吊耳强度校核
侧壁板式吊耳校核D
1：吊角A-A截面拉应力： σ =Fv/[S（H-D）] (MPa) 式中：S-吊耳板厚度（mm） H-吊耳板宽度（mm） D-吊耳板孔直径（mm） 校核σ <[σ ] 2：垫板焊缝剪应力： τ =Fv/{0.707A[2（Hsp+Lsp）-8x20+2π x20]Ф a} 式中：A-垫板角焊缝高度：（mm） Hsp-垫板宽度：（mm） Lsp-垫板长度：（mm） 校核τ <[τ ]
(MPa)
15.96 15 15 40 60 OK
168.68 10 120 100 N吊耳板焊缝应力校核： τ =Fv/{0.707AФ a[2（Lsp-G+L1）+0.5π F+H-F-8r+2π r] 式中：r-吊耳板下部的倒角：（mm） G-吊耳板下端部至垫板下端部的距离：（mm） F-吊耳板下部的n形孔的宽度：（mm） L1-吊耳板下部n形孔中心至吊耳板下端部的距离：（mm） 校核τ <[τ ]
吊耳强度计算（参照HG/T 21574—94《设备吊耳》附录）
吊耳板材质： 许用拉应力[σ ]：（Mpa） 许用剪应力[τ ]：（Mpa） 角焊缝系数 Ф a 动戴综合系数 K 设备净重 吊耳数量 n 吊耳竖向载荷Fv：（N）Fv=设备净重x9.806x1.65/n
Q235-B 113 79.1 0.7 1.65 4170 2 33735.09
容器吊耳的强度核算
115×
20+ (
015× (50- 20) 50- 20) 2×6
×10970
= 10617M Pa
则 Ρm + Ρb = 13712M Pa< 115[ Ρ]
= 115×160= 240M Pa
即吊耳强度满足要求。
径向推力Q 作用下吊耳处最大应力 ΡlQ 为
ΡlQ =
1155×
(
700 6
ΡQ + ΡM l+ ΡM c≤2[ Ρ] (有内压存在时) (17) ΡQ + ΡM l+ ΡM c≤3[ Ρ] (无内压存在时) (18) 式 (14)～ (16) 是 D ekker[6] 在比较和分析
了B edna r 的线载荷法[4]、B S5500- G215 的方
法[7 ]以及W RC 107 推荐的方法[8 ]后, 通过对线 载荷法的改进而得出的, 在外载作用下, 柱壳
4 计算实例
一外径 1400mm、壁厚 6mm、长 2500mm 的钢制卧式容器, 自重 915kN , 容器上方设置 两个厚 6mm、宽 50mm 的经向吊耳, 以起吊安 装该容器, 试对其进行强度核算。已知容器及吊
耳材料的屈服点 Ρs= 250M Pa, 许用应力[ Ρ]= 160M Pa, 弹性模量 E = 192000M Pa, 吊耳孔直 径 40mm , 吊钩轴直径 38mm , 起吊角 30°。 吊钩施加于每个吊耳上的力 F 为
图 3 带有加强板的吊耳
ΡQ =
415
RT
2ΠroT Q
(14)
ΡM l= 115
RT
Πro2T M l
(15)
ΡM c= (1+ 1105
吊耳计算(知识讲座)
1)折页销轴强度校核销轴最大受力为副斜架起吊就位瞬间,销轴直径ф130剪应力:τ=Q/A=100×103/(13/2)2π=kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2弯曲应力:σ=M max/W (销轴受力按均布载荷计算)M max=QL2/8 q=100×103/8.4=1.9×104kg/cmM max=1/8×1.9×104×2=1.676×105kg·cmW=πd3×133/32=cm3σ=M max/W=1.676×105/=77744kg/cm2〈[σ]1)100t固定折页验算R Hmax=100T由拉曼公式校核最薄断面A-Bσ=P(D2+d2)/2sd(D2-d2)=100×103(4422)/2×4×13.2(4422)=1188kg/cm2〈[σ]固定折页焊缝计算焊缝长度L i=2×50+2×20+4=144cm 焊缝高度h=τi=100×103××144=620kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm23)活动折页计算主斜架起吊就位后，副斜架未起吊前，斜架主体部分底部已垫垫铁并穿上地脚螺栓，所以校核折页受力以R 3=178.82T 为准。
