容器支座计算

1、计算条件容器设计压力p=0.6MPa容器壳体材质:设计温度t=50℃设计温度下材质许用应力[σ]=容器筒体内直径Di=2800mm容器总高度Ho=容器筒体名义厚度δn=12mm支撑高度/支座底板离地面高度H=厚度附加量C=C1+C2=1mm支座底板到壳体质心距离h=壳体保温层厚度δt=0mm偏心载荷Ge=操作状态下设备总质量mo=35000kg偏心距Se=2、水平风载荷实取风载作用外直径D0=2824mm考虑到公式计算值可能不全面风载作用外直径D0=设置地区10m高度处的基本风压qo=550N/m2查GB50009壳体质心距地面高度Ht=附录E中表E.5风载荷Pw=12114.96N风压高度变化系数fi=3、水平地震力重力加速度g=9.81m/s2地震载荷Pe=地震影响系数a=0.24按表20选取水平载荷P=4、支座承受载荷选用支座型号:A1JB/T4712.3表3～表5支座数量n=支座的筋板和底板材料:Q235A支座本体允许载荷[Q]=250KN不均匀系数k=b2=280mm计算支座安装尺寸D=l2=300mm查JB/T4712.3表3～表5s1=130mm实际支座安装尺寸D=δ3=14mm支座实际承受载荷Q=5、支座处圆筒所受支座弯矩校核(带垫板支座)支座载荷校核结论:设计温度下筒体材料许用应力[σ]=113mm支座处圆筒所受的支座弯矩ML=筒体有效厚度δe=11mm由此查找[ML]设计压力p=0.6MPa壳体许用弯矩[ML]=支座处圆筒所受的支座弯矩校核结论:内插法公式：X1=X=X2=支座尺寸容器壳体材质:Q235B设计温度下材质许用应力[σ]=113MPa查许用应力表容器总高度Ho=6500mm支撑高度/支座底板离地面高度H=5000mm支座底板到壳体质心距离h=1500mm偏心载荷Ge=10000N偏心距Se=2000mm风载作用外直径D0=2824mm壳体质心距地面高度Ht=6500mm按此值及地面类别选取系数fi风压高度变化系数fi=1按Ht及地面类别查表22地震载荷Pe=82404N水平载荷P=85432.74N支座数量n=4一般为4个,承受静力载荷,直径≤700mm的容器可以采用2个不均匀系数k=0.83计算支座安装尺寸D=3178.222mm实际支座安装尺寸D=3178mm支座实际承受载荷Q=153.0478KN支座载荷校核结论:合格!支座处圆筒所受的支座弯矩ML=26.01813KN.m壳体许用弯矩[ML]=37.34KN.m以[σ]、δe、p查JB/T4712.3附录B中表B.1～B.4并采用内插法支座处圆筒所受的支座弯矩校核结论:合格!内插法公式：X1=0.8Y1=0.026968X=0.866667Y=0.032675X2=0.9Y2=0.0355291、计算条件容器筒体内直径Di=2500mm容器总高度Ho=容器筒体名义厚度δn=8mm支撑高度/支座底板离地面高度H=支座底板到壳体质心距离h=壳体保温层厚度δt=200mm偏心载荷G=操作状态下设备总质量mo=20000kg偏心距e=2、水平风载荷实取风载作用外直径D0=2916mm考虑到公式计算值可能不全面风载作用外直径D0=设置地区10m高度处的基本风压qo=500N/m2查GB50009壳体质心距地面高度Ht=附录E中表E.5风载荷Pw=12247.2N风压高度变化系数fi=3、水平地震力重力加速度g=9.81m/s2地震载荷Pe=地震影响系数a=0.16按表20选取水平载荷P=4、支座承受载荷实际支座安装尺寸D=3100mm支座数量n=支座实际承受载荷F=97026.16N不均匀系数k=5、底板计算设计温度下，支座筋板、底板、盖板材质:Q235A筋板、底板、盖板材质许用应力[σ]t=底板长度a=250mm底板宽度b=500mm底板长宽比a/b=底板厚度δb=30mm底板最大应力σb=77.62093MPa底板结构尺寸设计结论:合格!6、盖板计算支座中性轴与底板下表面交点支座盖板宽度C=至容器外壁的距离d=350mm支座盖板厚度δa=支座筋板的高度h=盖板最大应力σa=48.23744MPa盖板结构尺寸设计结论:合格!7、筋板计算筋板与底板的夹角α=49°筋板长度L2=筋板厚度δg=24mm筋板惯性半径r=筋板材料压缩许用应力[σ]c=102.9055MPa沿中性轴的载荷FR=基础板下表面到支腿装配焊缝中心长度L1=377.3548mm筋板最大压缩应力σcmax=15.61495MPa筋板强度设计结论:合格!