管架及鋼構(gòu)平臺(tái)計(jì)算Kentwang一.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)二.公共管架計(jì)算三.鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)計(jì)算目錄一.材料力學(xué)基礎(chǔ)1.工程構(gòu)件或機(jī)械在正常工作中應(yīng)承擔(dān)一定的負(fù)載,在承擔(dān)負(fù)載時(shí),工程構(gòu)件或機(jī)械應(yīng)滿足下列要求:a.強(qiáng)度要求

在規(guī)定載荷作用下的構(gòu)件當(dāng)然不應(yīng)破壞.例如,沖床曲軸不可折斷,儲(chǔ)氣罐不應(yīng)爆破.強(qiáng)度要求就是指構(gòu)件應(yīng)有足夠的抵抗破壞的能力.b..剛度要求

在規(guī)定載荷作用下,構(gòu)件即使有足夠的強(qiáng)度,但若變形過(guò)大,仍不能正常工作.例如,若齒輪軸變形過(guò)大,將造成齒輪和軸承的不均勻磨損,引起噪音.機(jī)床主軸變形過(guò)大,將影響加工精度.剛度要求就是指應(yīng)有足夠抵抗變形的能力.c..穩(wěn)定性要求

有些受壓力作用的細(xì)長(zhǎng)桿,如千斤頂?shù)穆輻U,內(nèi)燃機(jī)的挺桿等,應(yīng)始終維持原有的直線平衡形態(tài),保證不被壓彎.穩(wěn)定性要求就是指構(gòu)件應(yīng)有足夠的保持原有平衡形態(tài)的能力.2.桿件變形的基本形式a.拉（壓）變形上b.剪切變形拉壓變形剪切變形c.扭轉(zhuǎn)變形b.彎曲變形扭轉(zhuǎn)變形彎曲變形3.低碳鋼拉伸時(shí)的力學(xué)性能a.彈性階段

o-a為拉伸初始階段,為彈性變形階段,即卸載后，變形可以完全恢復(fù)，稱這種變形為彈性變形。

而且，應(yīng)力與應(yīng)變成正比關(guān)系，即胡克定律b.屈服階段

應(yīng)力超過(guò)線性階段的最高點(diǎn)b，應(yīng)力基本不增加，而應(yīng)變迅速增加，這種現(xiàn)象稱為材料的屈服。對(duì)應(yīng)的應(yīng)力，稱為材料的屈服極限。

c.強(qiáng)化階段

曲線達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)e，此時(shí)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力最大值，稱材料的強(qiáng)度極限。d.局部變形

過(guò)強(qiáng)度極限e點(diǎn)後,繼續(xù)加載，試件某一局部范圍內(nèi)出現(xiàn)縮頸現(xiàn)象.e.斷面

塑性變形達(dá)一定長(zhǎng)度後f,最終構(gòu)件被拉斷。

二.公共管架計(jì)算1.繪制管架圖2.選用吊架型號(hào)

此項(xiàng)工程採(cǎi)用C型槽鋼作吊架,材質(zhì)Q235,屈服應(yīng)力σb=235MPa

3.計(jì)算各部分重量

房屋結(jié)構(gòu)梁間距為6m,故管架間距=6M,管重以6M計(jì)算.

a.吊架

初選10#C型槽鋼作吊架,理論重量:10.002kg/m跨距

2.11m,G0=21.1kg

b.熱水管送HWS

DN200*6.5mm=37kg/m,水重33kg/m,保溫重1.1kg/m,熱水管

重:G1=(37+33+1.1)*6m=426kg

c.熱水管回HWR

同HWS,G2=426kg.

d.冰水送水管CHS

DN250*7.0=51kg/m,水重52kg/m保溫重2kg/m,冰水送水管

重:G3=(51+52+2)*6=630Kg.

e.冰水回水管CHR

同送水管CHS:G4=630kga.C型槽鋼:RA=1/2qL=1/2*10.002*2.11=10.56kg彎距圖:Mamax=1/8qL?2=5.6kg.mb.HWS

