專(zhuān)利名稱(chēng)：超寬鋼板風(fēng)管及其加固和吊裝的施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種超寬鋼板風(fēng)管，具體涉及解決超寬風(fēng)管加固、吊裝等問(wèn)題的 方法。
背景技術(shù)：
近幾年，在機(jī)場(chǎng)、會(huì)展中心、體育館、水電站廠(chǎng)房等需要^I送大量空氣的場(chǎng)合， 大截面風(fēng)管的應(yīng)用日趨增多，規(guī)范也將矩形風(fēng)管的最大寬高比放寬到10:1。但是在 設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中并沒(méi)有相應(yīng)的參考依據(jù)，主要依靠經(jīng)驗(yàn)和簡(jiǎn)單的理論計(jì)算來(lái)進(jìn)行設(shè) 計(jì)和相關(guān)參數(shù)的選擇，很多情況下選取的安全系數(shù)過(guò)大，導(dǎo)致材料及能耗的浪費(fèi)。因 此，有必要進(jìn)行綜合技術(shù)研究，系統(tǒng)地分析在超寬大截面風(fēng)管中出現(xiàn)的具有特殊性的 問(wèn)題，以指導(dǎo)優(yōu)化設(shè)計(jì)和施工。青島流亭機(jī)場(chǎng)航站樓擴(kuò)建工程風(fēng)管截面尺寸為7000mmX1000ram由于風(fēng)管截面 大，自重、尺寸和寬高比均己超出了現(xiàn)行規(guī)范所涉及的范圍，所以按照常規(guī)方法施 工難度非常大，且無(wú)法保證施工質(zhì)量和使用效果。發(fā)明內(nèi)容針對(duì)已有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種寬高比接近10: l的超寬鋼板風(fēng)管，該風(fēng) 管的加固和吊裝結(jié)構(gòu)新穎，施工簡(jiǎn)便，節(jié)約成本。本發(fā)明還提供一種寬高比接近10: 1的超寬鋼板風(fēng)管的吊裝和加固方法。 以下詳細(xì)介紹本發(fā)明一種超寬鋼板風(fēng)管，該風(fēng)管安裝于樓板一面，樓板遠(yuǎn)離風(fēng)管 的另一面設(shè)置所述風(fēng)管的吊裝桿，每個(gè)吊裝桿設(shè)置一個(gè)用于固定風(fēng)管的吊桿，該吊桿 的一端固定在所述吊裝桿上，吊桿的另一端固定在風(fēng)管上；所述吊裝桿沿風(fēng)管的長(zhǎng)度 方向設(shè)置多個(gè)，該風(fēng)管內(nèi)沿風(fēng)管的長(zhǎng)度方向均勻的間隔設(shè)置中空的呈管狀結(jié)構(gòu)的支撐 管，該支撐管沿風(fēng)管的高度方向貫穿；所述吊裝桿固定用于吊裝風(fēng)管的吊桿的一端，吊桿的另一端穿過(guò)樓板和風(fēng)管管壁進(jìn)入支撐管內(nèi)，并從支撐管的另一端穿出風(fēng)管管 壁，該吊桿穿出風(fēng)管管壁的一端固定風(fēng)管。優(yōu)化地，所述超寬鋼板風(fēng)管遠(yuǎn)離樓板的一面外設(shè)置橫擔(dān)梁，所述吊桿穿出風(fēng)管管 壁的一端與該橫擔(dān)梁固定。優(yōu)化地，上述支撐管直徑為20 30mm，間距為1500 3000mm。本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)方案是一種超寬鋼板風(fēng)管的固定和吊裝方法，該超寬鋼板風(fēng) 管內(nèi)設(shè)置用于支撐風(fēng)管高度方向的支撐管，支撐管中空；用于吊裝風(fēng)管的吊桿穿過(guò)支 撐管，吊桿一端穿出風(fēng)管的頂面并穿過(guò)樓板固定在吊裝桿上，吊桿的另一端穿出風(fēng)管 的底面并與風(fēng)管固定在一起。