腿式支座计算
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卧式容器的支座
一、卧式容器的支座卧式容器的支座有三种：鞍座、圈座和支腿。
㈠鞍式支座鞍座是应用最广泛的一种卧式容器支座，常见的卧式容器和大型卧式贮槽，热交换器等多采用这种支座。
鞍式支座如上图所示，为了简化设计计算，鞍式支座已有标准JB/T4712-92 《鞍式支座》，设计时可根据容器的公称直径和容器的重量选用标准中的规格。
鞍座是由横向筋板、若干轴向筋板和底板焊接而成。
在与设备连接处，有带加强垫板和不带加强垫板两种结构。
鞍式支座的鞍座包角q为120°或150°，以保证容器在支座上安放稳定。
鞍座的高度有200、300、400和500mm四种规格，但可以根据需要改变，改变后应作强度校核。
鞍式支座的宽度b可根据容器的公称直径查出。
鞍座分为A型（轻型）和B型（重型）两类，其中重型又分为BⅠ～BⅤ五种型号。
其中BⅠ型结构如BⅠ型鞍座结构图所示。
A型和B型的区别在于筋板和底板、垫板等尺寸不同或数量不同。
BI型鞍座结构图鞍座的底板尺寸应保证基础的水泥面不被压坏。
根据底板上螺栓孔形状的不同，每种型式的鞍座又分为固定式支座（代号F)和滑动式支座（代号S)两种安装形式，固定式鞍座底板上开圆形螺栓孔，滑动式支座开长圆形螺栓孔。
在一台容器上，两个总是配对使用。
在安装活动支座时，地脚螺栓采用两个螺母。
第一个螺母拧紧后倒退一圈，然后用第二个螺母锁紧，这样可以保证设备在温度变化时，鞍座能在基础面上自由滑动。
长圆孔的长度须根据设备的温差伸缩量进行校核。
一台卧式容器的鞍式支座，一般情况下不宜多于两个。
因为鞍座水平高度的微小差异都会造成各支座间的受力不均，从而引起筒壁内的附加应力。
采用双鞍座时，鞍座与筒体端部的距离A可按下述原则确定（见上图）：当筒体的L/D较大，且鞍座所在平面内又无加强圈时，应尽量利用封头对支座处筒体的加强作用，取A≤0.25D；当筒体的L/D较小，d/D较大，或鞍座所在平面内有加强圈时，取A≤0.2L。
㈡圈座在下列情况下可采用圈座：对于大直径薄壁容器和真空操作的容器，因其自身重量可能造成严重挠曲；多于两个支承的长容器。
腿式支座计算
δ 2n =
H= h2= L= W= DN=
δa = t2=
σC=
式中： A-单根支腿的横截面面积，mm^2； 支腿的临界许用应力[σcr]计算： λ −支腿的有效长细比； λ =0.7H/i
λ − 支腿的极限长细比； λ = π 2E
0.6 ReL
A= λ=
λ=
i=
E= ReL= Imin= IX-X= IY-Y= ns= η= [σcr]=
式中： Db-地脚螺栓的中心圆直径，mm； Db=DB nbt-一个支腿的地脚螺栓数，mm； Abt-一个地脚螺栓的有效截面积，mm^2；
Abt =
Db= nbt= Abt=
2
π
d1 − Cbt − 4
0.866tb 6
d1-地脚螺栓的内径，mm； Cbt-地脚螺栓腐蚀裕度，mm； tb-地脚螺栓螺距，mm； [σbt]-地脚螺栓的许用拉应力，MPa； 校核 5.2 地脚螺栓的剪切应力τbt：
δb = B
σc1= b1= b2= [σc1]=
σc1≤[σc1] mm
3σ c1
（此为设计时所要考虑的厚度）
+ Cb
式中： B-支腿到基础板边缘的最大长度，mm； [σ]-基础板的许用应力，MPa； Cb-支腿底板腐蚀裕度，mm；
[σ ]
δb= B= [σ]= Cb=
7. 支腿装配焊缝的强度计算： 7.1 支腿装配焊缝的弯曲应力σf：σf=RL 1/Z， 式中： Z-焊缝的抗弯截面模量，mm^3；
hf1= tf1= [B]= φ=
7.2 支腿装配焊缝的剪切应力σf：τ1=FL2/A1， Mpa A1 = 2 × h f 1 × t f 1 / 2 式中： A1-焊缝的横截面积，mm^2； 校核 τ1≤[B] 7.3 支腿装配焊缝的当量应力σz： σ Z 校核
JBT4712.2-2007-腿式支座载荷计算(带公式)
0.8878 合格
1422.2 2
20.752 2 3
263.6 85.6 147
2019/8/12
腿式支座计算
共6页码 第5页
序号
数值名称
符号 单位
公式
计算
σ bt ≤[σ bt]
2 地脚螺栓的剪切应力：
