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料仓强度校核计算

2e/Do
结论 结论 MPa MPa MPa
合格 合格 25 10.188024 135 0.0001125 8.4431E-05
由δ 1部分的A值,查图6-7得B值为 由δ 2部分的A值,查图6-7,在曲线左侧,按下式计算 B=(2/3)AE (十)、料仓锥体部分应力计算 1、锥体大端的应力计算 1.1、周向应力 公式:σ
θ
MPa MPa
25 10.188024
=Di(Pn+P2)/(2δ
3eφ
cosθ )
MPa
161.16458
1.2、经向应力 公式:σ z=DiPv/(4δ eφ cosθ )+Wc/(π Diδ eφ cosθ ) 式中:Wc:锥体自重与锥体部分所储物料重量之和,按下式计算: Wc=π Di2Hcγ 1/12+W锥 锥体自重W锥为: 2、锥体任意截面上的应力计算 2.1、锥体任意截面上的垂直力 公式:Pv=γ 1Di/(4kμ cosθ )(1-e^(-4kμ hcosθ /Di))1E-6 h:料仓计算截面以上的储料高度 2.2、锥体任意截面上的水平力 公式:Ph=kPv 2.3、锥体任意截面上的法向力 公式:Pn=Ph(sinα )^2+Pv(cosα )^2 2.4、周向应力 公式:σ
θ θ I-I z3=32Do1M E/(π I-I z3=32Do2M E/(π
(Do1^4-Di^4)) (Do2^4-Di^4))
MPa MPa
0.33154029 0.44220161
=PhDi/(2δ =PhDi/(2δ
1eφ 2eφ
) )
MPa MPa
26.6621775 30.0447046
1.1、摩擦力、物料轴向压力及气相压力产生的轴向应力 环型支撑以上部分产生压应力 对δ 1部分:公式:σ 对δ 2部分:公式:σ
i-i Z1=∑P f/(π i-δ
1e)+P2Di/(4δ 1e) 2e)+P2Di/(4δ 2e)
MPa MPa
20.4253943 27.233859
0.5 1e)
结论
合格
MPa MPa
0.17675781 0.00060856
结论
合格
N 个 mm
1142596.42 4 4200
mm
228.935345
2.2、圆筒上带垫板的有效加强宽度 公式:Ls1=1.1(Do1δ 垫板厚度:δ 附偏差:
0.5 4e) 4
mm mm mm
229.239578 8 0.8
MPa MPa
70.9244217 29.0075201
结论 MPa
合格 122
4.2、轴向组合压应力按下式校核 对δ 1部分:评定条件:σ ∑z<[σ ]cr 对δ 2部分:评定条件:σ ∑z<[σ ]cr 仓筒材料的许用轴向压应力[σ ]cr按下式计算 对δ 1部分:[σ ]cr=min(B,0.9σ s) 对δ 2部分:[σ ]cr=min(B,0.9σ s) 设计温度下材料的屈服强度σ s 值为: B值按以下方法计算 (具体见Pg5,3.6.4) 对δ 1部分:A=0.094δ 1e/Do 对δ 2部分:A=0.094δ
2.3、组合截面的惯性距 公式:I=I1+I2+I3 I1=(1/12)B T+BTa1 I2=(1/12)δ
4 3 3 2 2
mm4 mm mm
4 4
160168936 106399873 25127866 28641197 300 40
Ls1+δ 4Ls1a2
I3=(1/12)δ 13Ls+δ 1Lsa32 式中:B:刚性环的宽度 T:刚性环的厚度
0.12678415 0.16904554 954 400 400
对δ 2部分:公式:σ Z2=((m1+m2+m3)g+Ws)/(π Diδ 2e) 式中:m1:料仓顶盖质量 m2:附加设备质量 m3:活载(检修人员、配件、工具)质量 Ws:雪载荷,此处不考虑 1.3、由最大弯矩在仓筒中产生的轴向应力 对δ 1部分:公式:σ 对δ 2部分:公式:σ 2、周向应力 对δ 1部分:公式:σ 对δ 2部分:公式:σ
k1:基本振型参与系数,按式(14-13)计算:
mm mm mm mm
5000 21000 32000 22000
N Kg mm
4015.66328 0.5 8348.97097 14960 0.14374747 0.3 0.23 0.68215824
