Область применения, цель и задачи расчета, исходные данные

Расчет аппаратов колонного типа от ветровых нагрузок и сейсмического воздействия производится по ГОСТ Р 51273-99 (2006) и 51274-99 (2006) [23, 24].

Согласно этим документам расчету на ветровую нагрузку подлежат аппараты, устанавливаемые на открытой площадке.

Расчету на сейсмическое воздействие подлежат аппараты, предназначенные для установки в районах с сейсмичностью 7 и более баллов по шкале Рихтера.

При этом может рассчитываться как отдельно стоящий аппарат, так и групповые аппараты, установленные на общем фундаменте и жестко связанные в горизонтальном направлении.

В курсовом проекте рассчитываются только отдельно стоящие аппараты колонного типа.

ГОСТ Р 51273-99 устанавливает метод определения расчетных усилий (изгибающих моментов М_v), возникающих в элементах вертикальных цилиндрических сосудов (аппаратов колонного типа) от ветровых нагрузок и сейсмических воздействий.

ГОСТ Р 51274-99 устанавливает метод расчета на прочность и устойчивость аппаратов колонного типа, работающих под воздействием внутреннего избыточного Р_рас или наружного давления Р_{рас. н}, собственного веса G, изгибающих моментов от ветровых нагрузок М_V или сейсмических воздействий М_R а также изгибающих моментов М_G, возникающих от действия эксцентрически приложенных весовых нагрузок (рисунок 5.4 а), которые могут возникать, например, в сечении А-А от рым-балки, в сечении Б-Б от присоединенных трубопроводов.

В настоящем курсовом проекте изгибающие моменты от сейсмического воздействия М_R и эксцентрически приложенных ветровых нагрузок М_G не учитываются.

Цель расчета в курсовом проекте:

- проверка прочности и устойчивости корпуса колонного аппарата в сечении В-В под совместным воздействием давления Р_рас (внутреннего или наружного), осевой сжимающей силы F от собственного веса и изгибающего момента М_V, возникающего от ветровых нагрузок (в курсовом проекте сечение В-В совмещается с сечением Г-Г, рисунок 5.4);

- проверка прочности сварного шва (сечение Г-Г) под воздействием изгибающего момента М_V и осевой сжимающей силы F. При этом следует учесть, что в опорной обечайке избыточное давление отсутствует (Р_рас = 0);

- проверка устойчивости опорной обечайки в наиболее ослабленном отверстиями сечении (сечение Д-Д) под воздействием изгибающего момента М_V и осевой сжимающей силы F.

- расчет элементов опорного узла в месте присоединения нижнего опорного кольца (сечение Е-Е) под воздействием изгибающего момента М_V и осевой сжимающей силы F:

а) определение ширины нижнего опорного кольца (проверка прочности бетона);

б) расчет на прочность анкерных болтов (определение внутреннего диаметра резьбы анкерных болтов).

Необходимость в проверке прочности и устойчивости возникает вследствие того, что толщина стенки корпуса была определена только под действием внутреннего или наружного расчетного давления, без учета дополнительного воздействия осевой сжимающей силы и изгибающего момента, напряжения от которых могут достигать больших величин и привести к разрушению колонного аппарата.

Исходные данные, необходимые для выполнения данного раздела приведены в таблицах 4.3-4.6, 4.15 и 5.1.

а) расчетные сечения корпуса б) расчетные сечения юбочной цилиндрической в) расчетные сечения

опорной обечайки юбочной конической опорной обечайки

По стандарту в сечениях А-А и Б-Б – определяются локальные напряжения от действия местных нагрузок

Рисунок 5.4 - Расчетные сечения колонного аппарата

Таблица 5.1 - Исходные данные при расчете колонного аппарата на воздействие ветровых нагрузок

№ п/п	Параметр	Значение
	Территориальный район установки аппарата
	Диаметр колонны наружный (без изоляции), Dн=Dв+2Sгост, мм
	Толщина стенки опорной обечайки, S оп , мм (принимаем равной толщине стенки цилиндрической обечайки)
	Модуль упругости Еt МПа, при расчетной температуре t рас для рабочих условий
	Модуль упругости, Е 20,МПа, при расчетной температуре t рас = 20 0С
	Тип грунта: - слабые грунты; - грунты средней плотности; - плотные грунты
	Коэффициент неравномерности сжатия грунта, Cf,, Н/м3(выбирается в зависимости от типа грунта)
	Тип массообменных устройств - тарелки; - насадки и тарелки под насадку
	Общее число тарелок, шт
	Масса тарелки*, кг
	Масса решетки под насадку*, кг
	Насыпная плотность насадки*, кг/м3
	Учет сейсмических нагрузок (указать, учитываются или нет)
	Наличие изоляции (указать, имеется или нет)
	Материал изоляции: - асботермит; - шлаковая вата, - стеклянная вата
	Расстояние от поверхности земли до обслуживающей площадки, i, м: - первой; (нумерация сверху вниз) - второй; - третьей; - четвертой
	Расстояние от поверхности земли до оси лаза, Х 0Д-Д, мм
	Диаметр лаза, мм

* Примечание: Данные по массе тарелок приведены в электронном приложении к курсовому проекту, сведения о массе решетки под насадку и насыпной плотности насадки представлены в таблицах Д1, Д2 и на рисунке Д1 Приложения Д.