О Г Р А С Л Е НОЙ С Т А II Д А Р Т


ДК 629.7.015.4.036.54,63.001.24:539.411.4(083.74) Группа 041

О

92—4326—80
т

ТРАСЛЕВОЙ СТАНДАРТ

КОРПУСА изделий ОТРАСЛИ.

Методики расчета на статическую прочность




Z66g 46.09 fa


Письмом Министерства

<■’; 23.06.1980г. .№ ЛИ-55 •.« к ивед* нн:і : Ґ

с I апреля 1981г.

Стандарт распространяется на корпуса изделий отрасли и устанав­ливает методики их расчета на статическую прочность.

Полное изложение области распространения стандарта приведено приложении 3, инв.Я 4/71 с

f

■Издание lb • -tn і.ц..і ш дірі-шсп.

  1. -О БЩИЕ погазниа

    1. Задачей расчетов на статическую прочность являете?; теоретг ческое определение разрушающих нагрузок (несущей способности или пре дельных напряженій), напряжеиного состояния и коэффициентов запасов прочности.

    2. Расчетные материалы по статической прочности должны содер­жать перечень случаев нагружения, соответствующие расчетные случаи, коэффициенты безопасности, геометрические парг летры конструход-^» ме­ханические свойства -материалов, расчетные схемы, критерии прочности изложение методов расчета, расчетные значения коэффициентов запасов прочности (устойчивости).

    3. Расчеты на статическую прочность проводятся по расчетным нагрузкам, определяемым дан всех расчетных случаев, установленных в "Нормах прочности на изделие .

    4. При расчетах на статическую прочность значения ехашпесх характеристик материала элементов корпуса должны соответствовать ча симальиой рабочей температуре этих элементов в каждом расчетном случае.

    5. Коэффициент запаса прочности корпуса в целом для изделия в каждом расчетном случае определяется как наименьший из ксэффвднеі тов запаса прочности отдельных отсеков в данном расчетном случае.

    6. Коэффициент запаса прочности отдел].ного отсека определяем как наименьший ия коэффициентов задасовпрочности и устойчивости, соответСйующих различным формам разрушения отсека и его элементов і данном расчетном случае.

    7. Расчеты на статическую прочность типовых конструкций до­пускается проводить по методикам, имеющим не меньшую точность по сравнению с методиками, приведенными-в стандарте.Расчетные .атериалы по статической прочности должны сыть і дополнены расчетами на прочность элементов, являющихся конструктив- ! ныж особенностями рассчитываевдого корпуса, которые не учитываются (- методиками, изломе иными в настоящем стандарте. »

  2. ТИПОВЫЕ КСНСТРЗДИИ ОТЖСВ И «ЕТОВ КСШ'СА

    1. П

      ІІнв. .4 полі. І Подпись І! чати j Взам. .4 дуОл. | Подпись и tata

      о конструктивному исполнению и прочностным расчетным схемам типовые конструкции разделяются:

в случае герметичных отсеков на:

типовые гладкие герметичные отсеки;

типовые вафатгьные герме точные отсеки;

в случае негерметичных отсеков на:

типовые гладкие негерметичные отсею:;

типовые стрингерные негерметичные отсеки;

типовые вафельные негерметичные отсеки;

е

типовое фирменные отсеки.

  1. Типовые гладгсие герметичные отсеки представляют собой за.лкн нутые емкости, боковая поверхность которых выполнена в ваде непод- крепленных круговых іщлиндрическпх оболочек. Торцевыми поверхностя х являются гладкие сферические оболочки (днища), черт. I.

Ограничение, накладываемые на нагрузку, геометрические и фхзи- ческие параметры типовых гладких герметичных отсеков приведены з подразделе 3.1.

Днища присоединяются к боковой поверхности с помощью круговых распорных шпангоутов. сваі>енных с оболочками.

■ 2.3. Типовые вафельные .герметичные отсеки представляют собой замкнутые емкости, которые выполнены в ваде односторонне подкреплен­ных круговых цилиндрических оболочек с частым

«І»Ґ II Ч|Д> -IHIIJ































і


•л


продольно-кольцевым или перекрестным (черг. 2) расположением ребер, изготовленных заодно СО стенкой оболочки И ИМЄЗЗДИХ поперечное се 1ЄНИЄ, близкое к прямоугольноглу. Торцевыми поверхностями Є1Ж0СТИ ЯВЛЯЮТСЯ гладкие или вафельные сферические днища (черт. 3).

