ГОСТ Р 51273-99

Группа Г02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СОСУДЫ И АППАРАТЫ

НОРМЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ

Определение расчетных усилий для аппаратов колонного типа
от ветровых нагрузок и сейсмических воздействий

Vessels and apparatus. Norms and methods of strength calculation.
Rated strength calculation of column type apparatus from wind loads
and seismic influence

ОКС 71.120

ОКП 36 1000

Дата введения 2000-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Техническим комитетом ТК 260 "Оборудование химическое и газонефтеперерабатывающее"

2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 6 мая 1999 г. N 158

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17.02.2006 N 11-ст с 01.03.2006

Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 5 2006 год     

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод определения расчетных усилий, возникающих в элементах вертикальных цилиндрических сосудов (аппаратов колонного типа) от ветровых нагрузок и сейсмических воздействий.

Для аппаратов колонного типа сочетания нагрузок при различном состоянии (монтаж, испытание, эксплуатация) устанавливаются по ГОСТ Р 51274.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована ссылка на ГОСТ Р 51274-99 Сосуды и аппараты. Аппараты колонного типа. Нормы и методы расчета на прочность.

     3 Общие требования

3.1 Расчету на ветровую нагрузку подлежат аппараты, устанавливаемые на открытой площадке.

3.2 Расчету на сейсмические воздействия подлежат аппараты, предназначенные для установки в районах с сейсмичностью 7 и более баллов по шкале MSK-64.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.3 Расчетная схема

3.3.1 В настоящем стандарте рассмотрены вертикальные аппараты, закрепленные в нижних сечениях.

В качестве расчетной схемы аппарата принимают консольный упруго защемленный стержень (рисунок 1).

     
Рисунок 1 - Расчетная схема аппарата

В случае другого способа опирания расчет ведут по специальной методике, согласованной с разработчиком стандарта.

3.3.2 Аппарат по высоте разбивают на участков, где высота участка 10 м.

3.3.3 Нагрузки (весовая, ветровая и сейсмическая) рассматривают как сосредоточенные силы, приложенные в серединах каждого из участков.

Нагрузку от веса прикладывают вертикально, а ветровую и сейсмическую нагрузки - горизонтально.

3.4 Условные обозначения и размерность величин, указанных в стандарте, приведены в приложении А.

     4 Определение периода собственных колебаний

4.1 Период основного тона собственных колебаний аппарата постоянного сечения с приблизительно равномерно распределенной по высоте аппарата массой следует определять по формуле

,                                                                    (1)

где .                                                                   (2)

При отсутствии данных о фундаменте в первом приближении допускается принимать .

4.2 Период основного тона собственных колебаний аппарата переменного сечения следует определять по формуле

,                                                (3)

где - коэффициент неравномерности сжатия грунта, определяют по данным инженерной геологии, а при отсутствии таких данных 6·10 Н/м (6·10 кгс/м);

- относительное перемещение центров тяжести участков, рассчитывают по формуле

,                                                              (4)

где - коэффициент по рисунку 2 или по формулам:

;    ;       (5)

- коэффициент, определяемый по формуле

;                    (6)

- коэффициенты по рисунку 3 или по формулам:

; ;

.                                               (7)

     
Рисунок 2 - Коэффициенты ,

Рисунок 3 - Коэффициенты

Для аппаратов с двумя переменными жесткостями коэффициент определяют по формуле (5), при этом 0.

Для аппаратов с числом переменных жесткостей более трех коэффициент определяют другими методами, согласованными с разработчиком стандарта.

4.3 Общий период колебаний для групповых аппаратов (число аппаратов ), установленных на общем фундаменте и жестко связанных в горизонтальном направлении, следует определять по формуле

.                                                                   (8)

5 Определение расчетного изгибающего момента от ветровой нагрузки

5.1 Расчетный изгибающий момент в сечении на высоте следует определять по формуле

.                                             (9)

5.2 Ветровую нагрузку на -м участке определяют по формуле

.                                                                       (10)

5.3 Среднюю составляющую ветровой нагрузки на -м участке определяют по формуле

.                                                                         (11)

5.4 Пульсационную составляющую ветровой нагрузки на -м участке определяют по формуле

.                                                                     (12)

5.5 Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки на середине -го участка аппарата (на высоте над поверхностью земли) определяют по формуле

,                                                                        (13)

где - нормативное значение ветрового давления по таблице 1;

- коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте аппарата, по рисунку 4 или по формулам:

;    ;                                   (14)

- аэродинамический коэффициент по таблице 2.

Таблица 1 - Нормативное значение ветрового давления