地脚螺栓的剪切应力： τ bt Mpa (FH-0.4W1)/(NnbtAbt) τ bt Mpa 当计算的值τ bt小于0时，其值填为0
2 6.70
16
1 支腿装配焊缝的弯曲应力：
每条装配焊缝的计算长度 hf1 ㎜ hf-10
钢管为2(hf-10)
350
焊缝的焊脚高度
tf1 ㎜
12
焊缝的抗弯截面模量
Z ㎜3 2(hf12/6)(tf1/20.5)
346482.3
支腿装配焊缝的弯曲应力 σ f Mpa RL1/Z
35.70
焊缝系数
φ
0.49
地脚螺栓的内径
d1 ㎜
地脚螺栓的腐蚀裕量 Cbt ㎜
地脚螺栓的螺距
tb ㎜
一个螺栓的有效截面积 Abt ㎜2 π /4(d1-Cbt-0.866tb/6)2
地脚螺栓的拉应力
σ bt Mpa 1/(NnbtAbt)(4FHHC/Db-W1)
碳钢地脚螺栓许用应力 [σ bt] Mpa 常温下
182.54 235 通过
L1
㎜
H+hf/2+50
数值
1.04 63 通过
360 2130
壳体外壁至支柱形心的距离 e ㎜ 对H型钢支柱
W/2+垫板厚
102
㎜ 对钢管支柱
20
㎜ 对角钢支柱
1422.2 2
20.752 2 3
263.6 85.6 147
2019/8/12
腿式支座计算
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序号
数值名称
符号 单位
公式
计算
σ bt ≤[σ bt]
2 地脚螺栓的剪切应力：
地脚螺栓的剪切应力： τ bt Mpa (FH-0.4W1)/(NnbtAbt) τ bt Mpa 当计算的值τ bt小于0时，其值填为0
2 6.70
16
1 支腿装配焊缝的弯曲应力：
每条装配焊缝的计算长度 hf1 ㎜ hf-10
钢管为2(hf-10)
350
焊缝的焊脚高度
tf1 ㎜
12
焊缝的抗弯截面模量
Z ㎜3 2(hf12/6)(tf1/20.5)
346482.3
支腿装配焊缝的弯曲应力 σ f Mpa RL1/Z
35.70
焊缝系数
φ
0.49
地脚螺栓的内径
d1 ㎜
地脚螺栓的腐蚀裕量 Cbt ㎜
地脚螺栓的螺距
tb ㎜
一个螺栓的有效截面积 Abt ㎜2 π /4(d1-Cbt-0.866tb/6)2
地脚螺栓的拉应力
σ bt Mpa 1/(NnbtAbt)(4FHHC/Db-W1)
碳钢地脚螺栓许用应力 [σ bt] Mpa 常温下
182.54 235 通过
L1
㎜
H+hf/2+50
数值
1.04 63 通过
360 2130
壳体外壁至支柱形心的距离 e ㎜ 对H型钢支柱
W/2+垫板厚
102
㎜ 对钢管支柱
20
㎜ 对角钢支柱
JBT4712.2-2007 腿式角钢支柱支座载荷计算--按Excel打印
λ
支腿的极限长细比
λ1
系数
ns
0.7H/i1
π2 E
0.6
ReL
由于λ ≤λ 1 则: 3 2 λ2 ＋2 3 .λ1
设备重要度系数 支腿的临界许用应力
支腿的临界许用应力
η [σ cr] Mpa
[σ cr] Mpa [σ cr] Mpa
1.2[1-0.4(λ /λ 1)2]ReL/(nsη ) 若λ ＞λ 1时, 则: 0.227ReL/(λ /λ 1)2
PW
N 1.2fiq0D0H0×10-6
1.0 350 828.3
地震影响系数
ae
7度: 0.08、 0.12 9度: 0.32
8度: 0.16、 0.24
0.08
设备操作质量 重力加速度 水平地震作用标准值 3 载荷的确定：
m0 kg 壳体+附件+内部介质+保温+平台梯子 1670
g m/s2
9.80665
D
查JB/T4712.2表2:D
563
角钢支腿中心圆直径
DB ㎜ D+2(δ2n+δa）
595
单根支腿垂直反力
FL1
N
4FHHc NDB
－
W1 N
弯矩的拉伸侧
844.5
单根支腿垂直反力
FL2
N
-4FHHc NDB
－
W1 N
弯矩的压缩侧 -11762.58
三、 支腿稳定及强度计算 1 支腿稳定计算 假定支腿与壳体的连接为固接，支腿端部为自由端， 单根支腿内产生的最大应力，发生在受压侧的支腿内。
τ bt ≤[τ bt]
W
㎜3
查型钢截面特性(软件)
立式容器支腿的设计与计算
