Стальные конструкции (стр. 34 )

Рисунок 16. Схема оболочки вращения

11.1.3. Напряжения в замкнутых безмоментных тонкостенных оболочках вращения, находящихся под внутренним равномерным давлением, следует определять по формулам:

для цилиндрических оболочек

; ; (151)

для сферических оболочек

; (152)

для конических оболочек

; , (153)

где p - расчетное внутреннее давление на единицу поверхности оболочки;

r - радиус срединной поверхности оболочки (рисунок 17);

- угол между образующей конуса и его осью z - z (см. рисунок 17).

Рисунок 17. Схема конической оболочки вращения

11.1.4. При проверке прочности оболочек в местах изменения их формы или толщины, а также изменения нагрузки следует учитывать местные напряжения (краевой эффект).

11.2. Расчет на устойчивость

11.2.1. Расчет на устойчивость замкнутых круговых цилиндрических оболочек вращения, равномерно сжатых параллельно образующим, следует выполнять по формуле

, (154)

где - расчетное напряжение в оболочке;

- критическое напряжение, равное меньшему из значений или cEt/r (здесь r - радиус срединной поверхности оболочки; t - толщина оболочки) при r/t <= 300; при r/t > 300 .

Значения коэффициентов при 0 < r/t <= 300 следует определять по формуле

. (155)

Значения коэффициента c следует определять по таблице 34.

Таблица 34

r/t	100	200	300	400	600	800	1000	1500	2500
c	0,22	0,18	0,16	0,14	0,11	0,09	0,08	0,07	0,06

В случае внецентренного сжатия параллельно образующим или чистого изгиба в диаметральной плоскости при касательных напряжениях в месте наибольшего момента, не превышающих значения , напряжение должно быть увеличено в раза, где - наименьшее напряжение (растягивающие напряжения считать отрицательными).

11.2.2. В трубах, рассчитываемых как сжатые или внецентренно-сжатые стержни при условной гибкости , должно быть выполнено условие

. (156)

Такие трубы следует рассчитывать на устойчивость в соответствии с требованиями разделов 7 и 9 независимо от расчета на устойчивость стенок. Расчет на устойчивость стенок бесшовных или электросварных труб не требуется, если значения r/t не превышают половины значений, определяемых по формуле (156).

11.2.3. Цилиндрическая панель, опертая по двум образующим и двум дугам направляющей, равномерно сжатая вдоль образующих, при (где b - ширина панели, измеренная по дуге направляющей) должна быть рассчитана на устойчивость как пластинка по формулам:

при расчетном напряжении

; (157)

при расчетном напряжении

. (158)

При наибольшее отношение b/t следует определять линейной интерполяцией.

Если , то панель следует рассчитывать на устойчивость как оболочку согласно требованиям 11.2.1.

11.2.4. Расчет на устойчивость замкнутой круговой цилиндрической оболочки вращения, при действии внешнего равномерного давления p, нормального к боковой поверхности, следует выполнять по формуле

, (159)

где - расчетное кольцевое напряжение в оболочке;

- критическое напряжение, определяемое по формулам:

при 0,5 <= l/r <= 10

; (160)

при l/r >= 20

; (161)

при 10 < l/r < 20 напряжение следует определять линейной интерполяцией.

Здесь l - длина цилиндрической оболочки.

Та же оболочка, но укрепленная кольцевыми ребрами, расположенными с шагом s >= 0,5r между осями, должна быть рассчитана на устойчивость по формулам (159) - (161) с подстановкой в них значения s вместо l.

В этом случае должно быть удовлетворено условие устойчивости ребра в своей плоскости как сжатого стержня согласно требованиям 7.1.3 при N = prs и расчетной длине стержня ; при этом в сечение ребра следует включать участки оболочки шириной с каждой стороны от оси ребра, а условная гибкость стержня не должна превышать 6,5.

При одностороннем ребре жесткости его момент инерции следует вычислять относительно оси, совпадающей с ближайшей поверхностью оболочки.

11.2.5. Расчет на устойчивость замкнутой круговой цилиндрической оболочки вращения, подверженной одновременному действию нагрузок, указанных в 11.2.1 и 11.2.4, следует выполнять по формуле

, (162)

где должно быть вычислено согласно требованиям 11.2.1 и - согласно требованиям 11.2.4.

11.2.6. Расчет на устойчивость конической оболочки вращения с углом конусности , сжатой силой N вдоль оси (рисунок 18), следует выполнять по формуле

, (163)

где - критическая сила, определяемая по формуле

, (164)

здесь t - толщина оболочки;

- значение напряжения, вычисленное согласно требованиям 11.2.1 с заменой радиуса r радиусом , равным

. (165)

Рисунок 18. Схема конической оболочки вращения

под действием продольного усилия сжатия

11.2.7. Расчет на устойчивость конической оболочки вращения при действии внешнего равномерного давления p, нормального к боковой поверхности, следует выполнять по формуле

, (166)

здесь - расчетное кольцевое напряжение в оболочке;

- критическое напряжение, определяемое по формуле

, (167)

где - радиус, определяемый по формуле (165);