给排水钢管道支架强度计算书.docx
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给排水钢管道支架强度计算书
表1━各种型号规格管材支架安装选型及材料对照表
序号
管材
管道公称直径
管道连接方式
支架选型
支架材料
规格
管卡
支架安装及固定方式
1
内筋嵌入式衬塑钢管（生活冷水干管、立管）
DN15～DN32
卡环连接
“T”型
角钢
L30*3
8#镀锌圆钢管卡
M8膨胀栓
2
DN40～DN50
“T”型
角钢
L40*4
8#镀锌圆钢管卡
M10膨胀螺栓
3
DN65～DN80
“门”型
角钢
L50*5
10#镀锌圆钢管卡
M10膨胀螺栓
4
DN100
“门”型
角钢
L50*5
10#镀锌圆钢管卡
M12膨胀螺栓
5
DN150
“门”型
槽钢
[5#
12#镀锌圆钢管卡
M12膨胀螺栓
6
DN200
法兰连接
“门”型
槽钢
[5#
12#镀锌圆钢管卡
M14膨胀螺栓
7
PP-R塑铝稳态复合管（生活冷热水支管）
DN15～32
热熔承插连接
“T”型
角钢
L30*3
8#镀锌圆钢管卡
M8膨胀螺栓
8
DN40～50
“T”型
角钢
L30*3
8#镀锌圆钢管卡
M8膨胀螺栓
10
柔性排水铸铁管
（废水及污水排水）
DN50
卡箍连接
“门”型
角钢
L50*5
10#镀锌圆钢管卡
M10膨胀螺栓
11
DN75
“门”型
角钢
L50*5
10#镀锌圆钢管卡
M10膨胀螺栓
12
DN100
“门”型
角钢
L50*5
10#镀锌圆钢管卡
M10膨胀螺栓
13
DN150
“门”型
槽钢
[5#
12#镀锌圆钢管卡
M12膨胀螺栓
14
DN200
“门”型
角钢
[5#
12#镀锌圆钢管卡
M12膨胀螺栓
15
外镀锌内涂塑钢管
（住宅塔楼雨水排水）衬塑钢管（地下室压力排水）
DN50
丝扣连接
“门”型
角钢
L40*4
8#镀锌圆钢管卡
M10膨胀螺栓
16
DN80
“门”型
角钢
L50*5
10#镀锌圆钢管卡
M10膨胀螺栓
17
DN100
“门”型
角钢
L50*5
10#镀锌圆钢管卡
M12膨胀螺栓
18
DN125
沟槽式卡箍连接
“门”型
角钢
L50*5
12#镀锌圆钢管卡
M12膨胀螺栓
19
DN150
“门”型
槽钢
[5#
12#镀锌圆钢管卡
M12膨胀螺栓
20
DN200
“门”型
槽钢
[5#
12#镀锌圆钢管卡
M14膨胀螺栓
21
焊接钢管（空调冷却循环水）
DN32~DN50
丝扣连接
“门”型
角钢
L40*4
8#镀锌圆钢管卡
M10膨胀螺栓
22
DN70~DN125
焊接连接
“门”型
角钢
L50*5
10#镀锌圆钢管卡
M10膨胀螺栓
23
DN150~DN200
焊接连接
“门”型
槽钢
[5#
10#镀锌圆钢管卡
M12膨胀螺栓
24
DN250~DN300
焊接连接
“门”型
槽钢
[8#
14#镀锌圆钢管卡
M14膨胀螺栓
25
DN350~DN400
焊接连接
“门”型
槽钢
[12#
14#镀锌圆钢管卡
M14膨胀螺栓
26
DN600
焊接连接
“门”型
槽钢
[16#
14#镀锌圆钢管卡
M16膨胀螺栓
表2━各种型号规格管材支架安装选型及材料对照表
序号
管材
管道公称直径
支架选型
支架材料
规格
支架横担长度A
管卡
支架安装及固定方式
1
两排管道共用支架
DN70
“门”型
角钢
L40*4
550
8#镀锌圆钢管卡
M10膨胀栓
2
DN80
“门”型
角钢
L40*4
560
8#镀锌圆钢管卡
M10膨胀螺栓
3
DN100
“门”型
角钢
L50*5
630
10#镀锌圆钢管卡
M10膨胀螺栓
4
DN125
“门”型
角钢
L50*5
700
10#镀锌圆钢管卡
M12膨胀螺栓
5
DN150
“门”型
槽钢
[5#
750
12#镀锌圆钢管卡
M12膨胀螺栓
6
DN200
“门”型
槽钢
[8#
840
12#镀锌圆钢管卡
M14膨胀螺栓
7
DN250
“门”型
槽钢
[8#
1020
12#镀锌圆钢管卡
M14膨胀螺栓
