虹吸式屋面雨水排水系统固定件受力分析.docx

虹吸式屋面雨水排水系统固定件受力分析第一部分 基本情况说明黄骅港属暖温带半湿润大陆季风型气候，四季分明。一、二月最冷，通常八月最热。该项目安装过程从4月份开始至5月份安装结束，环境温度大致为525，雨水温度大致与当时降雨季节温度接近，为515左右，故管道内雨水温差按t =20考虑以de250高密度聚乙烯管为例，管道壁厚为9.6mm，固定系统导轨悬吊点间距2.5m，水平悬吊管道管卡间距2.5m。方钢型号：40402.0mm，悬吊系统荷载如下管径（mm）方钢导轨尺寸（mm）吊点间距（m）管卡间距（mm）满水状态均布静荷载（kg/m）说明de7540402.50.88.53de9040402.50.910.41de11040402.51.113.52de12540402.51.216.22de16040402.51.624.00de20040402.5235.27de25040402.52.553.30悬吊系统布置示意图如下：第二部分 方钢导轨的计算一、hdpe管道轴向内力1、计算依据2、hdpe管道轴向内力计算过程（de250）管道内雨水温差t按照20考虑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、固定件导轨的轴向应力计算1、计算依据2、计算过程st=0.0226/(0.042-0.0362)= 74.37318063 mpa =112 mpa三、固定件导轨的正应力计算1、计算依据2、计算过程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结论:满足设计和使用要求第三部分 管卡吊杆受力计算一、hdpe管道固定件悬吊杆的受拉承载力分析：式中：悬挂杆的拉应力（n/m2）悬挂杆的横截面积（m2） 悬挂杆的允许拉应力（n/m2），可由材料手册查得:f=215 mpa( n/mm2) (设计值); =112mpa( n/mm2)。hdpe(250):由受力得53.3x2.5=133.25kg 得=1.3325x103n, (本工程用10螺栓有效截面面积)=58.9mm2=1.33251031.4(活载分项系数)/58.9=31.67232598=112 mpaf=215 mpa结论:满足设计和使用要求二、hdpe管道固定件立管卡螺纹杆的受拉承载力分析：式中：立管卡螺纹杆的剪切应力（n/m2）立管卡螺纹杆的横截面积（m2） 悬挂杆的允许拉应力（n/m2），可由材料手册查得:f=215 mpa( n/mm2) (设计值); =112mpa( n/mm2)。hdpe(250):由受力得立管卡螺纹杆所受剪力= 管道产生的轴向内力npe=3.12*0.007246618=0.022609447mn=2.26104n (本工程用18螺栓有效截面面积)=203mm2 =2.26104 n /203=107.6190476=112 mpaf=215 mpa结论:满足设计和使用要求第四部分 管卡的计算一、悬吊管卡应力计算1、悬吊管卡承受的hdpe管道轴向内力管卡受力n=npe=0.022609447mn=2.26104n管卡受力横截面积a=管卡周长*管卡厚度=(0.25*0.0025)st=n/a=0.022609447/(0.25*0.0025)= 36.1751152 mpa =112 mpa最不利位置应力计算st= n/a=0.022609447/(0.04*0.0025*4)= 56.52361mpa =112 mpa2、悬吊管卡承受的hdpe管道竖向荷载管卡受力n=管道竖向荷载=53.30kg=533.0n管卡受力横截面积a=管卡宽度*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、立管卡应力计算1、立管卡承受的hdpe管道轴向内力管卡受力n=npe=0.022609447mn=2.26104n管卡受力横截面积a=管卡周长*管卡厚度=(0.25*0.0025)st= n/a=0.022609447/(0.25*0.0025)= 36.17511