专利名称：超宽钢板风管及其加固和吊装的施工方法
技术领域：
本发明涉及的是一种超宽钢板风管，具体涉及解决超宽风管加固、吊装等问题的 方法。
背景技术：
近几年，在机场、会展中心、体育馆、水电站厂房等需要^I送大量空气的场合， 大截面风管的应用日趋增多，规范也将矩形风管的最大宽高比放宽到10:1。但是在 设计和施工过程中并没有相应的参考依据，主要依靠经验和简单的理论计算来进行设 计和相关参数的选择，很多情况下选取的安全系数过大，导致材料及能耗的浪费。因 此，有必要进行综合技术研究，系统地分析在超宽大截面风管中出现的具有特殊性的 问题，以指导优化设计和施工。青岛流亭机场航站楼扩建工程风管截面尺寸为7000mmX1000ram由于风管截面 大，自重、尺寸和宽高比均己超出了现行规范所涉及的范围，所以按照常规方法施 工难度非常大，且无法保证施工质量和使用效果。发明内容针对已有技术的不足，本发明提供一种宽高比接近10: l的超宽钢板风管，该风 管的加固和吊装结构新颖，施工简便，节约成本。本发明还提供一种宽高比接近10: 1的超宽钢板风管的吊装和加固方法。 以下详细介绍本发明一种超宽钢板风管，该风管安装于楼板一面，楼板远离风管 的另一面设置所述风管的吊装杆，每个吊装杆设置一个用于固定风管的吊杆，该吊杆 的一端固定在所述吊装杆上，吊杆的另一端固定在风管上；所述吊装杆沿风管的长度 方向设置多个，该风管内沿风管的长度方向均匀的间隔设置中空的呈管状结构的支撑 管，该支撑管沿风管的高度方向贯穿；所述吊装杆固定用于吊装风管的吊杆的一端，吊杆的另一端穿过楼板和风管管壁进入支撑管内，并从支撑管的另一端穿出风管管 壁，该吊杆穿出风管管壁的一端固定风管。优化地，所述超宽钢板风管远离楼板的一面外设置横担梁，所述吊杆穿出风管管 壁的一端与该横担梁固定。优化地，上述支撑管直径为20 30mm，间距为1500 3000mm。本发明的另一个技术方案是一种超宽钢板风管的固定和吊装方法，该超宽钢板风 管内设置用于支撑风管高度方向的支撑管，支撑管中空；用于吊装风管的吊杆穿过支 撑管，吊杆一端穿出风管的顶面并穿过楼板固定在吊装杆上，吊杆的另一端穿出风管 的底面并与风管固定在一起。本发明的优点是在大空间、大送风量的位置采用超宽大截面风管可简化施工程 序，增大空间利用率，获得良好的使用效果。利用钢管作为支撑杆套管，吊杆穿过支 撑杆套管的吊装加固一体化的方法，有效解决了超宽钢板风管的支撑和吊装问题。支 撑杆的存在对系统总的阻力来说增加的比例不大，对已选用的风机影响非常小。而且 支撑杆套管的吊装加固一体化的方法施工简便，成本低，在中国山东省青岛市流亭机 场航站楼二期扩建工程中运用本发明的方法和结构，通风管道部分原计划投资180 万元，实际节约材料及机械台班共计212883元，占原预算的11.8%。
图1为本发明风管的截面示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明作进一歩披露。实施例1:请参阅说明书附图， 一种超宽钢板风管的固定和吊装方法，该超宽钢板风管内设置用于支撑风管高度方向的支撑管l，支撑管中空；用于吊装风管的吊杆10穿过支 撑管，吊杆一端穿出风管的顶面并穿过楼板固定在吊装杆8上，吊杆的另一端穿出风 管的底面并与风管固定在一起。一种超宽钢板风管，风管包括外壳4和内壁5，外壳4和内壁5之间有5毫米厚 的石棉橡胶板6;外壳4和内壁5采用S =3mm的焊接钢板。该风管安装于楼板7的一 面，楼板7远离风管的另一面设置所述风管的吊装杆8，该吊装杆8在楼板7处设置 支撑杆9，本实施例吊装杆沿风管的长度方向共设置8组。每个吊装杆8设置一个用 于固定风管的吊杆IO，该吊杆10是M16的螺栓；吊杆10的一端固定在所述吊装杆8 上，吊装杆8与吊杆10连接的位置设置倒链11和倒轮12;吊杆10的另一端固定在 风管上；该风管内沿风管的长度方向均匀的间隔设置中空的呈管状结构的支撑管1， 支撑管直径为20 30mm，间距为1500 3000mm;本实施例支撑管1直径为25mm，厚 度为2.5mm，间距为2000mm;该支撑管1沿风管的高度方向贯穿；所述吊装杆8固定 用于吊装风管的吊杆10的一端，吊杆10的另一端穿过楼板7和风管管壁进入支撑管 l内，并从支撑管的另一端穿出风管管壁，该吊杆穿出风管管壁的一端固定风管。超 宽钢板风管远离楼板的一面外设置横担梁2，所述吊杆10穿出风管管壁的一端与该 横担梁2用螺母3固定在一起。它的具体结构是在楼板上支撑管1的位置设置套管 13，吊杆10从套管处穿过楼板。这样做的具体原理是支撑杆的加入相当于在流体当中增加了若干个圆柱形的物 体，空气穿过支撑杆的流动可以按照绕流运动来分析。绕流中流体作用于物体上的力 通常分解成两个分量与来流方向平行的阻力D和与来流方向垂直的升力L。