1400452502.667-176937.6420
塔体16MnR
[σ]t (Mpa)
170[σ](Mpa)170σs (Mpa)裙座Q235-A [σ]t (Mpa)113[σ](Mpa)
113σs (Mpa)13.040062mm 12.979614mm 1塔壳和裙座质量
A 圆筒质量
塔体圆筒高度H 039.86m
外径D 0
1436mm
圆筒质量m 125090.283kg B 封头质量
324.61
封头质量m 2649.22kg
C 裙座质量锥形裙座尺寸
Dis 2000mm 2m dis 1400mm
1.4m
裙座质量m 3
3813.1614kg
D 塔壳和裙座质量m 0129552.664kg 2塔内构件质量
75kg/m
3
塔内构件质量m 027966.2934kg 37388.166kg 4
保温材料质量
查得
DN(mm )曲面高度mm
直边高度
1400350401600400
40
保温材料质量m 03
5888.1564kg
三. 塔的质量载荷计算
查得DN=1400mm,壁厚18mm 的标准椭圆形封头质量由于锥角很小,故可按圆筒计算,取锥体的平均直径查得浮阀塔盘单位质量人孔,法兰,接管与附属物质量m a 一. 选择材料二. 按计算压力计算筒体和封头的壁厚塔体S 封头,采用标准椭圆封头S 加上壁厚附加量C=2mm,并名义厚度Sn
6. 场地土为Ⅱ类场地土
7. 支座为φ1200/ φ1800mm,高度Hs=5m 的圆8. 塔体焊接接头系数φ=0.85,塔体与裙座对接9. 塔体与封头的壁厚附加量取C=2mm,裙座厚液相介质密度 ρl(kg/m 3)
机械设计课程设计理论
机械设计条件
塔体内径D （mm ）塔高 H(mm) 1. 每隔15个塔板左右开设一个人孔,共设5个.2. 相应人孔处安装操作平台,平台宽B=900mm 计算压力 Pc(Mpa)操作温度T(oC)塔板数Np
塔板上清液层高度h l (mm) 3. 塔体外表面保温层厚度δs=100mm,材料密度
4. 塔器设置地区基本风压值q 0=500N/m 2
5. 地震设防烈度为7度
5平台,扶梯质量m 044448.8891kg
62306.4446kg
7冲水质量m w 62200.102kg 8全塔操作质量m 057550.614kg 9全塔最小质量m min
48871.134kg
10
全塔最大质量m max 117444.27kg 质量(kg) 塔段号12345
圆筒质量m 1005035.6815035.68
5035.681
封头质量m 20
324.61
000裙座质量m 3
762.632293050.5291
塔壳和裙座质量m 01762.632293375.13915035.6815035.68
5035.681塔内构件质量m 020
0923.62821962.71
1847.256保温材料质量m 03058.921158.1171158.121158.117平台,扶梯质量m 0440697.77782857.7778857.778857.7778塔内物料质量m 050629.06183194.4792413.268
413.2682人孔附属物质量m a 190.65807843.78479
1258.921258.92
1258.92冲水质量m w 0
420.212315.04
12315
12315.04塔段操作质量m 0993.290365604.68369428.60410686.510571.02塔段最大质量m max
993.290365395.821721549.1722588.2
22472.8
塔段最小质量m min 993.290364975.62178495.2228703.048679.948塔段长度(mm)10004000800080008000人孔,平台数01111塔板数0081716
2.283506s 塔的第二振型
10.08地震影响系数α1
0.0166802
H/Di=
32.3214 >15
2确定危险截面
0-0截面1-1截面
3
A 0-0截面
M E l 0-0N*mm B 1-1截面M E l 1-1N*mm C
2-2截面
M E l 2-2
N*mm
1风力计算
海边为A型
1.38
大连
500q1A 风振系数的计算
1
2
六. 风载荷计算
94334877.6塔段号
计算危险截面的地震弯距
97346645.0382304958.2裙座基底截面由地震设防烈度为7度, 查得αmax =由Ⅱ类场地土且
结构综合影响
操作时塔内物料质量m 05
釜液深度h 0
将全塔分为7段,各段质量载荷如下五. 地震载荷计算
四. 塔的自振周期计算
等直径,等厚度塔的基本自振周期T 1笼式扶梯单位质量q F
3.210.2330.720.780.010.081.1 1.381.01964
1.135652
B 有效直径D ei 的计算
