Проверка устойчивости стенки на нагрузки, направленные нормально к ее поверхности.

Канонические уравнения метода сил для определения изгибающего момента «М0» и поперечной силы в оболочке Q0имеют вид:

(d11с+d11д)М0+d12сQ0+ Δ1pс+Δ1pд+Δ1pд(N1)=0;

d21c М0+d22сQ0+ Δ2pс =0.

В качестве исходных данных возьмем данные из второго варианта расчета стенки.

tci=1,7 мм; Е=21000 кн/см2 ; R=1995 см; Ry=31,5 кн/см2.

Примем песчаное основание, с коэффициентом постели kg=0,05 кн/см3 ;

Толщина окрайка днища t0=1,4 см. Тогда :

kc= = =0,00896 кн/см3;

Цилиндрическая жесткость стенки определяется по формуле:

Dc= =21000*1,7^3/(12-(1-0,3^2))= 9448,08 (кн см);

Цилиндрическая жесткость днища определяется по формуле:

Dд= =21000*1,4^3/(12*(1-0,3^2)) = 5276,92 (кн см) ; где

Е=21000 кн/см2 – модуль Юнга;

m=0,3 – коэффициент Пуассона.

Формулы для определения перемещений:

Стенка.

d11с= =1/(9448*0,02206) = 0,0048;

d12c=d21c= - =-1/(2*9448*0,02206^2) = -0,10875;

d22c= =1/(2*9448*0,02206^3) = 4,92962;

mc= ( )1/4 =(0,00896/(4*9448))^(1/4) = 0,0220662 (1/см);

Знаки взяты для усилий, указанных на рисунке

Днище.

d11д= =(1+0,965^2+2*0,8024^2)/(4*5276,9*0,0392) = 0,00389032;

x0=mд с = 0,0392*5 =0,196;

с=4 – 10 см – величина выступа окрайка за стенку; принимаем с=5 см;

mд=( )1/4 =(0,05/(4*5276,92))^(1/4) =0,039231;

Значения функций j(x0)=e-xo[cos(x0)+sin(x0)]; q(x0)=e-xocos(x0) принимаем по приложению № 4.

Грузовые члены Δip взяты со знаками, соответствующими направлению усилий и нагрузок на рис.

Стенка.

Δ1pс= =0,01544/(0,00896*1788) = 0,0009637664;

Δ2pс= - Δ1pс Нс =-0,000963*1788 = -1,721844;

Нс =1788 см полная высота стенки резервуара.

Ру0=gf1 r Hж+gf2 Pи =1*0,0000085*1788+1,2*0,0002 = 0,015438 (кн/см2) – полное расчетное давление на стенку gf1=1, gf2=1,2.

Объемная масса «r» и избыточное давление «Ри» определены ранее при расчете стенки; Нж- высота столба жидкости в см, обычно Нж=Нс.

Днище.

Δ1pд= [1-j(x0) y(x0)+2 q(x0) x(x0)] = 0,003872;

Значения функций : x(x0)=e-xo sin(x0); y(x0)=e-xo[cos(x0)-sin(x0)];

q(x0)=e-xocos(x0);

принимаем по приложению № 4.

Δ1p(N1)= q2(x0) =0,2758/(2*0,0392*5276,92)*0,8024= 0,00053492

N1x=N1k+N1c+N1p =0,0612+0,0245+0,19015 =0,27585 кн/см;

N1к=0,0612 кн/см;

N1c=0,0245 кн/см;

N1p=0,19015 кн/см;

Решив систему уравнений получим:

М0=4,59 кн см =459 кг см;

Q0=0,45 кн.

Проверка напряжений

Напряжения в зоне нижнего узла резервуара.

Стенка. У=0.

s1 =+- - - m <=gcRy ;

gc=1,2 (в месте сопряжения)

Ry=23 кн/см.

N2=Py R=1995*0,01518 =30,2841 кн/см ;

s1= -(4,59*6/(1,7^2))-2,758/1,7-0,3*30,28/1,7 = -16,4953 < 1,2*31,5 ;

s2= + m <=gcRy ;

s2=30,28/1,7+0,3*6*4,59/(1,7^2)=20,671 < 1,2*31,5 ;

τ ==0,45/1,7=0,265

_

sпр=√s12-s1s2+s22+3 τ2 <=gcRy ;

sпр=32,25259 <31,5*1,2=37,8 ;

Проверка выполнена.

Днище.

s1=+- + <=gcRy ;

s2=m s1;

sпр= √ s12-s1s2+s2 <=gсRy ;

gc=1,2.

Вычислим изгибающий момент в днище справа от сечения х0 = mд с (считая от края днища).

Мд=[1+j2(х0)] - x(x0)- [1-2q(x0) x(x0)-y(x0) j(x0)] = 1,473921 (кн см); тогда

s1=4,821 <=1,2*31,5=37,8 ;

s2=0,3*4,821=1,446;

sпр=4,20914

Проверка выполнена.

Расчет сферического купола.

Выполняем сферическую крышу в виде ребристого купола. Анализ различных конструктивных решений показал, что при симметричных нагрузках ребристый купол имеет меньшую массу и стоимость. При несимметричных нагрузках сетчатые и ребристо – кольцевые купола являются более надежными и жесткими конструкциями, чем ребристые, но не имеющими лучшие технико – экономические показатели.

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Дополнительно

Планета солнечной системы Уран
Даже в XVIII в. планетная система была известна только до Сатурна. Но уже тогда предполагали, что Сатурном список планет не оканчивается, что существуют еще более далекие планеты, которые невооруженным глазом увидеть нельзя. Это мнение блестяще подтвердилось, когда в 1781 г. знаменитый английский ...

Лазерная медицинская установка для целей лучевой терапии Импульс-1
В настоящее время лазерное излучение с большим или меньшим успехом применяется в различных областях науки. Уникальные свойства излучения лазеров, такие, как монохроматичность, когерентность, малая расходимость и возможность при фокусировке получать очень высокую плотность мощности на облучаемой по ...

Меню сайта