不锈钢烟囱受力计算
时间：2013-06-03 阅读：891
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北京航天银箭环境工程有限公司 -
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北京航天银箭不锈钢烟囱受力计算：
膨胀螺栓受力计算
根据安装方案，任何两节烟囱固定段之间zui多有两段非固定的标准节，再加上固定段本身，即两件角钢zui多承受了三节烟囱的重量，共为F=190x3=570 Kg；每件固定段或有六个膨胀螺栓（M12）和建筑物固定，或有四个膨胀螺栓和建筑物固定。以四个膨胀螺栓计算如下：
M12螺栓的根部直径为d1=10.106 mm，四个膨胀螺栓总的断面积为：
S=4×3.14×d12/4
=4×3.14×10.106 2/4
=320.692 mm2
=3.207 cm2
膨胀螺栓所受的剪切应力为：
τ=F/S
=570/3.207
=177.7 Kg/ cm2
=17.8 Mpa〈〈〔τ〕=60.9 MPa （螺栓材质为Q235-A）
满足强度要求。
另据《新型五金手册》（中国建筑出版社出版的，p699）可知，在混凝土墙壁上固定设备的膨胀螺栓（M12），钻孔直径19 mm，钻孔深度65 mm，单根螺栓的允许拉力为1030Kg，允许剪力为730Kg，远小于三节烟囱的总重量，实际设计中采用六根或四根螺栓已经十分富裕。
以M20×120膨胀螺栓［材质：A4（SUS316L）］为例：
1,螺栓强度
（其中A4类按性等级能分为A4-50、A4-70和A4-80三类，选用A4-70计算）
查表得：①屈服强度δ0.2=450MPa ②抗拉强度δb=700MPa
一般情况下，塑性材料的许用切应力[τ]与许用拉应力[δb]关系如下：
[τ]=（0.6~0.8）[δb]
取0.7中值计算，③抗剪强度τ=490MPa
2,螺栓有效面积
螺距P取2.5mm
螺栓有效直径=de=d-13√3/24×P=17.6545mm
螺栓有效面积=Ae= π×de2/4 =244.8mm2
3，螺栓的承载力
抗拉承载力=抗拉强度×螺栓有效面积=700N/ mm2×244.8mm2=171360N
抗剪承载力=抗剪强度×螺栓有效面积=490N/ mm2×244.8mm2=119952N
同理可得：
M14×100膨胀螺栓（A4）抗拉承载力=700N/ mm2×115.4mm2=80780N
M14×100膨胀螺栓（A4）抗剪承载力=490N/ mm2×115.4mm2=56546N