100mm 塔段号1234塔段长度l i 1000400080008000K 3(mm)400400400400K 4=2*∑A/l i
025*******D ei (mm)2036228621612161C 水平风力计算
结果如下塔段号1
234K 10.70.70.70.7K 2i 1.0196364 1.135652 1.36269
1.592941
q 0(N/m 2)690690690690f i 1.1 1.38 1.56 1.7l i (mm)1000400080008000D ei (mm)20362286
2161
2161风力P i (N)
1102.9686921.6217750.7
22612.08
2
危险截面风弯距计算
A 0-0截面
M w 0-0N*mm B
1-1截面
M w 1-1N*mm C 2-2截面
M w 2-2
N*mm
1
58.340625Mpa 2
A 0-0截面σ20-0-5.61279Mpa
B 1-1截面σ21-1-6.88689Mpa Asm
C
2-2截面
σ22-2-7.09877Mpa
3
A 0-0截面M max 0-0N*mm B
1-1截面
M max 1-1
N*mm C 2-2截面M max 2-2
N*mm
3266028888七. 各种载荷引起的轴向应力计算
计算压力引起的轴向拉应力σ1操作质量引起的轴向压应力σ
2
最大弯距引起的轴向应力σ
3
38452007223994005975384520072232660288883994005975八. 筒体和裙座危险截面的强度与稳定性校核
振型系数φ
zi (取u=1)
风压高度变化系数f i (B类)风振系数K 2i
有效直径D ei 的计算结果如下塔和管线的保温层厚度δsi =δps 设笼式扶梯与塔顶管线成90o角,取平台构件的投
计算截面距地面高度h it (m )脉动增大系数ξ(B类)脉动影响系数νi (B类)
1
A 强度校核
173.4Mpa>126.7874B 稳定性校核
180Mpa>82.9112
2σmax 组压0-0-85.071013Mpa A=0.001489σmax 组压1-1-134.23115Mpa
[σ]cr
1A 试验压力p T 3.33375Mpa
σ147.53530.9*σs *φ =263.925Mpa >σB 72.925781Mpa
C -15.4605Mpa
D 39.780968±Mpa
E σmax 组拉2-297.2462Mpa 许用应力0.9*Kσs *φ
316.71Mpa
F σmax 组压2-2-55.2415Mpa
许用应力
180Mpa
2
A σ20-0-11.446Mpa σ21-1-14.17Mpa
B σ30-023.8375±Mpa σ31-1
152.813±Mpa
C σmax 组压0-0-35.2831Mpa
σmax 组压1-1
许用应力168Mpa
1基础环尺寸
取D ob
2400mm
取D ib
18402
基础环应力校核
8.88E+08mm 3A σbmax 4.798863Mpa B σbmax
1.965902Mpa
选用150号混凝土许用应力R a 7.5Mpa >σbmax 3
基础环厚度
（有筋板） b=167mm M42l 160-22082.99594.654140Mpa
基础环材料的许用应力[σ]b
满足要求地脚螺栓直径查得M x =-0.165*σbmax *b 2N*mm/mm 查得M y =0.0781*σbmax *l 2
N*mm/mm >σmax 组压2-2
裙座水压试验应力校核
水压试验时，重力引起的轴向应力σ2
基础环抗弯截面系数Z b
基础环面积A b
由弯距引起的轴向应力σ3
最大组合轴向压应力校核
满足要求
十. 基础环设计
水压试验时，重力引起的轴向应力σ22-2由弯距引起的轴向应力σ32-2最大组合轴向拉应力校核最大组合轴向压应力校核九. 筒体和裙座水压试验应力校核
筒体水压试验应力校核
由试验压力引起的环向应力σ满足要求
由试验压力引起的轴向应力σ1筒体危险截面2-2处的最大组合轴向压应力σmax组压2-2许用轴向压应力[σ]cr 筒体危险截面2-2处的最大组合轴向拉应力σmax组拉2-2许用轴向拉应力筒体的强度与稳定性校核
裙座的稳定性校核
裙座危险截面0-0及1-1处的最大组合轴向压应力
基础环厚度S b 30.763746mm
取S b
35mm
1
A 4.23948Mpa
取σB
4.23948Mpa
2
地脚螺栓直径
取地脚螺栓个数n=28147
十一. 地脚螺栓设计
地脚螺栓承受的最大拉应力σB 由于σB >0,故此塔设备必须安装地脚螺栓
以上各项计算均满足强度条件及稳定性条件
地脚螺栓材料的许用应力[σ]bt 查得地脚螺栓直径M56选用28个M56的地脚螺栓，满足要求
计理论数值计算
开设一个人孔,共设5个.
