 ＜ 215.0N/mm2，强度满足规定。
4)、折算应力按照《GB50017-》公式4.1.4-1验算：

折算应力 = 0.14 ＜ 236.5N/mm2，强度满足规定。
稳定验算
稳定验算按照《GB50017-》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，平面内稳定满足规定。

挠度验算
挠度按照原则组合：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，挠度满足规定。

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：-0.03kN;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
弯矩产生应力按照如下公式计算：
其中：M = 0.00kN.m，Wx = 12572.74 mm3
σM = 0.11N/mm2 < βfff = 160.0N/mm2，满足规定。
剪力产生应力按照如下公式计算：
其中：V = -0.03kN，he = 3.5mm，lw = 80mm
τV = 0.10N/mm2 < ff = 160.0N/mm2，满足规定。
轴力产生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，满足规定。
折算应力按照如下公式计算：

折算应力 = 0.16N/mm2 < ff = 160.0N/mm2，满足规定。

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：0.03kN;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
弯矩产生应力按照如下公式计算：
其中：M = 0.00kN.m，Wx = 12572.74 mm3
σM = 0.11N/mm2 < βfff = 160.0N/mm2，满足规定。
剪力产生应力按照如下公式计算：
其中：V = 0.03kN，he = 3.5mm，lw = 80mm
τV = 0.10N/mm2 < ff = 160.0N/mm2，满足规定。
轴力产生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，满足规定。
折算应力按照如下公式计算：

折算应力 = 0.16N/mm2 < ff = 160.0N/mm2，满足规定。
立柱构件计算：

构件编号：1
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 = 0.28 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、设计根据
《建筑构造荷载规范》（GB 50009-）
《钢构造设计规范》（GB 50017-）
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
-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
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
0.00
注：支吊架活荷载取值为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)
最大弯矩相应剪力V = 0.01kN;相应轴力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-》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-》公式5.2.1：

其中：γx = 1.05,γy = 1.20
σ = 0.11 ＜ 215.0N/mm2，强度满足规定。
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。
构件最大长细比λmax = 29.7 < 容许长细比[λ] = 150.0，长细比满足规定。
稳定验算
平面内稳定验算按照《GB50017-》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，平面内稳定满足规定。

平面外稳定验算按照《GB50017-》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，平面外稳定满足规定。

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。

焊缝最小尺寸hfmin=4.2mm，最大尺寸hfmax=6.0mm
焊缝尺寸hf=5mm
弯矩产生应力按照如下公式计算：
其中：M = -0.00kN.m，Wx = 12572.74 mm3
σM = 0.11N/mm2 < βfff = 160.0N/mm2，满足规定。
剪力产生应力按照如下公式计算：
其中：V = 0.01kN，he = 3.5mm，lw = 80mm
τV = 0.03N/mm2 < ff = 160.0N/mm2，满足规定。
轴力产生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，满足规定。
折算应力按照如下公式计算：

折算应力 = 0.21N/mm2 < ff = 160.0N/mm2，满足规定。

构件编号：3
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 = 0.28 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、设计根据
《建筑构造荷载规范》（GB 50009-）
《钢构造设计规范》（GB 50017-）
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
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
-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
0.28
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
0.00
注：支吊架活荷载取值为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)
最大弯矩相应剪力V = -0.01kN;相应轴力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-》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-》公式5.2.1：

其中：γx = 1.05,γy = 1.20
σ = 0.11 ＜ 215.0N/mm2，强度满足规定。
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。
构件最大长细比λmax = 29.7 < 容许长细比[λ] = 150.0，长细比满足规定。
稳定验算
平面内稳定验算按照《GB50017-》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，平面内稳定满足规定。

平面外稳定验算按照《GB50017-》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，平面外稳定满足规定。

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。

焊缝最小尺寸hfmin=4.2mm，最大尺寸hfmax=6.0mm
焊缝尺寸hf=5mm
弯矩产生应力按照如下公式计算：
其中：M = -0.00kN.m，Wx = 12572.74 mm3
σM = 0.11N/mm2 < βfff = 160.0N/mm2，满足规定。
剪力产生应力按照如下公式计算：
其中：V = -0.01kN，he = 3.5mm，lw = 80mm
τV = 0.03N/mm2 < ff = 160.0N/mm2，满足规定。
轴力产生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，满足规定。
折算应力按照如下公式计算：

折算应力 = 0.21N/mm2 < ff = 160.0N/mm2，满足规定。