Расчет котла на вертикальные нагрузки

Котел рассматривается как консольная, лежащая на двух опорах, балка, нагруженная равномерно распределенной нагрузкой q (рисунок 3).

а)

I

q

lк

2Lб

Lнк

б)

M2

M0

Рисунок 3 – Расчетная схема котла (а) и эпюра изгибающих моментов (б)

Интенсивность равномерно распределенной нагрузки

. (2.21)

Изгибающие моменты:

; (2.22)

. (2.23)

Напряжения в расчетных сечениях 0 – 0 и 2 – 2

. (2.24)

Момент инерции сечения котла относительно нейтральной оси

, (2.25)

где момент инерции i – го элемента относительно собственной центральной оси;

площадь поперечного сечения i – го элемента;

расстояние от центра тяжести i – го элемента до произвольно выбранной оси.

Площади поперечных сечений элементов котла:

– 1 – го элемента (кольца)

; (2.26)

– 2 – го элемента

; (2.27)

– 3 – го элемента

; (2.28)

Координаты центра тяжести элементов сечения котла относительно оси :

– 1 – го элемента

; (2.29)

– 2 – го элемента

; (2.30)

– 3 – го элемента

; (2.31)

Момент инерции элементов сечений котла относительно собственных центральных осей:

- 1 – го элемента (кольца)

; (2.32)

– 2 – го элемента

; (2.33)

– 3 – го элемента

; (2.34)

Для определения положения центра тяжести всего сечения котла и его момента инерции относительно оси у вычисление целесообразно выполнять в табличной форме (таблица 1).

Таблица 1 – Геометрические характеристики элементов сечения

Положение координаты Z₀ центра тяжести всего сечения котла

; (2.35)