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ６ － － ４ ３ １ １ （ ２ ０ １ ３ ） ３ ２ — ０ ０ ５ ５ — ０ ２
０ 引 言
一
时有发生 ， 在 一些大 直径设备 中 ， 为 了 保 证 足 够 的 底 部 空
在立式设备支撑设计 中， 支腿式 支撑是常用 的型式之 间， 还得选 用腿式支座。 ②地质 条件 及设计 温度限制 ； 标 准 然而 ， 在 我 国现 行 支腿 标 准 Ｊ Ｂ ／ ｒ 【 ４ ｌ ７ １ ２ ． ２ — ２ ０ ０ ７中 ， 选 用 中规 定 设 计 温 度 不 高于 ２ ０ ０ ℃， 风 压 不 高于 ８ ０ ０ Ｐ ａ ， 抗 震 设 标 准 支 腿 有 一 定 局 限性 ，其 局 限性 主 要 有 以 下 几 个 方 面 ： 防 烈度不 高于 ８度等 ， 事实上在 设计 温度 高于 ２ ０ ０ ℃或 气
。
① 工程直径 限制 ； 标 准规定 了公 称直径 Ｄ Ｎ１ ６ ０ ０以 内的立 象地质 条件超过 此范 围时 ， 支腿 式支撑 也是可用 的。③ 支
作者简 介 ： 丁天栋（ １ ９ ８ ０ 一） ， 男， 河北 行唐人 ， 工程 师， 主要从 事化
工 设 备 设 计 工作 。
式容器 支腿系列 ， 但在 实 际工程 中 ， 公称 直径超 界的情 况 腿高度及 容器 高度 的限制 ； 这两个高度在标准中是互相 对 应的， 然 而， 在 实际工程设计中 ， 经 常会 遇 到 因为 工 艺 需 要
关键词 ： 立式容器； 支腿； 使 用范围； 计算方法
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｖ ｅ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ａ ｖ ｅ ｓ ｓ ｅ ｌ ； ｌ ｅ ｇ ； ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｒ ｎｇ ａ ｅ ； ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ
支腿
支腿-裙座的区别支腿-裙座的区别裙座应该是从承重量和受力以及稳定性上都要好于支腿，一般用于塔器或者比较大、重的立式容器。
支腿相对来说只能用于直径小重量轻的设备，支腿首选标准JB/T4713-92(不知道新标准是否开始执行)。
裙座要通过计算校核的细高形的塔器，较大且重的立式容器，一般都采用裙座。
它可承受较大的风载；设备和裙座的连接呈环状，应力均匀，稳定性好，连接可靠。
制作、安装较支腿难点。
一．支座设备支座用来支承设备重量和固定设备的位置。
支座一般分为立式设备支座、卧式设备支座和球形容器支座。
立式设备支座分为悬挂式支座、支承式支座、腿式支座和裙式支座四种。
卧式设备支座分为鞍式支座、圈式支座和支腿三种。
球形容器支座分为柱式、裙式、半埋式、高架式支座四种。
1．悬挂式支座（JB/T4725-92）悬挂式支座又称耳座，一般由两块筋板及一块底版焊接而成。
耳座的优点是简单，轻便；缺点是对器壁易产生较大的局部应力。
●耳座适用范围（JB/T4725-92）：适用于公称直径不大于4000mm的立式圆筒形容器。
●耳座数量一般应采用四个均布，但容器直径小于等于700mm时，支座数量允许采用2个。
●耳式支座标准中分为A、AN（不带垫板），B、BN（带垫板）四种; A、AN型用于一般立式设备，B、BN型用于带保温的立式设备。
●支座与筒体连接处是否加垫板，应根据容器材料与支座连接处的强度或刚度决定。
对低温容器的支座，一般要加垫板。
对于不锈钢制设备，当用碳钢制作支座时，为防止器壁与支座在焊接的过程中，不锈钢中合金元素的流失，也需在支座与筒连接处加垫板。
●JB/T4725-92特点：1.考虑支座弯矩对容器圆筒所产生的局部应力，避免筒体由于局部应力过大有可能引起失效。
局部径向弯矩包括设备自重、水平载荷（风载荷或地震载荷）及偏心载荷所产生的弯矩。
2.提出了支座的制造要求，以保证支座的制造质量。
若容器壳体有热处理要求时，支座垫板应在热处理前焊接在器壁上。
腿式支座的强度计算(04.7.23)