RA=426*(2.11-0.24)/2.11=377.6kg彎距圖:Mbmax=377.6*0.24=102.2kg.m4.計(jì)算各各負(fù)載A.B支座受力.繪制受力圖.c.HWR

RA=Q*b/l=426*(2.11-0.67)/2.11=290.7kgMcmax=290.7*0.67=194.8kg.md.CHS

RA=Q*b/l=630*(2.11-1.14)/2.11=289.6kg

Md=289.6*1.14=330.2e.CHR

RA=Q*b/l=630*0.46/2.11=137.3kgMemax=(630-137.3)*0.46=226.6kg.m5.計(jì)算各點(diǎn)彎距,取最大值;Mamax=1.3+90.6+69.8+69.5+33=264.2Kg.mMbmax=3.5+69.8+194.8+194.1+92=554.2kg.mMcmax=5.6+51.1+142.7+305.6+144.9=649.9kg.mMdmax=5.1+47+131.2+330.2+156.6=670.1kg.mMemax=2.4+22.3+62.2+156.6+226.6=554.2kg.mMmax=670.1kg.m6.強(qiáng)度計(jì)算對(duì)稱結(jié)構(gòu)鋼強(qiáng)度計(jì)算公式若構(gòu)件可用則需滿足.σ<σs/(K)K=(k1*k2*k3)K1——荷載系數(shù)，考慮荷載的可能變動(dòng)，取K1=1.23;

K2——鋼材的抗力分項(xiàng)系數(shù)取為，Q235鋼為1.087，Q345、Q390、Q420鋼為1.111。

K3——工作條件系數(shù)，考慮結(jié)構(gòu)或連接的特點(diǎn)以及設(shè)計(jì)假定與實(shí)際不符等因素的影響，一般取=1，對(duì)于特殊不利情況取K3=1.05～1.4。強(qiáng)度計(jì)算公式常用材料屈服應(yīng)力值如下表:

查表:10#C型鋼,Wx=39.7cm3理論值:σs=235MPa,表中值約200MPa以初選10#C型鋼校核強(qiáng)度.

σ=670.1*9.8/39.7*10?6=165MPa.

K=k1*k2*k3=1.4~1.96.

取K=1.6計(jì).165>235/1.6MPa

故選12#C型鋼.σ=670.1*9.8/62.1*10?6=105MPa.

則使用12#C型鋼.可滿足使用要求.結(jié)論:10#C型鋼不能滿足要求.7.膨脹螺栓的選用.

參考值如下表:三.鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)計(jì)算1.了解鋼平臺(tái)參數(shù):a.承重?kg/m2

b.面積?m2

c.柱間跨距?m舉例:此鋼構(gòu)平臺(tái)為空調(diào)箱放置平臺(tái)a.承重200kg/m2.空調(diào)箱.維修人員150Kg/m2

總重350kg/m2

b.面積108m2

c.最大柱間跨距5.75m

2.選出最大支撐梁重量.並預(yù)估主梁為22#H型鋼.G1=33.07*5.75=190.15Kg均布載荷190.15/5.75=33.1kg/mG2=0.003*7800*25=585kg均布載荷585/5.75=101.7kg/mG3:20#工型鋼14m*28=392kg均布載荷697.6/5.75=121.3kg/m10#C型鋼23m*10=230kg5#L鋼27m*2.8=75.6G4:25M2*350=8750kg均布載荷8750/5.75=1521.8kg/m結(jié)論:計(jì)算梁所承擔(dān)的重量.承重面積:4.36*5.75=25M2G1:型鋼自身重量

G2:花紋鋼板重量

G3:4.36*5.75區(qū)域內(nèi)輔助梁的質(zhì)量.G4:鋼平臺(tái)上的均布載荷.主要負(fù)荷為平臺(tái)均布載荷.

均布載荷之和:G=33.1+101.7+121.3+1521.8=1777.9kg/m該區(qū)域總重:1777.9*25=44447.5kg.3.