Определение максимальной и минимальной приведенных нагрузок для выбора стандартных опор колонных аппаратов. За максимальную приведенную на­грузку Рта* принимают большее из значений:

Q=4A41/D + P1; (14.62)

Q=4 M2/D + P2, (14.63)

где Afj, М2 — расчетные изгибающие моменты в нижнем сечении опорной обе - чайки соответственно в режимах эксплуатации и гидравлического испытания;

О

Рис. 14.25. Кон­структивные элементы опор для колонных аппаратов: а — цилиндрическая опора; б — ко­ническая опора;

исполнение 1 — опорный узел выполнен в форме отдель­ных столиков под каждый анкерный болт; исполнение 2 — опорный узел выполнен в виде двух горизонтальных колец, подкрепленных ребром в промежутке между двумя смежными анкерными болтами; исполнение 3 — то же, но подкрепленных двумя ребрами у каждого ан­керного болта; исполнение 4 —'опорный узел облегчен­ной конструкции с одним кольцом

Pi, P2 — осевые сжимающие силы, действующие в нижнем сечении опорной обечайки соответственно в режимах эксплуатации и гидрав­лического испытания.

Минимальная приведенная на­грузка

<?min = 4Л43Д) — Р3, (14.64)

где Ма — расчетный изгибающий момент в нижнем сечении опорной обечайки при пустом (без тепло­вой изоляции и устанавливаемых на месте монтажа внутренних ус­тройств) аппарате; Ра — осевая сжимающая сила, действующая в нижнем сечении опорной обе­чайки при пустом аппарате.

Определение iVfj, М2, Ма, Ръ Ра и Ра см. в СТ СЭВ 1644—79.

Расчет элементов опоры ко­лонных аппаратов. Конструктив­ные элементы опор колонных ап­паратов показаны на рнс. 14.25' ■_ .] J Расчет проводится для рабо]

Рис. 14.26. График для определения Дt чих Условий и Для условий ги

дравлического испытания колонны. Используются расчетные нагрузки в трех сечениях опоры: х—х—в основании опоры; у—у — в месте сварного соединения опоры с корпусом аппарата; г—г—по центрам отверстий в опоре.

На опору действуют: Р = G ■— осевая сжимающая нагрузка от силы тяже­сти аппарата и среды, вспомогательных устройств, установленных на колонне, изоляции; М — суммарный изгибающий момент от ветровой и сейсмической нагрузок и от эксцентрично приложенных коси аппарата сил тяжести отдельных внутренних и внешних устройств. Определение Р и М см. в СТ СЭВ 1644—79.

Расчетная температура в опорной обечайке определяется из условия

tR = max{lK —Д/; 20°С), (14.65)

где At — перепад температуры вдоль опорной обечайки, определяемый по рис. 14.26; tK — расчетная температура нижнего днища аппарата.

Обечайка опоры. Прочность сварного соединения опоры с корпусом опреде­ляется условием

<т = 'nba'i' ( ~+ ри ) < ф*min П<Го1: 1стк1Ь (14.66)

где Му — максимальный изгибающий момент в сечении у—у; Ри — осевая сжи­мающая сила в условиях гидравлического испытания аппарата; аа — расчетная толщина сварного шва; [о0]—допускаемое напряжение для материала опоры; [ак] — допускаемое напряжение для материала корпуса аппарата; q>s — коэф­фициент прочности сварного шва. Для сварного шва, показанного на выносном узле I (см. рис. 14.25), cps = 0,7.

Показанная на выносном узле / конструкция соединения опорной обечайки с корпусом недостаточно надежна, так как сварной шов не может быть выполнен двусторонним и качество исполнения не может быть проверено рентгеноскопией из-за малого острого угла между обечайкой и днищем. Для колонных аппаратов с соотношением H/D > 20 рекомендуется конструкция соединения опоры с кор­пусом с использованием торообразного перехода (вариант узла I на рис. 14.25^ при котором угол между днищем и обечайкой должен составлять 60—90°. Это

решение обеспечивает возможность качественного выполнения двустороннего сварного шва и его рентгеноскопический контроль. Для такой конструкции Ts= 1-

Прочность и устойчивость обечайки опоры в сечении 2—2, проходящем по I центру наибольшего отверстия в опоре, определяется условием

Рги, М2 -|- P2utysP.

♦і IP] ^

где Мг — максимальный изгибающий момент в сечении г—г; Рги — осевая сжи­мающая сила в том же сечении в условиях гидравлического испытания; ф2, ф2, фз—коэффициенты, определяемые по рис. 14.27; [Р], [М]—допускаемые осевая сила и изгибающий момент — см. гл. 6.