容器总高度Ho=7000mm支撑高度/支座底板离地面高度H=5000mm支座底板到壳体质心距离h=2000mm偏心载荷G=20000N偏心距e=1500mm风载作用外直径D0=2916mm壳体质心距地面高度Ht=7000mm按此值及地面类别选取系数fi风压高度变化系数fi=1按Ht及地面类别查表22地震载荷Pe=31392N水平载荷P=34453.8N支座数量n=4一般为4个,承受静力载荷,直径≤700mm的容器可以采用2个不均匀系数k=0.83筋板、底板、盖板材质许用应力[σ]t=140MPa底板长宽比a/b=0.5由此查系数β系数β=0.36据a/b查表7-1支座盖板宽度C=100mm支座盖板厚度δa=30mm支座筋板的高度h=440mm筋板长度L2=583.0057mm筋板惯性半径r=6.936mm沿中性轴的载荷FR=64280.46N偏心距e=75.47096mm内插法公式：X1=0.8Y1=0.026968X=0.866667Y=0.032675X2=0.9Y2=0.0355291、计算条件容器筒体内直径Di=4000mm容器总高度Ho=容器筒体名义厚度δn=12mm支撑高度/支座底板离地面高度H=厚度附加量C=C1+C2=0mm支座底板到壳体质心距离h=壳体保温层厚度δt=200mm偏心载荷G=操作状态下设备总质量mo=120000kg偏心距e=2、水平风载荷实取风载作用外直径D0=4424mm考虑到公式计算值可能不全面风载作用外直径D0=设置地区10m高度处的基本风压qo=600N/m2查GB50009壳体质心距地面高度Ht=附录E中表E.5风载荷Pw=27074.88N风压高度变化系数fi=3、水平地震力重力加速度g=9.81m/s2地震载荷Pe=地震影响系数a=0.24按表20选取水平载荷P=4、支耳承受载荷支座与基础接触面中心的直径(如缺少此数据,可按)支座地脚螺栓中心圆直径Db=4600mm支座数量n=每个支耳实际承受载荷F=536493.11N不均匀系数k=5、加强环板计算设计温度下，支座筋板、底板、垫板材质:Q235A筋板、底板、垫板材质许用应力[σ]t=垫板厚度δ1=0mm刚性环板宽度B=500mm圆筒壳体上有效加强宽度Ls=刚性环板厚度T=20mm圆筒上带垫板的有效加强宽度Ls1=刚性环外缘至惯性轴的距离ax=惯性轴直径Ds=4408.87959mm刚性环板相对惯性轴的惯性矩I1=刚性环板相对惯性轴的距离a1=57.5602027mm垫板相对惯性轴的惯性矩I2=垫板相对惯性轴的距离a2=192.439797mm壳体相对惯性轴的惯性矩I3=壳体相对惯性轴的距离a3=198.439797mm刚性环板/垫板与壳体的组合截面惯性矩I=作用于一个支座上的力Fb=467178.261N支座处作用于刚性环上的力F=325938.322N反力Fb至壳体的力臂b=惯性轴半径Rs=2204.4398mm筋板高度h=支座处作用于刚性环板上的力的夹角θ=0.78539816red外载荷作用在容器上的力矩M=支座处组合截面的面积A=12900.6381mm2支座处应力σ=97.5050117MPa支座处内力矩Mr=支座处应力校核结论:合格!支座处周向力Tr=两支座中间处应力σ=61.6539348MPa两支座中间处内力矩Mr=两支座中间处应力校核结论:合格!