法兰计算

5.4法兰连接计算钢制管法兰连接强度计算方法(GB/T17186-1997)5.4.1钢管对接一般采用法兰盘螺栓连接，主材与腹杆之间，可采用节点板或法兰盘连接。5.4.2有加劲肋法兰螺栓的拉力，应按下列公式计算：1、当法兰盘仅承受弯矩M时，普通螺栓拉力应按下式计算：btintNyyMN2''max(5.4.2-1)式中maxtN——距旋转轴②'ny处的螺栓拉力(N)；'iy——第i个螺栓中心到旋转轴②的距离(mm)；btN——每个螺栓的受拉承载力设计值。2、当法兰盘承受拉力N和弯矩M时，普通螺栓拉力分两种情况计算：1)、螺栓全部受拉时，绕通过螺栓群形心的旋转轴①转动，按下式计算：btointNnNyyMN2max(5.4.2-2)式中on——该法兰盘上螺栓总数。2)、当按(5.4.2-2)式计算任一螺栓拉力出现负值，螺栓群并非全部受拉时，而绕旋转轴②转动，按下式计算：btintNyyNeMN2''max(5.4.2-3)式中e——旋转轴①与旋转轴②之间的距离（mm）。对圆形法兰盘，取螺栓的形心为旋转轴①,钢管外壁接触点切线为旋转轴②(图5.4.2)图5.4.2法兰盘5.4.3有加劲肋的法兰板厚应按下列公式计算：fMtmax5(5.4.3)式中t——法兰盘的厚度（mm）；f——法兰盘钢材的抗弯强度设计值（N/mm2）；maxM——法兰盘根据悬臂或二、三边支承面积所算出的最大弯矩，Mmax的计算可参考附录A。5.4.4法兰肋板，应进行如下计算：剪应力验算：vtfthN/max(5.4.4-1)正应力验算：fthbNt2max5(5.4.4-2)式中vf——钢材的抗剪强度设计值（N/mm2）f——钢材的抗弯强度设计值（N/mm2）图5.4.4加肋板计算示意图t——加肋板的厚度（mm）。5.4.5无加劲肋的法兰盘的螺栓，应按下列公式计算(图5.4.5)1、轴心受拉作用时：一个螺栓所对应的管壁段中的拉力：nNNb/(5.4.5-1)受力最大的一个螺栓的拉力：btbtNabamNNmax(5.4.5-2)式中：m——法兰盘螺栓受力修正系数，65.0m。5.4.5无加劲肋法兰盘螺检受力简图2、受拉（压）、弯共同作用时：一个螺栓所对应的管壁段中的拉力：NrMnNb25.01(5.4.5-3)式中：M——法兰盘所受弯矩，mmN；N——法兰盘所受轴心力，N，压力时取负值。5.4.6无加劲肋的法兰盘的法兰板，应按下列公式计算：(图5.4.6)顶力：abNRbf(5.4.6-1)剪应力：fstRf5.1(5.4.6-2)正应力：ftseRf25(5.4.6-3)式中：s——螺栓的间距，mm，brs2；fR——法兰盘之间的顶力，N;——两螺栓之间的圆心角，弧度；e——法兰盘受力的力矩。图5.4.6无加劲肋法兰板受力5.5塔脚板连接计算加劲板方型塔脚板底板强度应按下列公式计算（图5.5.1）：图5.5.1塔脚底板示意1、受压时：1）底板上作用的弯矩：206.0QaM(5.5.1-1)ANQ(5.5.1-2)式中：N——塔脚底所受的压力，N；A——塔脚底板面积，2mm；Q——底板的均布反力，2/mmN；a——底板计算区段的自由边长度，mm。2）底板厚度：fMt5(5.5.2-3)2、受拉时底板厚度：fbYTtminmax431.11(5.5.2-4)式中：T――底板上作用的拉力，N；maxY――地脚螺栓中心至主角钢的最大距离，mm；minb――底板各区段中的最小宽度，mm。A1.1法兰盘内力精确计算可根据板块的支承情况采用有限元法进行。A1.2法兰盘内力也可参照如下简化方法计算：A1.2.1受力简图（图A1.2.1）图A1.2.1法兰盘受力简图板上均布荷载：yxtllNqmax（A1.2.1）A1.2.2板中弯矩：2maxxlqM（A1.2.2）式中β—弯矩系数，按表A1.2.2采用表A1.2.2弯矩系数βxyll/0.300.350.400.450.500.550.600.65系数0.02730.03550.04390.05220.06020.06770.07470.0812xyll/0.700.750.800.850.900.951.00系数0.08710.09240.09720.10150.10530.10870.1117xyll/1.101.201.301.401.501.752.0系数0.11670.12050.12350.12580.12750.13020.1316