虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)固定件受力分析 精品.docx

虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)固定件受力分析第一部分 基本情況說明黃驊港屬半濕潤(rùn)大陸季風(fēng)型氣候，四季分明。一、二月最冷，通常八月最熱。該項(xiàng)目安裝過程從4月份開始至5月份安裝結(jié)束，環(huán)境溫度大致為525，雨水溫度大致與當(dāng)時(shí)降雨季節(jié)溫度接近，為515左右，故管道內(nèi)雨水溫差按T =20考慮以De250高密度聚乙烯管為例，管道壁厚為9.6mm，固定系統(tǒng)導(dǎo)軌懸吊點(diǎn)間距2.5m，水平懸吊管道管卡間距2.5m。方鋼型號(hào)：40402.0mm，懸吊系統(tǒng)荷載如下管徑（mm）方鋼導(dǎo)軌尺寸（mm）吊點(diǎn)間距（m）管卡間距（mm）滿水狀態(tài)均布靜荷載（kg/m）說明De7540402.50.88.53De9040402.50.910.41De11040402.51.113.52De12540402.51.216.22De16040402.51.624.00De20040402.5235.27De25040402.52.553.30懸吊系統(tǒng)布置示意圖如下：第二部分 方鋼導(dǎo)軌的計(jì)算一、HDPE管道軸向內(nèi)力1、計(jì)算依據(jù)2、HDPE管道軸向內(nèi)力計(jì)算過程（De250）管道內(nèi)雨水溫差T按照20考慮APE=3.14*(0.1252-(0.125-0.0096)2)= 0.007246618m2PE=2*10-4*0.0078*105*20= 3.12 MPaNPE=3.12*0.007246618=0.022609447MN=2.26104N二、固定件導(dǎo)軌的軸向應(yīng)力計(jì)算1、計(jì)算依據(jù)2、計(jì)算過程ST=0.0226/(0.042-0.0362)= 74.37318063 MPa =112 MPa三、固定件導(dǎo)軌的正應(yīng)力計(jì)算1、計(jì)算依據(jù)2、計(jì)算過程Mmax=533.0*2.52/8=416.4063Wzax=0.04*0.042/6= 1.06667*10-5max=0.035478282/(0.042-0.0352)= 39038085.94Pa=39.038MPa=112結(jié)論:滿足設(shè)計(jì)和使用要求第三部分 管卡吊桿受力計(jì)算一、HDPE管道固定件懸吊桿的受拉承載力分析：式中：懸掛桿的拉應(yīng)力（N/m2）懸掛桿的橫截面積（m2） 懸掛桿的允許拉應(yīng)力（N/m2），可由材料手冊(cè)查得:f=215 MPa( N/mm2) (設(shè)計(jì)值); =112MPa( N/mm2)。HDPE(250):由受力得53.3x2.5=133.25kg 得=1.3325x103N, (本工程用10螺栓有效截面面積)=58.9mm2=1.33251031.4(活載分項(xiàng)系數(shù))/58.9=31.67232598=112 MPaf=215 MPa結(jié)論:滿足設(shè)計(jì)和使用要求二、HDPE管道固定件立管卡螺紋桿的受拉承載力分析：式中：立管卡螺紋桿的剪切應(yīng)力（N/m2）立管卡螺紋桿的橫截面積（m2） 懸掛桿的允許拉應(yīng)力（N/m2），可由材料手冊(cè)查得:f=215 MPa( N/mm2) (設(shè)計(jì)值); =112MPa( N/mm2)。HDPE(250):由受力得立管卡螺紋桿所受剪力= 管道產(chǎn)生的軸向內(nèi)力NPE=3.12*0.007246618=0.022609447MN=2.26104N (本工程用18螺栓有效截面面積)=203mm2 =2.26104 N /203=107.6190476=112 MPaf=215 MPa結(jié)論:滿足設(shè)計(jì)和使用要求第四部分 管卡的計(jì)算一、懸吊管卡應(yīng)力計(jì)算1、懸吊管卡承受的HDPE管道軸向內(nèi)力管卡受力N=NPE=0.022609447MN=2.26104N管卡受力橫截面積A=管卡周長(zhǎng)*管卡厚度=(0.25*0.0025)ST=N/A=0.022609447/(0.25*0.0025)= 36.1751152 MPa =112 MPa最不利位置應(yīng)力計(jì)算ST= N/A=0.022609447/(0.04*0.0025*4)= 56.52361MPa =112 MPa2、懸吊管卡承受的HDPE管道豎向荷載管卡受力N=管道豎向荷載=53.30Kg=533.0N管卡受力橫截面積A=管卡寬度*管卡厚度*2=(0.04*0.0025*2)ST= N/A=533.0*1.4*2.5/(0.04*0.0025*2)= 9.3275MPa =112 MPa二、立管卡應(yīng)力計(jì)算1、立管卡承受的HDPE管道軸向內(nèi)力管卡受力N=NPE=0.022609447MN=2.26104N管卡受力橫截面積A=管卡周長(zhǎng)*管卡厚度=(0.25*0.0025)ST= N/A=0.022609447/(0.25*0.0025)= 36.1751152 MPa =112 MPa2、立管卡承受的HDPE管道豎向荷載此情況下，管道及管道內(nèi)水的重量直