SolidWorks支架受力分析报告.docx

管道支吊架受力分析总结
管道安装在机电安装工程中占较大的比重，而管道支吊架的制安在管道安装中扮演着主要的角色，它直接关系到管道的承重流向及观感。有些支吊架不但影响观感，更存在着安全隐患，为了消除管道支吊架存在的各种隐患，使P0·A(kg)
式中 P 0—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·(A 1-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）
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
钢与钢滚动接触取
管道与土壤接触取～
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=。
三、其他影响因素
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 ；
—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 ；
—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 90°弯管对接组成如⑴所述 , 每个转弯
处流体对弯管都存在作用力 , 每处作用力的合力记为 R1 、R2 、R3 、 R4 , 由理论力学
可知 , R1 和 R4 可合成为 R14 , R2 和 R3 可合成为 R23 , 而 R14与R23大小相等 , 方向相
反 , 且作用于同一直线上 , 它们是互相平衡的。即方形补偿器由于内压产生的作用力 ,
在其自身就已平衡 , 不会形成对固定支架的轴向推力。
⑶虚线方框内固定支架的轴向推力计算
a . 原设计管线虚线方框内固定支架的轴向推力计算
由图 2 可知方形补偿器对固定支架不会形成轴向推力 , 根据固定支架所承受水平推力的三项 ( 即摩擦反力 Pm 、各种补偿器的弹性反力 Pk 、不平衡轴向内压力 Pn)可知 , 该固定支架的轴向推力 F1 可用下式表达 ( 此时 Pn =0) 。
F1 = ·k·μ· q1·L1 +Pk1 ··k·μ· q2·L2 +Pk2)
式中 :q1 、q2 —计算管段的管道单位长