Главная Коллекция "Revolution" Производство и технологии Конечноэлементный анализ напряженно-деформационного состояния конструкции решетчатой башни для технологического оборудования

Конечноэлементный анализ напряженно-деформационного состояния конструкции решетчатой башни для технологического оборудования

Рассмотрение двух характерных направлений действия ветровой нагрузки для решетчатой башни. Расчет температурных климатических воздействий и снеговых нагрузок. Анализ воздействия пульсационной ветровой нагрузки на элементы двух расчетных моделей.

Рубрика Производство и технологии
Вид доклад
Язык русский
Дата добавления 19.05.2015
Размер файла 1,1 M
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДОКЛАД НА ТЕМУ:

КОНЕЧНОЭЛЕМЕНТЫНЫЙ АНАЛИЗА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМАЦИОНОГО СОСТОЯНИЯ КОНСТРУКЦИИ РЕШЕТЧАТНОЙ БАШНИ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАВАНИЯ

Содержание

1. Исходные данные

2. Расчётная схема

3. Геометрические характеристики сечений

4. Нагрузки

4.1 Постоянные нагрузки

4.2 Временные нагрузки

4.2.1 Ветровая нагрузка

4.2.2 Температурные климатические воздействия

4.2.3 Снеговая нагрузка

5. Оценка прочности и устойчивости конструкций

6. Реакции опор

Литература

1. Исходные данные

Данные о месте строительства:

Расположение объекта

г. Томск

Ветровой район

3

Снеговой район

IV

Расчётная снеговая нагрузка

2,4 кПа

Нормативное значение ветрового давления

0,549 кПа

Температура наиболее холодной пятидневки

-55 °C

2. Расчётная схема

Рис. 1

3. Геометрические характеристики сечений

4. Нагрузки

4.1 Постоянные нагрузки

Таблица 1

Наименование нагрузки

Нормативная

Коэффициент надёжности

Расчётная

1. Вес конструкций башни

2. Вес лестниц ствола

3. Вес оголовка ствола

4. Вес площадки на отм.+13,6м

5. Вес площадок на отм. +1,81, +7,25м

0,09 - 0,36кН/м

0,3 кН

62,72 кН

5,0 кН

3,0 кН

1,1

1,1

1,1

1,1

1,1

0,1 - 0,4 кН/м

0,33 кН

68,99 кН

5,50 кН

3,30 кН

4.2 Временные нагрузки

4.2.1 Ветровая нагрузка

Для решетчатой башни в плане рассматривается два характерных направления действия ветровой нагрузки показанных на рис. 2. Схема загружения (А) соответствует расчету поясов, схема загружения (Б) соответствует расчету решетки.

Рис. 2 Расчет ветровой нагрузки производился по рекомендациям /1/ для скорости ветра 30 м/с. В соответсвии с указанной скоростью было расчитано нормативное ветровое давление wn=0,549 кПа

Параметры

Поверхность

Решетчатая стальная конструкция

Коэффициент надежности по нагрузке ?f?

1,4

H

15,73

м

b

2,4

м

Схема загружения А

Высота (м)

Нормативное значение (кН/мІ)

Расчетное значение (кН/мІ)

0 - 10

0.655

0.917

10 - 15,73

0.778

1.089

Схема загружения Б

Высота (м)

Нормативное значение (кН/мІ)

Расчетное значение (кН/мІ)

0 - 10

0.597

0.836

10 - 15,73

0.604

0.846

4.2.2 Температурные климатические воздействия

Расчет выполнен по нормам проектирования "СНиП 2.01.07-85* с изменением №2"

Здание

Тип здания при эксплуатации

Неотапливаемые здания без технологических источников тепла и открытые сооружения

Конструкция здания

Металлические

Защита от солнечной радиации

Нет

Поверхность

Вертикальная, ориентированная на восток

Коэффициент поглощения солнечной радиации материалом наружной поверхности

0,8

Данные о месте строительства

Средняя температура января

-25 °C

Среднемесячная температура июля

5 °C

Отклонение среднесуточных температур от среднемесячных

45 °C

Коэффициент надежности по нагрузке ?f???1,1

Нормативное значение

Расчетное значение

Изменение средних температур в сечении элемента

зимой ?tc

-73 °C

-80,3 °C

летом ?tw

52,132 °C

57,345 °C

Перепады температур по сечению элемента

зимой ?tc

0 °C

0 °C

летом ?tw

6,056 °C

6,662 °C

Примечание: Приведённые значения температурных воздействий рассчитаны с применением программного комплекса SСАD.

