Обечайка, нагруженная изгибающим моментом (п. 5.3.5)
Допускаемый изгибающий момент из условия прочности со стороны сжатия:
|
|
= |
3200 / 4 * 1,004∙108 |
= 8,035∙107 Н м |
Допускаемый изгибающий момент из условия устойчивости в пределах упругости:
|
|
= |
3200 / 3.5 * 1,111∙109 |
= 1,016∙109 Н м |
Допускаемый изгибающий момент:
|
|
= |
8,035∙107 / (1 + (8,035∙107 / 1,016∙109 )2)1/2 |
= 8,01∙107 Н м |
8,01∙107 Н м ³ 4,402∙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) * 200 |
= 2,473∙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 * 2,15∙105 * (52 – 2,8)2 / 1,8 * (0.18 + 3.3 * 3200 * (52 – 2,8) / 1,023∙104 2) |
= 1,283∙108 Н |
Допускаемое поперечное усилие:
|
|
= |
2,473∙107 / (1 + (2,473∙107 / 1,283∙108 )2)1/2 |
= 2,428∙107 Н |
2,428∙107 Н ³ 7178 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 + 1,263∙106 / 1∙108 + 4,402∙104 / 8,01∙107 + (7178 / 2,428∙107 )2 |
= 0,01318 £ 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) * 200 * 1 |
=1,004∙108 Н |
Допускаемый изгибающий момент из условия прочности со стороны растяжения:
|
|
= |
3200 / 4 * 1,004∙108 |
=8,035∙107 Н м |
Обечайка, работающая под совместным действием внутреннего давления, осевого растягивающего усилия и изгибающего момента.
|
Проверка условия прочности: |
|
|
|
= (0 + 5,507 * 3,142 * 32002 / 4) / 1,004∙108 + 4,402∙104 / 8,035∙107 |
= 0,4415 £ 1 |
Заключение: Условие прочности выполнено
Дополнительный расчёт на прочность и устойчивость по гост р 51274-99
Продольные напряжения на наветренной стороне:
|
|
= |
5,507 * (3200 + 52) / (4 * (52-2,8)) – 1,263∙106 / (3,142 * 3200 * (52-2,8)) + 4 * 4,402∙104 / (3,142 * 32002 * (52-2,8)) |
= 88,56 МПа |
Кольцевые напряжения:
|
|
= |
5,507 * (3200 + 52) / (2 * (52-2,8)) |
= 182 МПа |
Эквивалентные напряжения на наветренной стороне:
|
|
= |
(88,562 – 88,56 * 182 + 1822)1/2 |
= 157,6 МПа |
Условие прочности на наветренной стороне
|
|
= |
max{|88,56|; 157,6} |
= 157,6 МПа |
|
|
= |
200 * 1 |
= 200 МПа |
Условие прочности выполнено
Продольные напряжения на подветренной стороне:
|
|
= |
5,507 * (3200 + 52) / (4 * (52-2,8)) – 1,263∙106 / (3,142 * 3200 * (52-2,8)) – 4 * 4,402∙104 / (3,142 * 32002 * (52-2,8)) |
= 88,33 МПа |
Эквивалентные напряжения на подветренной стороне:
|
|
= |
(88,332 – 88,33 * 182 + 1822)1/2 |
= 157,6 МПа |
Условие прочности на подветренной стороне
|
|
= |
max{|88,33|; 157,6} |
= 157,6 МПа |
|
|
= |
200 * 1 |
= 200 МПа |
Условие прочности выполнено
Условие устойчивости для колонн, работающих под внутренним избыточным давлением или без давления:
|
|
= |
1,263∙106 / 1∙108 + 4,402∙104 / 8,01∙107 |
= 0,01318 |
Условие устойчивости выполнено