Приложение А (рекомендуемое). Расчет на прочность опор

Приложение А
(рекомендуемое)

Расчет на прочность опор

В настоящем приложении приведен расчет на прочность опор различных типов и фундаментных болтов от действия массы аппарата и внешних нагрузок, определяемых в соответствии с ГОСТ 34283.

А.1 Расчет на прочность несущих ушек

Проверку на прочность несущих ушек проводят в двух сечениях: в месте расположения отверстия и месте приварки к обечайке, днищу или подкладному листу.

А.1.1 Несущие ушки в месте расположения отверстия должны быть проверены на условия прочности при растяжении и сдвиге. При этом среднее растягивающее напряжение в сечении ушка, перпендикулярном к направлению действия силы F₁, не должно превышать допускаемого напряжения для материала несущих ушек []_оп, а среднее сдвигающее напряжение в сечении ушка, параллельном направлению действия силы F₁, не должно превышать 0,5[]_оп.

А.1.2 Проверку несущих ушек в месте приварки к обечайке, днищу или подкладному листу следует выполнять в соответствии с формулами (83)-(85), подставляя в формулы (83) и (84) вместо площади и момента сопротивления сварного шва площадь и момент сопротивления сечения несущего ушка в месте приварки и сравнивая расчетное напряжение, полученное по формуле (85), с допускаемым напряжением для материала несущих ушек []_оп.

А.2 Расчет на прочность опорных лап

А.2.1 Проверку опорных лап в месте приварки к обечайке или подкладному листу следует выполнять в соответствии с формулами (83)-(85), подставляя в них вместо площади и момента сопротивления сварного шва площадь и момент сопротивления сечения опорной лапы в месте приварки и сравнивая расчетное напряжение, полученное по формуле (85), с допускаемым напряжением для материала опорной лапы []_оп. Для конструкции опорных лап типа С (см. рисунок 7) следует дополнительно выполнить аналогичную проверку в месте приварки вертикальных ребер к горизонтальной пластине опоры лапы.

А.2.2 Кроме случая нагружения опорных лап вертикальным сжимающим усилием, определяемым по формулам (20) и (21), следует рассмотреть возможность действия на опорную лапу вертикального растягивающего усилия. Для этого надо подставить в формулы (20) и (21) значение изгибающего момента М со знаком минус. Если значение вертикального усилия, действующего на опорную лапу, получится отрицательным, его следует учесть при расчете опорных лап типов А, В, С (см. рисунок 7) и фундаментных или анкерных болтов.

А.2.3 Если F₁ < 0, минимальная толщина нижней полки опорной лапы типов А, В, С (см. рисунок 7) s₆ должна отвечать условию

,

(А.1)

где - коэффициент, определяемый по формуле

(А.2)

или по рисунку 7 ГОСТ 34233.9 при b₄ = l₁ - s₂ и b₅ = g - s₇.

А.2.4 Если вертикальное усилие, действующее на опорную лапу, F₁  0, анкерные болты следует проверить на срез по формуле

.

(А.3)

Если вертикальное усилие, действующее на опорную лапу, F₁ < 0, анкерные болты следует проверить на совместные действия растяжения и сдвига по формуле

,

(А.4)

где - напряжение растяжения в анкерном болте

,

(А.5)

- напряжение сдвига в анкерном болте определяют по формуле (А.3).

А.3 Расчет на прочность седловых опор

А.3.1 Усилия, действующие на седловые опоры, определяют, исходя из расчетной схемы, описанной в 7.1.3, и рассчитывают по правилам строительной механики.

А.3.2 Допускается использовать упрощенные схемы определения расчетных нагрузок, действующих на седловые опоры, дающие результаты, идущие в сторону запаса. Для сосуда на двух опорах (см. рисунок 10а) максимальная и минимальная расчетные вертикальные силы, действующие на каждую из опор, будут равны:

,

(A.6)

.

(A.7)

Если на сосуд действуют какие-либо дополнительные нагрузки, которые в соответствии с ГОСТ 34283 следует учесть при расчете аппарата в целом, например нагрузки от присоединенных трубопроводов, их также необходимо учесть при определении нагрузок, действующих на опоры.

А.3.3 Если F_max > F_i, необходимо дополнительно выполнить расчет опорного узла в соответствии с разделом 7, подставив в формулы величину F_max вместо F_i.

А.3.4 Расчетное поперечное сечение седловой опоры вертикальной плоскостью, проходящей через ось аппарата (см. рисунок 9), включающее сечение самой опоры, подкладного листа и участка обечайки аппарата общей длиной , должно быть проверено на действие распорной нагрузки:

.

(А.8)

Условие прочности при действии распорной нагрузки:

.

(А.9)

A.3.5 Опора должна быть проверена на прочность и устойчивость от действия сжимающих напряжений и напряжений изгиба.

Расчетное сжимающее напряжение в опоре:

.

(А.10)

Расчетное напряжение изгиба в опоре (1-я опора считается неподвижной):

.

(А.11)

Условие прочности опоры:

.

(А.12)

Допускаемое сжимающее усилие:

- из условия упругой устойчивости опоры в целом

;

(А.13)

- из условия упругой устойчивости ребра опоры с одним вертикальным швом

;

(А.14)

- из условия упругой устойчивости ребер (части ребра) опоры с двумя вертикальными швам (между двумя другими ребрами)

.

(А.15)

Значения безразмерных коэффициентов k₁, k₂ приведены в таблицах А.1-А.2.

Таблица А.1 - Коэффициент k₁

*	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0	2,2	2,4	3	4	5	10
k1	1,56	1,