8
DN300
“门”型
槽钢
[8#
1120
12#镀锌圆钢管卡
M14膨胀螺栓
9
DN350
“门”型
槽钢
[10#
1300
14#镀锌圆钢管卡
M16膨胀螺栓
10
DN400
“门”型
槽钢
[12#
1420
14#镀锌圆钢管卡
M16膨胀螺栓
11
DN600
“门”型
槽钢
[20#
2000
14#镀锌圆钢管卡
M16膨胀螺栓
12
三排管道共用支架
DN70
“门”型
角钢
L50*5
800
10#镀锌圆钢管卡
M12膨胀螺栓
13
DN80
“门”型
角钢
L50*5
820
10#镀锌圆钢管卡
M12膨胀螺栓
14
DN100
“门”型
角钢
[5#
920
10#镀锌圆钢管卡
M12膨胀螺栓
15
DN125
“门”型
槽钢
[5#
1020
12#镀锌圆钢管卡
M14膨胀螺栓
16
DN150
“门”型
槽钢
[8#
1100
12#镀锌圆钢管卡
M14膨胀螺栓
17
DN200
“门”型
槽钢
[10#
1260
12#镀锌圆钢管卡
M14膨胀螺栓
18
四排管道共用支架
DN70
“门”型
角钢
L50*5
1050
8#镀锌圆钢管卡
M10膨胀螺栓
19
DN80
“门”型
槽钢
[5#
1080
10#镀锌圆钢管卡
M10膨胀螺栓
20
DN100
“门”型
槽钢
[8#
1210
10#镀锌圆钢管卡
M12膨胀螺栓
21
DN125
“门”型
槽钢
[8#
1340
12#镀锌圆钢管卡
M12膨胀螺栓
22
DN150
“门”型
槽钢
[10#
`1450
12#镀锌圆钢管卡
M12膨胀螺栓
23
DN200
“门”型
槽钢
[12#
1670
12#镀锌圆钢管卡
M14膨胀螺栓
3－内筋嵌入式衬塑钢管支架的最大间距
公称直径（mm）
25
32
40
50
65
80
100
125
150
200
水平管（m）
2
3
3
3
立管（m）
3
5
5
5
5
表4－PPR塑铝稳态复合管固定支架的最大间距（单位：
mm）
公称直径dn
20
25
32
40
50
63
75
90
110
160
立管
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1700
横管
冷水管
700
800
900
1000
1200
1400
1500
1700
1800
2000
冷热水管
500
600
700
800
900
1100
1200
1400
1500
1700
表5－铸铁管支架最大间距
公称直径（mm）
DN50
DN75
DN100
DN150
DN200
横管（m）
2
2
立管（m）
3
3
3
3
3
表6－内衬塑钢管支架最大间距
公称直径（mm）
50
70
80
100
125
150
200
支架的最大间距（m）
温管
3
3
4
5
6
不保温管
5
6
7
8
表7－焊接钢管支架最大间距
公称直径（mm）
70
80
100
125
150
200
250
300
350
400
600
支架的最大间距（m）
保温管
4
5
5
不保温管
6
附件：
给排水钢管道支架强度计算书
一.每组支架承载说明：
按水管内盛满水，考虑水的重量，管道自重及保温重量，再按支架间距均分，得出附表之数据（为静载状态）。
二.膨胀螺栓在C13以上混凝土上允许的静荷载为:
M10:
拉力6860（N）
M12:
拉力10100（N）
M16:
拉力19020（N）
M20:
拉力28000（N）
三.丝杆允许静荷载:
1.普通螺纹牙外螺纹小径d1=
d:
公称直径
p:
螺距:
M10为1.5mm;M12为1.75mm；M16为2mm;M20为2.5mm；
丝杆的小径为:
d1=*=8.00mm;
M12丝杆的小径为:
d1=*=10.1mm
M14丝杆的小径为:
d1=*2=11.8mm
M16丝杆的小径为：
d1=*2=13.8mm
M20丝杆的小径为：
d1=*=17.3mm
3.取丝杆钢材的屈服极限为允许静载极限,其屈服极限为:
бs=220至240Mpa
取бs=220Mpa=220N/mm2.
