空调水管支架强度计算书1rev1061228070103.docx

1、空调水管支架强度计算书1rev1061228070103空调水管支架强度计算书1一.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-1.08253Pd:公称直径p:螺距:M10为1.5mm;M12为1.75mm；M16为2mm;M20为2.5mm；2. M10丝杆的小径为:d1=10-1.0825

2、3*1.5=8.00mm;M12丝杆的小径为:d1=12-1.08253*1.75=10.1mmM16丝杆的小径为：d1=16-1.08253*2=13.8mmM20丝杆的小径为：d1=20-1.08253*2.5=17.3mm3. 取丝杆钢材的屈服极限为允许静载极限,其屈服极限为:s=220至240Mpa取s=220Mpa=220N/mm.4. 按丝杆最小截面积计算,丝杆允许拉力为：P=Ss M10丝杆：P10=3.14（8/2）220=11052N M12丝杆：P12=3.14（10.1/2）220=17617NM16丝杆：P16=3.14（13.8/2）220=32890NM20丝杆：P

3、20=3.14（17.3/2）220=51687N10#槽钢：P#=1274220=280280N四.两管空调水管支架受力分析:（一）DN80空调水管支架强度校核:1. 按附表所示，每组支架承受静载为：99.35Kg974N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K11.2;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：K21.2 2. 受力分析：按附图支架详图，及图13中的受力分析：p=K1*K2*W/2=1.2*1.2*974/2=702NFay=Fby=p=702N3. 膨胀螺栓，丝杆强度校核:a. M10 膨胀螺栓所受的拉力为:702

4、N，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.4. L40角钢横担强度校核:从图3中可以看出，最大弯距Mmax= pa=702*0.15=105.3NM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:max=Mmax*Ymax /Iz Ymax: 11.3mm 为L404角钢形心距Iz: 4.6（cm） 为L404角钢惯性距max=105.31011.3/(4.610000)=25.9 N/mm 角钢抗拉强度取较低值为b=400 N/mmmaxb,m

5、ax/b,仅为6.5%故:横担角钢强度完全满足要求.（二）DN100空调水管支架强度校核:1. 按附表所示，每组支架承受静载为：182.34Kg1787N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K11.2;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：K21.2 2. 受力分析：按附图支架详图，及图13中的受力分析：p=K1*K2*W/2=1.2*1.2*1787/2=1287NFay=Fby=p=1287N3. 膨胀螺栓，丝杆强度校核: a. M10 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

6、满足要求. 。b. M10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.4. L50角钢横担强度校核:从图3中可以看出，最大弯距Mmax= pa =1287*0.17=218.79NM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:max=Mmax*Ymax /Iz Ymax: 14.2mm 为L505角钢形心距Iz: 11.21（cm） 为L505角钢惯性距max=218.791014.2/(11.2110000)=27.7 N/mm 角钢抗拉强度取较低值为b=400 N/mmmaxb,max/b,仅为7%故:横担角钢强度完

7、全满足要求.（三）DN150空调水管支架强度校核:1. 按附表所示，每组支架承受静载为：360.2Kg3530N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K11.2;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：K21.2 2. 受力分析：按附图支架详图，及图13中的受力分析：p=K1*K2*W/2=1.2*1.2*3530/2=2542NFay=Fby=p=2542N3. 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18.5% 故：强度满足要求.b. L40角钢吊

8、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.4. 10槽钢横担强度校核:从图3中可以看出，最大弯距Mmax= pa =2542*0.2=490.4NM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:max=Mmax*ix /Ix ix: 39.5mm 为10槽钢对xx的回转半径Ix: 198.3（cm） 为10槽钢对xx惯性距max=490.41039.5/(198.310000)=9.8N/mm 槽钢抗拉强度取较低值为b=430N/mmmaxb,max/b,仅为2%故:横担槽钢强度完全满足要求.（四）DN200空调水管支架强度

9、校核:1. 按附表所示，每组支架承受静载为：838.69Kg8220N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K11.2;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：K21.2 2. 受力分析：按附图支架详图，及图13中的受力分析：p=K1*K2*W/2=1.2*1.2*8220/2=5919NFay=Fby=p=5919N3. 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P12:17617

10、N 为允许荷载的34%故：强度满足要求.4. 10槽钢横担强度校核:从图3中可以看出，最大弯距Mmax= pa =5919*0.22=1302.18NM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:max=Mmax*ix /Ix ix: 39.5mm 为10槽钢对xx的回转半径Ix: 198.3（cm） 为10槽钢对xx惯性距max=1302.181039.5/(198.310000)=25.9N/mm 槽钢抗拉强度取较低值为b=440N/mmmaxb,max/b,仅为6%故:横担槽钢强度完全满足要求.（五）DN400空调水管支架强度校核:1. 按附表所示，每组支架承受

11、静载为：2617.78Kg25655N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K11.2;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：K21.2 2. 受力分析：按附图支架详图，及图13中的受力分析：p=K1*K2*W/2=1.2*1.2*25655/2=18472NFay=Fby=p=18472N3. 膨胀螺栓，吊杆强度校核: a. M16 膨胀螺栓所受的拉力为:18472N/2=9236N,小于M16：19020N 为允许荷载的49% 故：强度满足要求.b. 10#槽钢吊杆所受的拉力为18472N 小于P#=280280N 为允许荷载的

