原因
塔式容器采用裙式支座,並用地腳螺栓將其牢固地固定在混凝土基礎上,以防受風彎矩或地震彎矩等作用致容器發生傾倒。塔式容器的基礎環在軸向載荷和各種彎矩作用下,在迎風側出現拉應力,背風側出現壓應力,拉應力通過地腳螺栓傳遞到混凝土基礎上,因此地腳螺栓必須要有足夠的強度。
地腳螺栓置於室外,並無防腐措施,因此要采用較大的腐蝕裕量,規定其不小於3mm;設計溫度選取使用地區月平均低氣溫的低值加20℃;地腳螺栓數量應取4的倍數;小螺栓直徑不小於Φ16mm;螺栓間的小間距為螺栓直徑的10倍。
螺母
螺栓用螺母應采用雙螺母,其中一個為主螺母,它應采用重型螺母,不得采用薄型螺母,而第二個螺母是為了起鎖緊作用,則可用普通型螺母。
地腳螺栓用材料應優先采用碳素鋼,這種鋼雖強度低,但塑性、韌性較好,缺口敏感性低,可用軋材或鍛材製作螺栓,適用於有振動載荷的設備。
安全係數
采用其他碳素鋼,取ns≥1.6;對低合金鋼,取ns≥2.0。這些安全係數明顯低於GB 150中有關壓力容器用法蘭螺栓的安全係數,所以不應采用GB 150中規定的螺栓材料的許用應力值來計算地腳螺栓的大小。這是由於地腳螺栓中心圓上的螺栓受力是線形分布的,受力大的是位於沿風向和地震方向外端的那一個地腳螺栓,而位於其他位置的地腳螺栓的受力依次減小。一旦受力大的地腳螺栓因過載而屈服,其他螺栓承受的載荷將重新分配,而不致整個容器立即發生傾倒。然而法蘭螺栓受力情況就不同,在壓力載荷下是均勻承受載荷,其中之一產生屈服,就意味著全部螺栓進入屈服狀態,所以法蘭螺栓應嚴格控製在彈性範圍之內。
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