- 1、本文档共8页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
管道支架受力分析
——曹伟
选取购物中心地下室某段压力排水管道进行受力分析:
系统:压力排水
材质:镀锌钢管
管径:DN100
管道数量:两根
相邻两支架间距:6米
一、管道重量由三部分组成:按设计管架间距内的管道自重、满管水重及以上两项之合10%的附加重量计算(管架间距管重均未计入阀门重量,当管架中有阀门时,在阀门段应采取加强措施)。
管道自重:
由管道重量表可查得,镀锌钢管 DN100:21.64Kg/m ,支架间距按6米/个考虑,计算所得管重为:
f1=21.64*6kg=129.84kg*10=1298.4N
2.管道中水重
f2=πr2ρ介质l=3.14*0.1062*1000*6kg=211.688kg=2116.88N
管道重量
f=f1+f2+(f1+f2)*10%=3756.81N
受力分析
根据支架详图,考虑制造、安装等因素,系数按1.35考虑,每个支架受力为:
F=3756.81*1.35/2=2535.85N
假设选取50*5等边角钢(材质为Q235)做受力分析试验
1)应力应变关系如下:
绘制成应力应变曲线图如下:
从图中可以看出,应力/应变曲率变化平缓,处于弹性应力应变行为阶段,各部位均没有发生屈服现象。
由相关资料可查的50*5等边角钢的抗拉强度σb=423MPa,抗剪强度σr=σb*0.8=338.4MPa,型钢吊杆拉伸强度小于它的抗拉强度,型钢横担小于它的抗剪强度,所以50*5等边角钢可以满足使用要求。
危险部位应力分析
图中的蓝色区域为支架应变最大的地方,也即该处最容易发生变形与开裂,在设计中应对有较大变形的地方,解决办法有两个:1、加固:可以通过增加肋板来加固,在型钢焊接的地方更应该满焊以此增大接触面,从而减小开裂的可能;2、通过选择更大规格的型钢来试验,直到满足设计要求为止。
通过上述例子,我们选择40*4的等边角钢来试验,通过计算和分析校核,发现可以满足使用要求,从而更加节省了型钢的用量。
以上分析只考虑了垂直方向的载荷,实际上对于有压管道,同时存在水平方向的受力,所以我们分开单独分析一下
二、支架水平方向受力
1)补偿器的弹性反力Pk
当管道膨胀时,补偿器被压缩变形,由于补偿器的刚度(对于套筒式补偿器,则由于填料的摩擦力作用),将产生一个抵抗压缩的力量,这个力是通过管道反作用于固定支架,这就是补偿器的弹性反力,轴向型波纹补偿器的弹性反力Pk:
Pk=ΔX·Kx·10-1(kg)
式中 ΔX—管道压缩变形量(即管道的热伸长量)(mm)
Kx—补偿器轴向整体刚度)(N/mm)
其他各类补偿器可通过不同公式计算得出。
2)不平衡内压力Pn
当在两个固定支架间设置套筒式及波纹补偿器时,而在其中某一固定支架的另一侧装有阀门、堵板或有弯头时,且当阀门关闭时,由于内压力的作用,将有使补偿器脱开、失效或损坏的趋势。为了保护补偿器,要求固定支架有足够的刚度和强度,这个力就是管道的不平衡内压力。
Pn=P0·A(kg)
式中 P0—热介质的工作压力(kg/cm2)
A—按套筒式及波纹式补偿器外径计算的横截面积(cm2)
当支架布置在两不同管径之间时:
Pn=P0·(A1-A2)(kg)
式中A1— 直径较大者补偿器横截面积(cm2)
A2— 直径较小者补偿器横截面积(cm2)
3)管道移动的摩擦力:Pm
Pm=μqL
式中 μ—管道与支撑间的摩擦系数
μ 的取值一般为:钢与钢滑动接触取0.3
钢与钢滚动接触取0.1
管道与土壤接触取0.4~0.6
q—计算管段单位长度的结构荷重,N/m
L—管段计算长度,m
当水平管道位移方向与原管道轴线方向成斜角时,摩擦力可分解为由轴向力Pm0及横向力Pmh;且可近似取Pm0=Pmh=0.7Pm。
其他影响因素
5.1 管道上带有阀门的管道固定支架受力分析
⑴作用于90°弯管的内压轴向推力计算
在流体力学中, 对于解决流体与管壁之间的作用力时, 应用动量方程。如图1 所示, 对于一个水平放置的90°弯管而言, 流体作用于弯管的合力R 可由Rx 与Ry 合成, 当弯管的流动截面不变, 并不计阻力损失时, 则
Rx =Ry =P·f +ρ·Q·V
合力R=(P·f +ρ·Q·V)·cos45°
作用于90°弯管的分角线上。Rx 与Ry 正是作用于延伸两方固定支架上的内压轴向推力。
式中:P —弯管内介质的工作压力, Pa ;
f —弯管的截面积,m2 ;
ρ—弯管内介质的容重, kg/m3 ;
Q —弯管内介质的流量, m3/s ;
V —弯管内介质的流速, m/s
⑵方形补偿器的内压轴向推力计算:
根据图2 所示, 方形补偿器可看成是由4个9
您可能关注的文档
- 正向81分.docx
- 日中大米浅论.ppt
- 荣格的心理学.ppt
- 郑州某净化工程施工工艺.doc
- 郑州市高层钢筋制做安装专项方案.doc
- 政策与程序.doc
- 政务信息写作基本要素.doc
- 政协沟槽报验申请表.doc
- 政治经济学逢锦聚中央财经大学801.doc
- 政治经济学.docx
- 2024高考物理一轮复习规范演练7共点力的平衡含解析新人教版.doc
- 高中语文第5课苏轼词两首学案3新人教版必修4.doc
- 2024_2025学年高中英语课时分层作业9Unit3LifeinthefutureSectionⅢⅣ含解析新人教版必修5.doc
- 2024_2025学年新教材高中英语模块素养检测含解析译林版必修第一册.doc
- 2024_2025学年新教材高中英语单元综合检测5含解析外研版选择性必修第一册.doc
- 2024高考政治一轮复习第1单元生活与消费第三课多彩的消费练习含解析新人教版必修1.doc
- 2024_2025学年新教材高中英语WELCOMEUNITSectionⅡReadingandThi.doc
- 2024_2025学年高中历史专题九当今世界政治格局的多极化趋势测评含解析人民版必修1.docx
- 2024高考生物一轮复习第9单元生物与环境第29讲生态系统的结构和功能教案.docx
- 2024_2025学年新教材高中英语UNIT5LANGUAGESAROUNDTHEWORLDSect.doc
最近下载
- 多发性硬化症免疫病理学.pptx VIP
- 教科版小学科学四年级上册 一天的食物 教案 教学设计.doc
- 人教统编版语文四年级上册 第三单元 双减分层作业设计 案例样例.docx
- 《中国文学理论批评史》第一章 先秦两汉文学理论批评60.pptx VIP
- 国家开放大学电大《计算机应用基础(本) 》 终结性考试试题答案(完整版).pptx
- 【西门子】SIMATIC HMI IPC477C _ HMI IPC477C PRO.pdf
- 2024年江苏省泰州市中考数学试题卷(含答案).docx
- 初中语文新部编版七年级上册第一单元核心素养教案(2024秋).doc
- 18.富饶的西沙群岛 ( 课件)(共17张PPT).ppt.pptx VIP
- 胃肠造影规范操作归纳.ppt
文档评论(0)