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是在大空間、大送風(fēng)量的位置采用超寬大截面風(fēng)管可簡(jiǎn)化施工程 序，增大空間利用率，獲得良好的使用效果。利用鋼管作為支撐桿套管，吊桿穿過(guò)支 撐桿套管的吊裝加固一體化的方法，有效解決了超寬鋼板風(fēng)管的支撐和吊裝問(wèn)題。支 撐桿的存在對(duì)系統(tǒng)總的阻力來(lái)說(shuō)增加的比例不大，對(duì)已選用的風(fēng)機(jī)影響非常小。而且 支撐桿套管的吊裝加固一體化的方法施工簡(jiǎn)便，成本低，在中國(guó)山東省青島市流亭機(jī) 場(chǎng)航站樓二期擴(kuò)建工程中運(yùn)用本發(fā)明的方法和結(jié)構(gòu)，通風(fēng)管道部分原計(jì)劃投資180 萬(wàn)元，實(shí)際節(jié)約材料及機(jī)械臺(tái)班共計(jì)212883元，占原預(yù)算的11.8%。


圖1為本發(fā)明風(fēng)管的截面示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一歩披露。實(shí)施例1:請(qǐng)參閱說(shuō)明書(shū)附圖， 一種超寬鋼板風(fēng)管的固定和吊裝方法，該超寬鋼板風(fēng)管內(nèi)設(shè)置用于支撐風(fēng)管高度方向的支撐管l，支撐管中空；用于吊裝風(fēng)管的吊桿10穿過(guò)支 撐管，吊桿一端穿出風(fēng)管的頂面并穿過(guò)樓板固定在吊裝桿8上，吊桿的另一端穿出風(fēng) 管的底面并與風(fēng)管固定在一起。一種超寬鋼板風(fēng)管，風(fēng)管包括外殼4和內(nèi)壁5，外殼4和內(nèi)壁5之間有5毫米厚 的石棉橡膠板6;外殼4和內(nèi)壁5采用S =3mm的焊接鋼板。該風(fēng)管安裝于樓板7的一 面，樓板7遠(yuǎn)離風(fēng)管的另一面設(shè)置所述風(fēng)管的吊裝桿8，該吊裝桿8在樓板7處設(shè)置 支撐桿9，本實(shí)施例吊裝桿沿風(fēng)管的長(zhǎng)度方向共設(shè)置8組。每個(gè)吊裝桿8設(shè)置一個(gè)用 于固定風(fēng)管的吊桿IO，該吊桿10是M16的螺栓；吊桿10的一端固定在所述吊裝桿8 上，吊裝桿8與吊桿10連接的位置設(shè)置倒鏈11和倒輪12;吊桿10的另一端固定在 風(fēng)管上；該風(fēng)管內(nèi)沿風(fēng)管的長(zhǎng)度方向均勻的間隔設(shè)置中空的呈管狀結(jié)構(gòu)的支撐管1， 支撐管直徑為20 30mm，間距為1500 3000mm;本實(shí)施例支撐管1直徑為25mm，厚 度為2.5mm，間距為2000mm;該支撐管1沿風(fēng)管的高度方向貫穿；所述吊裝桿8固定 用于吊裝風(fēng)管的吊桿10的一端，吊桿10的另一端穿過(guò)樓板7和風(fēng)管管壁進(jìn)入支撐管 l內(nèi)，并從支撐管的另一端穿出風(fēng)管管壁，該吊桿穿出風(fēng)管管壁的一端固定風(fēng)管。超 寬鋼板風(fēng)管遠(yuǎn)離樓板的一面外設(shè)置橫擔(dān)梁2，所述吊桿10穿出風(fēng)管管壁的一端與該 橫擔(dān)梁2用螺母3固定在一起。它的具體結(jié)構(gòu)是在樓板上支撐管1的位置設(shè)置套管 13，吊桿10從套管處穿過(guò)樓板。這樣做的具體原理是支撐桿的加入相當(dāng)于在流體當(dāng)中增加了若干個(gè)圓柱形的物 體，空氣穿過(guò)支撐桿的流動(dòng)可以按照繞流運(yùn)動(dòng)來(lái)分析。繞流中流體作用于物體上的力 通常分解成兩個(gè)分量與來(lái)流方向平行的阻力D和與來(lái)流方向垂直的升力L。