近些年各大项目对建筑机电支吊架的安全稳定性要求慢慢的升高，这里对支吊架专项方案中支吊架受力情况常用到的计算加以总结和整理，希望能对大家有一点帮助。
根据机电不同系统管道的运行和支撑需求，首先要确定支吊架布置的位置、间距以及形式。其次根据管道对支架的荷载及作用位置确定支架所受应力。最后根据应力大小来验算所选型钢支架是不是满足要求。对于荷载分析需要考虑以下方面：
1）管道：管道工程水管介质均为水，按管道满水考虑。总荷载应为水的重量，加上管道自重，如果有保温管道，需另外加上保温棉重量。
2）桥架及母线：桥架主要考虑自重和桥架内的电缆，其对支架的荷载可以从《钢制电缆桥架工程技术规程》TCECS31中的规定中得到。母线）风管需考虑自重以及保温和附件的重量。
除上述载荷外还需考虑型钢自重以及管道热胀冷缩以及介质流动产生的水平方向的摩擦力和惯性力。
本节是支吊架验算的重点，主要是计算支吊架立柱的轴力，横梁的抗弯强度及抗剪切强度，所用到的具体计算公式见公式1、2、3（计算公式来自图集03S402）。对于压弯构件（附图1左）还需要计算长细比，即稳定性。
其中截面最大弯矩Mx、My、拉力N、最大剪切力V需要根据荷载及受力位置进行计算得出，其中绕Y轴的弯矩My取Mx的0.3倍。其他截面特性等数据数据均可以从五金手册以及钢结构设计手册中查询得到。
除了对整个支吊架进行受力计算外还需要考虑支吊架与结构的连接，比如使用膨胀螺栓，或是预埋件，或是焊接。其中膨胀螺栓的性能参数可以在JB-ZQ4763-2006或是03S402表6中查询得到。连接方式采用螺栓连接和焊接，应按照《钢结构设计标准》GB50017-2017中第11.2~11.5节规定验算。
由于穿地下室外墙管道设计间距以及现场条件限制，该支架上管道间距比一般稍大一些，且DN70管道中距立柱还有400距离，其中型钢选用8#槽钢，10#膨胀螺栓*4，支架底板选用厚度δ=12mm，尺寸190×190mm。接下来按顺序逐个对其验算，各管道载荷的计算需同时考虑管道自重、保温、管内介质等。
其中含DN100四根，DN70两根，保温厚度30mm，支架间距3.0米 ，考虑的安全系数：1.35，重力系数（N/kg）取10。管道荷载计算见表1。
经查表可知8#槽钢截面积An=1024 mm2，带入数值有1.5*2490/（0.85*215）=20.43mm2远小于An,8#槽钢立柱完全符合要求，但为了整体美观，一般立柱还是与横梁型号保持一致。
根据综合支架结构形式分析得知，竖向槽钢受力由膨胀螺栓同时受力，由上述计算可知最不利立柱手拉力2.49kN。假设选用M10膨胀螺栓，根据03S402表5查得螺栓抗剪承载力为2.14KN，抗拉承载力为3.17KN。该支架每个立柱采用4颗，所受拉力及剪切力远小于膨胀螺栓可承受载荷，符合要求。
经过5个项目的实例情况总结，把支架的最大抗弯强度/实际弯矩、最大抗剪强度/实际剪力、最大允许轴向拉力/实际轴力、节点膨胀螺栓最大允许拉力/实际拉力，分别作为抗弯、抗剪、抗拉的安全系数，分析对比如图4。
从图表可以看出同一支吊架轴向拉力的安全系数“最高”，这种情况在水荷载不大或者立柱长度不大的时候造成了一些经济上的浪费，所以一般优先选用圆钢吊杆，在不满足时依次考虑角钢、槽钢或工字钢。另外在满足抗弯要求时可以看出节点受力的安全系数相对最低，这时在验算了抗弯强度之后还要重点对节点的膨胀螺栓和焊缝进行核验，而且一定要确保膨胀螺栓埋入的混凝土强度满足规定的要求且构件间焊缝的焊接质量，否则计算的结果将毫无意义。
通过3.2计算可知在抗弯强度接近型钢允许值的时候，在立柱和横梁选用同型号的型钢时，立柱所受拉力以及抗剪切强度都比允许值还小很多，所以通常建筑机电综合支架施工方案中一般仅计算抗弯强度满足规定的要求后其他基本均满足规定的要求（这里仅针对建筑机电中常见的多管水平敷设共用支架）。下面按照抗弯强度验算公式倒推出各类型型钢允许的最大弯矩Mx以My，见表1，表2，表3，表4。