12、7%故：强度满足要求.4. 12槽钢横担强度校核:从图3中可以看出，最大弯距Mmax= pa =18472*0.32=5911NM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:max=Mmax*ix /Ix ix: 47.5mm 为12槽钢对xx的回转半径Ix: 346.3（cm） 为12槽钢对xx惯性距max=59111047.5/(346.310000)=81 N/mm 槽钢抗拉强度取较低值为b=435 N/mmmaxb,max/b,仅为19%故:横担槽钢强度完全满足要求.（六）DN450空调水管支架强度校核:1. 按附表所示，每组支架承受静载为：3326.07Kg

13、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K11.2;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：K21.2 2. 受力分析：按附图支架详图，及图13中的受力分析：p=K1*K2*W/2=1.2*1.2*32595/2=23468NFay=Fby=p=23468N3. 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.4.

14、 16槽钢横担强度校核:从图3中可以看出，最大弯距Mmax= pa =23468*0.36=8448.48NM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:max=Mmax*ix /Ix ix: 62.8mm 为16槽钢对xx的回转半径Ix: 866（cm） 为16槽钢对xx惯性距max=8448.481062.8/(86610000)=61 N/mm 槽钢抗拉强度取较低值为b=435 N/mmmaxb,max/b,仅为14%故:横担槽钢强度完全满足要求.（七）DN600空调水管支架强度校核:1. 按附表所示，每组支架承受静载为：5261.9Kg51567N考虑管内水的

15、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K11.2;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：K21.2 2. 受力分析：按附图支架详图，及图13中的受力分析：p=K1*K2*W/2=1.2*1.2*51567/2=37129NFay=Fby=p=37129N3. 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：强度满足要求.b. 10#槽钢吊杆所受的拉力为37129N 小于P#=280280N 为允许荷载的14%故：强度满足要求.4. 20槽钢横担强度校

16、核:从图3中可以看出，最大弯距Mmax= pa =37129*0.42=15594.18NM等截面的20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:max=Mmax*ix /Ix ix: 78.6mm 为20槽钢对xx的回转半径Ix: 1780.4（cm） 为20槽钢对xx惯性距max=15594.181078.6/(1780.410000)=68.8N/mm 槽钢抗拉强度取较低值为b=400 N/mmmaxb,max/b,仅为17.2%故:20槽钢横担槽钢强度完全满足要求.五.四管空调水管支架受力分析: DN250四管空调水管支架强度校核:1. 按附表所示，每组支架承受静载为：

17、1185.72*2Kg23240.112N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K11.2;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：K21.2 2. 受力分析：按附图支架详图，及图13中的受力分析：p=K1*K2*W/4=1.2*1.2*23240.112/4=8366NFay=Fby=2p=16732N3. 膨胀螺栓，吊杆强度校核: a. M12 膨胀螺栓所受的拉力为:16732N/4=4183N,小于M12：10100N 为允许荷载的41% 故：强度满足要求.b. 10#槽钢吊杆所受的拉力为16732N 小于P#=280280N

18、为允许荷载的6%故：强度满足要求.4. 12槽钢横担强度校核:从图3中可以看出，最大弯距Mmax= 2pa+pb =2*8366*0.28+8366*0.48=12047.04NM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:max=Mmax*ix /Ix ix: 47.5mm 为12槽钢对xx的回转半径Ix: 346.3（cm） 为12槽钢对xx惯性距max=12047.041047.5/(346.310000)=165N/mm 槽钢抗拉强度取较低值为b=435 N/mmmaxb,max/b,为38%故:12槽钢横担槽钢强度满足要求.六.两根冷却水管支架受力分析: 两

19、根DN700冷却水管支架强度校核:1. 按附表所示，每组支架承受静载为：7286.4Kg71406.72N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K11.2;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：K21.2 2. 受力分析：按附图支架详图，及图13中的受力分析：p=K1*K2*W/2=1.2*1.2*71406.72/2=51413N取p1max=p=51413N3. 膨胀螺栓，吊杆强度校核: a. M20 膨胀螺栓所受的拉力为: 51413N/4=12853N,小于M20：28000N 为允许荷载的46% 故：强度满足要求.b. 1

20、0#槽钢吊杆所受的拉力为51413N 小于P#=280280N 为允许荷载的18%故：强度满足要求.4. 20槽钢横担强度校核:从图3中可以看出，最大弯距Mmax= p1a =51413*0.43=22107.59NM等截面的20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:max=Mmax*ix /Ix ix: 78.6mm 为20槽钢对xx的回转半径Ix: 1780.4（cm） 为20槽钢对xx惯性距max=22107.591078.6/(1780.410000)=97.6N/mm 槽钢抗拉强度取较低值为b=400 N/mmmaxb,max/b,仅为24.4%故:20槽钢横担槽钢强度完全满足要求.