4.2.3 Снеговая нагрузка

Параметр

Значение

Единицы измерения

Местность

Снеговой район

IV

Нормативное значение снеговой нагрузки

1,648

кН/м2

Тип местности

A - Открытые побережья морей, озер и водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи, тундра

Средняя скорость ветра зимой

5

м/сек

Средняя температура января

-15

°C

Коэффициент надежности по нагрузке ?f?

1.429

Расчётная нагрузка от скопления снега на площадках: 9,4 кН

5. Оценка прочности и устойчивости конструкций

Таблица 2

Расчётные сочетания нагрузок

Номер сочетания

Вес конструкций

(постоянная нагрузка)

Ветер

Снег

Температура

Примечания

1

2

3

1

1

1

1

1

1

1

0,9

?t =+57,35о

?t = -80,3о

Расчетная модель 1 Расчетная модель 2

Рис. 3

Эпюра продольных сил N при наихудшем сочетании загружений. Расчетная модель 1.

Рис. 4

Эпюра продольных сил N при наихудшем сочетании загружений. Расчетная модель 1.

Рис. 5

Расчетная модель 1:

Минимакс усилий и напряжений (комбинации)

Единицы измерений: кН, м.

Параметры выборки:

Список узлов/элементов: все

Список загружений/комбинаций: все

Список факторов: все

Таблица 3

Минимакс усилий и напряжений (комбинации)

Фактор

Максимальные значения

Минимальные значения

Значение

Элемент

Сечение

Комбинация

Значение

Элемент

Сечение

Комбинация

N

809,26

40

3

3

-739,39

1

1

2

Mk

1,295

14

1

2

-1,59

27

1

3

My

6,62

3

3

2

-32,225

1

1

2

Qz

137,862

1

1

2

-8,698

2

1

2

Mz

0,976

14

1

2

-0,885

27

1

2

Qy

5,057

14

1

2

-4,936

27

1

2

Нагрузки от фрагмента схемы (комбинации)

Единицы измерений: кН, м.

Параметры выборки:

Список узлов/элементов: все

Список загружений/комбинаций: все

Список факторов: все

Таблица 4

Нагрузки от фрагмента схемы (комбинации)

Узел

Комбинация

Значения

Rx

Ry

Rz

Mux

Muy

Muz

1

2

6,818

-4,908

49,264

0,89

3,12

0,356

2

2

6,826

4,883

49,19

-0,888

3,3

-0,434

3

2

41,623

0,031

365,93

-0,046

9,529

0,018

4

2

31,846

-0,005

-267,923

-0,007

7,779

-0,011

Расчетная модель 2:

Минимакс усилий и напряжений (комбинации)

Единицы измерений: кН, м.

Параметры выборки:

Список узлов/элементов: все

Список загружений/комбинаций: все

Список факторов: все

Таблица 5

Минимакс усилий и напряжений (комбинации)

Фактор

Максимальные значения

Минимальные значения

Значение

Элемент

Сечение

Комбинация

Значение

Элемент

Сечение

Комбинация

N

323,279

40

3

3

-238,720

14

1

2

Mk

1,03

14

1

2

-0,966

27

1

3

My

2,182

3

3

2

-14,256

14

1

2

Qz

58,253

14

1

2

-3,137

161

3

2

Mz

5,641

14

1

2

-5,679

1

1

2

Qy

30,556

14

1

2

-30,595

1

1

2

Нагрузки от фрагмента схемы (комбинации)

Единицы измерений: кН, м.

Параметры выборки:

Список узлов/элементов: все

Список загружений/комбинаций: все

Список факторов: все

Таблица 6

Нагрузки от фрагмента схемы (комбинации)

Узел

Комбинация

Значения

Fx

Fy

Fz

Mux

Muy

Muz

1

2

18,899

-11,345

162,278

2,071

4,43

0,282

15

2

10,964

3,424

-55,209

-0,66

3,011

0,248

29

2

10,899

-3,434

-54,849

0,584

3,007

-0,259

30

2

18,784

11,355

161,759

-2,091

4,411

-0,25

В рамках анализа расчетных моделей были получены коэффициенты использования для элементов стоек. Все элементы стоек удовлетворяют по порочности и устойчивости требованиям СНиП II-23-81* «Стальные конструкции» (рис. 6). Максимальная величина коэффициент использования при ветровой нагрузке по направлению (А) составила 0,63.

