Расчет нестандартной опоры (лапы) вертикального аппарата

[hwarang]

Добрый день!
Подскажите, пожалуйста, ка можно рассчитать нестандартную опору (лапу) для вертикального сосуда (аппарата).
Аналог лап - ГОСТ 26296. Проблема в том, что у ближайшей по ГОСТ лапы нужного вылета большой вертикальный размер h (около 500 мм), а в моих условиях нужно сделать лапу с минимально возможной высотой h, в условиях существующего помещения нет возможности так сильно увеличить высоту аппарата. Такой большой вылет (380 мм) связан с необходимостью выполнения теплоизоляции аппарата и установки его на 4 лапы на существующие опорные конструкции.
Подскажите, пожалуйста, литературу (методику расчета).

[Dometer]

Но понятно:  " в условиях существующего помещения нет возможности так сильно увеличить высоту аппарата". Неужели высота цилиндрической части вашего сосуда меньше 500 мм ?
Или имеется в виду, что не компонуется столь "толстая" лапа ?

Высота сопрягаемой с сосудом части лапы связана с моментной нагрузкой, передаваемой на сосуд (который рассчитывается всё-таки на какие-то рабочие процессы, а не для того, чтобы ему приделывали ноги). Если проблематично "освоить" большую высоту сосуда [для приварки-крепления], то надо либо подкрепить аппарат двумя кольцевыми рёбрами, либо выбрать минимальные по вылету стандартные лапы и опереть их на переходную конструкцию, которая бы восприняла все моменты от вылета лап. При этом силовая рама этой переходной конструкции  должна быть достаточно компактной, чтобы "поглотиться" слоем  теплоизоляции.
Главное преимущество второго варианта - развязанность рассчёта от сосуда (можно допустить большие упругие деформации - они не отразятся на работе "баллона").

Третий вариант - нагрузить консольно пресловутве "имеющиеся опорные конструкции" [возможно, как-то их усилив], чтобы моментная нагрузка от вылета лап воспринималась ими. То есть к "полу" привинчены кронштейны-консоли, на которые опираются короткие лапки самого аппарата.

[Goran]

....
Подскажите, пожалуйста, ка можно рассчитать нестандартную опору (лапу) для вертикального сосуда (аппарата).
....связан с необходимостью выполнения теплоизоляции аппарата и установки его на 4 лапы .....
Подскажите, пожалуйста, литературу (методику расчета).

ГОСТ 26202 Нормы и методы расчета на прочность...
Сколько сталкивался в практике сначала устанавливали, а потом изолировали ....вместе с опорами.

[hwarang]

ГОСТ 26202 Нормы и методы расчета на прочность...
Сколько сталкивался в практике сначала устанавливали, а потом изолировали ....вместе с опорами.

"Стандарт не распространяется на расчет самих опорных узлов", а мне нужно рассчитать именно его.

ГОСТ 26202 Нормы и методы расчета на прочность...
Сколько сталкивался в практике сначала устанавливали, а потом изолировали ....вместе с опорами.

Это вне сомнений. Об изоляции упомянул, чтобы объяснить, почему нужна опора с большим вылетом.

Но понятно:  " в условиях существующего помещения нет возможности так сильно увеличить высоту аппарата". Неужели высота цилиндрической части вашего сосуда меньше 500 мм ?
Или имеется в виду, что не компонуется столь "толстая" лапа ?

Конечно, высота аппарата гораздо больше 500 мм: это кожухотрубчатый теплообменник с длиной труб только 4000 мм, конечно же, рассчитанный на определенные технологические условия.
Примерно набросал схему установки в существующем помещении.
Лапы устанавливаются на обечайке (на распределительной камере).
Установить стандартные лапы нет возможности - в этом случае верхняя часть аппарата поднимется и будет выходить за перекрытие, что недопустимо (сверху находится еще одна рабочая отметка).
С другой стороны лимитируют необходимость установки на существующем фундаменте, а также нужно выдержать определенный размер между опорной поверхностью лапы и штуцером входа в аппарат (там подсоединяется существующий трубопровод DN500 - из-за стесненных условий и большого диаметра трубы нет возможности широко варьировать этот размер).
Исходя из всего перечисленного, для присоединения опоры по высоте h я располагаю примерно 200 мм (у стандартной 500 мм).
Встречал на фотографиях иностранных аппаратов лапы, у которых горизонтальный размер (вылет) больше вертикального (h), при этом вместо стандартных для нас 2-х ребер на опоре были приварены 3 (возможно, еще и большей толщины). Что-то подобное видел на старом чертеже чешского теплообменника (годов 70-х).
Если кто-нибудь знает, как можно рассчитать такую опору (размеры опорной пластины, размеры ребер, их количество), подскажите, пожалуйста.