4.按丝杆最小截面积计算,丝杆允许拉力为：
P=S×бs
M10丝杆：
P10=×（8/2）2×220=11052N
M12丝杆：
P12=×
（2）2×220=17617N
M14丝杆：
P14=×
（2）2×220=24046N
M16丝杆：
P16=×
（2）2×220=32890N
M20丝杆：
P20=×
（2）2×220=51687N
10#槽钢：
P#=1274×220=280280N
四.两管给排水钢管道支架受力分析:
（一）DN80给排水钢管道支架强度校核:
1.按附表所示，每组支架承受静载为：
99.35Kg＝974N
考虑管内水的波动性，粘滞阻力，压力传递不均匀性对支架的综合影响，取综合系数K1＝;
考虑现场环境之震动及风动的影响，支架本身的不均匀性，取综合系数：
K2＝
2.受力分析：
按附图支架详图，及图1～3中的受力分析：
p=K1*K2*W/2=**974/2=702N
Fay=Fby=p=702N
3.膨胀螺栓，丝杆强度校核:
膨胀螺栓所受的拉力为:
702N，小于M10:
6860N,为允许荷载的10%
故：
强度满足要求.。
b.M10丝杆所受的拉力为702N,小于P10:
11052N
为允许荷载的7%
故：
强度满足要求.
角钢横担强度校核:
从图3中可以看出，最大弯距
Mmax=pa=702*=·M
等截面的L40角钢最大正应力发生在Mmax截面的上下边缘处
最大正应力为:
бmax=Mmax*Ymax/Iz
Ymax:
11.3mm为L40×4角钢形心距
Iz:
（cm2）2为L40×4角钢惯性距
бmax=×103××10000）=N/mm2
角钢抗拉强度取较低值为бb=400N/mm2
бmax<бb,бmax/бb,仅为%
故:
横担角钢强度完全满足要求.
（二）DN100给排水钢管道支架强度校核:
1.按附表所示，每组支架承受静载为：
182.34Kg＝1787N
考虑管内水的波动性，粘滞阻力，压力传递不均匀性对支架的综合影响，取综合系数K1＝;
考虑现场环境之震动及风动的影响，支架本身的不均匀性，取综合系数：
K2＝
2.受力分析：
按附图支架详图，及图1～3中的受力分析：
p=K1*K2*W/2=**1787/2=1287N
Fay=Fby=p=1287N
3.膨胀螺栓，丝杆强度校核:
膨胀螺栓所受的拉力为:
1287N，小于M10:
6860N
为允许荷载的19%
故：
强度满足要求.。
丝杆所受的拉力为1287N,小于P10:
11052N
为允许荷载的12%
故：
强度满足要求.
角钢横担强度校核:
从图3中可以看出，最大弯距
Mmax=pa=1287*=·M
等截面的L50角钢最大正应力发生在Mmax截面的上下边缘处
最大正应力为:
бmax=Mmax*Ymax/Iz
Ymax:
14.2mm为L50×5角钢形心距
Iz:
（cm2）2为L50×5角钢惯性距
бmax=×103××10000）=N/mm2
角钢抗拉强度取较低值为бb=400N/mm2
бmax<бb,бmax/бb,仅为7%
故:
横担角钢强度完全满足要求.
（三）DN150给排水钢管道支架强度校核:
1.按附表所示，每组支架承受静载为：
360.2Kg＝3530N
考虑管内水的波动性，粘滞阻力，压力传递不均匀性对支架的综合影响，取综合系数K1＝;
考虑现场环境之震动及风动的影响，支架本身的不均匀性，取综合系数：
K2＝
2.受力分析：
按附图支架详图，及图1～3中的受力分析：
p=K1*K2*W/2=**3530/2=2542N
Fay=Fby=p=2542N
3.膨胀螺栓，吊杆强度校核:
a.M10膨胀螺栓所受的拉力为:
2542/2N=1271N，小于M10：
6860N
为允许荷载的%
故：
强度满足要求.
b.L40角钢吊杆所受的拉力为2542N，小于P10:
11052N
为允许荷载的23%
故：
强度满足要求.
＃槽钢横担强度校核:
从图3中可以看出，最大弯距
Mmax=pa=2542*=·M
等截面的5＃槽钢最大正应力发生在Mmax截面的上下边缘处
最大正应力为:
бmax=Mmax*ix/Ix
ix:
19.4mm为510＃槽钢对x－x的回转半径
Ix:
（cm2）2为5＃槽钢对x－x惯性距
бmax=×103××10000）=mm2
槽钢抗拉强度取较低值为бb=205N/mm2
бmax<бb,бmax/бb,仅为18%
故:
横担槽钢强度完全满足要求.