由于流 體與物體的作用是相互的，物體對(duì)流體的阻力即構(gòu)成了附加的阻力損失。因此，這里 我們只討論阻力。工程中計(jì)算阻力的公式為<formula>formula see original document page 5</formula>式中^——無(wú)窮遠(yuǎn)處的來(lái)流速度，m/s;eD——阻力系數(shù)；A——物體的特征面積，m2。由于所加的支撐桿直徑為25咖，間距為2000mm，其直徑與風(fēng)管尺寸相比很小， 可認(rèn)為支撐桿不會(huì)對(duì)主流速度產(chǎn)生影響，因此來(lái)流速度等同于風(fēng)管內(nèi)的空氣流速。基于同樣的原因，可以認(rèn)為支撐桿對(duì)氣流的影響只局限在很小的范圍內(nèi)，SP，不同支撐 桿對(duì)氣流的作用不存在相互的千擾，可以單獨(dú)分析。繞流阻力又分為摩擦阻力和壓差阻力兩部分，后者又稱(chēng)為形狀阻力。形狀不十分 復(fù)雜的物體，其摩擦阻力尚可根據(jù)邊界層理論進(jìn)行計(jì)算，但壓差阻力的計(jì)算還沒(méi)有成 熟的理論， 一般物體的繞流阻力只能依靠實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。關(guān)于繞流阻力，前人已經(jīng)做過(guò)了大量的研究，比較有名的就是低雷諾數(shù)下的斯托 克斯公式，適合摩擦阻力占主導(dǎo)地位的情況。但隨著雷諾數(shù)的升高，壓差阻力的比重 逐漸增加，隨著流態(tài)的改變，還會(huì)出現(xiàn)繞流阻力"跌落"的現(xiàn)象。由于問(wèn)題非常復(fù)雜， 對(duì)于這種情況， 一般只能通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試來(lái)確定其繞流阻力系數(shù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的半經(jīng)驗(yàn)理論分析目前對(duì)于典型物體的阻力系數(shù)均有成熟的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可供參考。不考慮支撐桿之間的干擾，計(jì)算可得單根支撐的阻力為<formula>formula see original document page 6</formula>以15m長(zhǎng)的一段風(fēng)管來(lái)計(jì)算，其中共有支撐桿24根，風(fēng)管截面積為7m2。則單 位長(zhǎng)度上由支撐桿產(chǎn)生的壓力降為1.26x24-o28固附 m 15x7該值為風(fēng)管原始阻力的83%，即風(fēng)管實(shí)際阻力增加為原來(lái)的1. 83倍。 在偏離風(fēng)管上下面一定距離，消除了端部效應(yīng)之后，支撐桿附近的流場(chǎng)和壓力場(chǎng) 分布規(guī)律與圓柱繞流基本一致，其典型特征是迎風(fēng)面的正壓區(qū)、對(duì)應(yīng)脫落點(diǎn)附近的負(fù) 壓區(qū)，以及下游的渦旋區(qū)。其具體特征在此不再贅述，因而用圓柱繞流來(lái)計(jì)算支撐桿 阻力是合理的。在支撐桿附近以及下游，流動(dòng)的湍動(dòng)能較之主流區(qū)有了急劇的增加，與湍動(dòng)能耗 散率相結(jié)合可以得到，每根支撐桿對(duì)風(fēng)管阻力的貢獻(xiàn)是相同的。從風(fēng)管內(nèi)的流場(chǎng)和壓力場(chǎng)分布可以看出，支撐桿對(duì)風(fēng)管內(nèi)壓力場(chǎng)的影響僅限于其 周?chē)苄〉膮^(qū)域，而由于支撐桿為順排，上游的尾流會(huì)對(duì)下游產(chǎn)生一定影響，造成來(lái) 流速度的降低，因而求得的阻力會(huì)有所降低。