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手工计算分类 •普通设备基座计算 •大开孔计算 •支架类结构（boom rest，桅杆) •导轨类基座，吊梁结构 普通设备基座计算 • 这种可以通过手算的必须是受力情 况必较简单，可以转化为纯弯曲应 力的或纯剪应力的 纯重力或可以通过简单计算换算成 重力方式的基座 重力和剪力的基座 纯重力或可以通过简单计算换 算成重力方式的基座 • 这种基座都可以简化成几个集中 力或均布载荷 • 示例1： • 污水处理单元基座：重量，工作 重量37吨布置图如下： 下面我们来分析一下受力情况 首先，要清楚最强的支撑构件是什么 ？ 船体构件强度分类 • 最强的支撑当然是舱壁或甲板； • 其次是强梁 • 最后是扶强材 对于舱壁或甲板自身的强度我们不 做校核我们只校核强梁和扶强材 对于本例子，简化的力学模型如下 ： 舱壁做为支撑，梁做为主要受力构件 • 用3根梁来支撑它的重力 F=370/3 =123kN L=7.5m 根据上面的简化的力学模型我们得出 • 对于其中一根梁：所受到的最大的弯距为 Mmax=F*L/4=123*7.5/4=230.6kN-m • 此处的材料为AH36，安全系数按静态的来取，用 1.67的安全系数，许用弯曲应力为[σ]=212MPa， 则所需要的型材的剖面模数为： • Mmax*1000/ [σ]=230.6*1000/212=1088cm-3 • 我们的T型材规格为T1000*14/240*19，其剖面模 数为7640cm-3，所以此梁的强度肯定是没有问题 的，只要把设备连到梁上就可以了。

示例2 • 下面的一个饮水采集箱的基座图，工作重 量2吨 下面我们来分析一下受力 • 对于上面的部分，是4个点受力，都支在柱 子上，所以上面的可以不做计算，只算下 面的球扁钢从第一张图上来看，只有一 根球扁钢受力，从第二张图来看，是把它 分散到3根上去了我们就以一根来算 • 下面的简化模型： F=20kN a=0.8m L=2.5m 参考设计手册 • 最大弯距Mmax=20*0.8*1.7/2.5=11kN-m; 材 料为AH36，安全系数1.67，许用弯曲应力为 [σ]=212MPa，则所剖面模数为： • Mmax*1000/ [σ]=11*1000/212=52cm-3 • 球扁钢规格为HP200*10，其剖面模数为 232cm-3，OK 示例3 • 刹车电阻柜基座 • 每一个的重量1.2吨 下面我们来分析一下受力 • 由于距离舱壁较近,大的T型材不用校核 • 小的工字梁,每根最多承受2个设备,材料 AH36,安全系数1.67，许用弯曲应力为 [σ]=212MPa,力学模型如下: • 最大弯距Mmax=24*2.5/4=15kN-m,需求剖 面模数SM=15*1000/212=71cm-3,工字梁剖 面模数为:144cm-3,OK F=24kN L=2.5m 示例4:YTRS316-150-033 • 每个油柜3.65吨,由2根变截面工字钢做为悬 臂梁来支撑，每个工字钢长度为1.65m，则 最大弯距为36.5*1.65=60kN-m，材料AH36 ，安全系数1.67，许用弯曲应力为 [σ]=212MPa，则所剖面模数为： 60*1000/212=283kN-m。

由于弯距是越来 越小的，所以截面可以越来越小最大处 的工字钢：工260*10/120*10，剖面模数为 417cm-3，OK 大开孔计算 • 分为总体强度来局部强度来算 • 总体强度： • 如果是在船舯，我们要算扣除大开孔后的舯剖面 模数是不是满足总纵强度的要求这一部分算到 总纵强度校核中，不做细讲如果是海洋平台， 一种是做总体分析时做出来大开孔 • 局部强度： • 如果是海洋平台，总体分析时不做此开孔要用 此处的应力云图，根据DNV的经验公式来校核 下面的DNV的经验公式 • The check the opening criteria, using the equation below: 我们以SSCV为例做一下讲解 • 下图开孔前的剪应 力为τxy =35MPa， 图纸如右 • A0=1000*14 =1400mm2 • A1=(1000- 745)*25=6375mm2 • 6375*77.17/35=140 5.6>1400 支架类结构boom rest和吊机 • 吊机受力比较复杂的，不能直接从上面得到型 材尺寸，需要先根据影响大的部分估算一下， 然后根据第四强度论再进行应力合成。

• 其中σ1- σ2为轴向弯曲应力（压应力不用考虑 ）， σ1- σ3=2τ为径向扭转剪应力的2倍， σ2 -σ3是径向的与σ1- σ2垂直的径向应力 以25吨吊的为例做一下计算 • 下面的吊的数据 Fz|max|=85kN,Fy|max|=165kN 下面算一下各个应力的大小 • 吊机本身是2180*25的圆钢管,剖面模 数SM=90151cm-3,材料的许用应力 [σ]=212MPa. • σ1- σ2=1060*1000/90151 • =11.76MPa; • σ2- σ3=175*20.54*1000/90151 • =39.87MPa; • τ=10600*1000/(2*90151)=58.79MP a; • σ=sqrt(0.5*(11.76^2+39.87^2+58.79 ^2*4))=88.2MPa=52*1000/117.5=443mm-2 • 选取DN40的标准管，48.3*3.7，A=518mm-2。