在A-B 截面上:由拉曼公式σ=P(D 2+d 2)/2sd(D 2-d 2)得:σ×103(4422)/2××12.6(4422)=/cm 2〈[σ]=1600kg/cm 2活动折页焊缝计算焊缝长度L=2×50+2×30+6=160cm焊缝高度h=τ×103××166×2=/cm 2〈[τ]=1000kg/cm 2二、吊耳选择计算1)20t平衡吊耳计算由拉曼公式σ=P(D2+d2)/sd(D2-d2)得:σ=20×103(2222)/3×7.2 (2222)= 1148kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2焊缝长度L=4×30+3=123cm焊缝高度h=τi=20×103××123= kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2销轴剪应力τ=Q/A=20×103×2/4=551 kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm22)20t起吊吊耳选择计算在A1-A1截面上:σ=P(D2+d2)/sd(D2-d2)=20×103(282+82)/×8(282-82)=601 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2在B1-B1截面上:σ=P/(D-d)s=20×103/(28-8)×=kg/cm2〈[σ]焊缝长度L=28＋2×22=72cm焊缝高度h=τi=20×103××72=248 kg/cm 2〈[τ]=1000kg/cm 2 销轴剪应力τ=Q/A=20×103×2/4=441 kg/cm 2〈[τ]=1000kg/cm 2销轴弯曲应力弯矩M max =(1/8)QL=20×103×/8=×104 kg/cm 2 截面系数 W=πd 3×3/32=43cm 3σ=Mmax/W=×104/43= kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm23) 50t 吊耳计算在A 1-A 1截面上:σ=P(D 2+d 2)/sd(D 2-d 2)=50×103(2422×9.8(2422)=1152.24 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2在B1-B1截面上:σ=P/(D-d)s=50×103/(24-9.8)×=568 kg/cm2〈[σ]焊缝长度L=30＋2×36=102cm焊缝高度h=τi=50×103××102= kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2销轴剪应力τ=Q/A=50×103×2/4=720.85 kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2销轴弯曲应力弯矩M max=(1/8)QL=50×103××104 kg/cm2截面系数W=πd3×3/32=3σ×104/81.5=437 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm24)80t吊耳计算2在A 1-A 1截面上:σ=P(D 2+d 2)/sd(D 2-d 2)=80×103(3422×12.2(3422)=1180 kg/cm 2〈[σ]=1600kg/cm 2在B 1-B 1截面上:σ=P/(D-d)s=80×103/(34-12.2)×7.2=510 kg/cm 2〈[σ]=1600kg/cm 2 焊缝长度L i =2×34+34=102cm焊缝高度h=τi=80×103××102=700 kg/cm 2〈[τ]=1000kg/cm 2 销轴剪应力τ=Q/A=80×103×122/4=708 kg/cm 2〈[τ]=1000kg/cm 2销轴弯曲应力(按均布载荷计算)×103×103kg/cm 2R=40×103kgM max ×2/8=40×103××103×2/8×105kg·mW=πd3×3/32=3σ= M