设计条件
壳体材料304
公称直径mm32003210
总高度H1mm8900
壳体总长度H0 mm8500
壳体切线距L mm7000
支承高度H mm1900
封头厚度δ1n mm5
筒体名义厚度δ2n mm5
垫板名义厚度δn mm8
支腿底板厚度δb mm20
壳体保温厚度δis mm0
支腿数量N10
支腿规格159x4.5
支腿底板腐蚀裕度Cb mm2
设计地区基本风压 Pa800
地震设防烈度70.15g
地震影响系数ae0.12
风压高度变化系数fi1
支腿中心圆直径DB mm3210
设备操作质量 m0 kg60000
设计温度下支腿材料的许用应力［σ］147
封头直边h240
计算结果
1.水平风载荷 Pw N
Pw=1.2fiqoD0H0x10(-6)26193.66548.4
设备质心所在高度
Hc=H-h2+L/25360
2.地震作用标准值 Pe N
Pe=aemog70632
3.载荷的确定
水平载荷取Pw和Pe+0.25Pw大值 FH77180.4
垂直载荷取设备最大操作重力W1 N588600
每个支腿的水平反力 R=FH/N7718.04
弯矩拉伸侧单根支腿的垂直反力 N
FL1=4FHxHc/NDB-W1/N-7310.225047
弯矩的压缩侧单根支腿垂直反力 N
FL2=4FHxHc/NDB-W1/N110409.775
4.支腿稳定及强度计算A
单根支腿的周向水平截面惯性矩Ix-x6519374.024Ix=Iy
单根支腿的径向水平截面惯性矩IY-Y6519374.024
单板支腿的横截面面积A mm22183.085
支腿材料弹性模量E MPa201000抗弯截面模量W
支腿材料的屈服强度 Rel MPa245
单根支腿截面的最小回转半径I mm54.6471637
支腿有效长细比λ24.33795114
支腿的极限长细比/λ=(π2xE/0.6Rel)^1/2116.1689997
由于λ≤/λ
ns=3/2+2/3(λ//λ)^2 1.529261479
支腿的许用临界应力 MPa
{σcr}=1.2*(1-0.4(λ//λ)^2)Rel/nsη188.8743548
单根支腿的压应力σc=Fl2/A7.111618312
支腿的稳定验算，σc＜{σcr}压杆稳定
5.支腿剪切计算
支腿的剪切应力：MPa
τ=FH/N*A8.838455672
支腿的许用剪切应力［τ］=0.6［σ］88.2
τ＜［τ］合格
6.支腿变曲计算
壳体外壁至支腿形心距离 mm0
支腿与本体装配的焊缝长度hf mm350
基础板下表面至支腿装配焊缝中心的距离 mm
L1=H+hf/2+502125
单根支腿的最小抗弯截面模量W mm382004.70471
支腿的弯曲应力MPa
σb=R*L1-FL2*e/W199.9987081［σb］235σb＜［σb］合格
7.支腿钢结构综合评价
σc/［σcr］+σb/［σb］≤10.888710974小于1
满足要求
8.地脚螺栓的强度验算
地脚螺栓的拉应力
地脚螺栓螺距tb mm3
一个地脚螺栓的内径d1 mm20.752
一个地脚螺栓的有效截面积：Abt mm2263.5690567
一个支腿地脚螺栓数nbt1
地脚螺栓拉应力σbt MPa
σbt=1/N*nbt*Abt*(4*FH*Hc/Db-W1)-69.33880193
碳钢地脚螺栓常温许用应力［σbt］ MPa147
σbt＜［σbt］合格
9.地脚螺栓的剪切应力
地脚螺栓的剪切应力τbt MPa
τbt=(FH-0.4W1)/N.nbt.Abt-60.044833030
碳钢制地脚螺栓常温下许用剪应力［τbt］MPa117.6
τbt＜［τbt］合格
10.基础板的强度计算
基础上的压缩应力：MPa B180σc1=Fl2/BxB 3.407709103
混凝土许用耐压应力［σc1］MPa11.768
σc1＜［σc1]合格
支腿到基础板边缘的最大长度B mm45.5
基础板的许用应力［σ］ MPa235
所需支腿底板厚度 mm
δb=B(3σc1/［σ］)^1/2+Cb11.49006856
支腿底板厚度 26mm满足要求
11.支腿装配焊缝的强度计算
支腿装配焊缝的计算长度hf1 mm100
焊颖的焊脚高度 tf1 mm12
焊缝的抗弯截面模量：mm3
Z=2xhf1^2xtf1^2/6x√228288.54314
支腿装配焊缝的弯曲应力：σf MPa
σf=R*L1/Z579.7695173
12.支腿装配焊缝的剪切应力
焊缝的横截面积：mm2
A1=2xhf1xtf1/√21697.312588
支腿装配焊缝的剪切应力： MPa
τ1=FL2/A165.04975908
13.支腿装配焊缝的当量应力
σz=√(σf^2+3*τ^2)590.6158706
焊缝系数0.49
支腿装配焊颖的抗弯、抗剪许用应力MPa
1.5[σ]Φ108.045
支腿装配焊缝的弯曲应力：σf
支腿装配焊缝的剪切应力：τ1
支腿装配焊缝的当量应力：σZ
3.14*(D/2)²-3.14*(d/2)²2183.085 3.14（D4-d4）/646519374 D外径159 d内径150 3.14（D4-d4）/(32*D)8200
4.7。