一天设计人员,设计外压容器。
设计了一个120*10的扁钢做外压加强圈。
审核人问:“这种加强圈,会不会太单薄了。”。
设计人说:“这样没有问题吧,标准没说不允许啊。对于加强圈来说,越高惯性矩越大,惯性矩和高度3次方成正比,和厚度一次方成正比,相对于加厚,当然是加高效果更明显,效率高,省材料。”。
审核人说:“话是这么说,但是高径比太大,加强圈自身就不稳定了,这个也需要考虑的。”
设计人问道:“规范有规定吗?那高径比多大合适?”。
审核人微微一笑,很倾国:“
为了避免侧向倾覆,丧失承载能力,一般对于加强圈,或者扁钢都会有一些规定:
比如NB/T47003.1-2009,高厚比不大于16 ,这个是针对平盖加强的扁钢而言的。
在GB/T 150.3-2011中,对于加筋平盖,如果采用扁钢,高厚比一般为5~8.
根据PIP VESV1002,高厚比不大于10.
根据PIP VESST001,高厚比不大于10.
为了避免加强圈的侧向倾覆,在ASME VIII II-2017的正文 P239页和P254页(PDF第297页,312页),对扁钢加强圈,T形截面加强圈和角钢的高厚比有详细的要求:
”
我们可以按照ASME VIII II核算一下:
比如对于Q345R,常温的弹性模量205000MPa,屈服强度Q345R,0.375*sqrt(205000/345)=9.1。如果温度上升,弹性模量还要降低,高厚比可能还会继续降低。
所以加强圈的侧向倾覆,需要考虑一下,综合以上的规范,把高厚比定在不大于8~10,是比较舒适的。
关于加强圈的文章:
圆筒上加强圈允许的间断弧长
内加强圈OR外加强圈
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