max×105/153.16=1554kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm25)100t吊耳计算由拉曼公式σ=P(D2+d2)/sd(D2-d2)得:σ=100×103(382+132)/8.2×13(382-132)= kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2在B1-B1截面上:σ=P/(D-d)s=100×103/(38-13)×8.2= kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2焊缝长度L i=2×37+38=112cm焊缝高度h=2cmτi=100×103×2×112= kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2销轴剪应力τ=Q/A=100×103×2/4=802 kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2。
吊耳强度计算书
3.2吊耳强度校验
3.2.1正应力
将P=35169N，Fmin=80×25mm2=2000mm2，代入公式
…………………………………………（2）
得σ=17.6Mpa
σ=17.6Mpa﹤[σ]=108.3Mpa
3.2.2切应力
将P=35169N，Amin=150×25mm2=3750mm2，代入公式 …………………………………………（3）
计算
结论
1.原始数据：
1.1最大起吊重量：4780kg
1.2吊耳数量和分布：2只对称分布
1.3吊耳尺寸及焊接方式，见图1
1.4吊耳材质：20钢
1.5吊耳的抗拉强度：σb=410Mpa
2.计算公式
2.1吊耳的允许负荷计算公式：
…………………………………………………（1）
式中：P吊耳允许负荷（N）
D起重量(包括工艺加强材料)（N）
图1
图2
C不均匀受力系数C＝1.5～2
n同时受力的吊耳数，n=2
2.2吊耳的强度校验公式
…………………………………………（2）
…………………………………………（3）
式中： 垂直于P力方向的最小截面积(毫米2)
平行于P力方向的最小截面积(毫米2)
[]材料许用正应力， (牛/毫米2，即兆帕)，[]=325/3Mpa=108.3Mpa
计算
结论
得τ=9.4Mpa
τ=9.4Mpa﹤[τ]=65Mpa
所以，吊耳强度满足要求。
3.3吊耳的焊缝强度校核
如图1和图2所示，将D=46892N， ×8=5.7mm，∑l=（110×2+25）×2=490mm,代入公式 ，
计算得τh=16.8Mpa
吊耳强度计算书
n同时受力的吊耳数，n=2
吊耳的强度校验公式
…………………………………………（2）
…………………………………………（3）
式中： 垂直于P力方向的最小截面积(毫米2)
平行于P力方向的最小截面积(毫米2)
[]材料许用正应力， (牛/毫米2，即兆帕)，[]=325/3Mpa=
[τ]-材料的许用切应力， =65（Mpa）
我们只按a）情况进行计算。公式如下：
………………………………………………（5）
式中：D-作用于吊耳上的垂直拉力（N）；
a-焊缝宽度尺寸，如图2所示，
∑lห้องสมุดไป่ตู้焊缝总长度，mm
[τh]-焊缝许用切应力（N/mm2），[τh]=σb=
3.计算
吊耳的允许负荷计算
将D=4780×
……………………………………………………（1）
吊耳强度计算书
计算
结论
1.原始数据：
最大起吊重量：4780kg
吊耳数量和分布：2只对称分布
吊耳尺寸及焊接方式，见图1
吊耳材质：20钢
吊耳的抗拉强度：σb=410Mpa
2.计算公式
吊耳的允许负荷计算公式：
…………………………………………………（1）
式中：P吊耳允许负荷（N）
D起重量(包括工艺加强材料)（N）
K安全系数，一般取K＝～
钢材的屈服极限，按选用的钢材厚度取值。
计算
1.吊耳强度
吊耳正应力：
σ=﹤[σ]=
吊耳切应力：
τ=﹤[τ]=65Mpa
所以吊耳强度满足要求。
2.吊耳焊缝强度
τh=﹤
[τh]=
所以，吊耳焊缝强度满足要求。
吊耳强度计算书
[τh]-焊缝许用切应力（N/mm²），[τhσb
