人間詞話

王國維《人間詞話》：

“古今之成大事業(yè)、大學問者，必經(jīng)過三種之境界：

昨夜西風凋碧樹。獨上高樓，望盡天涯路。此第一境也。

衣帶漸寬終不悔，為伊消得人憔悴。此第二境也。

眾里尋他千百度，驀然回首，那人卻在，燈火闌珊處。此第三境也。”

“導向的設計分為三個境界。

以有導為無導，此第一境也。

導向傳載兩相悅，此第二境也。

天欲墮，賴以拄其間，此第三境也。”

---By 魯迅

導向三境界

化工設備中有很多是放置在框架之中的，設備的風載地震載荷通過導向支架傳遞到框架上，結構框架承擔大部分的風和地震。

設置導向的好處是可以通過設置導向使風和地震載荷較為均勻的傳遞到結構上，減輕設備本體所受到的彎矩和軸向力，避免細高塔設備的振動，降低設備的撓度，甚至減輕設備的厚度，降低設備造價。

對于細高塔，當設備的厚度由撓度決定時，需要增加非常厚才能降低撓度，但是如果加了導向，設備的撓度能夠以低成本的很快降下來。此時能夠節(jié)省大量的材料費用。

遇到帶導向設備，一般會怎么處理呢？

按照處理方式，導向的設備也分為三個境界，分類如下：

境界一：以有導為無導

這種情況一般是：

設備按照正常情況設計，自支撐結構，只是增加了導向的圖紙，并不關心導向或者計算導向的影響。

加個導向，錦上添花，但是這朵花，哥不在乎。

“加不加由你，

用不用在我。”

“為宮室之美，妻妾之奉，所識窮乏者得我與？導向于我何加焉！”

---By 孟子

所以謂之：

設備很強，無欲則剛，以有導為無導。

境界二：導向傳載兩相悅

"我見青山多嫵媚，料青山、見我應如是。情與貌，略相似。"

---By 辛棄疾

很多時候，鋼結構并非特別結實，設備壁厚也非特別厚。

結構專業(yè)在做導向的時候需要設備提供導向支架的推力。

結構用這個推力來校核框架是否結實。

設備用這個推力來校核導向處設備局部應力。

導向在中間類似于，

我見青山和青山見我，

作用力和反作用力的關系。

只提供導向處載荷，但是設備本體還是很強壯的，按獨立設備也可以很經(jīng)濟的設計。

一個導向處載荷計算

那么導向處載荷如何計算呢？

一般設計的流程為：

首先按照正常情況計算設備的強度，再計算導向推力，校核推力對筒體的局部應力，將推力值提交給結構專業(yè)。

那么推力應該如何計算呢？

為了使計算簡便，我們可以對模型進行偏保守的簡化。

實情情況如左圖，風載荷Fw的風壓隨著高度不斷增加，到頂部達到最大，地震的水平力為Fe可視為在設備重心。

我們可以簡化為取設備頂部的最大風壓P作為整臺設備的風壓，由最大風壓產(chǎn)生的水平推力Fw’，然后將Fw’,Fe折算為均布的載荷。

所以整臺設備的所受的均布載荷為q=Max（Fw’，F(xiàn)e +0.25Fw’ ）/H.

模型就轉化為更為保守的受均布載荷q的梁的計算。

導向的推力變成了計算支反力，設備頂部撓度的計算也轉化為梁最大撓度計算。

如下圖所示：

如果設備只有一個導向，受均布載荷的梁的力和彎矩通過公式就很容易求得。

在上書中找個類似的模型計算一下即可。

這樣可以通過簡單的計算，獲得一個導向處的載荷。

多個導向的反力計算

有時候設備較高，配管在每層樓板處都設置了導向，即設備設置了多個導向，那么梁變成了靜不定梁，用公式計算起來非常麻煩。

此時采用有限元的梁單元計算，方便快捷。

如下模型，有3個導向，按照尺寸建模運行后，在General postproc->Nodal loads中很方便的得到裙座和3個導向位置的反力，將反力返回給結構專業(yè)計算，并用反力校核筒體的局部應力。

如上圖，可以知道支座和3個導向處的載荷值。

這種方法適用于裙座，耳座，求反力和撓度，比公式法要方便很多。

如果采用APDL參數(shù)化建模，只需要修改尺寸就能不斷調試最佳導向位置，設計出最優(yōu)的結果。

境界三：天欲墮，賴以拄其間

導向目的就是為了讓設備更經(jīng)濟，節(jié)能減排，更精細的計算。

導向設置在設備和結構之間，

使得設備與結構相呴以濕，相濡以沫，手牽手，肩并肩，

就算有更大的暴風雨，我自巋然不動。

它是不可或缺的！不管在什么地方，就好象漆黑中的螢火蟲一樣，那樣的鮮明，那樣的出眾，不管在什么地方，就好象漆黑中的螢火蟲一樣，那樣的鮮明，那樣的出眾，

“豈曰無衣？與子同袍。王于興師，修我戈矛。與子同仇！”

---By秦風·無衣

其詳細計算可以參照：

帶導向的細長塔設計的通用方法