Днища присоединяются к боковой поверхности через краевые рас­порные шпангоуты, которые свариваются с оболочками.

Ограничения, накладываемые на нагрузку, геометрические и физи­ческие параметры типовых вафельных герметичных отсеков приведены в і подразделе 5.1.

  1. Типовые гладкие негерметичные отсеки представляют собой круговые оболочки цилиндрической формы, к торцевой поверхности кото­рых привариваются или приклепываются торцевые шпангоуты.

Ограничения, накладываемые на нагрузку, геометрические и физи­ческие параметры типовых гладких негерметичных отсеков приведены в подразделе 3.1.

  1. Типовые стрингерные негерметичные отсеки представляют собой круговые цилиндрические оболочки, подкрепленные в продольном направ­лении стрингерам и в окружном направления шпангоутами. Стрингеры и шпангоуты приклепываются к ободочке (черт. 4).

Ограничения» накладываемые на нагрузку, геометрические и физи­ческие параметры типовых стрингерных негерметичных отсеков, приведе­ны в подразделе 4.1.

Типовые вафельные негерметичные отсеки представляют собой односторонне подкрепленные круговые цилиндрические оболочки с частим продольно-кольцевым или перекрестным расположением ребер, изготовлен­ных заодно со стенкой оболочки и имеющих поперечное сечение, близкое к прямоугольному. К торцевой поверхности цилиндрической оболочки привариваются или приклепываются торцевые шпангоутыVici II mjhiivou ryXn Sif ніціл in. KBBfl 1 вісі н ч.иііпч.ц


a - с продолъно-поперечнызй подкреплением; б-с перекрестит-:


подкреплением


с*


Черт. 2 Оболочки вафельные сферические


шЬа тем 7 W®


а - с радаально-колъцевк


Ш •" fiOeepf^ro


подкреплением; 6-е перекрестные подареплеітем


Черт. 3















































Ограничения, накладываемые на нагрузку, геометрические и фиэичес- 1 кие параметры типовых вафельных негерметичных отсеков, приведены в ! подразделе 5.1.

  1. Типовые ферменные отсеки-цилиндрические или конические от­секи, состоящие из двух кольцевых шпангоутов, соединенных сваркой, с симметрично расположенными стержневыми элемента.® (черт. 5).

О

hiu. Ai под і. Подпись и [.из 1:'?м. пин. Лі Инь. Л° дубл. Полнись и дата

Z669 ^9 ІЗЮьіЦш


граничений, накякдаваеше на нагрузку, геометрические и физи- ческие параметры типовых ферменных отсеков, приведены в подразделе 6.1

Лист




і і

І

І


11" 11» :i< '• и ' ■"> i ■« ; І: -..їм. 1' .V' ; і hi я -V і іолііґСь и іаы


0СТ|92-43і< - *0 «Лист M

  1. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ГХАДШ ГЕРМЕТ5ИШХ ОТСЕКОВ

Зоїо Расчетная схема и основные допущения *

  1. Расчетная схема гладких герметичных отсеков представляет собой замкнутую /емкость, боковая поверхность которой выполнена в виде зеподкреплённой (гладкой; круговой цилиндрической оболочки, а тор це Ж МИ поверхностями ЯВЛЯЮТСЯ гладкие сферические оболочки’.ДЇІІТЙ черт, 1. Двяша крепятся к боковой поверхности через кру­

говые распорные шпангоуты, которые свариваются с оболочками» Емкость до высоты Н заполнена жидкостью. Между верхним днищем и поверх­ностью жидкости имеется избыточное внутреннее давление Р о ' о

Зо1о2о На отсек действует осевая перегрузка в направлении снизу вверх» В поперечном сечении цилиндрической части отсека с 4 координат ой X де йствуют:

Т (х) - осевая сила без учета разгружающего действия давления (положительное направление осевой силы при снятии);

@ (х) - перерезывающая сила (знак перерезывающей сиды всегда положительный);

/V(х) - изгибающий момент (вектор изгибающего момента перпен­дикулярен направлению действия перерезывающей силы, а величина из­гибающего момента всегда положительная),

  1. Цилиндрическая оболочка имеет переменную в меридиональ­ном направлении номинальную толщину Ь(Х) .