3.计算
将D=4780×9.81N=46892N，C=1.5.N=2代入公式
……………………………………………………（1）
得P=35169N
3.2吊耳强度校验
3.2.1正应力
将P=35169N，Fmin=80×25mm²=2000mm²，代入公式
D起重量(包含工艺加强资料)（N）
C不均匀受力系数C＝1.5～2
n同时受力的吊耳数，n=2
2.2吊耳的强度校验公式
2.2.1正应力
…………………………………………（2）
2.2.2切应力
…………………………………………（3）
式中： 垂直于P力方向的最小截面积(毫米2)
平行于P力方向的最小截面积(毫米2)
计算得τh=Mpa
τh=Mpa﹤[τh
所以，吊耳焊缝强度满足要求。
图1
图2
2.3吊耳的焊缝强度计算公式
本结构中：a）吊耳底面（如图1所示，110mm焊接面）焊接于井座配对法兰之上，焊接时不开坡口；同时b）吊耳正面（如图1所示，150mm焊接面）焊接于侧板（扬水管）上，焊接时不开坡口。
我们只按a）情况进行计算。公式如下：
………………………………………………（5）
式中：D-作用于吊耳上的垂直拉力（N）；
计算之巴公井开创作
结论
1.原始数据：
最大起吊重量：4780kg
1.2吊耳数量和分布：2只对称分布
1.3吊耳尺寸及焊接方式，见图1
1.4吊耳材质：20钢
1.5吊耳的抗拉强度：σb=410Mpa
2.计算公式
2.1吊耳的允许负荷计算公式：
…………………………………………………（1）
2021年吊耳强度计算介绍模板
[τ]-材料的许用切应力， =65（Mpa）
K安全系数，一般取K＝2.5～3.0
钢材的屈服极限，按选用的钢材厚度取值。
计算
1.吊耳强度
吊耳正应力：
σ=17.6Mpa﹤[σ]=108.3Mpa
吊耳切应力：
τ=9.4Mpa﹤[τ]=65Mpa
计算
结论
得τ=9.4Mpa
τ=9.4Mpa﹤[τ]=65Mpa
所以，吊耳强度满足要求。
3.3吊耳的焊缝强度校核
如图1和图2所示，将D=46892N， ×8=5.7mm，∑l=（110×2+25）×2=490mm,代入公式 ，
计算得 τh=16.8Mpa
τh=16.8Mpa﹤[τh]=73.8Mpa
所以，吊耳焊缝强度满足要求。
我们只按a）情况进行计算。公式如下：
………………………………………………（5）
式中：D-作用于吊耳上的垂直拉力（N）；
a-焊缝宽度尺寸，如图2所示，
∑l-焊缝总长度，mm
[τh]-焊缝许用切应力（N/mm²），[τh]=0.18σb=73.8Mpa
3.计算
3.1吊耳的允许负荷计算
将D=4780×9.81N=46892N，C=1.5.N=2代入公式
式中： P吊耳允许负荷（N）
D起重量(包括工艺加强材料)（N）
C不均匀受力系数 C＝1.5～2
n同时受力的吊耳数，n=2
2.2吊耳的强度校验公式
2.2.1正应力
…………………………………………（2）
2.2.2切应力
…………………………………………（3）
式中： 垂直于P力方向的最小截面积(毫米2)
板梁吊耳强度校核
板梁吊耳强度校核
L 板梁最重75.3t ，80t 平臂吊起吊负荷为56.33t 。
按60t 计算，强度校核时可将吊耳分成两半，则每半受力30t 。
吊耳板厚40mm 。
如图所示。
1、拉应力校核：
如图 2 所示，A-A 截面是拉应力的危险截面
][/1max σσ≤=S N 其中][σ材料许用拉应力，取16MPa
2、吊耳计算
L 板梁最重75.3t ，起吊采用scc3200和70240/80t 平臂吊台吊，按照所分负荷为56.33t 。
按60t 计算。
强度校核时可将吊耳分成两半，则每半受力30t 。
吊耳板厚40mm 。
2、拉应力计算：
A-A 截面是拉应力的危险截面
][/1max σσ≤=S N 其中][σ材料许用拉应力，取16MPa
Pa LH FK A FK 7.77.07.51)10200(2/10302.12//3=⨯⨯-⨯⨯⨯===ϕ
σ
MPa MPa h 12][7.7=≤=τσ 安全
A---焊缝面积，L---焊缝长度，按设计长度减去10mm ，H---焊缝高度，按17.5mm 计算，ϕ---焊缝折减系数，][h τ---焊缝许用剪应力。