Если в сечении 2—2 имеется несколько отверстий, то расчет ведут для наи­большего из них при условии, что для остальных отверстий фі> 0,95 и ф2> > 0,95. Если для остальных отверстий фх< 0,95иф2< 0,95, то в формуле (14.67) принимают:

^ = - Яв(С-с)': 'h=^Z~c)' ^ = y>/D> (I468)

где F2 — площадь наиболее ослабленного поперечного сечения обечайки опоры; W — наименьший момент сопротивления того же сечения; Js — эксцентриситет центра тяжести того же сечения.

Если в зоне отверстий обечайки опоры имеется кольцевой сварной шов, то проверяется его прочность по условию

где фт — коэффициент прочности кольцевого сварного шва; фх, ф2, ф3 — коэф­фициенты, определяемые по рис. 14.27. Если кольцевой шов находится вне зоны отверстий, то фх = ф2 = I и ф3 = 0.

Нижнее опорное кольцо. Ширина кольца Ь1 = 0,5 (D1 — D2) (см. рис. 14.25) устанавливается конструктивно и должна удовлетворять условию

<»-™)

Выступающая наружу от обечайки опоры ширина кольца 62 принимается из соотношения

2^б + 30мм < Ь2 <: 2/3й1, (14.71)

где й(б — внутренний диаметр резьбы анкерной шпильки.

Напряжение сжатия в бетоне определяется по формуле

стбег = [сгбєі] (14.72)

Прочность сварного соединения опорного кольца с обечайкой опоры в ис­полнении 4 опорного узла (см. рис. 14.25) проверяется по условию

g = ~2яр (4A4jc/D - Рх) < 0,6 [ст0], (14.73)

где а2 — расчетный катет сварного шва.

Для опорных узлов исполнения 1, 2 и 3 (рис. 14.25) проверка прочности данного сварного соединения не производится.

со

о

00

*i

Толщина нижнего опорного ^шэльца

s2 max |хЛ/3 абет/[о] + с; l,5Sl}, (14.74)

где —коэффициент: для опорного узла исполнения 4 (рис. 14.25) щ = 1; для опорных узлов исполнения 1, 2 и 3 (рис. 14.25) щ по рис. 14.28 в зависи­мости от параметра b2lb7.

Для кольца опорного узла исполнения 4 толщина s2 дополнительно должна быть Проверена на условие

s2>Y (4 MJD - Рх) - я[4;]р + с. (14.75)

Если по формулам (14.74) и (14.75) получится s2> 2sj, то опорный узел исполнения 4 неприменим.

Толщина верхнего кольца в опорных узлах исполнения 1, 2 и 3 определяется по формуле

s3 > max (х2 VFb [стБ]/[о] + с; l^}, (14.76)

где х2 — коэффициент, определяемый по рис. 14.29 в зависимости от параметра Єїlbt; et — диаметр окружности, вписанной в шестигранник гайки анкерной шпильки.

где х3 = 2 для опорных узлов исполнений 1 и 3; х3 = 1 для опорного узла испол­нения 2.

Для конструкции ребер с соотношением bjs7 > 20 их необходимо дополни­тельно проверять на устойчивость.

“ Напряжение изгиба в обечайке опоры от действия верхнего кольца должно удовлетворять условию / ...

6и4дБ [рб] е

(«1 — C)2/ll

саг :с і

где и4 — коэффициент, определяемый по рис. 14.30; [а0.п] — предельное напря­жение изгиба в обечайке опоры, определяемое по формуле

Iа О. п] — ^20 1а1 ят/^21-

■)=

1,561/D(sx — с) s,—с.

Х7 — ,----------------------- ,

Ьь S3 — C

при этом рекомендуется принимать sa=s3^'2si.

Анкерные шпильки. Число анкерных шпилек устанавливается конструктивно и может составлять 4, 6, 8, 10, 12 и далее кратно четырем.

Внутренний диаметр резьбы шпильки

Если 0,44PxDslMx >1, то в зависимости от диаметра аппарата D при­нимают:

(шаг <1200 мм)

Приведенные значения гіБ и гБ являются наименьшими для указанных диаметров колонных аппаратов, если даже диаметр шпилек по формуле (14.82) окажется меньше.

Расчетный изгибающий момент при расчете анкерных шпилек Мх.

а) в районах с сейсмичностью не более 7 баллов

Мх = max {{Mq3 + Л4у3); (Мвз + 0.8MVi)}; (14.83)

б) в районах с сейсмичностью более 7 баллов

Mx = max{(MG3 + MV3y, (Ма3 + 0,8МУіУ, (MGa + Afa)}, (14.84) где Л4с3, Ms3, Myi и My3 — расчетные нагрузки (см. СТ СЭВ 1644—79).