两支座中间处周向力Tr=7、筋板计算支座中性轴与底板下表面交点筋板长度L2=至容器外壁的距离d=300mm筋板惯性半径r=支座底板宽度b=500mm沿中性轴的载荷FR=筋板与底板的夹角α=45°筋板材料压缩许用应力[σ]c=筋板厚度δg=20mm基础板下表面到支腿装配焊缝中心长度L1=筋板最大压缩应力σcmax=85.8388976MPa筋板强度设计结论:合格!X=X2=容器总高度Ho=8500mm支撑高度/支座底板离地面高度H=4000mm支座底板到壳体质心距离h=2500mm偏心载荷G=30000N偏心距e=2400mm风载作用外直径D0=4424mm壳体质心距地面高度Ht=6500mm按此值及地面类别选取系数fi风压高度变化系数fi=1按Ht及地面类别查表22地震载荷Pe=282528N水平载荷P=289296.72N支座数量n=4一般为4个,承受静力载荷,直径≤700mm的容器可以采用2个不均匀系数k=0.83筋板、底板、垫板材质许用应力[σ]t=140MPa圆筒壳体上有效加强宽度Ls=241.7198378mm圆筒上带垫板的有效加强宽度Ls1=0mm刚性环外缘至惯性轴的距离ax=307.5602027mm刚性环板相对惯性轴的惯性矩I1=241465102.7mm4垫板相对惯性轴的惯性矩I2=0mm4壳体相对惯性轴的惯性矩I3=114257157.3mm4刚性环板/垫板与壳体的组合截面惯性矩I=355722260mm4反力Fb至壳体的力臂b=300mm设有垫板时,至圆筒壳体的外表面;不设垫板时,至圆筒壳体壁截面的中心筋板高度h=430mm外载荷作用在容器上的力矩M=795240000N.mm取操作质量时，外力矩即为外载荷产生M，取试验质量时，取风弯矩的30%，不计地震弯矩支座处内力矩Mr=-98162864.93N.mm支座处周向力Tr=162969.1608N两支座中间处内力矩Mr=50645719.91N.mm两支座中间处周向力Tr=230473.1974N筋板长度L2=608.1118318mm筋板惯性半径r=5.78mm沿中性轴的载荷FR=379357.9161N筋板材料压缩许用应力[σ]c=89.4712419MPa基础板下表面到支腿装配焊缝中心长度L1=353.5533906mm偏心距e=35.35533906mm内插法公式：X1=0.8Y1=0.026968X=0.866667Y=0.032675X2=0.9Y2=0.035529mm设有垫板时,至圆筒壳体的外表面;不设垫板时,至圆筒壳体壁截面的中心1、计算条件容器筒体内直径Di=1200mm支腿高度H=容器筒体名义厚度δn=14mm容器壳体总高度Ho=壳体保温层厚度δt=200mm支撑高度/支座底板离地面高度He=操作状态下设备总质量mo=13395kg支座底板到设备质心距离h=支腿中心圆/地脚螺栓中心圆直径Db=1422.2mm偏心载荷Ge=支腿数量n=4推荐4个及以上支腿偏心距Se=2、水平风载荷实取风载作用外直径D0=1628mm考虑到公式计算值可能不全面风载作用外直径D0=设置地区10m高度处的基本风压qo=800N/m2查GB50009壳体质心距地面高度Ht=附录E中表E.5风载荷Pw=10089.95N风压高度变化系数fi=3、水平地震力重力加速度g=9.81m/s2地震载荷Pe=地震影响系数a=0.16按表20选取4、支腿承受载荷计算地震和风产生的水平载荷FH=23547.28N每个支腿水平反力R=垂直载荷W=131405N弯矩的拉伸侧支腿最大垂直反力FL=弯矩的压缩侧支腿最大垂直反力FL=5、支腿稳定及强度计算(假定支腿与壳体的连接为固接，支腿端部为自由端)单根支腿最小截面惯性矩Imin=11671000mm4支腿材料弹性模量E=单根支腿截面面积A=5568mm2支腿材料屈服强度ReL=设备重要度系数η=1设计温度下支腿材料许用应力[σ]t=单根支腿截面最小回转半径i=45.78302mm支腿极限长细比λc=支腿有效长细比λ=29.05007由λ和λc决定的系数ns=单