（四）DN200给排水钢管道支架强度校核:
1.按附表所示，每组支架承受静载为：
838.69Kg＝8220N
考虑管内水的波动性，粘滞阻力，压力传递不均匀性对支架的综合影响，取综合系数K1＝;
考虑现场环境之震动及风动的影响，支架本身的不均匀性，取综合系数：
K2＝
2.受力分析：
按附图支架详图，及图1～3中的受力分析：
p=K1*K2*W/2=**8220/2=5919N
Fay=Fby=p=5919N
3.膨胀螺栓，吊杆强度校核:
a.M10膨胀螺栓所受的拉力为:
5919N/2=2960N小于M10：
6860N
为允许荷载的43%
故：
强度满足要求.
b.M12丝杆所受的拉力为5919N小于P12:
17617N
为允许荷载的34%
故：
强度满足要求.
＃槽钢横担强度校核:
从图3中可以看出，最大弯距
Mmax=pa=5919*=·M
等截面的8＃槽钢最大正应力发生在Mmax截面的上下边缘处
最大正应力为:
бmax=Mmax*ix/Ix
ix:
31.5mm为8＃槽钢对x－x的回转半径
Ix:
101（cm2）2为8＃槽钢对x－x惯性距
бmax=×103×（101×10000）=mm2
槽钢抗拉强度取较低值为бb=205N/mm2
бmax<бb,бmax/бb,仅为20%
故:
横担槽钢强度完全满足要求.
（五）DN250给排水钢管道支架强度校核:
1.按附表所示，每组支架承受静载为：
1087.9Kg＝10880N
考虑管内水的波动性，粘滞阻力，压力传递不均匀性对支架的综合影响，取综合系数K1＝;
考虑现场环境之震动及风动的影响，支架本身的不均匀性，取综合系数：
K2＝
2.受力分析：
按附图支架详图，及图1～3中的受力分析：
p=K1*K2*W/2=**10880/2=
Fay=Fby=p=
3.膨胀螺栓，吊杆强度校核:
a.M10膨胀螺栓所受的拉力为:
2=小于M10：
6860N
为允许荷载的57%
故：
强度满足要求.
b.M12丝杆所受的拉力为小于P12:
17617N
为允许荷载的44%
故：
强度满足要求.
＃槽钢横担强度校核:
从图3中可以看出，最大弯距
Mmax=pa=*=·M
等截面的8＃槽钢最大正应力发生在Mmax截面的上下边缘处
最大正应力为:
бmax=Mmax*ix/Ix
ix:
31.5mm为8＃槽钢对x－x的回转半径
Ix:
101（cm2）2为8＃槽钢对x－x惯性距
бmax=×103×（101×10000）=mm2
槽钢抗拉强度取较低值为бb=205N/mm2
бmax<бb,бmax/бb,仅为32%
故:
横担槽钢强度完全满足要求.
（六）DN300给排水钢管道支架强度校核:
1.按附表所示，每组支架承受静载为：
2397.6Kg＝23976N
考虑管内水的波动性，粘滞阻力，压力传递不均匀性对支架的综合影响，取综合系数K1＝;
考虑现场环境之震动及风动的影响，支架本身的不均匀性，取综合系数：
K2＝
2.受力分析：
按附图支架详图，及图1～3中的受力分析：
p=K1*K2*W/2=**23976/2=
Fay=Fby=p=
3.膨胀螺栓，吊杆强度校核:
a.M12膨胀螺栓所受的拉力为:
2=小于M12：
10100N
为允许荷载的86%
故：
强度满足要求.
b.M14丝杆所受的拉力为小于P14:
24046N
为允许荷载的72%
故：
强度满足要求.
＃槽钢横担强度校核:
从图3中可以看出，最大弯距
Mmax=pa=*=·M
等截面的8＃槽钢最大正应力发生在Mmax截面的上下边缘处
最大正应力为:
бmax=Mmax*ix/Ix
ix:
31.5mm为10＃槽钢对x－x的回转半径
Ix:
101（cm2）2为10＃槽钢对x－x惯性距
бmax=×103×（101×10000）=156N/mm2
槽钢抗拉强度取较低值为бb=205N/mm2
бmax<бb,бmax/бb,仅为76%
故:
横担槽钢强度完全满足要求.
（七）DN350给排水钢管道支架强度校核:
1.按附表所示，每组支架承受静载为：
3301.48Kg＝33015N
考虑管内水的波动性，粘滞阻力，压力传递不均匀性对支架的综合影响，取综合系数K1＝;
考虑现场环境之震动及风动的影响，支架本身的不均匀性，取综合系数：
K2＝
2.受力分析：
按附图支架详图，及图1～3中的受力分析：
p=K1*K2*W/2=**23976/2=
Fay=Fby=p=
3.膨胀螺栓，吊杆强度校核:
a.M12膨胀螺栓所受的拉力为:
2=小于M16：
19020N
为允许荷载的62%
故：
强度满足要求.
b.M16丝杆所受的拉力为小于P16:
32890N
为允许荷载的75%
故：
强度满足要求.
