排烟风机支架计算
排烟风机支架的计算需要综合考虑风机重量、运行荷载、地震力、风荷载等因素，确保支架结构安全可靠。以下是详细的计算步骤和要点：
1. 确定荷载类型
(1) 永久荷载（恒载）
- 风机自重：包括风机本体、电机、外壳等重量（查阅设备技术参数）。
- 管道重量：连接风管的重量（需计算风管材料体积×密度）。
- 支架自重：钢材或其他材料的重量。
(2) 可变荷载（活载）
- 振动荷载：风机运行时产生的动荷载，通常按风机自重的 1.5~2倍 估算。
- 风荷载：仅对室外安装的支架，按《建筑结构荷载规范》（GB 50009）计算。
- 地震作用：按《建筑抗震设计规范》（GB 50011）计算水平地震力。
2. 荷载组合
根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009），常用组合：
- 基本组合（强度计算）：
( 1.2 \times \text{恒载} + 1.4 \times \text{活载} )
（若活载以振动为主，系数可调整为1.3） - 地震组合：
( 1.0 \times \text{恒载} + 1.3 \times \text{地震力} )
3. 支架结构计算
(1) 材料选择
- 常用Q235B钢材，许用应力 ( f = 215 \text{MPa} )，抗剪 ( f_v = 125 \text{MPa} )。
- 螺栓等级（如4.8级、8.8级）需满足抗拉、抗剪要求。
(2) 强度验算
-
抗弯强度：
( \sigma = \frac{M{\text{max}}}{W} \leq f )
( M{\text{max}} )：最大弯矩（由荷载×力臂计算）；
( W )：截面模量（如槽钢、角钢的截面参数）。 -
抗剪强度：
( \tau = \frac{V_{\text{max}} \cdot S}{I \cdot t} \leq fv )
( V{\text{max}} )：最大剪力；( S )、( I )、( t )：截面几何参数。
(3) 稳定性验算
- 受压构件长细比：
( \lambda = \frac{l_0}{i} \leq [\lambda] )
( l_0 )：计算长度；( i )：截面回转半径；( [\lambda] )：规范限值（通常≤150）。
(4) 连接计算
- 焊缝强度：
角焊缝验算 ( \tau_f = \frac{N}{h_e \cdot l_w} \leq f_f^w )。 - 螺栓抗剪：
( N_v^b = n_v \cdot \frac{\pi d^2}{4} \cdot fv^b \geq V{\text{max}} )。
4. 示例计算（简化版）
已知条件：
- 风机重量 ( G = 500 \text{kg} )（含电机）；
- 支架采用4根L50×5角钢，高度 ( H = 1.5 \text{m} )；
- 地震设防烈度7度（0.1g）。
计算步骤：
- 动荷载：( Q = 1.5 \times 500 = 750 \text{kg} )（按1.5倍估算）。
- 单根角钢受力：
( F = \frac{(1.2 \times 500 + 1.4 \times 750)}{4} \times 9.8 = 3675 \text{N} )。 - 长细比验算：
L50×5角钢 ( i = 1.53 \text{cm} )，( \lambda = 1.5 \times 100 / 1.53 = 98 < 150 )（满足）。 - 强度验算：
L50×5截面面积 ( A = 4.8 \text{cm}^2 )，
( \sigma = \frac{3675}{4.8 \times 10^{-4}} = 7.66 \text{MPa} \ll 215 \text{MPa} )（安全）。
5. 注意事项
- 减振措施：建议加装橡胶减震器，降低振动传递。
- 防腐处理：室外支架需热镀锌或喷涂防腐漆。
- 规范参考：
- GB 50017-2017《钢结构设计标准》
- GB 50738-2011《通风与空调工程施工规范》
如需具体计算书或CAD图纸深化，建议结合结构设计软件（如PKPM、SAP2000）或咨询专业结构工程师。