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一、钢材强度设计值确定查表得：件1抗拉、抗弯强度设计值f 为265MPa ，抗剪强度设计值v f 为155MPa ；件2抗拉、抗弯强度设计值f 为295MPa ，抗剪强度设计值v f 为170MPa 。
取材料安全系数为n 为1.5。
则：件1的抗拉、抗弯许用应力为n f =][σ=176.7MPa ，抗剪许用应力3][v f =τ= 59MPa ， 件2的抗拉、抗弯许用应力为n f =][σ=196.7MPa ，抗剪许用应力3][v f =τ= 98MPa 。
二、板梁受力分析图1 板梁受力分析图如图1所示，每股钢丝绳拉力为F1=F2=F3=F4=G/4cos θ，G 为板梁重量。
三、吊耳加强板之间焊缝强度计算焊缝面积：h l A w ⋅⋅=δ2其中w l 为焊缝计算长度，一般为设计长度减去1cm ，δ为焊缝宽度，h 为焊缝折减系数，角焊缝取h =0.7。
焊缝应力θδδσcos 1642⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅=⋅=h l G k h l F k A F k w w ，取起吊时冲击系数k 为2，若计算所得焊缝应力σ＜][σ，][τ，则吊耳满足强度要求。
四、危险截面参数的确定 危险截面图2 吊耳危险截面示意图若吊耳加强板之间焊缝强度满足要求，则可确定吊耳危险截面。
如图2所示，吊耳危险面截面参数：S=（106×40+2×60×20）×2=13280mm 2五、吊耳抗拉、抗剪强度计算当θ=θmax 时，F=F max ，故吊耳承受最大应力σmax = k ·F max /S= kG/4Scos θ，取起吊时冲击系数k 为2，若吊耳承受最大应力σmax ＜吊耳许用应力][σ，][τ，则吊耳满足强度要求。
六、吊耳与板梁之间焊缝强度计算焊缝面积：h l A w ⋅⋅=δ2其中w l 为焊缝计算长度，一般为设计长度减去1cm ，δ为焊缝宽度，h 为焊缝折减系数，角焊缝取h =0.7。
焊缝应力θδδσcos 1642'⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅=⋅=h l G k h l F k A F k w w ，取起吊时冲击系数k 为2，若计算所得焊缝应力'σ＜][σ，][τ，则吊耳满足强度要求。
若吊耳加强板之间焊缝强度、吊耳抗拉、抗剪强度及吊耳与板梁之间焊缝强度均满足强度要求，则可确定该吊耳符合设计。
七、实例计算1．A 板梁G A =6.9t ，θA max=arctg(3000/800)，则cos θA max =0.2577。
1.1吊耳加强板之间焊缝强度计算σA =2×6.9×104/16×（3.14×220-1）×12×0.7×0.2577=5.8Mpa ＜][σ，][τ，故吊耳加强板之间焊缝强度满足要求。
1.2吊耳抗拉、抗剪强度计算依据确定的危险截面，σA max =2×6.9×104/4×13280×0.2577=10.08Mpa ＜][σ，][τ，故吊耳抗拉、抗剪强度满足要求。
1.3吊耳与板梁之间焊缝强度计算σA ＇=2×6.9×104/16×（400-1）×20×0.7×0.2577=6Mpa ＜][σ，][τ，故吊耳与板梁焊缝强度满足要求。
因此，A 板梁吊耳满足要求。
2．B 板梁G B =42.97t ，θB max=arctg(3000/1500)，则cos θB max =0.4472。
2.1吊耳加强板之间焊缝强度计算σB =2×42.97×104/16×（3.14×220-1）×12×0.7×0.4472=20.72Mpa ＜][σ，][τ，故吊耳加强板之间焊缝强度满足要求。
2.2吊耳抗拉、抗剪强度计算依据确定的危险截面，σB max =2×42.97×104/4×13280×0.4472=36.2Mpa ＜][σ，][τ，故吊耳抗拉、抗剪强度满足要求。
2.3吊耳与板梁之间焊缝强度计算σB ＇=2×42.97×104/16×（400-1）×2×0.7×0.4472=21.5Mpa ＜][σ，][τ，故吊耳与板梁焊缝强度满足要求。