由于流 体与物体的作用是相互的，物体对流体的阻力即构成了附加的阻力损失。因此，这里 我们只讨论阻力。工程中计算阻力的公式为<formula>formula see original document page 5</formula>式中^——无穷远处的来流速度，m/s;eD——阻力系数；A——物体的特征面积，m2。由于所加的支撑杆直径为25咖，间距为2000mm，其直径与风管尺寸相比很小， 可认为支撑杆不会对主流速度产生影响，因此来流速度等同于风管内的空气流速。基于同样的原因，可以认为支撑杆对气流的影响只局限在很小的范围内，SP，不同支撑 杆对气流的作用不存在相互的千扰，可以单独分析。绕流阻力又分为摩擦阻力和压差阻力两部分，后者又称为形状阻力。形状不十分 复杂的物体，其摩擦阻力尚可根据边界层理论进行计算，但压差阻力的计算还没有成 熟的理论， 一般物体的绕流阻力只能依靠实验来确定。关于绕流阻力，前人已经做过了大量的研究，比较有名的就是低雷诺数下的斯托 克斯公式，适合摩擦阻力占主导地位的情况。但随着雷诺数的升高，压差阻力的比重 逐渐增加，随着流态的改变，还会出现绕流阻力"跌落"的现象。由于问题非常复杂， 对于这种情况， 一般只能通过实验测试来确定其绕流阻力系数。根据实验数据的半经验理论分析目前对于典型物体的阻力系数均有成熟的实验数据可供参考。不考虑支撑杆之间的干扰，计算可得单根支撑的阻力为<formula>formula see original document page 6</formula>以15m长的一段风管来计算，其中共有支撑杆24根，风管截面积为7m2。则单 位长度上由支撑杆产生的压力降为1.26x24-o28固附 m 15x7该值为风管原始阻力的83%，即风管实际阻力增加为原来的1. 83倍。 在偏离风管上下面一定距离，消除了端部效应之后，支撑杆附近的流场和压力场 分布规律与圆柱绕流基本一致，其典型特征是迎风面的正压区、对应脱落点附近的负 压区，以及下游的涡旋区。其具体特征在此不再赘述，因而用圆柱绕流来计算支撑杆 阻力是合理的。在支撑杆附近以及下游，流动的湍动能较之主流区有了急剧的增加，与湍动能耗 散率相结合可以得到，每根支撑杆对风管阻力的贡献是相同的。从风管内的流场和压力场分布可以看出，支撑杆对风管内压力场的影响仅限于其 周围很小的区域，而由于支撑杆为顺排，上游的尾流会对下游产生一定影响，造成来 流速度的降低，因而求得的阻力会有所降低。实际计算得到的增加支撑杆之后的风管比摩阻为0.62Pa/m。即支撑杆产生的阻 力为0.274Pa/m，比理论计算得到的0. 288Pa/m略低，这与结合流场分析得到的趋势 是一致的，二者相差4.86%。总之，支撑杆的存在对系统总的阻力来说增加的比例不大，对已选用的风机 影响非常小。
权利要求
1、一种超宽钢板风管，该风管安装于楼板的一面，楼板远离风管的另一面设置所述风管的吊装杆，每个吊装杆设置一个用于固定风管的吊杆，该吊杆的一端固定在所述吊装杆上，吊杆的另一端固定在风管上；所述吊装杆沿风管的长度方向设置多个，其特征是该风管内沿风管的长度方向均匀的间隔设置中空的呈管状结构的支撑管，该支撑管沿风管的高度方向贯穿；所述吊装杆固定用于吊装风管的吊杆的一端，吊杆的另一端穿过楼板和风管管壁进入支撑管内，并从支撑管的另一端穿出风管管壁，该吊杆穿出风管管壁的一端固定风管。
2、 根据权利要求1所述的超宽钢板风管，其特征是所述超宽钢板风管远离楼 板的一面外设置横担梁，所述吊杆穿出风管管壁的一端与该横担梁固定。
3、 根据权利要求1或2所述的超宽钢板风管，其特征是上述支撑管直径为 20 30mm，间距为1500 3000rara。
4、 一种超宽钢板风管的固定和吊装方法，其特征是该超宽钢板风管内设置用 于支撑风管高度方向的支撑管，支撑管中空；用于吊装风管的吊杆穿过支撑管， 吊杆一端穿出风管的顶面并穿过楼板固定在吊装杆上，吊杆的另一端穿出风管的 底面并与风管固定在一起。
全文摘要
本发明公开了一种超宽钢板风管的固定和吊装方法，其特征是该超宽钢板风管内设置用于支撑风管高度方向的支撑管，支撑管中空；用于吊装风管的吊杆穿过支撑管，吊杆一端穿出风管的顶面并穿过楼板固定在吊装杆上，吊杆的另一端穿出风管的底面并与风管固定在一起。在大空间、大送风量的位置采用本发明的超宽大截面风管可简化施工程序，增大空间利用率，获得良好的使用效果。利用钢管作为支撑杆套管，吊杆穿过支撑杆套管的吊装加固一体化的方法，有效解决了超宽钢板风管的支撑和吊装问题。
文档编号F24F13/02GK101334207SQ20081013910
公开日2008年12月31日 申请日期2008年8月6日 优先权日2008年8月6日
发明者孙邦君, 波 王, 王乃鹏, 秦贵平 申请人:青岛安装建设股份有限公司;青建集团股份公司