Укрепление круглых плоских днищ и крышек ребрами жесткости

Методика расчета плоских днищ и крышек, укрепленных ребрами

жесткости

1. Виды укрепления:

а) параллельно диаметру в одном или двух перпендикулярных направлениях,

б) по радиусам от центрально расположенного кольца.

2. Размещение ребер, исходя из конструктивных соображений.

Пример расположения ребер приведен на рис. 4.2.

Рис. 4.2. Расположение ребер на круглых плоских днищах и крышках:

а - продольно-поперечное расположение; б - радиальное расположение

3. Толщина стенки днища или крышки

(Лащинский, с.430)

4. Радиальные ребра рассматриваются как балка, свободно опертая по концам и нагруженная равномерно распределенной нагрузкой.

5. Предварительный расчетный момент сопротивления ребра

6. Для ребра прямоугольного сечения

7. Проверочный расчет

При размещении ребер параллельно диаметру рассматриваем большее по длине ребро как балку, опертую по контуру и нагруженную равномерно распределенной нагрузкой.

Укрепления круглых плоских днищ и крышек ребрами применяются в

хранилищах для жидкого сырья и продуктов, в аппаратах из пластмасс, в аппаратах под налив, котлах-утилизаторах, электрофильтрах, аппаратах

кипящего слоя и т.д. Ребра могут устанавливаться как внутри, так и снаружи, по радиусам от центрально расположенного кольца, либо параллельно диаметру в одном или двух перпендикулярных направлениях.

Методика упрощенного расчета

1. Производится размещение ребер, исходя из конструктивных соображений и диаметра днища.

2. Определение толщины элемента днища.

3. При радиальном размещении ребер рассматриваем диаметральное ребро как балку, свободно опертую по концам и нагруженную равномерным давлением.

4. Как и в предыдущем случае принимаем, что ребро воспринимает половину всей нагрузки на днище.

5. Исходя из вышесказанного, определяем изгибающий момент.

6. Определяем предварительный расчетный момент сопротивления ребра.

7. По расчетному моменту сопротивления подбирается его поперечное сечение.

8. Для выбранного момента сопротивления в проверочном расчете проверяется максимальное изгибающее напряжение.

При параллельном измерении ребер упрощенно рассматривается большее по длине ребро как балка, свободно опертая по концам и нагруженная равномерным давлением при половинной нагрузке. Исходя из вышесказанного, определяем максимальный изгибающий момент. Затем определяем предварительный расчетный момент сопротивления ребра. По расчетному моменту сопротивления выбираем профиль и размеры ребра. В проверочном расчете определяется максимальный изгибающий момент и сравнивается с величиной равной 1,1  _доп.

Осевые моменты инерции и моменты сопротивления для наиболее распространенных профилей

Цилиндрические обечайки, подкрепленные кольцами жесткости.

1. Обечайки, нагруженные внутренним избыточным давлением.

Кольца жесткости устанавливаются в случае, если выполняется условие

где l₁ – расстояние между осями колец жесткости.

Если условие (2.30) не выполняется, то следует увеличить толщину стенки обечайки и повторить расчет. При оценке размеров кольца следует учитывать прибавку на коррозию с₁.

Допускаемое внутреннее давление определяется условием

где [p]₁ – допускаемое давление из условия прочности всей обечайки, равное

[p]₂ – допускаемое давление из условия прочности обечайки между кольцами жесткости, равное

l₂ – расстояние от кольца жесткости до края обечайки.

Все размеры для расчета колец жесткости как при внутреннем, так и при наружном давлении представлены на рис. 2.16.