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裙座设计与校核符号说明:bA——基础环面积,2mmA——按公式计算ieR094.0AB——根据材料,查文献18中对应外压圆筒计算的图b——基础环外直径与裙壳体外直径之差的1/2,mmiD——塔壳内直径,mmibD——基础环内直径,mmisD——裙座壳底部内直径,mmitD裙座顶截面的内直径,mmoD塔壳外直径,mmobD基础环外直径,mmoiD第i段塔式容器外直径,mm1d地脚螺栓螺纹小径,mmE设计温度下材料的弹性模量,MpaviF任意质量i处所分配到的垂直地震力,NIIvF塔式容器任意计算截面I—I处的垂直地震力,N00vF塔式容器底截面处的垂直地震力,Nk1F集中质量km引起的基本振型水平地震力,Nif风压高度变化系数,高度取各计算段顶截面的高度H塔式容器高度,mmiH塔式容器顶部至第i段底截面的距离,mmh计算截面距地面的高度,mmih第i段集中质量距地面的高度,mmkh任意计算截面I—I以上的集中质量距地面的高度,mmK载荷组合系数,取K=1.21K体形系数i2K塔式容器各计算段的凤振系数il第i段计算长度,mmIIEM任意计算截面I-I处的地震弯矩,N·mm00EM底部截面0-0处的地震弯矩,N·mmIImaxM任意计算截面I-I处的最大弯矩,N·mmJJmaxM塔接焊缝J-J处的截面处的最大弯矩,N·mm00maxM底部截面0-0处的最大弯矩,N·mmIIwM任意计算截面I-I处的风弯矩,N·mm00wM底部截面0-0处的风弯矩,N·mmam附件质量,kgeqm计算垂直地震力时,塔式容器的当量质量,kgim塔式容器第i计算段的操作质量,kgmaxm塔式容器液压试验状态时的最大质量,kgminm塔式容器安装状态时的最小质量,kg0m塔式容器的操作质量,kg01m塔壳、封头和裙座的质量,kg02m挡板、轴的质量,kg03m扶梯,电机及附件质量,kg04m物料质量,kg05m水压试验时质量,kgn地脚螺栓个数,一般取四的倍数iP有时容器各计算段的水平风力,N0q基本风压值,N/2mmelR材料屈服强度,Mpa1T基本振型自振周期,sgT各类场地土的特征周期,sbZ基础环的抗弯矩系数地震影响系数1对应于塔式容器基本自振周期1T的地震影响系数max地震影响系数的最大值maxv垂直地震影响系数最大值地震影响系数曲线下降段的衰减系数b基础环计算厚度,mme圆筒或锥壳的有效厚度,mmeb封头的有效厚度,mmes裙座壳的有效厚度,mmi第i阶振型阻尼比k1基本振型参与系数1地震影响系数曲线直线下降段下降斜率的高速系数21地震影响系数曲线的阻尼调整系数液压试验时试验介质的密度b地脚螺栓的最大拉应力,Mpamaxb混泥土基础上的最大拉应力,Mpa1由压力引起的轴向应力,Mpa2由垂直载荷引起的直线应力,Mpa3由弯矩引起的轴向应力,Mpat设计温度下塔壳或裙座材料的许用应力,Mpab基础环材料的许用应力,Mpabt地脚螺栓材料的许用应力,Mpacr设计温度下塔壳或裙座的轴向压应力,Mpats设计温度下裙座材料的许用应力,Mpatw设计温度下焊接接头的许用应力,取两侧母材许用应力的较小值,Mpa焊接接头系数注:符号计算步骤引用文献175.1载荷计算条件裙座材料选用Q235—B)R(R2.0peL=235Mpa,113tMpa取裙座壳的厚度为10mm,高度取为1500mm。挡板材料为Q235—B5.2发酵罐的质量计算圆筒壳、裙座壳和封头质量m01=2.42421093.74.42.2220.24322kg8.40861085.75.12.222.24322附件质量ma=kg7.10218.408625.0m4101挡板、轴质量02m=kg101093.75600804620040001085.79323=260.8kg扶梯,电机及附件质量(开式扶梯20kg/m)kg6.1389130020204.04.4m03物料质量kgm126006.12101304水压试验时质量kg126006.12101m305操作质量7.1021126006.13898.2608.4086mmmmmma040302010=19358.9kg最大质量ammmmmm05030201max=4086.8+260.8+1389.6+12600+1021.7=19358.9kg最小质量a030201minmmmmm=4086.8+260.8+1389.6+1021.7=6758.9kg将罐子沿高分成四段,裙座自成一段,上封头和机座一起成为一段,筒体平均分为三段(如下图所示)01234表6—15.3基本自振周期:33iemax110DEHmH33.90TE=206GMPaH=8.01mmm2.8emm2200Di3311022002.820600080108.19358801033.90T=0.067s5.4地震载荷及地震弯矩计算抗震设防烈度为8级设计基本地震加速度为0.2g地震分为第一组场地土类型为Ⅰ类场地土的特性周期s25.0Tg地震影响系数的最大值08.0max5.4.1水平地震力:1.