本文仅讨论锥壳大小端均无折边、受外压的情况。
大小端均无折边的外压锥壳,其与圆筒“连接处”的加强圈,既可用于强度加强,也可用于“连接处”作支撑线时的稳定性加强。
一、用于强度加强时,GB/T 150.3-2024的7.6.6.4.1 d)要求:看PVDESKTOP计算书的图直观一点。其中,0.71 sqrt(Dδ)即sqrt(Dδ/2)。范围是0.71 sqrt(Dδ),但计算时只计入0.55sqrt(Dδ),见标准7.6.6.4.1的式7-31。为了避免焊缝重叠,加强圈通常不会正好焊在锥壳圆筒连接线上,而是会偏移一点距离。所以,设计时应注意加强圈的位置,要保证加强圈的面积和组合截面的形心均落于有效范围之内。——
二、用于“连接处”作支撑线时的稳定性加强时,GB/T 150.3-2024的7.6.6.4.2要求如下 (这是大端的,小端的类似)。这里的有效宽度就直接为0.55sqrt(Dδ)了,计算有效惯性矩的时也是计入0.55sqrt(Dδ)。这个有效宽度要小于7.6.6.4.1 d)的0.71
sqrt(Dδ),所以作为外压加强圈时,加强圈的位置也应注意满足这条。下图同样来自PVDESKTOP计算书,图中给出了组合截面形心位置。(图中只示意了加强圈为扁钢的一种情况,当然加强圈还有角钢等其他形式)三、当然,也有可能强度校核时不需要加强圈,作支撑线时才需要加强圈。这时候加强圈的位置就不用满足7.6.6.4.1 d)了。某一无折边锥壳大端的外压加强面积校核、作为支撑线时惯性矩校核结果,分别见下面两个图,这时候是带了加强圈的,校核均合格。可以看到,就算没有加强圈面积,连接处的“锥壳-圆筒”的有效增强面积就已经大于所需的加强面积了。我们把加强圈去掉重算一下,外压加强面积校核能通过,但作为支撑线时惯性矩校核不合格。那显然,这个强度加强可以不用这个加强圈,但外压稳定性需要。