Распорные кольца в оболочках

РАСПОРНЫЕ КОЛЬЦА В ОБОЛОЧКАХ [c.475]

Распорные кольца в оболочках [c.532]

Усилие q можно рассматривать как местную нагрузку, сжимающую оболочку. Эта нагрузка может вызвать в оболочке значительные изгибные напряжения. Чтобы уменьшить изгиб, в резервуарах часто устанавливают кольца жесткости, или распорные кольца (рис. 473), которые и принимают на себя радиальные усилия q. [c.475]

Заметим, что распорное кольцо не уничтожает совсем, а лишь уменьшает изгибные напряжения. При наличии кольца причиной появления изгиба в оболочке является различие радиальных перемещений в сечении по кольцу и в соседних с кольцом поперечных сечениях оболочки (от сжатия диаметр кольца и прикрепленной к нему оболочки должен уменьшаться, а в соседних с кольцом сечениях от действия растягивающих широтных напряжений диаметр оболочки должен увеличиваться). [c.534]

Сведения о влиянии граничных условий закрепления краев оболочки могут быть найдены в работе [ 12 ]. Существенное влияние на величину критической нагрузки оказывает упругость распорного шпангоута днища. Теоретические зависимости отсутствуют, известны попытки учесть площадь опорного кольца [9, 10]. Как правило, при проектировании исходят из того, чтобы действующие в шпангоуте напряжения от распорных усилий при. давлении р р не превышали предела текучести. Кроме того, из-за неправильной силовой схемы распорного узла в месте заделки днища могут действовать значительные усилия изгиба, приводящие также к снижению критической нагрузки. Сварное соединение днища со шпангоутом должно быть выполнено швом встык с ограниченным смещением свариваемых кромок. Следует также избегать установки на оболочке приварных деталей, так как это неизбежно приводит к появлению местных несовершенств. [c.118]

Расчет распорных колец по формулам (28) и (29) будет идти в запас прочности, так как здесь не учитывается подкрепляющее влияние примыкающих оболочек, которые эффективно участвуют в работе шпангоута на прочность. Неучет оболочек приводит к завышению площади распорного кольца на 20... 50%. Ширина эффективной зоны оболочки равна значению k, умноженному на квадратный корень из произведения главного радиуса кривизны ria толщину оболочки. Рекомендуемые коэффициенты k с учетом экспериментальных данных [71 приведены в табл. 2. [c.209]

ИЗ материалов, подверженных опасности хрупкого разрушения. При пластичных материалах величины напряжений не определяют фактической прочности конструкции, т. е. величину разрушающего давления. Образование пластических шарниров в местных зонах оболочек, примыкающих к распорному кольцу, приводит к перераспределению краевых усилий. Начиная с некоторой величины давления изгибающие моменты в оболочках от краевого эффекта перестают увеличиваться, при этом конструкция превращается в статически определимую систему, расчет которой можно проводить по безмоментной теории оболочек. При обеспечении условия прочности распорного кольца можно не опасаться преждевременного разрушения бака в зонах краевых эффектов. Аналогичный подход к решению краевых задач изложен в работе [20]. [c.233]

Иногда же с целью упрощения расчета (в запас прочности для распорного кольца) пренебрегают местными утолщениями, полагая, что к местам разреза с распорным кольцом подходят основные оболочки. Так, например, если для узла, показанного на рис. 24, в, принять Sj = б,, то в расчетной схеме останутся только разрезы А я Б, благодаря чему число неизвестных сил уменьшится до четырех вместо Шести. [c.240]

Итак, наибольшую площадь распорного кольца требует купол II, который и будет с этой точки зрения наименее выгодным. Купол III не требует распорного кольца вовсе, однако его форма имеет тот существенный недостаток, что ей соответствуют значительные кольцевые растягивающие напряжения вблизи края оболочки. Между тем материалом для тонкостенных куполов является железобетон, работающий на растяжение хуже, чем на сжатие, ввиду чего форму III если и применяют, то при этом толщину купола делают переменной, утолщая оболочку вблизи края. Обратим далее внимание на то обстоятельство, что у оболочки II кольцевые усилия Тг сохраняют вдоль меридиана свой знак, являясь всюду сжимающими усилиями. А так как распорное кольцо, воспринимая нагрузку Qx, будет растянуто, то, как очевидно, в данном случае не представляется возможным добиться, чтобы деформация опорного контура и деформация края были одинаковыми (поскольку они не совпадают по знаку). У куполов I, II, IV кольцевые усилия меняют свой знак, превращаясь из сжимающих (у вершины купола) в растягивающие (вблизи его [c.103]