＃槽钢横担强度校核:
从图3中可以看出，最大弯距
Mmax=pa=*=·M
等截面的10＃槽钢最大正应力发生在Mmax截面的上下边缘处
最大正应力为:
бmax=Mmax*ix/Ix
ix:
39.5mm为10＃槽钢对x－x的回转半径
Ix:
198（cm2）2为10＃槽钢对x－x惯性距
бmax=×103×（198×10000）=mm2
槽钢抗拉强度取较低值为бb=205N/mm2
бmax<бb,бmax/бb,仅为72%
故:
横担槽钢强度完全满足要求.
（八）DN400给排水钢管道支架强度校核:
1.按附表所示，每组支架承受静载为：
3926.88Kg＝
考虑管内水的波动性，粘滞阻力，压力传递不均匀性对支架的综合影响，取综合系数K1＝;
考虑现场环境之震动及风动的影响，支架本身的不均匀性，取综合系数：
K2＝
2.受力分析：
按附图支架详图，及图1～3中的受力分析：
p=K1*K2*W/2=**2=
Fay=Fby=p=
3.膨胀螺栓，吊杆强度校核:
a.M16膨胀螺栓所受的拉力为:
2=,小于M16：
19020N
为允许荷载的74%
故：
强度满足要求.
b.10#槽钢吊杆所受的拉力为小于P#=280280N
为允许荷载的8%
故：
强度满足要求.
＃槽钢横担强度校核:
从图3中可以看出，最大弯距
Mmax=pa=*=·M
等截面的12＃槽钢最大正应力发生在Mmax截面的上下边缘处
最大正应力为:
бmax=Mmax*ix/Ix
ix:
39.5mm为12＃槽钢对x－x的回转半径
Ix:
198（cm2）2为12＃槽钢对x－x惯性距
бmax=×103×（198×10000）=197N/mm2
槽钢抗拉强度取较低值为бb=205N/mm2
бmax<бb,бmax/бb,仅为96%
故:
横担槽钢强度完全满足要求.
（九）DN450给排水钢管道支架强度校核:
1.按附表所示，每组支架承受静载为：
3326.07Kg＝32595N
考虑管内水的波动性，粘滞阻力，压力传递不均匀性对支架的综合影响，取综合系数K1＝;
考虑现场环境之震动及风动的影响，支架本身的不均匀性，取综合系数：
K2＝
2.受力分析：
按附图支架详图，及图1～3中的受力分析：
p=K1*K2*W/2=**32595/2=23468N
Fay=Fby=p=23468N
3.膨胀螺栓，吊杆强度校核:
a.M20膨胀螺栓所受的拉力为:
23468N/2=11734N，小于M20：
28000N
为允许荷载的42%
故：
强度满足要求.
b.10#槽钢吊杆所受的拉力为23468N小于P#=280280N
为允许荷载的8%
故：
强度满足要求.
＃槽钢横担强度校核:
从图3中可以看出，最大弯距
Mmax=pa=23468*=·M
等截面的16＃槽钢最大正应力发生在Mmax截面的上下边缘处
最大正应力为:
бmax=Mmax*ix/Ix
ix:
62.8mm为16＃槽钢对x－x的回转半径
Ix:
866（cm2）2为16＃槽钢对x－x惯性距
бmax=×103×（866×10000）=61N/mm2
槽钢抗拉强度取较低值为бb=435N/mm2
бmax<бb,бmax/бb,仅为14%
故:
横担槽钢强度完全满足要求.
（十）DN600给排水钢管道支架强度校核:
1.按附表所示，每组支架承受静载为：
5261.9Kg＝51567N
考虑管内水的波动性，粘滞阻力，压力传递不均匀性对支架的综合影响，取综合系数K1＝;
考虑现场环境之震动及风动的影响，支架本身的不均匀性，取综合系数：
K2＝
2.受力分析：
按附图支架详图，及图1～3中的受力分析：
p=K1*K2*W/2=**51567/2=37129N
Fay=Fby=p=37129N
3.膨胀螺栓，吊杆强度校核:
a.M20膨胀螺栓所受的拉力为:
37129N/2=18565N,小于M20：
28000N
为允许荷载的67%
故：
强
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