任意高度kh处的集中质量km引起的基本振型水平的震力:gmFkk11k12.曲线下降段的衰减系数:1155.005.09.03.直线下降段斜率的调整系数:805.002.0114.阻尼调整系数:1127.106.005.015.基本振型系数:n1i3iin1i5.1ii5.1kkhmhmh5.4.2垂直地震力:(1)容器底截面处总的垂直地震力:gmFeqmaxv00v(2)任意质量i处所分配的垂直地震力:00vn1iiiiviFhmhmF(3)任意计算截面I-I处的垂直地震力:n1ivkIIvFF因为222004400DHi且H﹤20m。故不需要考虑高振型影响。将塔沿高度方向分成4段,视每段高度之间的质量为作用在该段该段L/2处的集中质量。各段集中质量对该截面所引起的地震弯矩列于下表:5.4.3地震弯矩计算:(1)0-0截面的地震弯矩:41iik100EI00EhFMM=69558.1400648006.18971260017195750774=91023.0N·mm(2)I-I截面地震弯矩:mmN1016.054558.1400633006.18971110017195hhFM941ikk2IIE因为在室内,所以不考虑风载荷,则:mmN100.16MMI-ImmN100.23MM009I-IEI-Imax900E00max:截面:截面—5.5裙座壳轴向应力校核:裙座壳为圆筒形,则,0007.011002.8094.0R094.0Aie查GB150图6-4的B=101MpaMPa6.1351132.1KMPa2.1211012.1KBts取较小值为121.2MpaMPa5.2112359.09.0MPa101Bs取较小值为101Mpa因为:2esissb32es2isbmm6.566452.8220014.3DAmm311550802.822004D4Z所以:MPa101MPa35.36.566458.99.193580AgmZM3.0MPa101MPa86.106.5664573998.99.19358311550801023.0AFgmZMsb0sb00w9sb00v0sb00max基础环厚度计算:基础环外径:25003002200400~160DDisob基础环内径:mm19003002200400~160DDisib基础环截面系数bZ和截面积bA:3844ob4ib4obb26222ib2obbmm1025.325003219002500D32DDZmm1007.2190025004DD4A混泥土基础上的最大压应力(下式中取最大值)MPa09.01007.28.99.193580AgmZM3.0MPa8.01007.28.99.193581025.31023.0AgmZM6b0b00wb689b0b00maxb则MPa8.0maxb基础环无肋板时的厚度:(MPa140b)mm3.181408.022220250073.1b73.1bmaxbb取mm20b地脚螺栓的计算:地脚螺栓承受的最大拉应力B按下式计算(取下式最大值):MPa068.01007.273998.99.193581025.31023.0AFgmZMM25.0MPa032.01007.28.99.6758AgmZM689b00v0b00E00w6bminb00w地脚螺栓的螺纹小径1d(地脚螺栓材料的许用应力MPa147bt)为:6.2911471614.3207000068.04CnA4d2btbb1故取:M30,16个。裙座与塔壳连接焊缝验算:MPa7.482.8220014.373998.965.162112.8220014.31016.04DFgmDM4MPa36.811132.16.0K6.0mm2200DDkg65.16211mmmmN1016.0MM29it00vJJ0es2itJJmaxtwiitII0JJ09IImaxJJmax小于twK6.0,满足条件。
本文标题:裙座
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