2、垂直地震力 当设防烈度为8度或9度区应考虑上下两个方向垂直地震力的作用。 3、地震弯矩 公式:MI-IE1=∑Fk1(hk-h) 式中:h:任意计算截面到底截面的距离 4、当料仓高度大于20m时,还须考虑高振型的影响,按下式计算 MI-IE=1.25MI-IE1 (五)、风载荷 设备安装在室内,无需考虑风载荷 (六)、偏心弯矩 料仓为轴对称结构,偏心载荷为0,无需考虑偏心弯矩 (七)、最大弯矩 不考虑分弯矩,偏心弯矩为0,最大弯矩即为地震弯矩 公式:Mmax=MI-IE (八)、雪载荷 设备安装在室内,无需考虑雪载荷 (九)、仓筒应力计算 1、轴向应力计算 N.mm 75092903.4 N.mm 75092903.4 N.mm 60074322.7 mm 0
θ
3eφ
cosθ )+Wc/(π Diδ
3eφ
cosθ )
MPa
88.9561253
<[σ ]t
结论
合格
3.2、轴向应力 评定条件:σ ∑z<[σ ]cr (十一)、料仓顶盖计算 1、此处为蝶形封头,R=Di=3200,r=0.1Di=320,δ =10 2、许用外压为:[P]=0.1Et(δ /R)2 3、仓顶附件等产生的压力:P=mg/(π Di2/4) 4、结果评定 以上各项数据满足自支承式拱顶的要求 (十二)、环行支座 1、支承受力分析(由于设备在室内,不考虑风载,仅按下计算) 公式:Ft=4Mmax/(nDb)+m0g/n 式中:n:支承数, Db:固定螺栓中心直径 2、刚性环的组合截面的惯性距 2.1、圆筒壳体上有效加强宽度 公式:Ls=1.1(Doδ
(压应力)
3.2、轴向应力与周向应力组合 对δ 1部分:公式:σ =(σ ∑z^2+σ 对δ 2部分:公式:σ =(σ ∑z^2+σ 4、应力评定 4.1、组合应力σ 按下式校核 评定条件:σ <[σ ]t 设计温度下材料的许用应力[σ ] 值为:
t θ θ
^2-σ ∑zσ ^2-σ ∑zσ
θ θ
)^0.5 )^0.5
3、应力组合 3.1、轴向应力组合 对δ 1部分:支座以上部分:公式:σ ∑z=σ 支座以下部分:公式:σ ∑z=σ 对δ 2部分:公式:σ ∑z=σ
z1+σ z2+σ z3
z1+σ z2+σ z3 z1+σ z2+σ z3
(压应力) MPa (拉应力) MPa MPa
20.8837187 80.391657 27.8451062
Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg
458600.27 28928.20 9703.90 20593.20 0.00 399374.97 0.00 0.00
Kg
399374.97
MPa MPa
0.22864528 0.19323946 0.23788308 32000 22000
mm mm
MPa MPa
0.05439084 0.0459684
N
1184.48123
MPa
0.17131732
s mm4 mm Kg Kg
4
0.50574284 6.813E+11 5.1047E+11 4771.52129 3577.44968
各质心的高度为:h1 h2 各计算段长度为:H1'为: H2'为: (四)、地震载荷 1、水平振力 公式:Fk1=Cza1η k1mkg 式中:Cz:综合影响系数,取Cz=0.5 mk:距离地面hk处的集中质量 此处hk为: a1:对应于料仓基本自振周期的地震影响系数a值 a=(Tg/T)^0.9amax Tg:各类场地土的特征周期 amax:地震影响系数的最大值 η
mm4 mm mm
a:组合截面的惯性轴位置,按下式计算 a=(0.5B T+δ 4Ls1(B+0.5δ 4)+δ 1Ls(B+δ 4+0.5δ 1))/(BT+δ 4Ls1+δ 1Ls) a1=a-0.5B a2=B+0.5δ 4-a a3=B+δ 4+0.5δ 1-a Ds=Do+2(δ 4+B-a) 3、支座处作用于刚性环上的力 公式:F=Ftb/h 式中:b:固定螺栓至筒壁的距离 h:支座刚性环间的距离 4、计算刚性环组合截面上的内力、应力 4.1、支座处 4.1.1、内力距 公式:Mr=-0.5FRs(1/ξ -ctgξ ) 式中:Rs=Ds/2 ξ :支座间夹角的一半,对四支座时为π /4 4.1.2、周向力 公式:Tr=0.5Fctgξ 4.1.3、应力 公式:σ =ABS(Mr)a/I+Tr/A 式中:A:组合截面的面积,按下式计算 A=BT+δ 4Ls1+δ 1Ls 4.2、两支座中间处 4.2.1、内力距 公式:Mr=0.5FRs(1/sinξ -1/ξ ) 4.1.2、周向力 公式:Tr=0.5F(1/sinξ ) 4.2.3、应力 公式:σ =ABS(Mr)a/I+Tr/A 5、应力评定 评定条件:σ <[σ ]t 结论 合格
o
m/s2
9.81 2.71828 3.14159265
mm mm mm mm
o o
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