P.S. Можно, конечно, демонтировать существующий трубопровод и проложить его заново, разнести существующий фундамент и на его месте сделать новый, но, как мне кажется, это намного более сложный и затратный вариант, чем выполнение нестандартной опоры (хотя, конечно, более простой для проектировщика аппарата )

[Dometer]

Вы прелъявляете повышенные требования к телепатии ознакамливающихся с вашими выкладками.

Вы не написали ЧТО (какой элемент аппарата) мешает поставить лапу с большим (вдоль оси обечайки) накладным листом. По картинке я стал подозревать, что это - фланец. Но не уверен.

Но про трубопровод, который можно перепровести - всё равно не понял.

И всё-таки, о чём вопрос ? То-ли вы хотите исхитриться применить всё-таки лапу ПО ГОСТ 26296, то-ли вы согланчы на изменение конструкции стандартной лапы, но с сохранением размеров накладного листа ?

Возможно, что трудность понимание ещё из-за разных подходов конструирования [для такой задачи]. Я бы рассматривал аппарат уже "висящим" на нужном уровне, и прикидывал  лапы, соединяющие "незыблемый" аппарат с существующим фундаментом (и смотрел, что-где мешает). Мне сложно переварить, что от типоразмера лап [которые варятся где-то к вертикальной цилиндрической поверхности] может поменяться установка сосуда по высоте.

[hwarang]

Вы совершенно правы: мешает как раз фланец аппарата (в месте установки трубной решетки).
Я рассматривал точно так же, как Вы предлагаете: аппарат располагается на нужной высоте (верхнее днище ниже балки перекрытия, фланец входа газа стыкуется с существующим побводящим трубопроводом). Помещаю на обечайке распределительной камеры как можно ближе к фланцу стандартную лапу с подкладным листом. В результате опорная поверхность лапы оказывается на 250-300 мм ниже опорной поверхности фундамента. Поднать фланец выше я могу только за счет увеличения высоты распределительной камеры. На такую же высоту поднимется верхняя часть теплообменника.  Поскольку верхнюю часть теплообменника я уменьшить не могу (там находится пучек труб, обеспечивающих необходимую поверхность теплообмена), его эллиптическое днище уходит выше нижней поверхносии балки перекрытия и аппарат уже не помещается по высоте.

У меня нет желания примостить стандартную лапу, хотел найти методику расчета нестандартной лапы с нестандартным подкладным листом. Может быть, на ней будет не 2 ребра, а 4 и большей толщины, чем у стандартной. Может будет тольще подкладной лист. Как я уже писал, на фото и на эскизах импортных аппаратов видел лапы с большим вылетом и меньшой высотой. Ведь кто-то когда-то рассчитывал и стандартные лапы, чтобы выпустить на них стандарт? Можете подсказать, как ее рассчитать?

По поводу подводящего существующего трубопровода попробую не запутать: он диаметром 500 мм, из нержавеющей стали, идет от другого аппарата и проложен в очень стесненных условиях. Если его и можно перепроложить, то только практически полностью демонтировав. А это нежелательно, если есть возможность его оставить в том виде, в каком он сейчас существует.

[Dometer]

А что мешает использовать стандартные РАЗМЕРЫ лапы и стандартный подкладной лист (для заданного вылета и нагруза) ?
Но поменять форму боковых рёбер:- сделать их не трапецией (у которой горизонталь по низу), а Г-образной формы (горизонталь - сверху).
То есть как-бы перевернуть стандартную опору с переносом опорного платика.

В таком случае пристыковка к сосуду остаётся как у стандартной лапы (ПЕРЕ-считывать не нужно), а сами рёбра-щёки лапы можно просто по-сопроматовски проверить. (Вычислить напряжение в стандартной - при стандартной нагрузке, а потом блюсти такие же напряжения в оригинальной "Г-образной" лапе).

Ещё вариант - не усложнять форму щёк (оставить трапецию), но расстояние между щёк сделать такое, чтобы между ними прохолила (помещалась с зазором) так оберегаемая вами опора.

[hwarang]

Т.е. имеется в виду, перевернуть лапу на 90 °, чтобы опорной поверхностью стала длинная сторона лапы, а к аппарату пристыковывалась короткая? И высота подкладного листа тоже уменьшится. Г-образная форма - имеется в виду треугольная или я неправильно понял?
Идея в общем понятна, нужно обратиться к сопромату. Если не сложно, подскажите, где можно посмотреть такой расчет.
Только взять опору не для изоляции (высота/вылет 500/300), а без. Или даже по своим размерам, но выдержать напряжения, как у стандартной лапы.
По второму варианту, к сожалению, не понял. Зачем между щек лапы должна помещаться опора?

