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? 水平风载荷
风压高度变化系数,按设备质心所处高度取f i =110m 高度处的基本风压值
q
0=62.5容器外径,有保温层时取保温层外径
D 0
=3132容器壳体总长度H 0
=
3790
水平风载荷:
=1.2*1*62.5*3132*3790*10^-6
=890
? 地震作用标准值计算
地震影响系数a e =0.16设备操作质量m 0=13716重力加速度
g
=
9.81
水平地震作用标准值 =0.16*13716*9.81
=21529
? 载荷的确定
水平载荷F H 取风载荷P w 和(地震载荷P e +0.25P w )较大值F H =21751垂直载荷取设备最大操作重力W 1=134554支腿的个数
N
=
3
每个支腿的水平反力
=21751/3=7250.4支承高度H =2020封头直边高度h 2=50壳体切线距
L
=2150
基础顶面至设备质心的高度
=2020-50+2150/2=3045H 型钢高度W =200H 型钢翼板厚度t 2=12筒体名义厚度δ2n =16垫板名义厚度δn =16容器公称直径DN
=
2900
支柱中心圆直径
=200+2*SQRT((2900/2+16+16)^2-((200-2*12)/2)^2)=3158.8
单根支腿垂直反力(弯矩的拉伸侧)
支腿计算(JB/T4712.2-2007)
=4*21751*3045/(3*3158.8)-134553.96/3=-16894单根支腿垂直反力(弯矩的拉伸侧)
=4*-21751*3045/(3*3158.8)-134553.96/3=-72808? 支腿稳定及强度计算
H型钢宽度B=200
H型钢高度H‘=200
H型钢腹板厚度t1=8
H型钢翼板厚度t2=12
支腿材料的拉伸弹性模量E=206000支腿材料的屈服强度R eL=235.4设备重要度系数η=1
单根支腿的轴向水平截面惯性矩I X-X=46104917单根支腿的径向水平截面惯性矩I Y-Y=16007509单根支腿的横截面面积A=6208假定支腿与壳体的链接为固接,支腿端部为自由端。单根支腿内产生的最大应力,
发生在受压侧的支腿内。单根支腿的压应力为
=-72808/6208=-11.7单根支腿截面的最小回转半径
=200/-11.7=50.779支腿的有效长细比
=0.7*2020/50.779=27.85支腿的极限长细比
=SQRT((3.14159^2*206000)/(0.6*235.4))=120
由 和 决定的系数
=1.5+2/3*(27.85/120)^2= 1.54
=1.2*(1-0.4*(27.85/120)^2)*235.4/(1.54*1)=179.95
支腿稳定性验算:由于σc ≤ [σcr],稳定。
? 支腿剪切计算
设计温度下支腿材料的许用应力[τ]t=105
支腿的许用剪切应力
=0.6*105=63
支腿的剪切应力
=21751/(3*6208)= 1.17
支腿稳定性验算:由于τ ≤ [τ],稳定。
? 支腿弯曲计算
支腿与本体装配的焊缝长度h f=330
支腿的许用弯曲应力[σb]=235
基础板下表面至支腿装配焊缝中心的长度
=2020+330/2+50=2235
壳体外壁至支柱形心距离
=200/2=100
单根支腿的最小抗弯截面模量W min=160075.09支腿的弯曲应力
=16+100/2+50=146.7
支腿的弯曲应力验算:由于σb ≤ [σb],稳定。
? 支腿钢结构综合评价
支腿结构应满足下列要求
=|-11.7/180|+|146.7/235| = 0.7 ≤ 1
满足要求。
? 地脚螺栓的强度验算
地脚螺栓的中心圆直径,取D b等于D B D b=3158.8一个支腿的地脚螺栓数n bt=1
地脚螺栓的内径d1=20.752
地脚螺栓的腐蚀裕度C bt=2
地脚螺栓螺距t b=3
地脚螺栓的许用拉应力[σbt]=147一个地脚螺栓的有效截面积
=3.14159/4*(20.752-2-0.866*3/6)^2=263.6
=(4*21751*3045/3158.8-134553.96)/(3*1*263.6)=-64.1地脚螺栓的拉应力验算:由于σbt ≤ [σbt],安全。
? 地脚螺栓的剪切应力
地脚螺栓的许用剪切应力[τbt]=117.6地脚螺栓的剪切应力
=(21751-0.4*134553.96)/(3*1*263.6)=-40.6当 计算得的值小于0时,其值为0
地脚螺栓的剪切应力验算:由于τbt ≤ [τbt],安全。
? 基础板的强度计算
基础板长度b1=240基础板宽度b2=240混凝土许用耐压应力[σc1]=11.768基础上的压缩应力
=ABS(-72808)/(240*240)= 1.264基础上的压缩应力验算:由于σc1 ≤ [σc1],满足要求。
支腿到基础板边缘的最大长度B=30支腿底板腐蚀裕度C b=2
基础板的许用应力[σ]=235支腿基础板厚度
=ABS(235)/(30*2)= 5.8
? 支腿装配焊缝的剪切应力
焊缝的焊角高度t f1=12每条装配焊缝的计算长度
=330-10=320焊缝的抗弯截面模量
=2*320^2*12/(6*SQRT(2))=289630.9支腿装配焊缝的弯曲应力
=7250.4*2235/289630.9=55.9焊缝的截面面积
=2*320*12/SQRT(2)=5430.6支腿装配焊缝的剪切应力
=ABS(-72808)/5430.6=13.41设计温度下支腿材料的许用应力[σ]t=105支腿装配焊缝的当量应力
=SQRT(55.9^2+3*13.41^2)=60.58焊缝系数Φ=0.49支腿装配焊缝的抗弯,抗剪许用应力
=1.5*105*0.49=77.18支腿装配焊缝的弯曲应力验算:由于σf ≤ B,安全。
支腿装配焊缝的剪切应力验算:由于τ 1 ≤ B,安全。
支腿装配焊缝的当量应力验算:由于σz ≤ B,安全。
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N/m2
mm
mm
N
kg
m/s2
N
N
N
N
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
N
N mm
mm mm mm Mpa Mpa
mm4 mm4 mm2
Mpa Mpa
Mpa
Mpa Mpa Mpa
mm Mpa
mm
mm mm3
mm
mm mm
mm mm Mpa
mm Mpa Mpa mm
mm mm Mpa
Mpa
mm mm Mpa
mm mm mm
Mpa
Mpa Mpa
Mpa Mpa
Mpa mm mm