管道支吊架设计计算书.doc
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管道支吊架设计计算书.doc
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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:
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=0.50m
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》(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
-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: 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=0.28m 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》(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 -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: 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=0.28m 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》(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 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 11
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