Продолжение табл. 1

Искомая величина

Источник (номер пункта стандарта)

Расчет

11. Максимальные из- гибные напряжения, МПа

5.7

4д

= ^(30,5 + 38,5) =64,4

1и**

12. Проверка условия

3.1

а* < 1,3 [cP], 64,4 < (1,3-80 = 104,0);



условие прочности выполняется

13. Сжимающие уси­лия в трубах, Н

6.1

( 2

.у/..,,

14. Изгибающий мо­мент в трубах, Н • мм

6.2

= ^7 [(°’5+ =

= 24720052560 [(°’5 + °’0135) 3°’5 +



+ 0,01-35-38,5] =7,4-10*

15. Максимальные на­пряжения в трубах, МПа

6.3

ь _ рт _ 7,4-10*

°тТ4 1,78-10 *

4 43103 -63 8



1 1,93-102

16. Проверка условия прочности

3.1

а* < 1,3 [<?], 63,8 < (1,3-80 = 104,0);

условие прочности выполняется

17. Проверка условия устойчивости

3.4

РТ<[РТ], 4,3-103 < 8,0-Ю3,

7 т. у E‘J.r нрн =

7 3,14 у 1,86-10г>-3,56-10*



“V 0,27-6600/ 2,6 <-,0 10,



условие выполняется



Пример 2. Произвести расчет на прочность ТВП с одной промежуточной трубной доской для случая опирания секции по че­тырем сторонам и с установкой вдоль опорных краев труб со стен­кой большей толщины.

Расчетные размеры нижней трубной доски секции в плане 2а = 3060 мм, 26 = 1560 мм.

Усилие, приложенное к нижней трубной доске от массы секции с эоловыми отложениями, Gi = 3,2-105 Н.

Усилие, приложенное к нижней трубной доске от массы опи­рающихся на секцию конструкций, G2 = 4,0-105 Н.

Общее число труб в секции У? = 2106 шт.

Число труб на краю стороны 2а па = 37 шт.

Число труб на краю стороны 2Ь пь= 29 шт.

Расстояние между верхней и нижней трубными досками £ = = 6600 мм. !

Расстояние от опоры до оси крайнего ряда труб Iа= 1Ъ = 35 мм.

Толщина нижней трубной доски хд= 15 мм.

Наружный диаметр и толщина стенки труб <7HXsT = 40X 1,6 мм.

Момент инерции поперечного сечения трубы /т = 3,56-104 мм4 (см. рекомендуемое приложение 2).

Материал трубной доски — ВСтЗсп.

Материал труб—,ВСт2.

Расчетная температура металла труб и трубной доски ( = 350°G.

Модуль упругости Е* = 1,86-105 МПа (см. рекомендуемое при­ложение 2).

Коэффициент Пуассона v = 0,3.

Наружный диаметр и толщина стенки труб со стенкой большей толщины <7“ X 5т = 40X3,0 мм.

Площадь и момент сопротивления поперечного сечения труб со стенкой большей їолщиньї соответственно FT= 3,49-102 мм2, = = 3,0-103 мм3 (см. рекомендуемое приложение 2).

Порядок расчета представлен в табл. 2. _ ,

Таблица 2


Источник


Искомая величина

(номер

пункта стандарта)

Расчет

1. Распределенная ре­активная жесткость

труб, Н/мм

5.1

„ _ 1,5£7^т _ abL ~

_ 1,5-1,86-10МЗ,56-101-2106 о, ,



1530-780-6600 -<-,'10

2. Распределенная ре­акция опоры в опасных точках, Н/мм

5.6

-






-««.—•о



Продолжение табл. 2

Искомая величина

Источник (номер пункта стандарта)

Расчет



- з'-ЗОбО - »*

4/М0^_ 0 4 5] 2

2-1560 ’ ’ ’

где Л = 0,9, /2 = 0,4

& 780 оті. .. . „

3. Максимальные на­пряжения при изги­бе, МПа .

5.7

ПР" а + b 1530 + 780 ’ ’ 1

4-^-(4 +О-

= 1^1(47,1 + 58,8) 93,8;

1 э*

4д



= -^- (41,0 +51,2) = 86,0 . 15- ■

  1. Проверка условия прочности

  2. Приведенная цилин­дрическая жесткость

трубной доски, Н • мм

3.1

5.2

а"-ь с 1,3 [а;], 98,8 < (1,3-80 = 104,0);

условие прочности выполняется.