[Dometer]

Нет. ПЕРЕвернуть - это на 180 °.  Подкладной лист ставить близко к флянцу.  И пойдёт он вниз от флянца (надеюсь, что до днища 500 мм останется с запасом ?). Этому подкладному листу крепите нестандартную опору - такую, что приварная часть у неё как у стандартной, а опорный платик находится на том уровне, который нужен вам. Форма рёбер (щёк) делается таковой, чтобы соединить подкладной лист и опорный платик, находящиеся на проектных уровнях.

Но для начала попробуйте просто перевернуть стандартную лапу.

Г-образная - такая как  [жирная] букава 'Г' (если ваш родной язык английский - "перевёрнутая 'L'). "Палки" "буквы" максимальной толщины (в пределах габаритов исходного трапециидального ребра).
Не треугольник, а трапеция. Придерживайтесь размеров исходного стандартного ребра, но сделайте "выгрыз"(ступеньку) под [горизонтальный] платик (его же нельзя приварить к косой стороне трапеции).

Зачем между щек лапы должна помещаться опора?

Может Я не понял ? У вас "имеющиеся опоры" типа столбов, торчащих из пола ? Если эти "столбы" не сильно толстые, то они пролезут между щёк стандартной (но перевёрнутой) лапы. Если чуть не хватает места - можно раширить.

[Goran]

"Стандарт не распространяется на расчет самих опорных узлов", а мне нужно рассчитать именно его....

Скачайте и читайте на странице 677.

[Dometer]

Может с картинкой понятнее будет ?

[hwarang]

Скачайте и читайте на странице 677.

Спасибо, я в бумажном варианте смотрел. Но, опять же, непонятно: на стр. 677 написано, что рекомендуется отношение вылета к высоте принимать равным 0,5. И дальше в расчетах о высоте опоры больше не упоминается. Подразумевается, что расчетные формулы применимы при l/h = 0,5? Как тогда посчитать лапу уменьшенной высоты?

Может с картинкой понятнее будет ?

Спасибо за иллюстрацию. Теперь идея понятна. К сожалению, ширина фундамента превышает ширину даже опорной пластины, поэтому запустить ее между ребрами не получится.
А вообще в этом случае ребра опоры работают на растяжение? (при стандартном использовании - на сжатие?) Допустима такая замена нагрузки?

Извините за, может быть, очень подробные расспросы. Просто не хотелось бы, чтобы аппарат массой 16 т упал где-то среди цеха. Поэтому, хочется найти решение, которое можно подтвердить расчетом.

[Dometer]

На картинке я нарисовал Г-образный (ну маленько "усиленный") вариант, а не "перевёрнутый стандарт". Т.е. опорный платик предполагается (в моей спешной картинке) там, где ступенчатый вырез, а не сверху. Так-что если у вас на изображении не "палки-стойки", а фундаментные стенки, то всё равно помех в установке не предвижу.

А вообще в этом случае ребра опоры работают на растяжение? (при стандартном использовании - на сжатие?) Допустима такая замена нагрузки?

Ребра работают одинаково - на срез и изгиб. Ещё не лишена смысла проверка сжатой кромки на устойчивость, но у стандартной опоры эта кромка длиннее [менее устойчива].

[Goran]

...Поэтому, хочется найти решение, которое можно подтвердить расчетом.

В качестве решения - что мешает на "фундаменте" консольно организовать ответные опоры, на которые установите стандартные лапы аппарата. При ограниченности пространства поверните колонну относительно оси на нужный угол.
Что касается расчетов ....

[hwarang]

организовать ответные опоры, на которые установите стандартные лапы аппарата

Дело как раз в том, что высота стандартной опоры меня в данном случае не устраивает. Как писал выше, мне нужно рассчитать (если это вообще возможно) нестандартную лапу меньшей высоты.
Да и существующий фундамент - столбчатый сечением примерно 400х400 мм. Как я понимаю, консольная нагрузка создаст дополнительный момент, на который эти фундаменты не рассчитаны.

Что касается расчетов ....

Большое спасибо! Подскажите, пожалуйста, источник.

[Goran]

....Подскажите, пожалуйста, источник.

[TV-child]

А поставить стандартные "более слабые" лапы, подходящие по габаритам и компенсировать их "слабость" количеством?

[Dometer]

Дорога не лапа, а фундамент под неё ! (И места под "сороконожную" конструкцию многовато уйдёт).