腿式支座的强度计算 计算条件 筒体外直径 设备总重量 设备总的水平力 支腿数量 支腿高度 角钢宽度 角钢厚度 支腿的焊缝断面积 支腿角钢的断面积 筒体外表面到支腿形心的距离 支腿下表面至设备重心的距离 角钢最小断面系数 角钢最小断面惯性半径 角钢的压曲长度 角钢设计温度下的弹性模量 角钢材料设计温度下的许用应力 计算结果 支腿的拉伸侧反力F1=Fh/（2*（Do/2H1））-G/N 支腿的压缩侧反力F2=-Fh/（2*（Do/2H1））-G/N 单个支腿的水平力R=Fh/N 支腿的偏心距离e=（b+d-2Zo）/2^0.5 支腿焊缝强度校核： 支腿焊缝的剪应力（拉伸侧）τ =F1/A 支腿焊缝的剪应力（压缩侧）τ =F2/A 支腿焊缝的弯曲应力σ =R*H/W 支腿焊缝强度评定： 焊接材料设计温度下的许用应力 支腿的强度校核： 支腿的弯曲应力σ b=（R*H+F*e）/W 支腿的压应力σ c=F2/A1 角钢的细长比λ =Lk/I 细长比界限[λ]=（π ^2*Et/0.6[σ]t)^0.5 支腿的许用压缩应力[σ c]1 [σ c]1=[1-0.4(λ /A）^2]*[σ ]t/[1.5+2/3*(λ /A）^2] 支腿的许用压缩应力[σ c]2=0.277[σ]t/(λ/A）^2 支腿的实际许用压缩应力 [σ c] [σ c]=[σ c]1（λ ≤[λ ]），[σ c]=[σ c]2（λ >[λ ]） 支腿的强度评定： σ b/[σ b]+σ c/[σ c]≤1 强度评定结果： Do= G= Fh= N= H= b= d= A= A1= Zo= H1= W= i= Lk= Et= [σ]t= 1400 40000 1000 4 800 125 12 4320 2891.2 20 2900 35030 24.6 800 173000 77 mm N N 个 mm mm mm mm2 mm2 mm mm mm3 mm mm MPa MPa
JB4712-2007各种支座自动计算校核(附件含自动计算excel版本)
Cb= 2
7. 支腿装配焊缝的强度计算： 7.1 支腿装配焊缝的弯曲应力σf：σf=RL1/Z， M
式中： Z-焊缝的抗弯截面模量，mm^3；
σf= 35.71 Z= ########
校核
hf1-每条装配焊缝的计算长度，mm； hf1=hf-10 tf1-焊缝的焊角高度，mm； [B]-支腿装配焊缝的抗弯、抗剪许用应力，MPa； φ-焊缝系数，mm；（对于角焊缝受剪切时）
σf≤[B]
hf1= 350 tf1= 12.0 [B]= 77.18 φ= 0.49
安全
7.2 支腿装配焊缝的剪切应力σf：τ1=FL2/A1， M 式中： A1-焊缝的横截面积，mm^2；
校核
τ1≤[B]
ห้องสมุดไป่ตู้
τ1= 18.66 A1= 5939.70
安全
7.3 支腿装配焊缝的当量应力σz：
校核
σZ≤[B]
H0-容器壳体总长度（mm)；
PW= 8850.40 fi= 1
q0= 800 D0= 1428 H0= 6456
2. 水平地震作用标准值计算 Pe：
Pe=aem0g
ae-地震影响系数；
设防烈度
7
计基本地震加速 0.98
1.47
地震影响系数a 0.08
0.12
m0-设备操作质量；（kg）
8
1.96
2.94
0.16
0.24
Pe= 21024.79 ae= 0.16
9 3.92 0.32
m0= 13395
3. 载荷的确定：
3.1 水平载荷 FH（N）
—取风载荷PW和（地震载荷Pe+0.25PW）的较大
3.2 垂直载荷载荷 W1（N）—取设备最大操作重力
7. 支腿装配焊缝的强度计算： 7.1 支腿装配焊缝的弯曲应力σf：σf=RL1/Z， M
式中： Z-焊缝的抗弯截面模量，mm^3；
σf= 35.71 Z= ########
校核
hf1-每条装配焊缝的计算长度，mm； hf1=hf-10 tf1-焊缝的焊角高度，mm； [B]-支腿装配焊缝的抗弯、抗剪许用应力，MPa； φ-焊缝系数，mm；（对于角焊缝受剪切时）
σf≤[B]
hf1= 350 tf1= 12.0 [B]= 77.18 φ= 0.49
安全
7.2 支腿装配焊缝的剪切应力σf：τ1=FL2/A1， M 式中： A1-焊缝的横截面积，mm^2；
校核
τ1≤[B]
ห้องสมุดไป่ตู้
τ1= 18.66 A1= 5939.70
