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 + °’01 ’35) 3°’5 + |
|
|
+ 0,01-35-38,5] =7,4-10* |
15. Максимальные напряжения в трубах, МПа |
6.3 |
ь _ рт _ 7,4-10* °т 1ГТ4 1,78-10 * 4 4’3’103 -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, 1П, |
|
|
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- ■ |
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 2Ь и6 = 34 шт.
Число труб на краю стороны 2а /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 2Ь 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) |
|||
|
5.3 5.6 |
11 і t'1 |
1/ 5^Ю3. = 0011 Г 4,2-10’ ’ 1,8-10’> ~ 2-1545 -~58’3 |
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 277’5 |
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 |
|
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 < [РТ] 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 |
|
|
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