Выбор опоры

6.2 Выбор опоры

С учетом минимального веса аппарата G_А=810,393 кН по ОСТ 26-467-78 выбирается опора 3 типа с кольцевым опорным поясом, показан на рисунке , со следующими основными размерами:

высота опоры H₁=2000 мм;

наружный диаметр кольца D₁=1480 мм;

диаметр D₂=1150 мм;

диаметр D_б=1360 мм;

толщина стенки опоры s₁=10 мм;

толщина стенки опоры s₂=20 мм;

толщина стенки опоры s₃=20 мм;

число болтов z_б=16 шт.;

диаметр отверстия под болт d₂=35 мм;

диаметр болтов d_б=М30.

Рисунок 11 – Конструкция цилиндрической опоры 3 типа

7 Расчет на ветровую нагрузку

Цель расчета: определение расчетных усилий для колонны от ветровых нагрузок.

Исходные данные для расчета:

– высота колонны H=30,3 м;

– коэффициент неравномерности сжатия грунта C_F=2×10⁸ H/м³;

– скоростной напор ветра 0,0005 МН/м²;

– модуль продольной упругости Е=1,75×10⁵ МПа;

7.1 Определение периода собственных колебаний колонны

Колонну разбиваем по высоте на три участка. Расчетная схема показана на рисунке 12. Вес участка аппарата принимают сосредоточенным в его середине. Нагрузку от веса аппарата прикладывают вертикально, а ветровую горизонтально.

Рисунок 12 – Расчетная схема колонны

Период основного тона собственных колебаний аппарата переменного сечения следует определим по формуле

T=2×H , (103)

где a_i - относительное перемещение центров тяжести участков рассчитываемое по формуле

 

, (104)

где b_i - коэффициент, определяемый по формуле

, (105)

g - коэффициент, определяемый по формуле

, (106)

D , l , m - определяют по формулам:

, (107)

, (108)

, ( 109)

Момент инерции сечения аппарата найдем по формуле

, (110)

м⁴;

м⁴;

м⁴.

Момент сечения подошвы фундамента

, (111)

м⁴.

Проведем расчет по формулам (102)…(108)

,

,

,

.

,

,

 

,

,

,

7.2 Определение изгибающего момента от ветровой нагрузки

При расчете ветровая нагрузка, распределенная непрерывно по высоте аппарата, заменяется сосредоточенными горизонтальными силами P_i, приложенными в серединах участков, как показано на рисунке 12.

Изгибающий момент в расчетном сечении на высоте  следует определять по формуле

, (112)

где M_vJ- ветровой момент от действия ветра на площадки обслуживания, Н×м.

Ветровая нагрузка на i - м участке

,  (113)

Статическая составляющая ветровой нагрузки на i - м участке

, (114)

Динамическая составляющая ветровой нагрузки на i - м участке

(115)

Нормативное значение статической составляющей ветровой нагрузки на середине i - го участка аппарата

, (116)

где q ₀ - определяется по ГОСТ Р 51273-99, q₀=230 H/м²;

,  (117)

для аппаратов круглого сечения K = 0,7.

Коэффициент динамичности x находится в зависимости от параметра

. (118)

Коэффициент динамичности x определяется по формуле

. (119)

Коэффициент пространственной корреляции пульсации ветра n определяют по формуле

. (120)

Приведенное относительное ускорение центра тяжести i - го участка

, (121)

где a _i , a _n  - относительное перемещение i - го и n - го участка при основном колебании

Если X > 10, то

 , (122)

Если X £ 10, то m _n = 0,6.

Изгибающий момент в расчетном сечении на высоте от действия ветровой нагрузки на обслуживающую площадку следует определять по формуле

, (123)

где А_J - общая площадь, включенная в контур площадки, м².

Коэффициент c_J по формуле

(124)

Проведем расчет по формулам (111)…(123).

,

,

,

,

,

m₂=0,6,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

м²,

,

,

,

,

,

,

,

,

8 Расчёт корпуса аппарата от совместного действия всех нагрузок [5]

Цель расчёта: Проверка аппарата на прочность и устойчивость в результате совместного действия всех нагрузок

Исходные данные:

p – расчётное давление, P_R=11 МПа;

D – внутренний диаметр аппарата, D=1200 мм;

s – толщина стенки аппарата, S=50 мм;

c – сумма прибавок к толщине стенки, С=2 мм;

F – расчётное осевое сжимающее усилие в сечении У-У , F = 0,81 МН ;

М – расчётный изгибающий момент в сечении У-У , М = 0,206 МН×м ;

f_т – коэффициент прочности кольцевого сварного шва , f_т =1;

f_p – коэффициент прочности продольного сварного шва , f_p=1.

Рисунок 13 – Расчётная схема аппарата