圆形容器支承桁架

非标准机架结构用到最多的一种是圆形或准圆形容器的支承桁架。其特点是径向对称性。只要将载荷合理分配就可以简单地计算。例如表大型容器支架中图浓密机支座(实例)，将浓密机的总载荷等分为16个扇形，由1根简支梁和2个立柱支承来计算。梁上为连续的不均布载荷(考虑高度变化及扇形的影响)。先求得简支梁在该载荷的作用下，两支点最合理的位置(一般说来，靠中心的立柱位置是由设备结构要求确定的，所以只要确定外立柱的位置就可以了。用微分法求出某位置可以使梁受到最小的弯矩即可)。再分别按简支梁和单个立柱来计算其受力就很简单了

图1为反应器设计建造的实例。两个反应器其规格各为：

①外直径9400mm，容器高10750mm(不包括上面搅拌器高)，架高5240mm，加载荷后总重约500t；

②外直径6900mm，容器高8010mm(不包括上面搅拌器高)，架高4330mm，加载荷后总重约180t

(a)总图

(b)局部放大图

图1  反应容器

可以采用几种方案来实现支架的结构设计和建造

【方案1】图2为采用圆形钢管作支架的结构，A容器采用8根立柱(图a)；B容器采用6根立柱(图b)。根据计算，立柱尺寸A容器立柱f 219×14；B容器立柱f 168×10足够。实际采用：A容器立柱f 219×18；B容器立柱f 219×12，是过于结实了。为了立柱的稳定性，周向用管子2连接；径向用周向辅助管子4、5(或4~6)连接(因为中心有容器的锥体通过不能直接连接，这些管子尺寸可以相应小一些)；管子3为斜撑。(架上面有用以支承反应器的圈梁，未画出，下同。)

(a)容器A支架结构图(8立柱)

1—立柱f 219×18共8根；2—周向支撑f 168×10，8根；3—斜撑f 168×10，16根；4—周向

支撑f 121×10，4根；5—周向辅助支撑f 121×10，4根；6—周向辅助支撑f 121×1，8根

(b)容器B支架结构图(6立柱)

1—立柱f 219×18共6根；2—周向支撑f 168×10，6根；

3—斜撑f 168×10，12根；4，5—周向辅助支撑f 121×10，6根

图2  容器支架结构图

【方案2】结构形式相似：A容器立柱用32a号工字钢，B容器立柱用22号槽钢；斜撑3可用同型号的或小一号的型材；周向横梁2都可采用槽钢；各杆接头用连接板连接。而由于工字钢或槽钢的腹板向心布置，该向的立柱稳定性已足够，上图中的辅助支撑4~6都取消了(图略)

【方案3】结构如图3所示(仅画出B反应器)。材料与方案2相似。斜撑3一直撑到地面，而周向横梁2是断开的。本方案的优点是能直接承受和传递因机器转动和反应器内液态物料转动冲击挡板的扭力和振动至地面；材料较省一些。对于周向横梁2的布置，槽钢腹板2可以是立放的，撑向立柱1或斜撑3的中间或贴与其侧面。本图所示的周向横梁2是横放的。周向横梁采用与立柱及斜撑相同尺寸的槽钢，则部分要用连接钢板连接，如局部放大图所示

以上几种方案都已有建造并在使用中

图3  容器B支架结构图

1—主柱(槽钢)；2—周向横梁(槽钢)；3—斜撑(槽钢)