作平台,平台宽B=900mm,单位质量150kg/m3
厚度δs=100mm,材料密度ρ2=300kg/m3
风压值q0=500N/m2
土
00mm,高度Hs=5m的圆锥形裙座
=0.85,塔体与裙座对接焊接
附加量取C=2mm,裙座厚度附加量取C=2mm
345
235E (Mpa)190000
mm,并圆整,还应考虑刚度,稳定性及多种载荷等因素,取筒体,封头和裙座
18mm Se16mm
1.436m内径Di 1.4mρ钢7850kg/m3
kg直边高度h240mm
Dos2036mm 2.036m
dos1436mm 1.436m
Dim1700mm 1.7m
Dom1736mm 1.736m
mm内表面积m2容积V m3
2.30050.4202
2.97610.6166
40kg/m 0.7m
6
7合计
5035.681
4916.08425058.80324.61
649.220
03813.16
5035.6815240.69429521.21962.711269.9897966.291158.1171189.5315880.92
857.77782884456.89413.2682267.40882330.751258.921310.173
7380.3
12315.0412442.7662123.110686.479565.79757536.322588.2521741.15
117329
8703.038
8282.39748832.6
8000
820045200
10517
1169
0.380584第三
0.12686
0.4
0.5
2-2截面M E 0-0N*mm
M E 1-1N*mm M E 2-2
N*mm
690q1t123597.9
3
4
56
7
裙座与塔底焊接处截面1117918597102881197.8必须考虑高振型影响裙座人孔处截面
地土且近震, 查得Tg=合影响系数 Cz=
h 0
q F
17.224.231.238.245.2333330.820.840.8610.8650.875
0.230.40.590.8211.56 1.7
1.81
1.91 1.981.362692
1.592941 1.84197
2.1141
2.3257576
108mm 567800080008200400400400125125121.951
2161216121615670.70.70.71.841972
2.114084 2.32576
6906906901.81 1.91 1.9880008000820021612161
2161
27839
33716.8839413.5
80517.87
σ30-079.45823±Mpa σ31-1127.3443±Mpa Zsm
30195321
σ32-2
132.6032±Mpa
各危险截面的σ3计算如下塔顶管线外径d 0
件的投影面积∑A=0.5m 2
183.8451Mpa 1.2
Mpa -139.702Mpa A=
0.0021486查得 B=
150Mpa
Mpa
查得 B=
140Mpa
168Mpa
Mpa
-166.983Mpa
mm 1864849mm 2取σbmax
4.798863Mpa
mm b/l 1.04375
22082.9N*mm/mm
取M s =|M x |
max 组压2-2
满足要求
积A b
>σmax 组压2-2
满足要求
满足稳定性条件
满足强度条件压2-2
拉2-2
组合载荷系数 K=
满足稳定性条件
B0.821495Mpa
螺栓
Mpa d149.4533mm