Группа стойки. Элемент №3

Расчетное сопротивление стали Ry= 34000,0 T/м2

Коэффициент условий работы -- 1,0

Предельная гибкость -- 150,0

Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Y1 -- 1,0

Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Z1 -- 1,0

Длина элемента -- 1,2 м

Результаты расчета

Проверено по СНиП

Фактор

Коэффициенты использования :

п.5.12

прочность при действии изгибающего момента My

0,13

п.5.12

прочность при действии изгибающего момента Mz

0

пп.5.12,5.18

прочность при действии поперечной силы Qy

0

пп.5.12,5.18

прочность при действии поперечной силы Qz

0,03

пп.5.24,5.25

прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов без учета пластики

0,63

п.5.3

устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Y1 (X1,O,U1)

0,53

п.5.3

устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1)

0,53

п.5.27

устойчивость в плоскости действия момента My при внецентренном сжатии

0,61

пп.6.15,6.16

предельная гибкость в плоскости X1,O,Y1

0,14

пп.6.15,6.16

предельная гибкость в плоскости X1,O,Z1

0,14

Коэффициент использования 0,63 - прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов без учета пластики

* Параметр Коэффициента Использования позволяет оценить прочность и устойчивость конструкции по всем необходимым требованиям /2/. Для удовлетворения требованиям по прочности и устойчивости величина «Ки» не должна превышать «1».

При анализе воздействия пульсационной ветровой нагрузки на элементы двух расчетных моделей было выявлено, что при ветровой нагрузке по направлению (А) 2-я форма собственных колебаний конструкции принимает изгибно-крутильную форму. Частотные характеристики данной формы колебаний представлены в таблице 7.

ветровой нагрузка башня температурный

Таблица 7

Периоды колебаний

Загружение

Форма

Собств. значение

Частота

Периоды (сек)

1/сек

ГЦ

Ветер

2

0,008

129,304

20,59

0,049

Коэффициенты использования элементов стоек.

Рис. 6

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Расчет металлической полурамы

    Сбор нагрузок на трехшарнирную раму с шарнирами в опорах или коньке. Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки. Расчет сопротивления прокатной стали. Определение устойчивости стенки сечения и усилия от сочетания нагрузок на раму.

    контрольная работа [82,1 K], добавлен 13.10.2015

  • Внешние силы. Деформация и перемещение. Определение внутренних усилий

    Нагрузки, действующие на сооружения и их элементы. Сосредоточенные нагрузки, распределенные нагрузки, Статические и динамические нагрузки. Законы изменения нагрузок. Величина расчетной нагрузки. Величина запаса прочности. Деформация и перемещение.

    реферат [1,1 M], добавлен 17.11.2008

  • Расчет напряженно-деформированного состояния сборок

    Методика выполнения расчётов симметричных и несимметричных сборных конструкций с применением модели "рабочая нагрузка". Отладка расчётной модели по 3-D модели SolidWorks, схемам приложения нагрузки. Расчёт напряженно-деформированного состояния сборки.

    лабораторная работа [6,2 M], добавлен 19.06.2019

  • Расчет напряженно-деформированного состояния конечно-элементной модели металлоконструкции пролетной балки мостового крана

    Мостовой кран - средство механизации, описание конструкции. Расчет моста крана. Выбор основных размеров. Определение расчетных нагрузок для пролетной балки. Размещение диафрагм жесткости и проверка местной устойчивости. Анализ полученных результатов.

    курсовая работа [638,9 K], добавлен 23.11.2010

  • Проектировочный расчет крыла

    Определение подъемной силы крыла. Эпюра воздушной нагрузки на крыло. Расчет основных размеров сечения. Замена кессонной части крыла прямоугольным сечением из двух поясов и двух стенок. Определение размеров нижних поясов лонжеронов и толщины обшивки.

    контрольная работа [72,9 K], добавлен 02.08.2013

  • Химический аппарат колонного типа

    Аппарат для разделения перегонкой и ректификацией двухкомпонентной жидкой смеси. Расчет веса и массы колонного аппарата. Период основного тона собственных колебаний. Определение изгибающего момента от ветровой нагрузки, устойчивости опорной обечайки.

    курсовая работа [138,6 K], добавлен 06.11.2012

  • Проектирование системы водоснабжения

    Методика расчета и проектирования водопроводной сети для города и промышленного предприятия. Выбор места расположения головных водопроводных сооружений и башни. Определение суточных расходов воды и их режимов, емкостей водонапорной башни и резервуаров.

    курсовая работа [309,1 K], добавлен 04.06.2010

  • Система автоматического управления гидропривода поворота башни танка

    Разработка системы автоматического управления гидроприводом поворота башни танка. Подбор элементной базы и расчет передаточных функции системы. Определение с помощью желаемой логарифмической характеристики передаточной функции корректирующего устройства.