安全
7.3 支腿装配焊缝的当量应力σz：
校核
σZ≤[B]
H0-容器壳体总长度（mm)；
PW= 8850.40 fi= 1
q0= 800 D0= 1428 H0= 6456
2. 水平地震作用标准值计算 Pe：
Pe=aem0g
ae-地震影响系数；
设防烈度
7
计基本地震加速 0.98
1.47
地震影响系数a 0.08
0.12
m0-设备操作质量；（kg）
8
1.96
2.94
0.16
0.24
Pe= 21024.79 ae= 0.16
9 3.92 0.32
m0= 13395
3. 载荷的确定：
3.1 水平载荷 FH（N）
—取风载荷PW和（地震载荷Pe+0.25PW）的较大
3.2 垂直载荷载荷 W1（N）—取设备最大操作重力
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腿式支座计算
序号 数 值 名 称 符号 单位 公 式 计
共5页码 算
第1页 数 值
JB/T4712.2-2007 腿式支座载荷计算 适用：DN400～1600mm，L/DN≤5；H1对角钢和钢管≤5m，对H型钢≤8m 设计温度t=200℃，设计基本风压q0=800Pa，地面粗糙度为A类， 设计地震设防烈度8度(Ⅱ类场地土),设计基本地震加速度0.2g
cr]
Mpa
179.2
支腿的临界许用应力
[σ [σ
cr] cr]
Mpa Mpa
911.48 179.2 通过
2
支腿的剪切计算 支腿的剪切应力 支腿的许用剪切应力 τ [τ ] Mpa Mpa FH/NA 0.6[σ ]200℃ 支腿的稳定验算: τ 《[τ ] 1.04 63 通过
3
支腿的弯曲计算 支腿与本体的焊缝长度 基础板下面至支腿装 配焊缝上心长度 hf L1 ㎜ ㎜ H+hf/2+50 2013-7-18 360 2130
a e m0 g
21017.6
取
风载荷PW 和 23230.2 23230.2 131360.08 H型 C7 4 5807.6
Pe+0.25Pw
FH W1
N N
m0g
二者之大值
每个支腿的最大垂直反力: H型支腿中心圆直径 支腿H型钢高度 支腿H型钢翼板厚度 垫板名义厚度 H型支腿中心圆直径 单根支腿垂直反力 单根支腿垂直反力 DB W t2 δ
一、 设计参数： 容器设计压力 设计温度 容器公称直径 封头名义厚度 筒体名义厚度 容器外径 壳体材料 设计温度下许用应力 壳体切线距 支承高度 容器壳体总长度 容器总高度 封头直边高度 设备质心的高度 [σ ]t MPa L H H0 H1 h2 HC ㎜ ㎜ ㎜ ㎜ ㎜ ㎜
H-h2+L/2
不符合JB/T4712.2条件的按此计算 P t DN δ δ
bt bt bt]
Mpa Mpa Mpa
(FH-0.4W1)/(NnbtAbt) 当计算的值τ
bt小于0时，其值填为0
-13.90 0 117.6
对于碳钢常温下 τ
bt
≤[τ
bt]
合格
五、 基础板的强度计算： 基础板的长度 基础板的宽度 基础上的压缩应力 b1 b2 σ
c1
㎜ ㎜ Mpa
表4中Z 表4中Z FL2/（b1b2） 2013-7-18
240 240 -1.923
腿式支座计算
序号 数 值 名 称 混凝土许用耐压应力 符号 单位 [σ
c1]
共5页码 公 式 计 算
第5页 数 值
Mpa σ
c1≤[σ c1]
11.768 满足要求 合格 30 235 2 B(3σ
c1/[σ
支腿到基础板边缘的 最大长度 基础板的许用应力 支腿底板的腐蚀裕量 支腿基础板计算厚度 取用支腿基础板厚度
[σ b] Mpa 支腿的稳定验算: σ b《[σ b]
通过
4
支腿钢结构综合评价 支腿结构应满足
σc [σcr] σb [σb]
≤1
0.8878 合格
评价结果 四、 地脚螺栓强度验算： 1 地脚螺栓的拉应力： 地脚螺栓的中心圆直径 一个支腿地脚螺栓个数 地脚螺栓的内径 地脚螺栓的腐蚀裕量 地脚螺栓的螺距 一个螺栓的有效截面积 地脚螺栓的拉应力 Db nbt d1 Cbt tb Abt σ
查型钢截面特性
33065000
IY-Y E ReL
㎜
4
查型钢截面特性
11671000 206000 235.4
Mpa Mpa 设计温度下 取IX-X 和IY-Y的小值 (Imin/A)0.5 0.7H/i1
1
支腿材料的屈服强度 支腿材料的许用应力
[σ ]t Mpa Imin ㎜4 ㎜
105 11671000 45.78 29.05 119.98
Db
共5页码 公 式 计 算
第2页 数 值
二、 载荷计算： 1 水平风载荷： 风压高度变化系数 10m高处的基本风压 水平风载荷 2 地震作用标准值： 地震影响系数 ae 7度: 0.08、 0.12 8度: 0.16、 0.24 设备操作质量 重力加速度 水平地震作用标准值 3 载荷的确定： 水平载荷 N 水平载荷 垂直载荷 取用支座型号 支腿的个数 每个支腿的水平反力 4 N R N
τ
Mpa
τ 1<[B]
3 支腿装配焊缝的当量应力：
支腿装配焊缝的当量应力 σ
z
Mpa
√(σf2+3τ12)
48.15 安全 安全
σ z<[B]
以上各项均合格，所选支座可行
2013-7-18
bt bt]
㎜ 个 ㎜ ㎜ ㎜ ㎜2 Mpa Mpa
填取DB(G56)
1422.2 2 20.752 2 3
π /4(d1-Cbt-0.866tb/6)2 1/(NnbtAbt)(4FHHC/Db-W1) 常温下 σ
bt
263.6 85.6 147
碳钢地脚螺栓许用应力 [σ
≤[σ
bt]
通过
2
地脚螺栓的剪切应力： 地脚螺栓的剪切应力： τ τ 地脚螺栓许用剪切应力 [τ
1n 2n
MPa ℃ ㎜ ㎜ ㎜ ㎜ 有保温层时取保温层外径
1.32 200 1200 16 14 1428 20R 123 5824 1900 上下封头外壁间距离 6456 8000 40 4772
D0
DN
H0
L
mg
Db
2013-7-18
H
HC
H1
P
H
腿式支座计算
序号 数 值 名 称 符号 单位
346482.3 35.70 0.49
支腿装配焊缝的弯曲应力 σ
焊缝系数
υ
支腿装配焊缝的抗弯、抗剪许用应力： [B] Mpa 1.5[σ ]tυ σ f＜[B] 2 支腿装配焊缝的剪切应力： 焊缝的横截面积
支腿装配焊缝的剪切应力
77.18 安全 安全
A
㎜2
1
2hf1×tf1/20.5 FL2/A1
5939.7 -18.65 安全 安全
腿式支座计算
序号 数 值 名 称 单根支腿的横截面积 单根支腿的压应力 符号 单位 A σ
c
共5页码 公 式 计 算
第3页 数 值
㎜2 Mpa
查型钢截面特性
5568 -19.9
支腿的临界许用应力计算： 单根支腿的周向水平 截面惯性矩 单根支腿的周向水平 截面惯性矩
支腿材料的拉伸弹性模量
IX-X
㎜4
单根支腿截面的最小 回转半径 支腿的λ
(π 2E/(0.6ReL))0.5 由于λ ≤λ
1
则: 1.54 1
系数 设备重要度系数 支腿的临界许用应力
ns η [σ
cr]
3/2+2/3(λ /λ 1)2 1.2[1-0.4(λ /λ 1)2]ReL/(nsη ) 若λ ＞λ 1时, 则: 0.227ReL/(λ /λ 1)2 填以上二者之一 支腿的稳定验算: σ c《[σ
B [σ ] Cb δ δ
b bn
㎜ Mpa ㎜ ㎜ ㎜
表4:(Z-W)/2
])0.5+Cb
6.70 16
六、 支腿装配焊缝的强度计算： 1 支腿装配焊缝的弯曲应力：
每条装配焊缝的计算长度
hf1 tf1 Z
f
㎜ ㎜ ㎜3 Mpa
hf-10
350 12
焊缝的焊脚高度 焊缝的抗弯截面模量
2(hf12/6)(tf1/20.5) RL1/Z
FH/N
fi q0 PW
按设备质心高度,查JB/T4710表8-3 N/m2 用户提供或查GB50009表D.4及其他 N
1.2fiq0D0H0×10-6
1.0 800 8850.4
9度: 0.32 0.16 13395 9.80665
m0 g Pe
kg m/s2 N
壳体+附件+内部介质+保温+平台梯子
腿式支座计算
序号 数 值 名 称 壳体外壁至支柱形心 的距离 单根支腿的最小抗弯 截面模量 支腿的弯曲应力 支腿的许用弯曲应力 符号 单位 e ㎜ 公 式 计
共5页码 算
第4页 数 值
对H型钢支柱
W/2+垫板厚
102
W σ
b
㎜3
查型钢截面特性
129674 182.53 235
Mpa （RL1-FL2e）/Wmin
a
㎜ ㎜ ㎜ ㎜ N N W+2((DN/2+δ
2n+δ a) 2
180 12 12 -(W/2-t2)2)0.5 弯矩的拉伸侧 弯矩的压缩侧 1422.2 45103.5 -110783.5
4FHHc/(NDB)-W1/N
(-4FHHC/(NDB)-W1/N)
DB FL1 FL2
三、 支腿稳定及强度计算 1 支腿稳定计算 假定支腿与壳体的连接为固接，支腿端部为自由端， 单根支腿内产生的最大应力，发生在受压侧的支腿内。 2013-7-18
序号 数 值 名 称 符号 单位 公 式 计
共5页码 算
第1页 数 值
JB/T4712.2-2007 腿式支座载荷计算 适用：DN400～1600mm，L/DN≤5；H1对角钢和钢管≤5m，对H型钢≤8m 设计温度t=200℃，设计基本风压q0=800Pa，地面粗糙度为A类， 设计地震设防烈度8度(Ⅱ类场地土),设计基本地震加速度0.2g
cr]
Mpa
179.2
支腿的临界许用应力
[σ [σ
cr] cr]
Mpa Mpa
911.48 179.2 通过
2
支腿的剪切计算 支腿的剪切应力 支腿的许用剪切应力 τ [τ ] Mpa Mpa FH/NA 0.6[σ ]200℃ 支腿的稳定验算: τ 《[τ ] 1.04 63 通过
3
支腿的弯曲计算 支腿与本体的焊缝长度 基础板下面至支腿装 配焊缝上心长度 hf L1 ㎜ ㎜ H+hf/2+50 2013-7-18 360 2130
a e m0 g
21017.6
取
风载荷PW 和 23230.2 23230.2 131360.08 H型 C7 4 5807.6
Pe+0.25Pw
FH W1
N N
m0g
二者之大值
每个支腿的最大垂直反力: H型支腿中心圆直径 支腿H型钢高度 支腿H型钢翼板厚度 垫板名义厚度 H型支腿中心圆直径 单根支腿垂直反力 单根支腿垂直反力 DB W t2 δ
一、 设计参数： 容器设计压力 设计温度 容器公称直径 封头名义厚度 筒体名义厚度 容器外径 壳体材料 设计温度下许用应力 壳体切线距 支承高度 容器壳体总长度 容器总高度 封头直边高度 设备质心的高度 [σ ]t MPa L H H0 H1 h2 HC ㎜ ㎜ ㎜ ㎜ ㎜ ㎜
H-h2+L/2
不符合JB/T4712.2条件的按此计算 P t DN δ δ
bt bt bt]
Mpa Mpa Mpa
(FH-0.4W1)/(NnbtAbt) 当计算的值τ
bt小于0时，其值填为0
-13.90 0 117.6
对于碳钢常温下 τ
bt
≤[τ
bt]
合格
五、 基础板的强度计算： 基础板的长度 基础板的宽度 基础上的压缩应力 b1 b2 σ
c1
㎜ ㎜ Mpa
表4中Z 表4中Z FL2/（b1b2） 2013-7-18
240 240 -1.923
腿式支座计算
序号 数 值 名 称 混凝土许用耐压应力 符号 单位 [σ
c1]
共5页码 公 式 计 算
第5页 数 值
Mpa σ
c1≤[σ c1]
11.768 满足要求 合格 30 235 2 B(3σ
c1/[σ
支腿到基础板边缘的 最大长度 基础板的许用应力 支腿底板的腐蚀裕量 支腿基础板计算厚度 取用支腿基础板厚度
[σ b] Mpa 支腿的稳定验算: σ b《[σ b]
通过
4
支腿钢结构综合评价 支腿结构应满足
σc [σcr] σb [σb]
≤1
0.8878 合格
评价结果 四、 地脚螺栓强度验算： 1 地脚螺栓的拉应力： 地脚螺栓的中心圆直径 一个支腿地脚螺栓个数 地脚螺栓的内径 地脚螺栓的腐蚀裕量 地脚螺栓的螺距 一个螺栓的有效截面积 地脚螺栓的拉应力 Db nbt d1 Cbt tb Abt σ
查型钢截面特性
33065000
IY-Y E ReL
㎜
4
查型钢截面特性
11671000 206000 235.4
Mpa Mpa 设计温度下 取IX-X 和IY-Y的小值 (Imin/A)0.5 0.7H/i1
1
支腿材料的屈服强度 支腿材料的许用应力
[σ ]t Mpa Imin ㎜4 ㎜
105 11671000 45.78 29.05 119.98
Db
共5页码 公 式 计 算
第2页 数 值
二、 载荷计算： 1 水平风载荷： 风压高度变化系数 10m高处的基本风压 水平风载荷 2 地震作用标准值： 地震影响系数 ae 7度: 0.08、 0.12 8度: 0.16、 0.24 设备操作质量 重力加速度 水平地震作用标准值 3 载荷的确定： 水平载荷 N 水平载荷 垂直载荷 取用支座型号 支腿的个数 每个支腿的水平反力 4 N R N
τ
Mpa
τ 1<[B]
3 支腿装配焊缝的当量应力：
支腿装配焊缝的当量应力 σ
z
Mpa
√(σf2+3τ12)
48.15 安全 安全
σ z<[B]
以上各项均合格，所选支座可行
2013-7-18
bt bt]
㎜ 个 ㎜ ㎜ ㎜ ㎜2 Mpa Mpa
填取DB(G56)
1422.2 2 20.752 2 3
π /4(d1-Cbt-0.866tb/6)2 1/(NnbtAbt)(4FHHC/Db-W1) 常温下 σ
bt
263.6 85.6 147
碳钢地脚螺栓许用应力 [σ
≤[σ
bt]
通过
2
地脚螺栓的剪切应力： 地脚螺栓的剪切应力： τ τ 地脚螺栓许用剪切应力 [τ
1n 2n
MPa ℃ ㎜ ㎜ ㎜ ㎜ 有保温层时取保温层外径
1.32 200 1200 16 14 1428 20R 123 5824 1900 上下封头外壁间距离 6456 8000 40 4772
D0
DN
H0
L
mg
Db
2013-7-18
H
HC
H1
P
H
腿式支座计算
序号 数 值 名 称 符号 单位
346482.3 35.70 0.49
支腿装配焊缝的弯曲应力 σ
焊缝系数
υ
支腿装配焊缝的抗弯、抗剪许用应力： [B] Mpa 1.5[σ ]tυ σ f＜[B] 2 支腿装配焊缝的剪切应力： 焊缝的横截面积
支腿装配焊缝的剪切应力
77.18 安全 安全
A
㎜2
1
2hf1×tf1/20.5 FL2/A1
5939.7 -18.65 安全 安全
腿式支座计算
序号 数 值 名 称 单根支腿的横截面积 单根支腿的压应力 符号 单位 A σ
c
共5页码 公 式 计 算
第3页 数 值
㎜2 Mpa
查型钢截面特性
5568 -19.9
支腿的临界许用应力计算： 单根支腿的周向水平 截面惯性矩 单根支腿的周向水平 截面惯性矩
支腿材料的拉伸弹性模量
IX-X
㎜4
单根支腿截面的最小 回转半径 支腿的λ
(π 2E/(0.6ReL))0.5 由于λ ≤λ
1
则: 1.54 1
系数 设备重要度系数 支腿的临界许用应力
ns η [σ
cr]
3/2+2/3(λ /λ 1)2 1.2[1-0.4(λ /λ 1)2]ReL/(nsη ) 若λ ＞λ 1时, 则: 0.227ReL/(λ /λ 1)2 填以上二者之一 支腿的稳定验算: σ c《[σ
B [σ ] Cb δ δ
b bn
㎜ Mpa ㎜ ㎜ ㎜
表4:(Z-W)/2
])0.5+Cb
6.70 16
六、 支腿装配焊缝的强度计算： 1 支腿装配焊缝的弯曲应力：
每条装配焊缝的计算长度
hf1 tf1 Z
f
㎜ ㎜ ㎜3 Mpa
hf-10
350 12
焊缝的焊脚高度 焊缝的抗弯截面模量
2(hf12/6)(tf1/20.5) RL1/Z
FH/N
fi q0 PW
按设备质心高度,查JB/T4710表8-3 N/m2 用户提供或查GB50009表D.4及其他 N
1.2fiq0D0H0×10-6
1.0 800 8850.4
9度: 0.32 0.16 13395 9.80665
m0 g Pe
kg m/s2 N
壳体+附件+内部介质+保温+平台梯子
腿式支座计算
序号 数 值 名 称 壳体外壁至支柱形心 的距离 单根支腿的最小抗弯 截面模量 支腿的弯曲应力 支腿的许用弯曲应力 符号 单位 e ㎜ 公 式 计
共5页码 算
第4页 数 值
对H型钢支柱
W/2+垫板厚
102
W σ
b
㎜3
查型钢截面特性
129674 182.53 235
Mpa （RL1-FL2e）/Wmin
a
㎜ ㎜ ㎜ ㎜ N N W+2((DN/2+δ
2n+δ a) 2
180 12 12 -(W/2-t2)2)0.5 弯矩的拉伸侧 弯矩的压缩侧 1422.2 45103.5 -110783.5
4FHHc/(NDB)-W1/N
(-4FHHC/(NDB)-W1/N)
DB FL1 FL2
三、 支腿稳定及强度计算 1 支腿稳定计算 假定支腿与壳体的连接为固接，支腿端部为自由端， 单根支腿内产生的最大应力，发生在受压侧的支腿内。 2013-7-18