塔设备强度设计计算课件
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㈡基础环板设计1. 基础环板内、外径的确定裙座通过基础环将塔体承受的外力传递到混凝土基础上,基础环的主要尺寸为内、外直径(见下图),其大小一般可参考下式选用(4-68)式中:D ob-基础环的外径,mm;D ib-基础环的内径,mm;D is-裙座底截面的外径,mm。
2. 基础环板厚度计算在操作或试压时,基础环板由于设备自重及各种弯矩的作用,在背风侧外缘的压应力最大,其组合轴向压应力为:(4-69)式中:A b-基础环面积,mm2;W b-基础环的截面系数,mm3;(1)基础环板上无筋板基础环板上无筋板时,可将基础环板简化为一悬臂梁,在均布载荷σbmax的作用下,基础环厚度:(4-70)式中:δb-基础环厚度,mm;[σ]b-基础环材料的许用应力,MPa。
对低碳钢取[σ]b=140MPa。
(2)基础环板上有筋板基础环板上有筋板时,筋板可增加裙座底部刚性,从而减薄基础环厚度。
此时,可将基础环板简化为一受均布载荷σbmax作用的矩形板(b×l)。
基础环厚度:(4-71)式中:δb-基础环厚度,mm;M s-计算力矩,取矩形板X、Y轴的弯矩M x、M y中绝对值较大者,M x、M y按表4-35计算,N·mm/mm。
无论无筋板或有筋板的基础环厚度均不得小于16mm。
㈢地脚螺栓地脚螺栓的作用是使设备能够牢固地固定在基础底座上,以免其受外力作用时发生倾倒。
在风载荷、自重、地震载荷等作用下,塔设备的迎风侧可能出现零值甚至拉力作用,因而必须安装足够数量和一定直径的地脚螺栓。
塔设备在基础面上由螺栓承受的最大拉应力为:(4-72)式中:σB-地脚螺栓承受的最大拉应力,MPa。
当σB≤0时,塔设备可自身稳定,但为固定塔设备位置,应设置一定数量的地脚螺栓。
当σB>0时,塔设备必须设置地脚螺栓。
地脚螺栓的螺纹小径可按式(4-73)计算:(4-73)式中:d1-地脚螺栓螺纹小径,mm;C2-地脚螺栓腐蚀裕量,取3mm;n-地脚螺栓个数,一般取4的倍数;对小直径塔设备可取n=6;[σ]bt-地脚螺栓材料的许用应力,选取Q-235-A时,取[σ]bt=147MPa;选取16Mn时,取[σ]bt=170MPa。