Расчет резервуара и опорной стержневой конструкции

Исследование изменения окружных и меридиональных напряжений по высоте цилиндрическо-конического резервуара. Определение толщины стенок конструкции. Подбор болтов, крепящих крышку резервуара. Расчет усилия в стержнях опорных ферм методом вырезания узлов.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова

Архитектурно-строительный факультет

Кафедра БЖДиЗОС

курсовая работа

По дисциплине "Теоретическая и прикладная механика"

Тема: "Расчет резервуара и опорной стержневой конструкции"

Члены комиссии:

зав. каф ТППиЗОС, канд. техн. наук

К.Ш. Арынгазин

Руководитель

профессор, докт. техн. наук

В.Н. Украинец

Студент

З.М. Рамазанова

2011

Содержание

Задание на курсовую работу

Введение

1. Расчёт резервуара

1.1 Исследование изменения окружных и меридиональных напряжений по высоте резервуара

1.2 Определение толщины стенок резервуара

2. Подбор болтов

3. Расчёт фермы

Список использованных источников

Задание на курсовую работу

Цилиндрическо-конический резервуар, заполненный до уровня h жидкостью с удельным весом и в верхней части наполненный газом под давлением p₀ (рисунок 1), свободно опирается на симметрично расположенные вокруг него четыре одинаковые фермы (рисунок 3) в средних верхних узлах.

Требуется:

1 Исследовать изменения окружных и меридиональных напряжений по высоте резервуара.

2 Определить требуемую толщину стенок резервуара, применив гипотезу максимальных касательных напряжений.

3 Подобрать из условия прочности количество и размеры болтов, крепящих крышку (рисунок 2) к верхней части резервуара.

4 Определить усилия в стержнях опорных ферм.

Примечания:

1 Собственный вес резервуара и ферм в расчётах не учитывать.

2 Данные варианта задания взять из таблицы 1.

Рисунок 1 - Разрез резервуара по диаметральному сечению



Рисунок 2 - Общий вид крышки

Рисунок 3 - Опорные фермы

Таблица 1 - Исходные данные варианта задания

Сумма двух последних цифр шифра	, кН/м3	D, м	H, м	h1, м	h2, м	Предпоследняя цифра шифра	[б] (допускаемое напряжение для болтов), МПа	[р] (допускаемое напряжение для резервуара), МПа	p0, МПа	Последняя Цифра шифра	Опорная ферма по рис. 3
1, 18	26	2,0	2,5	1,8	0,6	1	200	60	0,1	1	1
2, 17	24	2,2	3,0	2,2	0,7	2	220	65	0,2	2	2
3, 16	22	2,4	3,5	2,6	0,8	3	240	70	0,3	3	3
4, 15	20	2,6	4,0	3,0	0,9	4	260	75	0,7	4	4
5, 14	18	2,8	4,5	3,4	1,0	5	280	80	0,6	5	5
6, 13	16	3,0	5,0	3,8	1,1	6	300	85	0,5	6	6
7, 12	14	2,8	5,5	4,2	1,2	7	320	90	0,4	7	7
8, 11	12	2,6	6,0	4,6	1,3	8	340	95	0,3	8	8
9, 10	10	2,4	6,5	5,0	1,4	9	360	100	0,2	9	9
0	8	2,2	7,0	5,4	1,5	0	380	110	0,1	0	0

Исходные данные варианта задания: = 12,5 кН/м³, D = 2,3 м, H = 6,5 м, h₁ = 4,2 м, h₂ = 1,8 м, допускаемое напряжение материала болта [_б] = 200 МПа, допускаемое напряжение материала резервуара [_р] = 70 МПа, р₀ = 0,2 МПа, номер опорной фермы -

Введение

Резервуары для жидкостей и газов обычно представляют собой тонкостенные оболочки, срединная поверхность которых является поверхностью вращения. Срединной называется поверхность, делящая пополам толщину стенки оболочки. Наиболее распространены резервуары, состоящие из цилиндрических, сферических и конических оболочек. Нагрузкой служит либо равномерно распределенное по всей внутренней поверхности оболочки давление газа, либо переменное по высоте резервуара давление заключенной в нем жидкости. Реже приходится встречаться с расчетами резервуаров на действие наружного давления. Расчеты на прочность при действии внутреннего и наружного давления принципиально выполняются одинаково, но при наружном давлении дополнительно должен быть выполнен расчет на устойчивость.

Для резервуаров рассматриваемого типа (тонкостенных осесимметричных оболочек) при отсутствии нагрузок в виде сосредоточенных сил и моментов, постоянной или плавно изменяющейся кривизне меридианов, можно считать, что напряжения по толщине стенки резервуара распределены равномерно - стенка не испытывает изгиба. При этом места жесткого закрепления оболочки из рассмотрения исключаются. Теория расчета, соответствующая указанным предпосылкам, носит название безмоментной теории оболочек.

Напряжения, возникающие в стенках оболочек в местах жестких закреплений и в местах изломов меридианов, носят местный характер, т.е. быстро затухают уже на незначительном расстоянии от зоны их возникновения. Таким образом, расчет по безмоментной теории для областей, достаточно удаленн...