  2. При расчете на устойчивость цилиндрическая оболочка бе­рется с постоянной толщиной /) , за которую принимается минималь­ная номинальная толщина,

  3. При расчете на прочность при определении напрядений бе­рется минимальная толщина h *”(х) в сечении с координатой X :

Л (хУтп(h М + ,h, w] , Ct'

u Co CO -* ’

Где Д - нижнее предельное отклонение от номинальной толщины /?(х) (величина нижнего предельного отклонения; берется с уче­том знака);

К о - коэффициент сварного шва в зоне аварки; со

/? ,(*) - минимальная толщина цилиндрическая оболочки В зо­лу

не сварки»

. Зоіобр При расчете на прочность сферических днищ берется мини­

мальная толщина сферической оболочки» Для верхнего днища мияималь- / 777Z/7

мая толщижа /Л определяется по формуле:

min

(2)

где . /7 - номинальная толщина верхнего днища;

О

Д - нижнее предельное отклонение от номинальной толщины о

(с учетом знака);

Л.Л.

К е - коэффициент сварного шва в зоне сварки;

и - минимальная толщина в зоне сварки»

" , min

Для нижнего днища минимальная толщина п определяется по н

формуле:

Л =/T?zz?["64

* L * * 9сб сЗ J *

Где Пн - номинальная толщина верхнего днища;

Ди - нижнее предельное отклонение от номинальной толщины л

(с учетом знака);

/<с$ - коэффициент сварного шва в зоне сварки;

/2* * минимальная толщина в зоне свайки».

со

3»1»7» Модуль упругости £ оболочек и шпангоутов принят оди­наковый, а пределы пропорциональности, пределы текучести и преде­лы прочности для материалов цилиндрической оболочка, сферических днищ, опорных шпангоутов предполагается различными»



0 CT|9 2“ Ji и ст /«?

  1. Коэффициент Пуассона для материала'цилиндрической обо­лочки в упругой области принимается равным 0,3, а в пластической - 0,5.

  2. Материалы цилиндрической и сферической оболочек плас- • тичкые, т.Со удлинение при разрыве для отих материалов 3>10# . В связи с этин; вопросы краевого эффекта опускаются и расчет на прочность проводится по безмомептной теории.

  1. Размеры цилиндрической оболочки удовлетворяют соотно­шению’:

где L - длина цилиндрической осодочки;

Р - радиус срединной поверхности цилиндрической оболочки.

  1. При расчете на устойчивость за пределами пропорциональ­ности касательный, модуль упругости материала цилиндрической обо­лочки , касательный модуль упругости материала верхнего шпая- гоута с.* , квсательны і модуль упругости материала нижнего шпая- г- # гоута определяются из линейной аппроксимации Тэтмайера-Лсян­ского диаграммы "критическое напряжение-гибкость” для сжатого ст ерь ня.

  2. Расчетная схема гладких іггерметцчных отсеков отлича­ется от расчетной схемы гладких герметичных отсеков следующим: отсутствуют НИЕНЄ8 и верхнее сферические днища;

вместо распорного 'Шпангоута на торце цилиндрической оболочки находится стыковочны-.' шпангоут;-

при расчете на прочность и устойчивость цилиндрической оболоч­ка давление нзддутв О ' и высота столба :кткости Н полагаются ' о равными нулю.

Предполагается, что суммарная равнодействующая сила безмоыеятяых погонных усилий, возникающих в цилиндрической и сфе-Лист /З


пи ческой оболочках, при воздействии на инангоут проходит через пентр тяжести поперечного сечения шпангоута» т»е0 шпангоут не за­кручивается относительно своей центрально" оси»


Эо2о Определение снимающего критического напряжения цилиндри­


ческой оболочки


Э»2о1о Скимаюшее напряжение, соответствующее потере устойчивос­


ти шарнирно опертой


цилиндрической оболочки с учетон внутреннего


давления^определяется из ранения следующего уравнения:


Г (6 *)
/ к/}


где


- искомое критическое напряжение;


- коэффициент, зависящий от различных Факторов и опреде­


ляемый соотношением:


где А* - экспериментальный коэффициент, учитывающий влияние на­чальных несовершенств оболочки;

/Ґ - коэффидаент, учитывающий влияние внутреннего давления в упругой области работы материала оболочки;

- коэффициент, учитывающий совместное действие изгабаю- Af

щего момента и сжимающей осевой силы;

/С. - коэффициент, отражающий влияние пластических деформа­ций*

I

3*2*2* Для качественно изготовленных оболочек (начальные проги­би оболочки значительно меньше толщины /7 ) кооффяцнент /Г рэкомсз-


дуется принимать рава*м: