Обечайка, нагруженная изгибающим моментом (п. 5.3.5)
Допускаемый изгибающий момент из условия прочности со стороны сжатия:
|
|
= |
3200 / 4 * 6,83∙107 |
= 5,464∙107 Н м |
Допускаемый изгибающий момент из условия устойчивости в пределах упругости:
|
|
= |
3200 / 3.5 * 7,087∙108 |
= 6,48∙108 Н м |
Допускаемый изгибающий момент:
|
|
= |
5,464∙107 / (1 + (5,464∙107 / 6,48∙108 )2)1/2 |
= 5,445∙107 Н м |
5,445∙107 Н м ³ 7,094∙104 Н м
Заключение: Условие прочности и устойчивости выполнено
Обечайка, нагруженная поперечным усилием (п. 5.3.6)
Допускаемое поперечное усилие из условия прочности:
|
|
= |
0.25 * 3,142 * 3200 * (52 – 2,8) * 136 |
= 1,682∙107 Н |
Расчётная длина для расчёта от действия давления:
lp = 1,023∙104 мм
Расчётная длина для расчёта от действия поперечной силы:
lQ= 1,023∙104 мм
Допускаемое поперечное усилие из условия устойчивости:
|
|
= |
2.4 * 1,828∙105 * (52 – 2,8)2 / 2,4 * (0.18 + 3.3 * 3200 * (52 – 2,8) / 1,023∙104 2) |
= 8,184∙107 Н |
Допускаемое поперечное усилие:
|
|
= |
1,682∙107 / (1 + (1,682∙107 / 8,184∙107 )2)1/2 |
= 1,647∙107 Н |
1,647∙107 Н ³ 1,18∙104 Н
Заключение: Условие прочности и устойчивости выполнено
Обечайка, работающая под совместным действием нагрузок (п. 5.3.7)
Обечайка, работающая под совместным действием наружного давления, осевого сжимающего усилия, изгибающего момента и поперечного усилия.
|
Проверка условия устойчивости: |
|
|
|
= 0 / 0 + 8,015∙105 / 6,799∙107 + 7,094∙104 / 5,445∙107 + (1,18∙104 / 1,647∙107 )2 |
= 0,01309 £ 1 |
Заключение: Условие устойчивости выполнено
Обечайка, нагруженная осевым растягивающим усилием (п. 5.3.3)
Допускаемое осевое растягивающее усилие:
|
|
= |
3,142* (3200 + 52 – 2,8) * (52 – 2,8) * 136 * 1 |
=6,83∙107 Н |
Допускаемый изгибающий момент из условия прочности со стороны растяжения:
|
|
= |
3200 / 4 * 6,83∙107 |
=5,464∙107 Н м |
Обечайка, работающая под совместным действием внутреннего давления, осевого растягивающего усилия и изгибающего момента.
|
Проверка условия прочности: |
|
|
|
= (0 + 4,02 * 3,142 * 32002 / 4) / 6,83∙107 + 7,094∙104 / 5,464∙107 |
= 0,4747 £ 1 |
Заключение: Условие прочности выполнено
Дополнительный расчёт на прочность и устойчивость по гост р 51274-99
Продольные напряжения на наветренной стороне:
|
|
= |
4,02 * (3200 + 52) / (4 * (52-2,8)) – 8,015∙105 / (3,142 * 3200 * (52-2,8)) + 4 * 7,094∙104 / (3,142 * 32002 * (52-2,8)) |
= 64,99 МПа |
Кольцевые напряжения:
|
|
= |
4,02 * (3200 + 52) / (2 * (52-2,8)) |
= 132,9 МПа |
Эквивалентные напряжения на наветренной стороне:
|
|
= |
(64,992 – 64,99 * 132,9 + 132,92)1/2 |
= 115,1 МПа |
Условие прочности на наветренной стороне
|
|
= |
max{|64,99|; 115,1} |
= 115,1 МПа |
|
|
= |
136 * 1 |
= 136 МПа |
Условие прочности выполнено
Продольные напряжения на подветренной стороне:
|
|
= |
4,02 * (3200 + 52) / (4 * (52-2,8)) – 8,015∙105 / (3,142 * 3200 * (52-2,8)) – 4 * 7,094∙104 / (3,142 * 32002 * (52-2,8)) |
= 64,63 МПа |
Эквивалентные напряжения на подветренной стороне:
|
|
= |
(64,632 – 64,63 * 132,9 + 132,92)1/2 |
= 115,1 МПа |
Условие прочности на подветренной стороне
|
|
= |
max{|64,63|; 115,1} |
= 115,1 МПа |
|
|
= |
136 * 1 |
= 136 МПа |
Условие прочности выполнено
Условие устойчивости для колонн, работающих под внутренним избыточным давлением или без давления:
|
|
= |
8,015∙105 / 6,799∙107 + 7,094∙104 / 5,445∙107 |
= 0,01309 |
Условие устойчивости выполнено