JBT4712[1].2-2007腿式支座强度计算(C型)
合集下载
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
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
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)
JB 4712.2支腿计算
支腿材料的屈服强度 设备重要度系数
ReL = η=
235.4 Mpa 1
单根支腿的轴向水平截面惯性矩
IX-X = 46104917 mm4
单根支腿的径向水平截面惯性矩
IY-Y = 16007509 mm4
单根支腿的横截面面积
A=
假定支腿与壳体的链接为固接，支腿端部为自由端。单根支腿内产生的最大
6208 mm2
2
mm
235 Mpa
=
5.8 mm
tf1 =
12 mm
每条装配焊缝的计算长度
=330-10 焊缝的抗弯截面模量
=2*320^2*12/(6*SQRT(2)) 支腿装配焊缝的弯曲应力
=7250.4*2235/289630.9 焊缝的截面面积
=2*320*12/SQRT(2) 支腿装配焊缝的剪切应力
=ABS(-72808)/5430.6 设计温度下支腿材料的许用应力 支腿装配焊缝的当量应力
********************************************************************************************* **********************************************
☞ 水平风载荷
风压高度变化系数，按设备质心所处高度取
=SQRT(55.9^2+3*13.41^2) 焊缝系数 支腿装配焊缝的抗弯，抗剪许用应力
=1.5*105*0.49 支腿装配焊缝的弯曲应力验算：由于σf ≤ B，安全。 支腿装配焊缝的剪切应力验算：由于τ1 ≤ B，安全。 支腿装配焊缝的当量应力验算：由于σz ≤ B，安全。
= 320 mm
容器支座强度计算
座满足本体允许载荷要求）
座满足封头允许垂直载荷要求）
株洲三联压力容器制造有限责任公司
支承式支座（JB/T 4712.4-2007）实际承受载荷的近似计算
设备总重量m0 偏心载荷Ge
水平力作用点到底板高度H
kg N mm
（包括壳体及其附件，内部介质及保温层的重量）
不均匀系数k 支座数量n 支座安装尺寸D 偏心距Se
10m高度处的基本风压值q0
（安装3个支座时取k=1；安装3个以上时，取k=0.83）
#DIV/0! （当Q<[F]时，所选用支座满足封头的近似计算
温层的重量）
时，取k=0.83）
08(0.12)、0.16(0.24)、0.32)
0m、15m、20m时风压高度变化系数分别取1.00、1.14、1.25)
、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区）
栏为用户自填数值 栏表格自动生成结果 栏为显示结论
（对于B类地面粗糙度，设备质心所在高度为≤10m、15m、20m时风压高度变化系数分
（B类地面粗糙度指田野、乡村、丝林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇
0.0 N 0.0 N 0.0 N #DIV/0! kN kN kN 结论
注：
栏为用户自填数值 栏表格自动生成结果 栏为显示结论
#DIV/0! （当Q<[Q]时，所选用支座满足本体允许载荷要求）
mm mm N/㎡ mm mm
0.0 N （重力加速度g=9.8m/s*s)
地震影响系数a 容器外径Do 风压高度变化系数fi 容器总高度H0 水平力计算P 水平地震力Pe 水平风载荷Pw Pe+0.25Pw 支座承受的载荷Q 支座本体允许载荷[Q] EHA允许垂直载荷[F]
（对7、8、9度地震设防烈度分别取0.08(0.12)、0.16(0.24)、0.3
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
容器支座计算(JB4712-2007)
支撑式支座载荷计算 计算数据 依据：按JB/T4712.4-2007附录A 设备质量m 0 重力加速度g 偏心载荷G e 支座数量n 地震系数a c （7，8，9分别为0.08(0.12)，0.16(0.24)，0.32） 水平力作用点至底板高度H 容器高度H 0 10米高度处的基本风压值q 0 偏心距S e 风压高度变化系数f i 容器内径D i 壳体厚度δ n 所选支座的允许载荷 圆筒厚度附加量C 圆筒有效厚度δ e 容器外径D 0 安装尺寸D 计算过程
20000 kg 9.81 10000 4 0.12 50300 mm 1 2380 mm 10 350 2 8 2400 1470 mm kN mm mm mm mm
支座载荷计算
不均匀系数k （3个为1，3个以上为0.83） 水平地震力 水平风载荷 水平力P 实际承受的载荷 结论 0.83 23544 N 6859 N 25259 N
Pe m0 g
Pw 1.2 fi q0 Do H0 106
m g Ge 4( Ph Ge Se ) Q 0 103 nD kn
156.9 kN 支座安全
20000 kg 9.81 10000 4 0.12 50300 mm 1 2380 mm 10 350 2 8 2400 1470 mm kN mm mm mm mm
支座载荷计算
不均匀系数k （3个为1，3个以上为0.83） 水平地震力 水平风载荷 水平力P 实际承受的载荷 结论 0.83 23544 N 6859 N 25259 N
Pe m0 g
Pw 1.2 fi q0 Do H0 106
m g Ge 4( Ph Ge Se ) Q 0 103 nD kn
156.9 kN 支座安全
JB4712-2007各种支座自动计算校核
cr]=
911.48 安全
τ ＝ 1.04 [τ ]＝ 63 105 安全
σ b= 172.33 式中： L1-基础板下表面至支腿装配焊缝中心的长度，mm； L1=H+h Lf1/2+50 = 2130 hf-支腿与本体装配的焊缝长度，mm； hf= 360 e-壳体外壁至支柱形心距离，mm； e=W/2 e= 90 Wmin-单根支腿的最小抗弯截面模量，mm^3； Wmin= 129674 支腿的许用弯曲应力[σ b]，MPa； [σ b]= 235 校核 σ b≤[σ b] 安全
m0= 13395
FH= 23237.39 W1= 131360 R= 5809.35 N= 4 FL1= 45127.57
FL2-单根支腿垂直反力（弯矩的拉伸侧），N；
FL2= -110808
HC-基础顶面至设备质心的高度，mm； DB-支柱中心圆直径，mm；
HC=H-h2+L/2
HC= 4772.00 DB= 1422.24
bt= bt]=
0.00 117.6 安全
[τ
τ
bt≤[τ bt]
6. 基础板的强度计算： 基础上的压缩应力σ c1： σ c1=FL2/(b1*b2), MPa σ c1= 式中： b1-基础板长度，mm； b1= b2-基础板宽度，mm； b2= [σ c1]-混凝土许用耐压应力，MPa； [σ c1]= 校核 σ
H-支承高度，mm； h2-封头直边高度，mm； L-壳体切线距，mm； W-H型钢高度，mm； DN-容器公称直径，mm； δ 2n-容器名义厚度，mm； δ a-垫板名义厚度，mm；
H= h2= L= W= DN=
1900 40 5824 180 1200 14 12
立式容器支腿的设计与计算
立式容器支腿的设计与计算作者：丁天栋王奇来源：《价值工程》2013年第32期摘要：在立式容器支撑型式的设计中，由于现行腿式支座标准使用存在一定局限性，当设备使用条件超出标准支腿选用范围时，很多设计者束手无策；本文对支腿的设计计算方法进行了论述，以供设计人员在设计时参考。
Abstract： In the design of vertical vessel support type， because there are some limitations in the standard using of leg type support， when a device using conditions are beyond the standard leg choosing range， many designers do not have any idea. This paper discusses the design and calculation method of the leg in order to provide the reference for the designers.关键词：立式容器；支腿；使用范围；计算方法Key words： vertical vessel；leg；using range；calculation method中图分类号：TQ053.2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）32-0055-02作者简介：丁天栋（1980-），男，河北行唐人，工程师，主要从事化工设备设计工作。
0 引言在立式设备支撑设计中，支腿式支撑是常用的型式之一。
然而，在我国现行支腿标准JB/T4712.2-2007中，选用标准支腿有一定局限性，其局限性主要有以下几个方面：①工程直径限制；标准规定了公称直径DN1600以内的立式容器支腿系列，但在实际工程中，公称直径超界的情况时有发生，在一些大直径设备中，为了保证足够的底部空间，还得选用腿式支座。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一个支腿的地脚螺栓数 地脚螺栓的内径（mm） 地脚螺栓腐蚀裕度（mm） 地脚螺栓螺距（mm） 地脚螺栓的中心圆直径（mm） 一个地脚螺栓的有效截面积（mm²） 地脚螺栓的拉应力（MPa） 地脚螺栓的许用拉应力（MPa） 地脚螺栓的拉应力验算：σbt<=[σbt] 地脚螺栓的剪切应力 地脚螺栓的许用剪切应力 地脚螺栓的剪应力验算：τbt<=[τbt]
12 350 5939.696962 346482.3228 35.71296599 18.65542423 48.16108906
77.175 0.49 安全 安全 安全
填写值 固定值 计算值 计算结论
w对于B类地面粗糙度
10
15
1
1.14
20 1.25
地震影响系数
7
7
8
0.1g
0.15g 0.2g
IX-X
单根支腿的径向水平截面惯性矩（mm4）
IY-Y
IX-X和IY-Y的较小值
Imin
设备重要度系数
η
支腿的有效长细比
λ
支腿的极限长细比
单根支腿截面的最小回转半径（mm） 系数 单根支腿的压应力（MPa） 支腿的临界许用应力（MPa） 支腿的稳定性验算：σc<=[σcr]
i
ns
σc
[σcr]
设计温度下支腿材料的许用应力（MPa） 支腿的许用应力（MPa） 支腿剪切应力（MPa） 支腿的稳定验算：τ<=[τ]
载荷的确定 N W1 L W t2 FH
每个支腿的水平反力(N)
R
单根支腿垂直反力（弯矩的拉伸侧） （N）
FL1
单根支腿垂直反力（弯矩的压缩侧） （N）
FL2
支腿稳定性及Байду номын сангаас度计算
单根支腿横截面面积（mm²）
A
支腿材料的拉伸弹性模量 （MPa）
E
支腿材料的屈服强度（MPa）
ReL
单根支腿的周向水平截面惯性矩（mm4）
800 1 8850.40128
13395 8 0.2
9.81 0.16 21025
4 131360 5824
180 12 23237
说明： 无填充
w对于B类地面粗糙度 设备质心所在高度Hc,(m)
风压高度变化系数fi
设防烈度 设计地震加速度 地震影响系数ɑe 注：g为重力加速度。
强度计算
计算 计算
5809.34808 45127.5666 -110807.5666
5568 206000 235.4 33065000 11671000 11671000
1 29.05007244 119.9788316 45.78301836 1.539083543 -19.90078423 179.2338108
0.08
0.15 0.16
8 0.3g 0.24
9 0.4g 0.32
σc1
支腿基础板厚度（mm）
δb
基础板上的压缩应力验算：σc1<=[σc1]
焊缝的焊脚高度（mm） 每条装配焊缝的计算长度（mm） 焊缝的横截面积（mm²） 焊缝抗弯截面模量（mm3） 支腿装配焊缝的弯曲应力（MPa） 支腿装配焊缝的剪切应力（MPa） 支腿装配焊缝的当量应力（MPa）
支腿装配焊缝的强度计算 tf1 hf1 A1 Z σf τ1 σZ
支腿装配焊缝的抗弯、抗剪许用应力（MPa）
[B]
焊缝系数
ф
支腿装配焊缝的弯曲应力验算：σf<=[B] 支腿装配焊缝的剪切应力验算：τ1<=[B] 支腿装配焊缝的当量应力验算：σZ<=[B]
强度计算 件
荷 值计算 定
1200 1428 14 12 6456 1900 40 1422.243132 4772
腿式支座的强度计算
设备名称：
容器公称直径 （mm） 容器外径 （mm） 筒体名义厚度（mm） 垫板名义厚度（mm） 壳体总长度（mm） 支承高度（mm） 封头直边高度（mm） 支柱中心圆直径（mm） 基础顶面至设备质心的高度（mm）
设计图 号：
计算条件
DN D0 δ2n δa H0 H h2 DB Hc
压杆稳定
105 63 1.04334556 安全
360 129674 2130
90 172.3290128
235
度计算 度计算 强度计算
安全
2 20.752
2 3 1422.243132 263.5684404 85.60882051 147 安全 0 117.6 安全
240 240 30 2 11.768 235 1.923742476 6.701337376 满足要求
10m高处基本风压（N/m²） 风压高度变化系数 水平风载荷
水平风载荷 q0 fi Pw
设备重量 （kg） 设防烈度 设计基本地震加速度系数 重力加速度 （ m/s²） 地震影响系数 地震作用标准值
地震作用标准值计算 m0
g ɑe Pe
支腿个数 垂直载荷（取设备最大操作重量） 壳体切线距（mm） H型钢高度（mm） H型钢翼板厚度（mm） 水平载荷(N)
支腿剪切计算 [σ]t [τ] τ
支腿弯曲计算
支腿与本体装配的焊缝长度（mm）
hf
单根支腿的最小抗弯截面模量（mm3）
Wmin
基础板下表面至支腿装配焊缝中心的长度（mm）
L1
壳体外壁至支柱形心距离（mm）
е
支腿弯曲应力 （MPa） 支腿的许用弯曲应力（MPa）
σb [σb]
支腿的弯曲应力验算：σb<=[σb]
地脚螺栓的强度计算 nbt d1 Cbt tb Db Abt σbt
[σbt]
τbt [τbt]
基础板的强度计算
基础板长度（mm）
b1
基础板宽度（mm）
b2
支腿到基础板边缘的最大长度（mm）
B
支腿底板腐蚀裕度（mm） 混凝土许用耐压应力（MPa）
Cb [σc1]
基础板许用应力（MPa）
[σ]
基础上的压缩应力（MPa）