因此，B 板梁吊耳满足要求。
3．C 板梁G C =43.45t ，θC max=arctg(3000/1500)，则cos θC max =0.4472。
3.1吊耳加强板之间焊缝强度计算σC =2×43.45×104/16×（3.14×220-1）×12×0.7×0.4472=20.94Mpa ＜][σ，][τ，故吊耳加强板之间焊缝强度满足要求。
3.2吊耳抗拉、抗剪强度计算依据确定的危险截面，σC max =2×43.45×104/4×13280×0.4472=36.6Mpa ＜][σ，][τ，故吊耳抗拉、抗剪强度满足要求。
3.3吊耳与板梁之间焊缝强度计算σC ＇=2×43.45×104/16×（400-1）×2×0.7×0.4472=21.74Mpa ＜][σ，][τ，故吊耳与板梁焊缝强度满足要求。
因此，C 板梁吊耳满足要求。
4．D 板梁G D =64.74t ，θD max=arctg(3000/1400)，则cos θD max =0.4229。
4.1吊耳加强板之间焊缝强度计算σD =2×64.74×104/16×（3.14×220-1）×12×0.7×0.4229=33Mpa ＜][σ，][τ，故吊耳加强板之间焊缝强度满足要求。
4.2吊耳抗拉、抗剪强度计算依据确定的危险截面，σD max =2×64.74×104/4×13280×0.4229=57.64Mpa ＜][σ，][τ，故吊耳抗拉、抗剪强度满足要求。
4.3吊耳与板梁之间焊缝强度计算σD ＇=2×64.74×104/16×（400-1）×2×0.7×0.4229=34.26Mpa ＜][σ，][τ，故吊耳与板梁焊缝强度满足要求。
因此，D 板梁吊耳满足要求。
5．E 板梁G E =25.99t ，θE max=arctg(2750/1400)，则cos θE max =4537。
5.1吊耳加强板之间焊缝强度计算σE =2×25.99×104/16×（3.14×220-1）×12×0.7×0.4537=12.36Mpa ＜][σ，][τ，故吊耳加强板之间焊缝强度满足要求。
5.2吊耳抗拉、抗剪强度计算依据确定的危险截面，σE max =2×25.99×104/4×13280×0.4537=21.56Mpa ＜][σ，][τ，故吊耳抗拉、抗剪强度满足要求。
5.3吊耳与板梁之间焊缝强度计算σE ＇=2×25.99×104/16×（400-1）×2×0.7×0.4537=12.82Mpa ＜][σ，][τ，故吊耳与板梁焊缝强度满足要求。
因此，E 板梁吊耳满足要求。
6．F 板梁G F =27.97t ，θF max=arctg(2850/1200)，则cos θF max =0.3881。
6.1吊耳加强板之间焊缝强度计算σF =2×27.97×104/16×（3.14×220-1）×12×0.7×0.3881=15.6Mpa ＜][σ，][τ，故吊耳加强板之间焊缝强度满足要求。
6.2吊耳抗拉、抗剪强度计算依据确定的危险截面，σF max =2×27.97×104/4×13280×0.3881=27.14Mpa ＜][σ，][τ，故吊耳抗拉、抗剪强度满足要求。
6.3吊耳与板梁之间焊缝强度计算σF ＇=2×42.97×104/16×（400-1）×2×0.7×0.4472=16.2Mpa ＜][σ，][τ，故吊耳与板梁焊缝强度满足要求。
因此，F 板梁吊耳满足要求。
7．G 板梁G G =23.145t ，θG max=arctg(3600/1200)，则cos θG max =0.3162。
7.1吊耳加强板之间焊缝强度计算σG =2×23.145×104/16×（3.14×220-1）×12×0.7×0.3162=15.8Mpa ＜][σ，][τ，故吊耳加强板之间焊缝强度满足要求。
7.2吊耳抗拉、抗剪强度计算依据确定的危险截面，σG max =2×23.145×104/4×13280×0.3162=27.56Mpa ＜][σ，][τ，故吊耳抗拉、抗剪强度满足要求。
7.3吊耳与板梁之间焊缝强度计算σG ＇=2×23.145×104/16×（400-1）×2×0.7×0.3162=16.4Mpa ＜][σ，][τ，故吊耳与板梁焊缝强度满足要求。
因此，G 板梁吊耳满足要求。