實(shí)際計(jì)算得到的增加支撐桿之后的風(fēng)管比摩阻為0.62Pa/m。即支撐桿產(chǎn)生的阻 力為0.274Pa/m，比理論計(jì)算得到的0. 288Pa/m略低，這與結(jié)合流場(chǎng)分析得到的趨勢(shì) 是一致的，二者相差4.86%?？傊?，支撐桿的存在對(duì)系統(tǒng)總的阻力來(lái)說(shuō)增加的比例不大，對(duì)已選用的風(fēng)機(jī) 影響非常小。
權(quán)利要求
1、一種超寬鋼板風(fēng)管，該風(fēng)管安裝于樓板的一面，樓板遠(yuǎn)離風(fēng)管的另一面設(shè)置所述風(fēng)管的吊裝桿，每個(gè)吊裝桿設(shè)置一個(gè)用于固定風(fēng)管的吊桿，該吊桿的一端固定在所述吊裝桿上，吊桿的另一端固定在風(fēng)管上；所述吊裝桿沿風(fēng)管的長(zhǎng)度方向設(shè)置多個(gè)，其特征是該風(fēng)管內(nèi)沿風(fēng)管的長(zhǎng)度方向均勻的間隔設(shè)置中空的呈管狀結(jié)構(gòu)的支撐管，該支撐管沿風(fēng)管的高度方向貫穿；所述吊裝桿固定用于吊裝風(fēng)管的吊桿的一端，吊桿的另一端穿過(guò)樓板和風(fēng)管管壁進(jìn)入支撐管內(nèi)，并從支撐管的另一端穿出風(fēng)管管壁，該吊桿穿出風(fēng)管管壁的一端固定風(fēng)管。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬鋼板風(fēng)管，其特征是所述超寬鋼板風(fēng)管遠(yuǎn)離樓 板的一面外設(shè)置橫擔(dān)梁，所述吊桿穿出風(fēng)管管壁的一端與該橫擔(dān)梁固定。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超寬鋼板風(fēng)管，其特征是上述支撐管直徑為 20 30mm，間距為1500 3000rara。
4、 一種超寬鋼板風(fēng)管的固定和吊裝方法，其特征是該超寬鋼板風(fēng)管內(nèi)設(shè)置用 于支撐風(fēng)管高度方向的支撐管，支撐管中空；用于吊裝風(fēng)管的吊桿穿過(guò)支撐管， 吊桿一端穿出風(fēng)管的頂面并穿過(guò)樓板固定在吊裝桿上，吊桿的另一端穿出風(fēng)管的 底面并與風(fēng)管固定在一起。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種超寬鋼板風(fēng)管的固定和吊裝方法，其特征是該超寬鋼板風(fēng)管內(nèi)設(shè)置用于支撐風(fēng)管高度方向的支撐管，支撐管中空；用于吊裝風(fēng)管的吊桿穿過(guò)支撐管，吊桿一端穿出風(fēng)管的頂面并穿過(guò)樓板固定在吊裝桿上，吊桿的另一端穿出風(fēng)管的底面并與風(fēng)管固定在一起。在大空間、大送風(fēng)量的位置采用本發(fā)明的超寬大截面風(fēng)管可簡(jiǎn)化施工程序，增大空間利用率，獲得良好的使用效果。利用鋼管作為支撐桿套管，吊桿穿過(guò)支撐桿套管的吊裝加固一體化的方法，有效解決了超寬鋼板風(fēng)管的支撐和吊裝問(wèn)題。
文檔編號(hào)F24F13/02GK101334207SQ20081013910
公開(kāi)日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2008年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月6日
發(fā)明者孫邦君, 波 王, 王乃鵬, 秦貴平 申請(qǐng)人:青島安裝建設(shè)股份有限公司;青建集團(tuán)股份公司