Соединительное кольцо 1 может также выполняться целым и надвигаться на свое место после заварки шва на внутренней оболочке (рис. 6.24). Но в этом случае между наружными оболочками блоков необходимо установить распорное разрезное кольцо 2, чтобы вставить его на место после заварки внутреннего шва. Кольцо 2 обеспечивает сохранность внутреннего шва во время заварки наружных швов. Распорное кольцо устанавливается с минимальным осевым зазором. [c.115]

Последовательность решения краевой задачи. 1. Выделим расчетную схему распорного узла, назначим условные разрезы в местах сопряжений оболочек различных очертаний или толщин и в местах соединения оболочек с кольцом. [c.239]

Из рис. 102 видно, что эти проекции направлены в одну и ту же сторону и поэтому они друг друга не уравновешивают. Каждая из распорных сил, приложенная к одной из оболочек, может существовать только в том случае, если со стороны другой оболочки будет иметь место реактивная сила противоположного направления. Так как тонкие оболочки слабо сопротивляются изгибу от распорных сил, то для восприятия последних в конструкциях баков обычно ставят кольца (шпангоуты). [c.145]

Проектирование профиля сечения шпангоута. Конструктивный вид распорного кольца в узле сопряжения оболочек устанавливается в результате проектных прорисовок, в процессе выполнения которых требуемая площадь f размещается наиболее рационально. Профиль сечения считается рациональным, если передача сил с днища на цилиндр через шпангоут осуществляется без закручивания кольца, что обеспечивается соответствующим расположением центра тяжести площади F по отношению к действующим усилиям Si и S,. В идеальном случае следует стремиться найти такое положение центра тяжести, при котором момент от силы Si (см. рис. 17, а) будет уравновешиваться противоположно направленным моментом от силы Sj, т. е. Si i = S, j. Это условие всегда обеспечивается, если центр тяжести сечения лежит на линии тп, совпадающей с направлением результирующей усилий Si и S,. Поэтому дальнейший процесс проектирования проводится в следующей последовательности [c.224]

Группа б. Приспособлениями могут быть созданы в зоне спарки растягивающие напряжения, например распорным кольцом в зоне кольцевого шва оболочки, путем изгиба балки перед сваркой продольных швов и т. и. В этоя случае фиктивная усадочная сила Ру, уменьшается пропорционально растягивающим напряжениям. Для изделий с развитым поперечным сеченпем. когда площадь зоны пластических деформаций в несколько раз меньше площади поперечного сечения, эта зависимость приближенно выражена формулой (10) в главе IV. [c.185]

Погонные меридиональные усилия Ni на контуре оболочки разложим на вертикальную составляющую ( 2 и горизонтальную составляющую (см. рис. 9.11). Вертикальная составляющая Q, может быть воспринята вертикальной стенкой, на которую опирается купол, а для уравновешивания поперечной составляющей ( оболочка по контуру долягна быть подкреплена распорным кольцом. Это кольцо, нагруженное составляющими Qx, будет растягиваться. Для того чтобы обеспечить условия безмоментного напря кенно-го состояния, необходимо, чтобы перемещения контурных контактных точек кольца и оболочки были одинаковы. Следовательно, необходимо, чтобы кольцевые напряжения в оболочке в месте контакта с кольцом также были растягивающими. [c.250]

Таким образом, для сферического купола, если принять 6о>51°40, можно получить в основании положительные кольцевые усилия N , совпадающие по знаку с кольцевыми усилиями в распорном кольце. Поскольку для сферической оболочки =/ 2 == onst, то уравнения (9.42) примут следующий вид [c.252]

Таким образом, если подобрать площадь распорного кольца по выранчению (9.55), то мы удовлетворим требованиям безмомеитности напряженного состояния в сферической оболочке, находящейся под действием собственного веса. При этом растягивающие наиряжения в кольце будут определяться по формуле (9.52). [c.253]

Рассмотрим в качестве примера подкрепление кольцом сферического купола с углом полураствора 0 = 60°, имеющего радиус сферы Ro — 10 м, толщину h = I см и вы-полпешюго из алюминиевого сплава, для которого примем = 7 10 MH/м Распорное кольцо предполагаем изготовленным из стали с модулем упругости = 2 10 МН/мд Коэффициент Пуассона примем равным р, = 0,3. Для площади кольца из формулы (9.55) получим величину = = 271 см . Таким образом, для обеспечения безмомептно-сти напряженного состояния сферической оболочки требуется иметь распорное кольцо очень большого сечения, что невыгодно. Сечение кольца можно было бы уменьшить. [c.253]

Выше был изложен метод проектировочного расчета распорных узлов сопряжений оболочек различных очертаний, позволяющий определить необходимую площадь сечения шпангоута приведены приближенные оценочные расчеты шпангоута и некоторые рекомендации, помогающие правильно сконструировать узел в целом. Такой расчет с достаточной точностью оценивает прочность шпангоута (называемого ниже распорным кольцом), но не определяет напряжения в примыкающих к нему оболочках. Внутренние усилия, возникающие в местах сопряжений оболочек с кольцом, оказывают влияние на перемещения и напряженное состояние распорного узла. Эти усилия проявляются в примыкающих к кольцу оболочках и имеют быстрозатухающий характер. Определение внутренних усилий называют краевой задачей, а определяемые усилия — краевыми усилиями. [c.232]

Усилия и краевые перемещения распорного кольца. Выделенное в расчетной схеме (см. рис. 20, б) распорное кольцо имеет обычно массивное сечение, при этом можно считать, что его контур при деформировании не искажается. Под распорным кольцом будем понимать ту часть сечения шпангоута, которая остается, если мысленно отрезать его тонкостенные элементы, являющиеся как бы продолжением оболочек. Все действующие силы (безмомент-ные и краевые) переносятся в центр тяжести сечения. Определяются результирующее усилие в радиальном направлении как сумма проекций всех сил иа ось х и результирующий крутящий момент — сумма всех моментов относительно центра тяжести. [c.235]

Шпангоут в местах сопряжений с оболочками может иметь переменную толщину стенки, линейно изменяющуюся, как это показано на рис. 24, в, от О, до Sj. Существующие методы расчета краевых перемещений оболочек переменной толщины громоздки и в большинстве случаев их применение ничем не оправдывается в техническом расчете. Поэтому расчет часто проводят по оболочке постоянной толщины, равной среднему значению б(.р = (б,+ 6j)/2. Такое допущение идет в запас прочности для распорного кольца, поскольку найденные краевые усилия в месте разреза с распорным кольцом будут иметь несколько заняженное значеняе. При необходимости уточнеияя расчета можно в оболочке переменной толщины сделать несколько дополнительных разрезов с последующим осреднением толщины в каждом пролете, при этом соответственно увеличивается число неизвестных краевых сил, подлежащих определению. [c.240]

Предварительное напряжение может быть использовано для увеличения устойчивости оболочек. На рис. 32.5 показана схема конического предварительно напряженного покрытия резервуара. Конструкция состоит из борк тового, кольца жесткости, . конической оболочки, радиальных тяг н центрального распорного кольца. При натяжении радиальных тяг распорное кольцо подымается вверх и натягивает оболочку. В целом конструкция подобна велосипедному колесу. [c.613]

Поэтому конструкции, подобные раесчитанной, являютея нерациональными Существенно уменьшить напряжения можно за счет установки в месте сочленения оболочек шпангоута — кольца, предназначенного для восприятия распорной силы N° (рио.3.35, а). [c.176]

В Лондоне в 1951 г. построен сетчатый купол диаметром 111 ж (рис. 14.7). Нижнее опорное кольцо ку-, пола расположено на высоте 15 ж и поддерживается 48 наклонно расположенными решетчатыми, , стойками из трубчатых профилей. Сетка ребер купола образует треугольные грани. Покрытие купола выполнено в виде, алюминиевой оболочки толщиной 2,5 мм. Материал опорных ног и распорного сварного крльца — стйль,. рёбер купола — алюминий. [c.281]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...