- GB 51160-2016 纖維增強塑料設備和管道工程技術規范
- 中國工程建設標準化協會化工分會 上海富晨化工有限公司
- 8578字
- 2021-04-23 17:43:15
5.3 結構計算
5.3.1 纖維增強塑料設備應對圓筒、圓錐殼、錐形封頭、凸形封頭、平板、法蘭和地錨元件進行結構計算。
5.3.2 受內壓圓筒設備的載荷計算應符合下列規定:
1 最大環向單元載荷應按下列公式計算:


式中:qΦ——最大環向單元載荷(N/mm);
pD——計算壓力(MPa);
D——設備內徑(mm);
PS——最大允許壓力(MPa);
PH——液柱靜壓力(MPa)。
構成圓筒壁厚的層合板環向承載能力應滿足下式要求:

式中:[qΦ]——構成受內壓圓筒壁厚的層合板環向許用單元載荷(N/mm)。
2 組合軸向載荷計算應符合下列規定:
1)由內壓引起的軸向單元載荷應按下列公式計算:



式中:qx,p——由內壓引起的軸向單元載荷(N/mm);
pD——計算壓力(MPa),當筒體受壓時應按式(5.3.2-5)計算,當筒體受拉時應按式(5.3.2-6)計算;
Pe——短期的壓力載荷(MPa);
K4——層合板長期性能的分項設計系數,應按本規范表4.3.7取值。
2)由風、雪載荷或地震載荷引起的彎矩而產生的軸向單元
載荷應按下列公式計算:



式中:qx,m——由風、雪載荷或地震載荷引起的彎矩而產生的軸向單元載荷(N/mm);
MD——計算彎矩(N·mm),當筒體受壓時應按式(5.3.2-8)計算,當筒體受拉時應按式(5.3.2-9)計算;
M——彎矩(N·mm);
Me——短期的彎矩載荷(N·mm)。
3)由設備自重、介質、檢修附加載荷引起的軸向單元載荷應
按下列公式計算:



式中:qX,W——由設備自重、介質重量和檢修附加載荷引起的軸向單元載荷(N/mm);
MD——計算重量(N),當筒體受壓時應按式(5.3.2-11)計算,當筒體受拉時應按式(5.3.2-12)計算;
W——重量(N);
We——短期的負重載荷(N)。
組合軸向單元載荷qx應為式(5.3.2-4)、式(5.3.2-7)、式(5.3.2-10)的值之和,同時應計入載荷方向。
4)筒體受壓軸向載荷應按下式計算:

式中:qx,c——筒體受壓軸向單元載荷(N/mm);
qx,M——由于彎矩引起的軸向單元載荷(N/mm);
qx,p——由壓力引起的軸向單元載荷(N/mm);
qx,w——計算點上方由設備自重、介質、檢修附加載荷引起的軸向單元載荷(N/mm)。
5)筒體受拉軸向載荷應按下式計算:

式中: qx——筒體受拉軸向單元載荷(N/mm);
qx,w——計算點下方由容器自重、介質、檢修附加載荷引起的軸向單元載荷(N/mm)。
6)構成圓筒壁厚的層合板軸向受壓載荷qx,c應符合本規范第5.3.3條的規定,層合板軸向受拉承載能力應滿足下式要求:

式中:[qx]——構成受內壓圓筒壁厚的層合板軸向受拉許用單元載荷(N/mm)。
5.3.3 受外壓圓筒設備的載荷計算應符合下列規定:
1 圓筒體的軸向壓縮臨界屈曲載荷應按下列公式計算:






式中: uc——圓筒體的軸向臨界單元屈曲載荷(N/mm);
Eφb——環向彎曲模量(MPa);
Ex——軸向彎曲模量(MPa);
t——層合板厚度(mm);
D——設備的內徑(mm);
k——計算系數,筒體上無開孔時按式(5.3.3-2)計算;對于帶開孔的筒體或裙座殼,當滿足式(5.3.3-3)時,k值應按式(5.3.3-4)計算;當滿足式(5.3.3-5)時,k值應按式(5.3.3-6)計算;
dco——開孔的直徑(mm)。
圓筒壁厚的層合板的軸向受壓承載能力應滿足下式要求:

式中:F——屈曲安全系數;
qx,c——筒體軸向受壓單元載荷(N/mm)。
2 受外壓圓筒的臨界環向屈曲壓力應按下列公式計算:
1)當采用LS≤6D的短圓筒時,應按下式計算:

2)當采用LS>6D的長圓筒時,應按下式計算:

式中:pc——受外壓圓筒的臨界環向屈曲壓力(MPa);
LS——計算長度(mm),應為圓筒上兩相鄰支撐線之間的距離。當筒體上無加強圈時,應取筒體總長度加上每個凸形封頭曲面深的1/3(圖5.3.3-1);當筒體上有加強圈時,應取相鄰兩個加強圈中心線之間的最大距離(圖5.3.3-2);筒體上有加強圈時,取圓筒第一個加強圈中心線與凸形封頭切線間的距離加凸形封頭曲面深的1/3(圖5.3.3-2);當圓筒與錐殼相連接,連接處可作為支撐線時,取連接處與相鄰支撐線間的最大距離為錐殼段的計算長度(圖5.3.3-3)。

圖5.3.3-1 無加強圈筒體的計算長度1—切線點

圖5.3.3-2 帶加強圈筒體的計算長度
1—切線點;2—加強圈的中心線

圖5.3.3-3 圓筒與錐殼相連接時錐殼段的計算長度
1—切線點;2—加強圈的中心線
圓筒壁厚的層合板環向受壓承載能力應滿足下式:

3 組合的軸向和徑向載荷應滿足下式要求:

式中:qx,c——筒體受壓軸向單元載荷(N/mm),應按式(5.3.2-13)計算取值;
uc——圓筒體的軸向壓縮單元屈曲載荷(N/mm),應按式(5.3.3-1)計算取值;
pc——受外壓圓筒的臨界環向屈曲壓力(MPa)。
4 當采用帶內部或外部加強圈的方法縮短筒體計算長度比本條第2款計算得到更薄的筒體厚度時,臨界屈曲壓力計算應符合下列規定:
1)總的臨界屈曲壓力應按下列公式計算:


式中: pc——總的臨界屈曲壓力(MPa),應采用m=2、3等試算后找到最小值;
Eφb——圓柱殼環向彎曲模量(MPa);
Ex——圓柱殼軸向彎曲模量(MPa);
m——環向屈曲波數;
Es——加強圈的環向彎曲模量(MPa);
Is——加強圈的截面慣性矩(mm4);
LS——2個加強圈之間的距離(mm),當加強圈之間的距離不是等距時,應取加強圈間距的平均值;
tc——圓筒體帶加強圈區域的厚度tc1(圖5.3.3-4)或tc2(圖5.3.3-5)的較小值;
λ——殼參數。
帶內部或外部加強圈的圓柱殼的環向受壓承載能力應滿足下式要求:

2)當LS>20D或不計入筒體影響時,加強圈剛度計算應滿足下式要求:

式中:DS——加強圈的中性軸直徑(mm)。
3)實心加強圈尺寸可按圖5.3.3-4確定。計算中所用的圓筒體的有效寬度L應滿足下列公式:




式中:bs——加強圈外沿寬度(mm),取值應滿足式(5.3.3-17)、式(5.3.3-18)、式(5.3.3-19)的要求。

圖5.3.3-4 實心加強圈結構
4)空心或包覆加強圈結構,按式(5.3.3-12)計算時,其基本尺寸應按圖5.3.3-5確定:

圖5.3.3-5 空心或包覆加強圈結構
1—填充物(泡沫)或開口的;tc—平均厚度
5 加強圈應整圈圍繞在圓筒體的圓周上,并應粘接緊密。
5.3.4 圓錐殼和錐形封頭(圖5.3.4-1、圖5.3.4-2)的設計應符合下列規定:

圖5.3.4-1 帶轉角錐形殼體

圖5.3.4-2 無轉角錐形殼體
1 轉角半徑不得小于連接處的圓筒體直徑的6%;
2 當壓力為-600Pa~+6500Pa時,可采用無折邊結構;
3 當壓力大于+6500Pa或小于或等于-600Pa時,應采用帶折邊結構,其錐頂角不應大于150°;
4 錐頂角大于150°的錐形封頭應按平蓋設計,其計算應符合本規范第5.3.20條、第5.3.22條~第5.3.24條的規定;
5 在轉角區域柱殼和圓錐殼上的應力集中衰減的長度應按下式計算:

式中:Lc——應力集中衰減的長度(mm);
tk——圓錐殼上的厚度(mm);
φ——半錐頂角。
5.3.5 受內壓的圓錐殼載荷設計應符合下列規定:
1 受內壓圓錐殼壁厚的層合板環向單元載荷應按下式計算:

式中:qφ——最大環向單元載荷(N/mm);
φ——半錐頂角;
Dk——計算點所在圓直徑(mm)。
受內壓圓錐殼壁厚的層合板環向承載能力應滿足下式要求:

式中:[qφ]——構成圓錐殼壁厚的層合板環向許用單元載荷(N/mm)。
2 受內壓的圓錐殼轉角區域的軸向單元載荷應按下列公式計算:
1)受內壓帶折邊的圓錐殼壁厚的層合板(本規范圖5.3.4-1)軸向單元載荷應按下式計算:

式中:qx1——帶折邊的圓錐殼的軸向單元載荷(N/mm);
Kc1——帶折邊圓錐殼的應力集中系數應按表5.3.5-1的規定取值。
表5.3.5-1 帶折邊圓錐殼的應力集中系數Kc1

帶折邊的圓錐殼的壁厚的層合板軸向單元載荷應滿足下式要求:

式中:[qx]——構成帶折邊的圓錐殼壁厚的層合板軸向許用單元載荷(N/mm)。
2)受內壓無折邊的圓錐殼壁厚的層合板(本規范圖5.3.4-2)軸向單元載荷應按下式計算:

式中:qx2——無折邊的圓錐殼的軸向單元載荷(N/mm);
Kc2——無折邊圓錐殼的應力集中系數,應按表5.3.5-2的規定取值。
表5.3.5-2 無折邊錐殼的應力集中系數Kc2

續表5.3.5-2

無折邊的圓錐殼的壁厚的層合板的軸向單元載荷應滿足下式要求:

式中:[qx]——無折邊的圓錐殼壁厚的層合板軸向許用單元載荷(N/mm)。
5.3.6 受外壓的圓錐殼載荷設計應符合下列規定:
1 受外壓圓錐殼壁厚的層合板強度應滿足本規范式(5.3.5-2)要求的環向單元承載能力。
2 受外壓的圓錐殼徑向穩定性應按下列公式計算:
1)當L≤6Dm時,臨界徑向屈曲壓力應按下列公式計算:



2)當L>6Dm時,臨界徑向屈曲壓力應按下式計算:

式中:pc——臨界徑向屈曲壓力(MPa);
LS——錐形殼的有效長度或加強筋之間的距離(mm)(本規范圖5.3.3-3);
Dm——錐形部平均直徑(mm)。
受外壓的圓錐殼徑向穩定性應滿足下式要求:

3 受外壓的圓錐殼的軸向臨界壓縮載荷(圖5.3.6)應按下列公式計算:



式中:uc——臨界軸向單元壓縮載荷(N/mm);
k——系數;
q1、q2——外壓作用下的圓錐殼幾何形狀變化(圖5.3.6)處在軸向力Nx1和Nx2的作用下的單元軸向壓力(N/mm)。

圖5.3.6 外壓作用下的圓錐殼
受外壓的圓錐殼的軸向壓縮載荷應滿足下式要求:

式中:qx——構成受外壓的圓錐殼軸向單元壓縮載荷(N/mm)。
4 組合的軸向和徑向單元壓縮載荷應滿足下式要求:

式中:pc——臨界徑向單元屈曲壓力(N/mm);
uc——軸向單元壓縮載荷(N/mm)。
5.3.7 受內壓錐形封頭(圖5.3.7)軸向單元載荷計算應符合下列規定:

圖5.3.7 錐形封頭
1 當半錐頂角為60°~75°,且0≤≤0.1時,在轉角處層合板的軸向單元載荷應按下列公式計算:



式中:qx——轉角處層合板的軸向單元載荷(N/mm);
αb——結構特征系數;
βb——結構特征系數。
受內壓錐形封頭在轉角處的層合板軸向單元載荷應滿足下式要求:

式中:[qx]——構成受內壓錐形封頭在轉角處的層合板軸向許用單元載荷(N/mm)。
2 當半錐頂角不在60°~75°,且0≤≤0.1范圍內時,應按平蓋設計。
5.3.8 受外壓錐形封頭臨界徑向屈曲壓力應按下式計算:

式中:pc——臨界徑向屈曲壓力(MPa);
Eb——錐形封頭結構的彎曲模量(MPa)。
受外壓錐形封頭的穩定性校核應滿足下式要求:

5.3.9 凸形封頭應包括半球形封頭(圖5.3.9-1)和橢圓形或碟形封頭(圖5.3.9-2)。當選用橢圓形或碟形封頭時,封頭球面部分的內半徑應為0.8D≤R<D,且封頭轉角內半徑應為0.1D≤r<0.25D。

圖5.3.9-1 半球形封頭
5.3.10 受內壓的凸形封頭的單元載荷計算應符合下列規定:
1 橢圓形封頭和碟形封頭轉角區域的單元載荷應按下式計算:


圖5.3.9-2 橢圓形、碟形封頭
式中:qk,p——橢圓形封頭和碟形封頭轉角區域的單元載荷(N/mm);
Kd——橢圓形封頭和蝶形封頭轉角處的集中系數,應按表5.3.10查取。
表5.3.10 橢圓形封頭和蝶形封頭轉角區域的集中系數Kd

續表5.3.10

2 碟形封頭和半球形封頭的球面區域單元載荷應按下式計算:

式中:qp——碟形封頭和半球形封頭的球面區域單元載荷(N/mm);
R——球面區域半徑(mm)。
3 當碟形封頭轉角區域的層合板厚度大于球面區域的層合板厚度時,封頭上轉角區域和殼體上的加強段長度應按下式計算:

式中:Lc——封頭上轉角區域和殼體上的加強段長度(mm);
tk——轉角段的厚度(mm)。
4 受內壓凸形封頭壁厚的層合板承載能力應滿足下式要求:

式中:[qp]——構成橢圓形封頭和碟形封頭壁厚的層合板許用單元載荷(N/mm)。
5.3.11 受外壓的凸形封頭穩定性應校核,臨界屈曲壓力應按下式計算:

受外壓的凸形封頭穩定性校核應滿足下式要求:

5.3.12 平底設備設計時,基礎應平整,底板上附件的允許支撐間隙應滿足設置支撐板的要求。
5.3.13 當平底設備轉角區域(圖5.3.13)的轉角半徑r>30mm或r/D>0.05時,轉角區域的最大軸向單元載荷計算應符合下列規定:

圖5.3.13 平底設備轉角區域
1—填充區域;2—坡度
1 由液柱靜壓力加上超壓載荷組成的內壓產生的單元載荷應按下列公式計算:


式中:qxk,1——由液柱靜壓力加上超壓載荷組成內壓產生的轉角區域最大軸向單元載荷(N/mm);
kp——結構特征系數,不得小于0.22。
2 圓柱形壁在軸向上的單元載荷應按下列公式計算:


式中:qxk,2——圓柱形壁在軸向上的單元載荷(N/mm);
∑qx,i——靜載荷、風載荷、重力載荷等導致的軸向單元載荷組合(N/mm);
kn——結構特征系數,取絕對值。
3 載荷之間的組合qxk應按下列公式計算,并應取較大值:


4 完全支撐平底設備的罐底轉角區域層合板應按下列公式計算后,還應符合本規范式(5.3.2-3)的要求:


式中:qxkmax——轉角區域的最大軸向單元載荷(N/mm);
[qxk]——轉角區域的軸向許用單元載荷(N/mm)。
5.3.14 當平底設備轉角區域(本規范圖5.3.13)的轉角半徑r≤30mm或r/D≤0.05時,轉角區域的最大軸向單元載荷計算應符合下列規定:
1 由液柱靜壓力加上超壓載荷組成的內壓產生的最大軸向單元載荷應按下列公式計算:



式中:qxk,1——由液柱靜壓力加上超壓載荷組成的內壓產生的軸向單元載荷(N/mm),當tb1≤tk時,應按式(5.3.14-1)計算;當tb1>tk時,應按式(5.3.14-2)計算;
qxkmax——轉角區域的最大軸向單元載荷(N/mm)。
2 轉角區域層合板的承載能力除應滿足下式外,還應滿足本規范式(5.3.2-3)的要求:

式中:[qxk]——轉角區域的軸向許用單元載荷(N/mm)。
3 殼體底部補強區域(圖5.3.13)的長度Lc應按下式計算:

平底補強厚度區域的長度應按下式計算:

5.3.15 設備的開孔處應補強,在開孔周圍應設置圓盤形的補強板。接管結構和開孔補強計算應符合下列規定:
1 設備開孔處補強的接管結構應包括齊平型接管(圖5.3.15-1)和貫穿式接管(圖5.3.15-2)。

圖5.3.15-1 齊平式接管

圖5.3.15-2 貫穿式接管
2 開孔處的最大單元載荷應按下列公式計算:


式中:qmax——開孔處的最大單元載荷(N/mm);
q——未開孔殼體的最大單元載荷(N/mm);
νA——載荷集中系數;
dc——殼/封頭上的開孔直徑(mm);
tc——接管處的殼體的厚度(mm)。
3 開孔處的最大單元載荷應滿足下式要求:

式中:[q]lam——殼體層合板的許用單元載荷(N/mm);
[q]c——補強層層合板材料的許用單元載荷(N/mm)。
4 補強層合板的寬度可按下式計算,且應大于100mm:

式中:la——補強層合板的寬度(mm);
ta——接管處所需的總補強厚度。
5 補強最小內側鋪層應符合下列規定:
1)當開孔直徑小于或等于50mm時,內側鋪層應包括內襯層和不少于一層的300g/m2短切原絲氈;
2)當開孔直徑大于50mm且小于或等于150mm時,內側鋪層應包括內襯層和兩層450g/m2短切原絲氈;
3)當開孔直徑大于150mm時,內側鋪層應包括內襯層和不少于3層的450g/m2短切原絲氈。
6 接管增強包覆層(圖5.3.15-3)的最小厚度應為3層450g/m2短切氈,長度不應小于75mm。
5.3.16 補強層的拉伸、剪切載荷應按下列公式校核:


式中:qb——補強層的拉伸單元載荷(N/mm);
τ′lap——補強層的剪切應力(MPa);
τlap——層合板補強層的搭接剪切強度(MPa),當采用玻璃纖維增強材料時,可按本規范表4.3.1-1的規定取值或按本規范附錄L的規定檢測獲取;
K——設計安全系數,可按本規范第4.3.3條的規定取值;
tover——補強厚度(mm)。

圖5.3.15-3 接管增強包覆層
1—填充區域;2—補強層;3—增強包覆層
5.3.17 設備封頭與筒體以及筒體之間的接縫(圖5.3.17)應符合下列規定:

圖5.3.17 接縫結構示意圖
1—內包覆層;2—樹脂膠泥;3—外包覆層;4—主層合板
1 接縫包覆層的承載能力不應小于所連接筒體在環向和軸向兩個方向上的載荷;
2 接縫包覆層過渡區的坡度不應大于1∶6;
3 接縫包覆層長度Lj應按下式計算:

式中:Lj——接縫包覆層長度(mm);
K——設計安全系數,按本規范第4.3.3條的規定取值;
q——外殼中的環向或軸向的最大單元載荷(N/mm);
τlap——二次粘接層合板包覆層的搭接剪切強度(MPa),當采用玻璃纖維增強材料時,可按本規范表4.3.1-1的規定取值。
4 包覆層長度應符合下列規定:
1)當包覆層厚度小于或等于6mm時,最小長度應為100mm;
2)當包覆層厚度大于6mm時,最小長度應為150mm;
3)包覆層長度不宜小于包覆層厚度的20倍。
5.3.18 設備組成部分的平板應包括矩形、圓形、扇形和三角形,矩形平板的邊界分類應符合下列規定:
1 四邊簡支應為A類;
2 四邊固支應為B類;
3 一條長邊簡支,另三邊固支應為C類;
4 一條短邊簡支,另三邊固支應為D類。
5.3.19 矩形平板的彎矩計算應符合下列規定:
1 受均布載荷作用下矩形平板的彎矩應按下式計算:

式中:Mp——受均布載荷作用的矩形平板彎矩(N·mm/mm);
β1——受均布載荷作用的矩形平板計算常數,按表5.3.19-1查取;
p——矩形平板上的均布載荷(MPa);
b——矩形平板上的短邊的長度(mm)。
表5.3.19-1 受均布載荷作用的矩形平板計算常數

注:表示邊界為簡支;
表示邊界為固支。
2 受0到p1線性變化靜液壓載荷作用的矩形平板彎矩應按下式計算:

式中:Mp——受靜液壓作用的矩形平板的彎矩(N·mm/mm);
β1——受靜液壓作用的矩形平板計算常數,可按表5.3.19-2查取;
p1——矩形平板上的線性變化載荷的最大值(MPa);
b——矩形平板上的短邊的長度(mm)。
表5.3.19-2 受0到p1線性變化靜液壓載荷作用的矩形平板計算常數

3 A類的中心受集中載荷作用的矩形平板彎矩應按下式計算:

式中:Mp——A類的中心受集中載荷作用的矩形平板的彎矩(N·mm/mm);
β2——受均布載荷作用的矩形平板計算常數,按表5.3.19-3查取;
r1——矩形平板上集中載荷作用的范圍半徑(mm);
b——矩形平板上的短邊的長度(mm);
W——矩形平板上集中載荷(N)。
4 B類的中心受集中載荷作用的矩形平板彎矩應按下式計算:

式中:Mp——B類的中心受集中載荷作用的矩形平板的彎矩(N·mm/mm);
β3——受均布載荷作用的矩形平板計算常數,按表5.3.19-3查取;
W——矩形平板上集中載荷(N)。
表5.3.19-3 中心受集中載荷作用的矩形平板計算常數

5.3.20 圓形平板的彎矩計算應符合下列規定:
1 受均布載荷作用周邊簡支的圓形平板彎矩應按下式計算:

式中:Mp——受均布載荷作用的圓形平板的彎矩(N·mm/mm);
pD——圓形平板上的均布載荷(MPa);
dp——圓形平板的計算直徑(mm)。
2 受均布載荷作用周邊固支的圓形平板彎矩應按下式計算:

式中:Mp——受均布載荷作用的圓形平板的彎矩(N·mm/mm);
pD——圓形平板上的均布載荷(MPa);
dp——圓形平板的計算直徑(mm)。
3 中心受集中載荷作用周邊簡支的圓形平板彎矩應按下式計算:

式中:Mp——中心受集中載荷作用的周邊簡支圓形平板的彎矩(N·mm/mm);
W——圓形平板上的集中載荷(MPa);
r1——圓形平板上集中載荷作用的范圍半徑(mm);
dp——圓形平板的計算直徑(mm)。
4 中心受集中載荷作用周邊固支的圓形平板彎矩應按下列公式計算,并應取其大值:


式中:Mp——中心受集中載荷作用的周邊固支圓形平板的彎矩(N·mm/mm);
W——圓形平板上的集中載荷(MPa);
r1——圓形平板上集中載荷作用的范圍半徑(mm);
dp——圓形平板的計算直徑(mm)。
5.3.21 受均布載荷作用的扇形或三角形平板的彎矩應按下式計算:

式中:Mp——受均布載荷作用的扇形或三角形平板的彎矩(N·mm/mm);
β——受均布載荷作用的扇形或三角形平板計算常數,按表5.3.21查取;
pD——扇形或三角形平板上的均布載荷(MPa);
rp——扇形平板的半徑或三角形平板的邊長(mm)。
表5.3.21 受均布載荷作用的扇形或三角形平板計算常數

5.3.22 當平板上承受包括內壓、真空、液柱靜壓力、風載荷、雪載荷、局部集中載荷的彎矩載荷及各種載荷最苛刻組合的作用時,平板的設計彎矩應按下式計算:

式中:MD——平板的設計彎矩(N·mm/mm);
Mp——按本規范式(5.3.19-1)~式(5.3.19-4)、式(5.3.20-1)~式(5.3.20-5)和式(5.3.21)計算的平板內由均布或集中載荷引起的彎矩(N·mm/mm);
Ml——作用在平板上的局部彎矩(N·mm/mm);
Ms——作用在平板上的雪載荷(N·mm/mm);
Mw——作用在平板上的風載荷(N·mm/mm);
K4——層合板長期性能的分項設計系數,按本規范表4.3.7取值。
5.3.23 載荷作用下平板的單位面積增強材料的計算應符合下列規定:
1 當采用短切原絲氈作為平板的增強材料時,單位面積的短切原絲氈質量應按下式計算:

式中:mCSM——以短切原絲氈作為平板的增強材料時,單位面積的短切原絲氈質量(kg/m2);
MD——平板的設計彎矩(N·mm/mm);
uCSM——短切原絲氈單層板的單元設計載荷[N/mm·(kg/m2)];
tg——單位面積質量的短切原絲氈單層板厚度[mm/(kg/m2)]。
2 采用螺栓連接的法蘭蓋(圖5.3.23-1)時,單位面積增強材料應按下式計算:


圖5.3.23-1 螺栓連接的法蘭蓋
1—鋼法蘭;2—層合板法蘭蓋;3—墊片;4—鋼法蘭;5—螺栓
式中:mCSM——以短切原絲氈作為平板的增強材料時,單位面積的短切原絲氈質量(kg/m2);
pD——法蘭蓋的設計均布載荷(MPa);
uCSM——短切原絲氈單層板的單元設計載荷[N/mm· (kg/m2)];
dm——法蘭蓋的螺栓孔中心圓直徑(mm);
tg——單位面積質量的短切原絲氈單層板厚度[mm/(kg/m2)]。
3 采用螺栓連接的法蘭蓋(圖5.3.23-2)時,單位面積增強材料應按下式計算:


圖5.3.23-2 螺栓連接的法蘭蓋
1—層合板法蘭蓋;2—墊片;3—鋼法蘭;4—螺栓
式中:mCSM——以短切原絲氈作為平板的增強材料時,單位面積的短切原絲氈質量(kg/m2);
pD——法蘭蓋的設計均布載荷(MPa);
uCSM——短切原絲氈單層板的單元設計載荷[N/mm· (kg/m2)];
db——法蘭蓋的螺栓孔中心圓直徑(mm);
tg——單位面積質量的短切原絲氈單層板厚度[mm/(kg/m2)]。
5.3.24 平板的厚度計算應符合下列規定:
1 載荷作用下矩形平板的最小厚度應按下式計算:

式中:tmin——矩形平板的最小厚度(mm);
α1——常數,按本規范表5.3.19-1或表5.3.19-2查取;
α2——常數,按本規范表5.3.19-3查取;
p1——矩形平板上的線性變化載荷的最大值(MPa);
p——矩形平板上的均布載荷(MPa);
Eb——矩形平板的彎曲模量(MPa);
W——矩形平板上的集中載荷(MPa);
b——矩形平板上的短邊長度(mm)。
2 載荷作用下周邊簡支圓形平板的最小厚度應按下式計算:

式中:tmin——圓形平板的最小厚度(mm);
Eb——圓形平板的彎曲模量(MPa);
W——圓形平板上的集中載荷(MPa);
pD——圓形平板上的設計壓力(MPa);
dp——圓形平板上的直徑(mm)。
3 載荷作用下周邊固支圓形平板的最小厚度應按下式計算:

式中:tmin——圓形平板的最小厚度(mm);
Eb——圓形平板的彎曲模量(MPa);
W——圓形平板上的集中載荷(MPa);
dp——圓形平板上的直徑(mm);
pD——圓形平板上的設計壓力(MPa)。
4 受均布載荷作用的扇形或三角形平板的最小厚度應按下式計算:

式中:tmin——受均布載荷作用的扇形或三角形平板的最小厚度(mm);
Eb——扇形或三角形平板的彎曲模量(MPa);
pD——扇形或三角形平板上的設計壓力(MPa);
α——常數,由本規范表5.3.21查取。
5.3.25 臥式容器設計應符合本規范附錄C的有關規定。
5.3.26 法蘭設計應符合本規范附錄D的有關規定。
5.3.27 地錨設計應符合本規范附錄E的有關規定。
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