外法兰计算书

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1、钢管外法兰连接节点验算计算书1 基本资料1.1 作用力 法兰轴向压力设计值：N = 120 kN弯矩设计值：M = 1200 kN m1.2 构件几何尺寸钢管外半径r=575 mm螺栓中心圆半径r1=640 mm 法兰盘外半径r2 = 680 mm钢管壁厚t=10 mm加劲板厚度t1 = 12 mm加劲板切角咼度S1 20 mm 法兰螺栓数量n=24 mm1.3 钢材及焊缝类型 钢管及法兰使用钢材牌号为： Q235 钢钢材的抗弯强度设计值： f = 215N/mm2钢材的抗剪强度设计值： fv = 125N/mm2法兰连接使用的螺栓类型为： 6.8(普通)法兰螺栓连接的强度设计值： ft =

2、300N/mm2 加劲板焊缝形式为角焊缝，焊缝质量等级为三级。焊缝咼度 hf 14mm焊缝的强度设计值： fw = 160 N/mm2 2 外法兰连接计算2.1 外法兰加劲板内外连接直角角焊缝承载力验算 内外连接焊缝承载能力之和不应小于筒壁承载能力。O = t*L*ft/(2*0.7*hf*L) W B f * ffw式中L钢管壁中心周长，可认为钢管壁中心周长与法兰板连接角焊缝周长相等。O = 10 * 215 /(2*0.7*8 ) = 191.964 W 1.22 * 160=195.2N/mm22.2 有加劲外法兰螺栓的最大拉力计算Ntmax = M * yn / yiA2钢结构单管通信

3、塔技术规程(5.3.3-1)以下称单管塔规程Ntmax = 1200000000*1205.00/12565316.08= 115078.7N = 115.1kN2.3 螺栓受拉承载力计算实际采用的螺栓(锚栓)为： M30类别：6.8(普通)Ntb = ft * A= 300 * 560.6= 168180N = 168.18kN 三 Ntmax = 115.1kN螺栓受拉承载力设计值满足要求！2.4 有加劲外法兰板厚计算t三(5 * Mmax / f ) a 0.5单管塔规程(5.3.4)式中 Mmax = mb*q*bA2 q = Ntmax / (b * a), Ntmax为单个螺栓最大

4、拉力设计值。固结边长度： a = r2-r = 680-575 = 105mm简支边长度：b = (r+r2)*n /n = (575+680)* n /24 = 164.28mm q = 115078.7/(164.28*105) = 6.67N/mm2由a/b = 105/164.28 = 0.64查表可以得出：均布荷载下有加劲肋法兰(一边简支，两边固结板)弯矩系数mb和加劲板反力比a 计算结果如下：mb = 0.0900a = 0.80Mmax = 0.0900*6.67*164.28A2 = 16208.2 Nt = 20 mm 三(5 * 16208.2/205) a 0.5 = 1

5、9.9 mm 法兰板厚度为20 mm,满足要求！2.5 法兰肋板强度计算剪应力验算：T = a * Ntmax / ( h-S1)*t) W fv正应力验算：O = 6 *a * Ntmax * e / ( h-S1)A2 * t) W fT = 0.80*115078.68/ (150-20)*12 ) = 58.85 N/mm2 W125 N/mm2O = 6 * 0.80*115078.68*65 / (150-20)A2 *12 ) = 176.56 N/mm2 W215 N/mm2法兰加劲板强度满足要求！钢结构设计规范(7.1.3-1)钢结构设计规范(7.1.3-2)钢结构设计规范(

6、7.1.3-3)2.6 法兰肋板焊缝强度计算 直角角焊缝的强度验算：O f = N / (he * lw) W B f * ftwT f = N / (he * lw) W ffw(O f / B f)A2 + T fA2 )A0.5 W ffw竖向角焊缝验算：T f = 0.80*115078.68/ (150-20-2*14)* 2 * 0.7 * 14) = 45.93 N/mm2W160 N/mm2 of = 6 * 0.80*115078.68*65/ (150-20-2*14)人2 * 2 * 0.7 * 14) = 175.60 N/mm2W 1.22 * 160 = 195.2 N/mm2(of / 卩0人2 +tF2 )a0.5 = (175.60/ 1.22)人2 + 45.93人2)人0.5 = 151.08 N/mm2 W 160 N/mm2水平角焊缝验算：of = 0.80*115078.68/ (105-20-2*14) * 2 * 0.7 * 14) = 82.18 N/mm2W 1.22 * 160 = 195.2 N/mm2法兰加劲肋直角角焊缝验算满足要求！