    курсовая работа [293,0 K], добавлен 20.10.2013

  • Определение прочности балки

    Оценка допустимой нагрузки на балку, исходя из условий прочности. Расчет ядра сечения, растягивающих и сжимающих напряжений в стержне. Анализ наибольшего нормального напряжения стальной балки, лежащей на двух жестких опорах, запаса устойчивости.

    контрольная работа [3,1 M], добавлен 27.05.2015

  • Система подъема транспортно-пускового контейнера с изделием весом 90 тонн

    Подбор размеров силового треугольника. Расчет ветровой нагрузки и момента неуравновешенности. Выбор параметров ракеты, стрелы, рамы, вытеснителя и гидроцилиндра с целью разработки системы подъема транспортно-пускового контейнера с изделием весом 90 тонн.

    курсовая работа [3,2 M], добавлен 01.10.2013

  • Гидравлический расчет объединенного наружного водопровода промышленного предприятия

    Генеральный план текстильного комбината. Определение расчетных расходов воды. Гидравлический расчет водопроводной сети на пропуск воды (до пожара). Потери напора на участках. Расчет запасных и запасно-регулирующих емкостей. Объем бака водонапорной башни.

    курсовая работа [334,4 K], добавлен 17.01.2015

  • Водоснабжение и водоотведение

    Основы автоматизации систем водоснабжения зданий. Основной принцип действия электронного датчика. Конструктивные элементы водонапорных башен. Типовой проект башни с кирпичным, с монолитным железобетонным стволом, из сборных железобетонных колец.

    контрольная работа [1,5 M], добавлен 26.01.2011

  • Автоматизированное конструирование и расчет металлоконструкций однобалочного мостового крана

    Расчет основных размеров кранового моста. Определение нагрузок на конструкцию. Аналитический расчет ездовой балки. Расчет фермы жесткости. Действие инерционных нагрузок и нагрузки перекоса. Проверка напряжений, расчет сварных швов и концевой балки.

    курсовая работа [490,1 K], добавлен 19.11.2012

  • Технология изготовления детали "Корпус"

    Характеристика детали "Корпус", условия эксплуатации и виды нагрузки. Анализ технологичности конструкции детали. Определение приблизительной трудоемкости изготовления. Проектирование технологического процесса изготовления детали. Расчет режимов резания.

    курсовая работа [915,4 K], добавлен 23.09.2015

  • Расчет технологического оборудования для процесса рекуперативного теплообмена

    Проектирование оптимальной схемы рекуперативного противоточного теплообмена двух технологических потоков. Расчет оборудования для процесса рекуперативного теплообмена, стоимость, затраты на эксплуатацию, оптимизация на основании критерия оптимальности.

    контрольная работа [282,6 K], добавлен 04.12.2009

  • Расчет статически неопределимой стержневой системы на прочность

    Анализ напряженно-деформированного состояния элементов стержневой статически неопределимой системы. Определение геометрических соотношений из условия совместности деформаций элементов конструкции. Расчет балки на прочность, усилий в стержнях конструкции.

    курсовая работа [303,5 K], добавлен 09.11.2016

  • Насосные и воздуходувные станции

    Расчет водопроводной насосной станции 2-го подъема, определение категории надежности станции. Расчет вместимости бака водонапорной башни. Проектирование станции, подбор и размещение оборудования. Определение технико-экономических показателей станции.

    курсовая работа [426,2 K], добавлен 13.02.2016

  • Разработка кантующего устройства, предназначенного для обеспечения работ в составе комплекса средств погрузки транспортного пускового контейнера и вспомогательного оборудования

    Определение и проектная проработка возможных вариантов технологических и схемно-компоновочных решений кантователя. Весовые нагрузки, ветровые нагрузки, силовой расчет, описание устройства и работа каретки, расчет гидроцилиндра, захвата, привода замка.

    дипломная работа [2,4 M], добавлен 16.06.2010

  • Насосная станция второго подъема

    Расчет производительности насосной станции второго подъема. Построение ступенчатого и интегрального графиков водопотребления. Расчет регулирующей вместимости водонапорной башни при равномерной работе станции. Выбор оборудования и трубопроводной арматуры.

    курсовая работа [46,0 K], добавлен 23.12.2012

  • Разработка конструкции корпуса буксира

    Расчетные нагрузки на днищевое перекрытие судна и определение его элементов. Выбор и обоснование категории марки судостроительной стали. Расчет элементов наружной обшивки. Расчетные нагрузки на водонепроницаемые переборки и определение их элементов.

    курсовая работа [186,6 K], добавлен 08.12.2009

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены