外法兰计算书

钢管外法兰连接节点验算计算书1基本资料1.1作用力法兰轴向压力设计值：N＝120kN弯矩设计值：M＝1200kN·m1.2构件几何尺寸钢管外半径r＝575mm螺栓中心圆半径r1＝640mm法兰盘外半径r2＝680mm钢管壁厚t＝10mm加劲板厚度t1＝12mm加劲板切角高度S1＝20mm法兰螺栓数量n＝24mm1.3钢材及焊缝类型钢管及法兰使用钢材牌号为：Q235钢钢材的抗弯强度设计值：f=215N/mm2钢材的抗剪强度设计值：fv=125N/mm2法兰连接使用的螺栓类型为：6.8（普通）法兰螺栓连接的强度设计值：ft=300N/mm2加劲板焊缝形式为角焊缝，焊缝质量等级为三级。焊缝高度hf＝14mm焊缝的强度设计值：fw=160N/mm22外法兰连接计算2.1外法兰加劲板内外连接直角角焊缝承载力验算内外连接焊缝承载能力之和不应小于筒壁承载能力。σ=t*L*ft/(2*0.7*hf*L)≤βf*ffw式中L－钢管壁中心周长，可认为钢管壁中心周长与法兰板连接角焊缝周长相等。σ=10*215/(2*0.7*8)=191.964≤1.22*160=195.2N/mm22.2有加劲外法兰螺栓的最大拉力计算Ntmax=M*yn/∑yi^2《钢结构单管通信塔技术规程》(5.3.3-1)以下称《单管塔规程》Ntmax=1200000000*1205.00/12565316.08=115078.7N=115.1kN2.3螺栓受拉承载力计算实际采用的螺栓（锚栓）为：M30类别：6.8（普通）Ntb=ft*A=300*560.6=168180N=168.18kN≥Ntmax=115.1kN螺栓受拉承载力设计值满足要求！2.4有加劲外法兰板厚计算t≥(5*Mmax/f)^0.5《单管塔规程》(5.3.4)式中Mmax=mb*q*b^2q=Ntmax/(b*a)，Ntmax为单个螺栓最大拉力设计值。固结边长度：a=r2-r=680-575=105mm简支边长度：b=(r+r2)*π/n=(575+680)*π/24=164.28mmq=115078.7/(164.28*105)=6.67N/mm2由a/b=105/164.28=0.64查表可以得出：均布荷载下有加劲肋法兰（一边简支，两边固结板）弯矩系数mb和加劲板反力比α计算结果如下：mb=0.0900α=0.80Mmax=0.0900*6.67*164.28^2=16208.2Nt=20mm≥(5*16208.2/205)^0.5=19.9mm法兰板厚度为20mm，满足要求！2.5法兰肋板强度计算剪应力验算：τ=α*Ntmax/((h-S1)*t)≤fv正应力验算：σ=6*α*Ntmax*e/((h-S1)^2*t)≤fτ=0.80*115078.68/((150-20)*12)=58.85N/mm2≤125N/mm2σ=6*0.80*115078.68*65/((150-20)^2*12)=176.56N/mm2≤215N/mm2法兰加劲板强度满足要求！2.6法兰肋板焊缝强度计算直角角焊缝的强度验算：σf=N/(he*lw)≤βf*ftw《钢结构设计规范》(7.1.3-1)τf=N/(he*lw)≤ffw《钢结构设计规范》(7.1.3-2)((σf/βf)^2+τf^2)^0.5≤ffw《钢结构设计规范》(7.1.3-3)竖向角焊缝验算：τf=0.80*115078.68/((150-20-2*14)*2*0.7*14)=45.93N/mm2≤160N/mm2σf=6*0.80*115078.68*65/((150-20-2*14)^2*2*0.7*14)=175.60N/mm2≤1.22*160=195.2N/mm2((σf/βf)^2+τf^2)^0.5=((175.60/1.22)^2+45.93^2)^0.5=151.08N/mm2≤160N/mm2水平角焊缝验算：σf=0.80*115078.68/((105-20-2*14)*2*0.7*14)=82.18N/mm2≤1.22*160=195.2N/mm2法兰加劲肋直角角焊缝验算满足要求！