GB 150.3—20112.0α=30°S: T1.825°1.6o1.420°1.210°1.00.0030.0040.0050.0060.0080. 010.0150.020. 002Pe/[0]'0=8/R.注:曲线系按最大等效应力绘制,控制值为3[。]。图5-12锥壳大端连接处的Q1值图需要增加厚度予以加强时,则应在锥壳与圆筒之间设置加强段,锥壳加强段与圆筒加强段应具有相同的厚度8,步骤如下:按照式(3-1)计算与锥壳相连接的圆筒厚度,该式中的D,取锥壳小端内直径D;a)b)按式(5-10)计算:8,=Q20.(5-10)式中:Q—小端应力增值系数,由图5-14查取。当0/R<0.002时.按5.6.4.3确定加强段厚度在任何情况下,加强段的厚度不得小于相连接的锥壳厚度。锥壳加强段的长度L,应不小于2D.8圆筒加强段的长度L应不小于/2D.。cosa5.6.4.3当8/R<0.002时,无折边锥壳加强段的计算。对于需要加强的无折边锥壳.当/R,<0.002或8/R.<0.002时,在计算无折边锥壳加强段时.应按式(5-11)或(5-12)分别计算大端或小端加强段厚度:..(5-11 ),=0.001Q.D.0,=0.001Q.D(5-12)上两式中的Q:与Q2由P/L=0.002分别查图5-12与图5-14得到。33
GB150.320110.100. 080. 060. 041无需加强0. 02增加厚度0.01060. 0080.0060. 0040. 0020.00102°10*46"8最大角度α注:曲线系按连接处的等效局部薄膜应力(由平均环向拉应力和平均经向压应力计算所得)绘制,控制值为1.1。图5-13确定锥壳小端连接处的加强图Q=45o40E.353002520°15°210°15°0.0020. 0030. 0040.0060. 010. 020.030.040.060.080.10.0050.0080, 05P-/[0l'=8/R注:曲线系按连接处的等效局部薄膜压力(由平均环向拉应力和平均经向压应力计算所得)绘制·控制值为1.1图5-14锥壳小端连接处的Q2值图34
GB150.3—20115.6.4.4在内压和轴向载荷共同作用下无折边锥壳与圆筒连接处的加强设计本节计算方法适用于半项角?≤30的无折边锥壳、在内压与其他轴向载荷(如偏心重量、风载荷、地震载荷等)共同作用时,与圆筒连接处的结构应力校核计算。在进行锥壳与圆筒简连接处的加强结构设计时.首先应分别满足按5.6.3、5.6.4.1~5.6.4.3计算的锥壳厚度。考虑加强圈、锥壳、圆筒间材料不同对加强计算的影响.引入系数k.见式(5-13)。1不需要增加加强面积时=...(5-13)(/([]E)且不小于1需要增加加强面积时式中:y——锥壳与圆筒连接系数,加强圈设置在圆筒上:y=[]E.;加强圈设置在锥壳上:y=「a7E.本节内压加强设计仅适用于QL、Q为拉伸载荷的情况(即二者为正值)同时,f1、f为轴向拉伸时取正值,反之取负值。5.6.4.4.1锥壳大端与圆筒连接处的加强设计用P/的比值从表5-5查得△值,若△值小于锥壳半顶角α时,应进行加强设计(中间值用内插法)。需要的加强面积最小值按式(5-14)确定An= Q,Da.tana(1.2.(5-14)2[0]'g式中.9=1.0。锥壳大端与圆筒连接处的有效加强截面积可按式(5-15)计算,如设置加强圈,还应计入加强圈截面积。Dit.o.A=0.71(o,-C)/Do,+0.71(8.-0-C)...(5-15)cosa校核条件Al≥Aa。表5-5α≤30°锥壳端部与圆筒连接处4值pe/LoJp0.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.009△/()161113.51819.521.52324.5大端pe/oJ:d0.0100.0120.013/(°)2629300.0020.0050.0100.020.040.080. 10.125pe/Lol:s小端△/(°)46912.517. 5242730注:对于更大的p/L]值,取△=30%锥壳与圆筒上所有能用于加强的截面都应在距锥壳与圆筒连接处为/D,./2的范围之内,并且要求加强面积的形心应在距连接处0.25/DL./2的范围之内。5.6.4.4.2锥壳小端与圆筒连接处的加强设计用P/。的比值从表5-5查得△值,若△值小于锥壳半顶角α时,应进行加强设计(中间值用内插法)。需要的加强面积最小值按式(5-16)计算:35
