ГОСТ Р 55682.3-2017 (EN 12952-3:2011) Котлы водотрубные и котельно-вспомогательное оборудование. Часть 3. Конструирование и расчет узлов, работающих под давлением

     7.3 Учет дополнительных нагрузок в обечайках барабанов и коллекторов

7.3.1 Общие положения

Вне зависимости от толщины обечайки, рассчитанной по 7.2, расчет следует выполнять так, чтобы гарантировать отсутствие ситуаций, когда напряжения в перемычках, вызванные суммарными напряжениями от внутреннего давления, от веса самого барабана или коллектора либо их элементов, а также ото всех внешних нагрузок, превысили бы расчетное напряжение (см. 6.3) в каком-либо из рядов отверстий, все равно в каком направлении - осевом, косом или поперечном.

Средние значения напряжений в перемычках между отверстиями поперечного ряда должны равняться сумме продольных напряжений, рассчитываемых по 7.3.2 и 7.3.3, увеличенной на . Среднее напряжение в перемычке между отверстиями по диагонали должно рассчитываться по 7.3.4.

7.3.2 Напряжение от осевых нагрузок

Осевое напряжение усредняется по поперечному сечению обечайки, считается, что оно вызвано внутренним давлением и осевой составляющей внешних нагрузок W и должно рассчитываться по следующей формуле:

,                                         (7.3-1)

где - площадь поперечного сечения рассматриваемого участка, см. рисунок 7.3-1.

Если отверстия в обечайке усилены за счет увеличения толщины стенки штуцера в соответствии с 8.1-8.3, то в величину следует включать и компенсирующие площади стенок штуцеров.

На любом участке окружности оболочки должно выполняться следующее соотношение

.                                          (7.3-2)

1 - поперечное сечение оболочки; 2 - нейтральная линия

Рисунок 7.3-1 - Расчетное поперечное сечение, рассматриваемое при расчете продольных нагрузок

7.3.3 Осевые напряжения от изгиба

Изгибающий момент на любом участке обечайки должен равняться алгебраической сумме результирующих изгибающих моментов, обусловленных:

- эксцентричностью сечения ;

- собственным весом, весом воды и внешними нагрузками .

.                                          (7.3-3)

Результирующий изгибающий момент , обусловленный эксцентричностью сечения, следует рассчитывать по формуле

,                                      (7.3-4)

     
где е - эксцентричность поперечного сечения.

Результирующий изгибающий момент , обусловленный внешними нагрузками, следует рассчитывать, рассматривая оболочку как брус, к которому приложены внешние нагрузки, в том числе и вес самого бруса, при условии, что он находится в обычных эксплуатационных условиях, должен равняться изгибающему моменту участка, для которого это значение оказывается наибольшим.