86,0 < (1,3-80= 104,0);

условие прочности выполняется

£)- д =

12(1—ч2)

6. Параметр, 1/мм

5.3

I I g.№

7. Сжимающие усилия в наиболее нагруженных трубах, Н

G.1

■т - + h' 2 Г

= ('ILL + 58,8^ = 6,8-10+

р"=5"(4-+=

= 2||o^ + 5I,2)J3,9.1O»



Продолжение табл. 2

Искомая величина

Источник (номер пункта стандарта)

Расчет

8. Изгибающий момент в трубах, Н • мм

6.2

< = ~ [(0,5 + Kla) R" + К1"ПЦ =

-- [(0,5 + 0,0069-35) 47,1 +



+ 0,0069-35-58,8] = 1,1 • 10-;



[(0,5 + Klb) Rb+ KlbRb] = = --62°Wg560 [(0,5 + 0,0069-35)41 +



+ 0,0069-35-51,2] =0,97-10-5

9. Максимальные на­пряжения в трубах, МПа

6.3

M“ P':‘ + = 1 =

17“

1,1-105 6,8-103



3,0-103 ‘ 3,49-10-’

b 0,97-103 , 3,9-103 |QC



'T - 3,0-103 1 3,49-103

10. Проверка условий прочности и устойчиво­сти

3.1, 3.4

b < 1,3 [P], 56,2 < (1,3-80 = 104,0);

43,5 < (1,3-80= 104,0);



условия прочности выполняются.



Р“’ b< [Рт]- 6,8-Ю-з < 7,9-103;



3,9-10з < 7,9-Юз,






1ДС [7 ті - ^0>35І ) 2,6

7 3,14 у 1,86-10-5-6-10*



V 0,35-6600 ) 2,6 ’ ’ ’



условия устойчивости выполняются



Пример 3. Произвести расчет на прочность ТВП с одной промежуточной трубной доской. Нижняя трубная доска опирается по двум сторонам. Края верхней и нижней трубных досок под­креплены анкерными стойками.

Расчетные размеры нижней трубной доски секции в плане 2^=1540 мм, 2cz = 2270 мм.

Усилие, приложенное к нижней трубной доске от массы секции с эоловыми отложениями, Gi=l,8-105 Н.

Усилие, приложенное к анкерным стойкам от массы опираю­щихся на секцию конструкций, G2 = 2,5-105 Н.Общее число труб в секции 7VT = 1381 шт.

Число труб на краю стороны и6 = 34 шт.

Число труб на краю стороны /і" = 37 шт.

Расстояние между верхней и нижней трубными досками L = = 5000 мм.

Расстояние от опоры до оси крайнего ряда труб /ь = 35 мм.

Толщина нижней трубной доски хд = 14 мм.

Наружный диаметр и толщина стенки труб dnX-sT = 40X 1,6 мм.

Материал трубной доски — ВСтЗсп.

Материал труб — ВСт2.

Расчетная температура металла труб и трубной доски /т д= = 350°С.

Общее число анкерных стоек Nст = 8 шт.

Число анкерных стоек на краю трубной доски /г*т=4 шт.

Наружный диаметр и толщина стенки анкерной стойки dHj ст X 50т 1=3 60 X 6 мм.

Материал анкерной стойки — ВСт2.

Расстояние от анкерной стойки до оси крайнего ряда труб /ст= 106 мм.

Разница температур между анкерными стойками и трубами Д/ = 30°С.

Порядок расчета представлен в табл. 3.

Таблица 3

Искомая величина

Источник (номер пункта стандарта)

Расчет

1. Распределенная ре­активная жесткость

труб, Н/мм

5.1

С =

2,7-1,85-10'

2,7£УТД1Т _ abL ~

•3,56-10і-1381

2. Приведенная цилин­дрическая жесткость

трубной доски, Н • мм

5.2

1135-

Els3Г> д

770.5000 ' Ш

= 185/ЮМ43 12(1-0,32) ’

12(1 —V2)

  1. Параметр, 1/мм

  2. Распределенная ре­акция опоры в опасных точках, Н/мм

5.3

5.6

11

і t'1

1/ 5^Ю3. = 0011 Г 4,2-10’ ’

1,8-10’>

~ 2-1545 -~583



Продолжение -табл. 3

Искомая величина

Источник (номер пункта стандарта)

Расчет

5. Напряжения в труб­ной доске в случае ус­тановки анкерных стоек:

5.11

3lbOi 3-35-1,8-105

от действия весовых нагрузок, МПа

2bs 1545-142

З-Р ЗІІж.Е1,

•от действия разности температур, МПа

5.11

4/2 А СТ

по з. 1,35-105-30-5000.14-1,85-105

°’8 4-1062 2775

6. Проверка условия прочности

3.1

3.2

Од < 1,3 [^], 62,3 < (1,3-80 =.-= 101,0); условие прочности выполняется.

ад < 2,5 [а*], 277,5 > (2,5-80 = 200,0); условие прочности не выполняется.

В этом случае производится расчет на малоцикловую усталость

7. Размах интенсивно­стей напряжений, МПа

5.11

AS = ад>4/ = 277,5

AS Ет 277,5 2 1

8. Расчетная амплиту-

ОСТ

х -пгт = 157

да интенсивности напря­жений, МПа

108.031.02—75, приложение 1

2 £t 2 1,85

  1. Допускаемое число циклов

  2. Проверка условия повреждений

То же

[Д1] = 6-103

1V< [ZV], 1,5-10’ < 6-103; условие выполняется

11. Изгибающий мо­мент в трубах от Д1, Н • мм

6.8

ZCTnCT

_ 3-1,35-10^-30-5000-1,85-10^-3,56-10* ч 1062-34 Х

X 0,8 = 8,3-10’

2b 1540-58 3

12. Сжимающие уси­лия в трубах от массы секции, Н

6.1

С -ту" = "Ч1 °, = 1.32- IO’

Z От • X

13. Изгибающий мо­мент в трубах от массы секции, Н • мм

6.2

^(2) = + =

= -■27)115W [(0,5-1-0,011 -35)-58,3] = 1,3• 105

1 1



Продолжение табл. 3

Искомая величина

Источник (номер пункта стандарта)

Расчет

•14. Максимальные на­пряжения в трубах, МПа

6.3

ь М'У +Л42)рЬ

°т 114 + Лт

8,3-103 4- 1,3-10'’ , 1,32103 о|о



1,78-10'! 1 1,93-102 S1,J

15. Проверка условий прочности и устойчиво­сти труб

3.1

а* <1,3 [4], 84,3 < (1,3-80 = 104,0); условие прочности выполняется.

Рт <Т]

р у £ 7Т 7 3,14 у



1Jy.L) 2,6 <0,35-5000 J zs

1,85-105-3,56-10^



2,6 b’- W

1,32-103 < 8,2-103;

16. Изгибающий мо­мент в анкерных стой­ках от действия А/, Н • мм

6.8

условие устойчивости выполняется

Л4ст = з — A =

L П

1 CT CT

_ 3 -1,35 ■ 1Q5 - 30 ■ 5000 ■ 1,85 ■ 1Q5 ■ 37,5 ■ 1 Qi

1062-4 X

X 0,8 = 7,45-IO5

  1. Сжимающие усилия в анкерных стойках от массы опирающихся на секцию конструкций, И

  2. Максимальные на­пряжения в анкерных стойках, МПа


Pct =-^=-^^ = 3,1-101 _/VCT о

A!l:T, Pct 7,45-10“


JL1 U7ct1 12,5-105

1 3,1-10^

+ 10,2-102

19. Проверка условия прочности и устойчиво­сти анкерных стоек


aCT< 1,3 [dz], 90,0 < (1,3-80= 104,0); условие прочности выполняется.

Рст < [РСт],

го і - р У EtJcT ( 3,14 у



1C1J <(л/. J 2,6 < 0,5-5000 ) zs

1,85-103-37,5.10!



2,6 ’



3,1-101 < 4,2-10*;



условие устойчивости выполняется

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Справочное

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЩИТОВ ОБШИВКИ