Розрахунок на міцність та стійкість колонних апаратів - Курсовая работа

Мета роботи - зробити розрахунок на міцність та стійкість апаратів колонного типу постійного по висоті перерізу, які установлюються поза будівлями та спорудами на циліндричних або конічних опорах і навантажені внутрішнім надлишковим або зовнішнім тиском, осьовим стискальним зусиллям від власної ваги та згинальним моментом від вітрового навантаження. колонний апарат корпусВизначення згинальних моментів апаратів перемінного поперечного перерізу з допуском у бік запасу міцності можна проводити як для апаратів постійного перерізу з найбільшим діаметром або проводити розрахунок за стандартами [1, 8]. Як розрахункову схему апарата колонного типу при визначенні згинальних моментів від вітрового навантаження приймають консольний пружно защемлений стержень (рисунок 1).При розрахунку колонного апарата на міцність та стійкість установлюють наступні основні розрахункові перерізи (рисунки 1-3): - поперечний переріз в місці зєднання обичайки корпуса з днищем ; Згинальний момент в перерізі приймають рівним згинальному моменту на рівні поверхні фундаменту.Розрахунковий тиск в робочих умовах і в умовах гідравлічних випробувань слід визначати за методичними вказівками [11].При розрахунку колонного апарата необхідно враховувати наступні навантаження: - - вагу колони в робочих умовах, включаючи вагу обслуговуючих майданчиків, ізоляції, внутрішніх пристроїв і робочого середовища, Н;При розрахунку колонних апаратів на міцність та стійкість як розрахункові моменти у відповідних перерізах приймають згинальні моменти, які виникають від вітрового навантаження: - - згинальний момент в робочих умовах, Н·мм;Розрахункову температуру в небезпечних перерізах колонного апарата слід визначати за методичними вказівками [11]. Для елементів опори, які приварюються до корпуса колони, розрахункову температуру в робочих умовах визначають за формулоюВиконавчу товщину стінки корпуса колонного апарата слід попередньо визначити за методичними вказівками [11], після чого її приймають за графіками, наведеними на рисунках 4-6, залежно від внутрішнього діаметра, матеріалу корпуса апарата, розрахункового тиску та розрахункової температури.Період основного тону власних коливань , с, колонного апарата постійного перерізу з рівномірно розподіленою по висоті масою слід визначати для робочих умов, умов випробувань та монтажу за формулою [1, 8] момент інерції поперечного перерізу корпуса колони відносно центральної осі, мм4; Коефіцієнт нерівномірності стиснення ґрунту приймають за даними інженерної геології, а при відсутності таких даних його приймають рівним Н/мм3 [1, 8]. Момент інерції поперечного перерізу корпуса колони відносно центральної осі визначають за формулою: , (4) Якщо точні розміри фундаменту невідомі, момент інерції підошви фундаменту мм4, можна визначати за формулою [1]Розрахунковий згинальний момент , Н·мм, в перерізі слід визначати за формулою Згинальний момент , Н·мм, від дії вітрового навантаження на рівні основи колонного апарата слід визначати за формулою Вітрове навантаження , Н, яке діє на у ділянку колони, визначають за формулою Середню статичну складову вітрового навантаження на у ділянку визначають за формулою Нормативне значення статичної складової вітрового навантаження на середині ї ділянки колони визначають за формулоюСполучення навантажень у відповідних розрахункових перерізах для робочих умов, умов випробувань та монтажу наведені в таблиці 3. Таблиці сполучення навантажень складають для розрахункових перерізів і . Умови роботи Розрахунковий тиск Р, МПА Осьовестискальне зусилля F, Н Розрахунковий згинальний момент М, Н?ммМаксимальне зведене навантаження слід визначати за формулою [2] Де - розрахунковий згинальний момент в основі опори в робочих умовах, Н·мм; внутрішній діаметр опорної обичайки (для конічних опор - внутрішній діаметр циліндричної частини опорної обичайки), який дорівнює внутрішньому діаметру корпуса колони, мм;Розрахунок напружин слід здійснювати в перерізі для робочих умов та умов монтажу за стандартом [2]. Подовжні напружини і , МПА, розраховують за формулами: з навітряного боку Кільцеву напружину , МПА, розраховують за формулою Еквівалентні напружини і , МПА, розраховують за формулами: з навітряного бокуПеревірку корпуса колони на стійкість проводять для робочих умов, умов випробувань та монтажу. Якщо колонний апарат працює під внутрішнім надлишковим тиском або без тиску та товщина стінки опорної обичайки менше або дорівнює товщині стінки обичайки колони, а механічні властивості матеріалу опорної обичайки не перевищують відповідні властивості матеріалу обичайки колони, розрахунок колонного апарата на стійкість не проводять. В іншому випадку перевірку стійкості корпуса слід проводити в перерізі за формулою При цьому допустиме осьове стискальне зусилля за умови міцності для гладкої циліндричної обичайки слід визначати за формулою Допустиме осьове стискальне зусилля за умови місцевої стійкості в межах пружності визначають за формулоюРозрахункові навантаження в перерізі слід приймати відповідно до таблиці 3. Для пе

Зміст

Вступ

1. Теоретична частина

1.1 Загальні відомості

1.2 Розрахункові перерізи

1.3 Розрахункові навантаження

1.3.1 Розрахунковий тиск

1.3.2 Навантаження від власної ваги

1.3.3 Розрахункові згинальні моменти

1.4 Розрахункова температура

1.5 Визначення товщини стінки корпуса колони

1.6 Визначення згинальних моментів від вітрового навантаження

1.6.1 Визначення періоду основного тону власних коливань

1.6.2 Визначення згинальних моментів від вітрового навантаження в розрахункових перерізах

1.7 Сполучення навантажень

1.8 Розрахунок зведених навантажень та вибір опори

1.9 Розрахунок корпуса колонного апарата на міцність та стійкість

1.9.1 Перевірка міцності корпуса

1.9.2 Перевірка корпуса на стійкість

1.10 Розрахунок опорної обичайки

1.10.1 Розрахунок зварного шва, який зєднує корпус колони з опорною обичайкою

1.10.2 Розрахунок на стійкість опорної обичайки в зоні отворів

1.10.3 Розрахунок довжини перехідної частини опорної обичайки з корозійностійкої сталі

2. Практична частина

2.1 Розрахунок колонного апарату на міцність та стійкість

2.1.1 Вихідні дані

2.2 Визначення товщини стінки корпуса

2.3 Визначення згинальних моментів від вітрового навантаження

2.3.1 Визначення періоду основного тону власних коливань

2.3.2 Визначення згинальних моментів в розрахункових перерізах

2.4 Сполучення навантажень

2.5 Розрахунок зведених навантажень та вибір опори

2.6 Розрахунок корпуса колонного апарата на міцність та стійкість

2.6.1 Перевірка міцності корпуса

2.6.2 Перевірка корпуса колони на стійкість

2.7 Розрахунок опорної обичайки

2.7.1 Розрахунок зварного шва, який зєднує корпус колони з опорною обичайкою

2.7.2 Розрахунок на стійкість опорної обичайки в зоні отворів

2.7.3 Розрахунок довжини перехідної частини опорної обичайки з корозійностійкої сталі

Висновок

Література