DIN 72551-6

法兰计算

5.4法兰连接计算 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： () b t i n t N y y M N ≤?= ∑2 '' m ax (5.4.2-1) 式中 m ax t N ——距旋转轴②' n y 处的螺栓拉力(N)； ' i y ——第i 个螺栓中心到旋转轴②的距离(mm)； b t N ——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： b t o i n t N n N y y M N ≤+ ?= ∑2m ax (5.4.2-2) 式中 o n ——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： ()() b t i n t N y y Ne M N ≤+= ∑2'' m ax (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： f M t m ax 5≥ (5.4.3) 式中 t f m M 算可参考附录A 5.4.4式中 v f f t 5.4.51 N b t N m

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： ??? ? ??+=N r M n N b 2 5.01 (5.4.5-3) 式中：M ——法兰盘所受弯矩，mm N ?； 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： a b N R b f ? = (5.4.6-1) 剪应力： f s t R f ≤?? =5.1τ (5.4.6-2) 正应力： f t s e R f ≤??= 2 5σ (5.4.6-3) 式中：s ——螺栓的间距，mm ，()θ?+=b r s 2； f R ——法兰盘之间的顶力， N ; θ——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）：

法兰计算

名称符号单位计算公式结果 设计压力Pc MPa给定 3.40 设计温度t℃给定250.00 法兰材料//锻件16Mn III 螺栓材料//25Cr2MoVA 腐蚀裕量C2mm查GB151-1999中3.14.1.2条 1.00 螺栓设计温度下的许用应力〔σ〕b t MPa查GB150-1998表4-7206.00 螺栓常温下的许用应力〔σ〕b MPa查GB150-1998表4-7245.00 法兰设计温度下的许用应力〔σ〕f t MPa查GB150-1998表4-5129.00 法兰常温下的许用应力〔σ〕f MPa查GB150-1998表4-5150.00 垫片接触宽度N mm查GB150-1998表9-1（1C）30.00 垫片基本密封宽度bo mm查GB150-1998表9-1（1C）15.00 垫片有效密封宽度b mm b o≥6.4,b= 2.53SQRT(b o)；b=bo 9.80 法兰内直径Di mm给定1200.00垫片比压力y Mpa查表9-269.00垫片系数m查表9-2 3.00 整体法兰强度计算-按GB150(GB150和JB4732相同）

垫片外径d2mm给定1280.00垫片内径d1mm给定1220.00垫片压紧力作用中心圆直径D G mm按GB150-1998,9.5.1.21260.40 预紧状态下，需要的最小螺栓载荷Wa N 3.14bD G y2675803.49 操作状态下需要的垫片最小 压紧力 F P N 6.28D G bmP C791107.12流体压力引起的总轴向力F N0.785D G2P C4240013.37求和 F P+F F P+F N F P+F5031120.49预紧状态下，需要的最小螺 栓总截面积 A a mm2Wa/［σ］ｂ10921.65操作状态下需要的螺栓总截 面积 Ap mm2（ＦP+F）/［σ］b t24422.92需要的螺栓总截面积A m mm2Aa和Ap大者24422.92选用螺栓直径D mm选取42.00 选用螺栓的小径D小mm选取31.35 选用螺栓数量n个选取36.00 实际选用螺栓总截面积A b mm2 3.14*D小2*n/427788.65螺栓设计载荷W N(Am+A b）*[б]b/26395916.90操作情况 螺栓中心圆直径D b mm结构给定尺寸1410.00法兰外直径D O mm结构给定尺寸1490.00法兰颈部与法兰背面交点处 圆直径 D O mm结构给定尺寸1305.00法兰颈部大端有效厚度δ1mm(D0-D i)/252.50 螺栓中心至法兰颈部与法兰背面交点的径向距离L A mm(D b-D0)/252.50 法兰中心至F D作用位置处的径向距离L D mm L A+0.5δ178.75 法兰中心至F G作用位置处的径向距离L G mm(D b-D G)/274.80 法兰中心至F T作用位置处的 径向距离 L T mm(L A+δ1+L G）/289.90法兰颈部小端有效厚度δ0mm结构给定尺寸30.00 作用于法兰内径截面上的流体压力引起的轴向力F D N0.785D i 2 P C3843360.00 窄面法兰垫片压紧力F G N F G=F P791107.12流体总轴向压力与流体压力 之差 F T N F-F D396653.37力矩F D L D N.mm302664600.00

法兰计算(汇编)

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： ()b t i n t N y y M N ≤?=∑2''max (5.4.2-1) 式中 max t N ——距旋转轴②'n y 处的螺栓拉力(N)； 'i y ——第i 个螺栓中心到旋转轴②的距离(mm)； b t N ——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： b t o i n t N n N y y M N ≤+?=∑2max (5.4.2-2) 式中 o n ——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： ()()b t i n t N y y Ne M N ≤+=∑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： f M t max 5≥ (5.4.3) 式中 t f M 算可参考附录A 5.4.4式中 v f f t 5.4.51 N b N

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： ??? ? ??+=N r M n N b 25.01 (5.4.5-3) 式中：M ——法兰盘所受弯矩，mm N ?； 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： a b N R b f ?= (5.4.6-1) 剪应力： f s t R f ≤??=5.1τ (5.4.6-2) 正应力： f t s e R f ≤??=25σ (5.4.6-3) 式中：s ——螺栓的间距，mm ，()θ?+=b r s 2； f R ——法兰盘之间的顶力， N ; θ——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）：