GB150.3—2011kQ.D,tanaA=.(5-16)2[a].ga锥壳小端与圆简连接处的有效加强截面积可按式(5-17)计算,如设置加强圈,还应计人加强圈截面积。D.onA.-0.55(0,--C)/D.0,+0.55(8-8,-C):(5-17)cosa校核条件:A≥A.锥壳及圆筒上所有能用于加强的面积都应在距锥壳与圆筒连接处为/D.5./2的范围之内,并且要求加强截面积的形心在距连接处0.25/D,./2的范围内。5.6.5受内压折边锥壳5.6.5.1受内压折边锥壳大端厚度折边锥壳大端厚度按式(5-18)、式(5-19)计算,取其较大值:a)过渡段厚度:Kp.DL(5-18)0.=2o.g-0.5p.式中:K一—系数,见表5-6。表5-6系数K值r/D,LQ0.100.150.200.300.400.5010*0.57890.51680.66440.61110.540320°0.63570.695 60.598 60.55220.522330°0.68190.63570.574 90. 754 40.532935°0.79800.71610.66290.59140.54070.500 040°0.85470.76040.69810.61270.550645°0.92530.81810.74400.64020.563550°1.027.00.80450.89440.67650.580455°1.160 80. 885 90.99800, 724 90. 602 860°1.350 01.14331.00000.79230.6337注:中间值用内插法b)与过渡段相接处的锥壳厚度:fp.DL8.=(5-19)[a.g-0.5p式中:2r(1-cosa)D系数,于=,其值见表5-7。f-2cosa36
GB150.3—2011表5-7系数了值r/D.i.0.150.200.300. 400.500.1010°0.50550,504.70,50320.50170.506220°0.52250.51930.51280.50640.525730°0,56190.55420.54650.53100.515535°0.58830.57730.56630.544 20.522140°0.60690.59160.56110.53050.50000.622245°0.66570.64500.624 30.58280.541450°0.72230.69450.66680.61120.555655°0.574 30.79730.76020.72300.648660°0.900 00.85000.80000.70000.6000注:中间值用内插法。5.6.5.2受内压折边锥壳小端厚度当锥壳半顶角α≤45°时,如需采用折边,其小端过渡段厚度按式(5-10)计算,式中Q值由图5-14查取。当锥壳半顶角α>45°时,小端过渡段厚度仍按式(5-10)计算,但式中Qz值由图5-15查取。与过渡段相接的锥壳和圆筒的加强段厚度应与过渡段厚度相同。锥壳加强段的长度L应不小于/D.8/cosa;圆筒加强段的长度L应不小于/D.5.。5.6.6受外压锥壳5.6.6.1锥壳承受外压作用时,锥壳的计算长度取当量长度L。,其计算如下:a)无折边锥壳或锥壳上相邻两加强圈之间锥壳段[见图5-16a)和b)的当量长度按式(5-20)计算:(1+只)L.=1(5-20)21D.大端折边锥壳[见图5-16c)]的当量长度按式(5-21)计算:b)D,L1+(5-21)L=(r+o,)sina+D.21c)小端折边锥壳[见图5-16d)的当量长度按式(5-22)计算:D.Lx(GD.)1+L.=rD(5-22)sina+2(D.d)折边锥壳[见图5-16e)]的当量长度按式(5-23)计算:DL1:L=(r+o,)sina+r(5-23)sinaD.D.37