腿式及支承式支座计算

4624646222支座号垫板AN无A有BN无B有CN无C有一、鞍式支座固定鞍座F，滑动鞍座S公称直径，mm型号(A，BⅠ，BⅡ，BⅢ，BⅣ，BⅤ)筋板数2.鞍座材料应在设备图样的材料栏内填写，表示方法为:支座材料/垫板材料。无垫板时只注支座材料。注：1.若鞍座高度h，垫板宽度b4，垫板厚度δ4，底板滑动长孔长度l与标准尺寸不同，则应设备图样零件适用公称直径DN（mm）有1000-20002100-4000型式包角轻型焊制A120°垫板159-426300-450500-9001000-20002100-40001000-20002100-4000159-426300-450300-450500-900BⅡ150°有1无159-426300-450500-900159-426焊制弯制111有BⅣ120°BⅠBⅤ120°120°120°有无JB/T4712.1-2007，支座××-×名称栏或备注栏注明。如：h=450，b4=200，δ4=12，l=30。500-900重型BⅢ1～71～51～10二、腿式支座JB/T4712.2-2007，支腿××-×-×垫板厚度δa,mm(对于A,B,C型支腿,标注此项)支承高度H,mm支座号型号（A,AN,B,BN,C,CN）适用公称直径DN（mm）400～1600400～1600400～1600三、耳式支座JB/T4712.3-2007，耳式支座××-×型式角钢支柱钢管支柱H型钢支柱材料（Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ）支座号(1～8)支座号垫板盖板1～5无6～8有1～5无6～8有1～34～8ⅠⅡⅢⅣQ235A16MnR0Cr18Ni915CrMoR支座号垫板1～45-6B1～8有型号（A,B,C）注：1.若垫板厚度δ3与标准尺寸不同，则在设备图样中零件名称或备注栏注明。如：δ3=12。加长臂2.支座及垫板的材料应在设备图样的材料栏内标注，表示方法如下：支座材料/垫板材料。型式特征型式适用公称直径DN（mm）短臂A有2400～3000JB/T4712.4-2007，支座××支座号(1～8)支座型号（A,B）300～26001500～4000300～2600长臂B有四、支承式支座1500～4000300～14001000～4000材料代号有有C材料代号支座的筋板和底板材料800～4000钢管制作注:1.若支座高度h,垫板厚度δ3与标准尺寸不同,则在设备图样中零件名称或备注栏注明。如:h=450,δ3=12。2.支座及垫板的材料应在设备图样的材料栏内标注，表示方法如下：支座材料/垫板材料。适用公称直径DN（mm）型式钢板焊制A有800～2200支承式支座计算本计算按JB/T4712.4-2007附录A《支承式支座实际承受载荷的近似计算》进行。本计算适用于公称直径DN800mm～4000mm,高径比不大于5，且总高度Ho不大于10m的钢制立式圆筒形容器。设计压力p0.3Mpa设计温度t50℃壳体内径Di2800mm壳体外径Do2824mm保温层厚度0mm筒体名义厚度δn12mm筒体切线距L5076mm封头型式：EHA封头名义厚度12mm封头腐蚀裕量1mm封头板材负偏差0mm封头成形减薄量0mm封头厚度附加量C1mm由附录B中表B.5封头允许垂直载荷[F]225.2KN封头材料16MnR封头许用应力[σ]t170Mpa设备附件重量200Kg支座号B4支座本体允许载荷[Q]350KN支座数量4只不均匀系数k0.83水平力作用点至底板H3568mm地震列度7(0.15g)偏心载荷Ge10000N地震系数α0.12偏心距Se2000mm基本风压q0550N/m2支座安装尺寸D1820mm场地类别B设备总高度H06500mm质心高度H5～10m总重(含保温层及介质)m035000Kg风压高度变化系数fi1支承式支座计算支座选用及计算选用步骤如下：选用支承式支座，型号为：B4,其本体允许载荷为[Q]=350KN。(1)，支承式支座实际承受载荷Q近似计算：水平地震载荷：N式中：α—地震影响系数；g—重力加速度，取g=9.8m/s2输入数据：41160.0gmPe0水平风载荷：N式中：fi—风压高度变化系数，按设备质心高度选取；q0—10m高度处的基本风压值，N/m2;D0—容器外径，mm。有保温层时取保温层外径；H0—容器总高度，mm。支座承受的载荷：KN=KN[Q]式中：P—水平力，取Pe+0.25Pw和Pw的大值，P即为：NGe—偏心载荷,N;H—水平力作用点至底板高度,mm;Se—偏心距,mm;k—不均匀系数,安装3个支座时取k=1;安装3个以上时,取k=0.83;n—支座数量;D—支座安装尺寸。根据上式计算结果：Q[Q]，校核合格所以所选用的支座满足支座本体允许载荷的要求。(2),由附录B查封头允许垂直载荷[F]：封头有效厚度：mm由附录B中表B.5内插得：[F]=KN根据(1)中计算结果，由于：Q[F]，校核合格所以所选用的支座满足封头允许垂直载荷的要求。结论：选用上述型号和数量的支座满足该设备在该设置地区的要求。203.911225.212115.044188.76000102.1HDqfPiw30104nDSGPHknGgmQeeeCne腿式支座计算本计算按JB/T4712.2-2007附录A《支腿计算方法》进行。本计算适用于公称直径DN400mm～1600mm,高径比不大于5，且总高度H1不大于8m的钢制立式圆筒形容器。设计压力p0.3Mpa设计温度t200℃壳体公称直径DN1200mm壳体外径(保温层外径)D01428mm壳体切线距L5824mm封头型式EHA封头名义厚度δ1n18mm封头直边高度h240mm筒体名义厚度δ2n14mm保温层厚度100mm壳体材料20R设备附件重量200Kg支座号B4支腿数量N4个H型钢支柱规格W×W×t1/t2mm支承高度H1900mm垫板名义厚度δa12mm距设备中心线距离C711.1mm支腿材料Q235-A支腿材料拉伸弹性模量E2.06.E+05Mpa支腿材料屈服强度ReL235.4Mpa支腿材料在设计温度下的许用应力[σ]t105Mpa焊缝长度hf360mm地脚螺栓规格：M24地脚螺栓腐蚀裕度Cbt2mm单个支腿地脚螺栓数量2只支腿底板材料Q235-A支腿底板许用应力[σ]235Mpa地震列度8(0.20g)支腿底板腐蚀裕度Cb2mm地震系数α0.16支腿底板边长Z240mm基本风压q0800N/m2支腿底板厚度δb22mm场地类别B类容器壳体总长度H06460mm质心高度Hc=5m设备操作总质量m013395Kg风压高度变化系数fi1基础材质混凝土(刚性基础)基础耐压应力[σc1]11.768Mpa180×180×8/12JB/T4712.2-2007,支腿A4-1200-12输入数据：腿式支座型号第5页，共12页(1)，水平风载荷计算：水平风载荷：8855.9N式中：fi--风压高度变化系数，按设备质心高度选取；q0--10m高度处的基本风压值，N/m2;D0--容器外径，mm。有保温层时取保温层外径；H0--容器壳体总长度，mm。(2)，地震作用标准值计算：水平地震作用标准值：21024.8N式中：αe--地震影响系数；m0--设备操作总质量（包括壳体及其附件，内部介质及保温层、平台梯子的质量），Kg；g--重力加速度，取g=9.81m/s2。(3)，载荷的确定：3.1，水平载荷FH取风载荷Pw和（地震载荷Pe+0.25Pw)较大值，FH=23239N3.2，垂直载荷取设备最大操作重力：W1=131360N3.3，每个支腿的水平反力：R=FH/NN=5809.7N式中：R--每个支腿的水平反力；FH--水平载荷，N；N--支腿的数量。3.4，每个支腿的最大垂直反力：支腿H型钢高度：W=180mm支腿H型钢翼板厚度：t2=12mm1422.2mm4772mm45132N腿式支座计算gmPee06000102.1HDqfPiwNWNDHFFBCHL11422LhHHC22222222tWDNWDanB第6页，共12页-110812N式中：FL1--单根支腿垂直反力（弯矩的拉伸侧）；FL2--单根支腿垂直反力（弯矩的压缩侧）；Hc--基础顶面至设备质心的高度；W1--垂直载荷，N，取设备最大操作重力；DB--支柱中心圆直径；H--支承高度；h2--封头直边高度；L--壳体切线距，mm;W--H型钢高度，mm;DN--容器公称直径；δ2n--筒体名义厚度，mm；δa--垫板名义厚度，mm；t2--H型钢翼厚度，mm。(4)，支腿稳定及强度计算：4.1，支腿稳定计算：假定支腿与壳体的连接为固定，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。单根支腿的周向水平截面惯性矩:IX-X=33064704mm4单根支腿的径向水平截面惯性矩:IY-Y=11670656mm4单根支腿的横截面面积:A=5568mm2支腿材料的拉伸弹性摸量:E=206000Mpa支腿材料的屈服强度:ReL=235.4Mpa设计温度下支腿材料的许用应力:[σ]t=105MpaImin取IX-X和IY-Y的较小值，单位mm4,Imin=11670656Mpa单根支腿截面的最小回转半径:45.782mm支腿的有效长细比:29.1支腿的极限长细比:120.0支腿的临界许用应力[σcr]按以下公式计算：NWNDHFFBCHL124iH7.0eLRE6.02AIimin第7页，共12页时：时：1.54式中：ns--由λ和λ-决定的系数；η--设备重要度系数，取η=1。所以支腿的临界许用应力,[σcr]=179.2Mpa单根支腿的压应力为：-19.9Mpa支腿的稳定验算：σc≤[σcr],所以支腿稳定。4.2，支腿剪切计算：支腿的剪切应力为：支腿的许用剪切应力为：[τ]=0.6[σ]t=63.0Mpa支腿的稳定验算：由于τ≤[τ]，所以支腿安全。4.3，支腿弯曲计算：壳体外壁至支腿形心距离:e=W/2=90mm支腿与本体装配的焊缝长度hf,:取hf=360mm基础板下表面至支腿装配焊缝中心的长度L1:L1=H+hf/2+50=2130mm单根支腿的最小抗弯截面模量:Wmin=129674.0mm3支腿的弯曲应力为：172.3Mpa1.04MpaAFlc2seLcrnR24.012.12227.0eLcrR23223snANFHmin21WeFLRLb第8页，共12页支腿的许用弯曲应力：[σb]=235Mpa支腿的弯曲应力验算：由于σb≤[σb]，所以支腿安全。4.4，支腿钢结构综合评价：支腿的结构应满足下列要求：由于：0.843≤1，所以该支腿满足要求。(5)，地脚螺栓的强度验算：5.1，地脚螺栓的拉应力：地脚螺栓螺距：tb=3mm一个地脚螺栓的内径：d1=20.752mm一个地脚螺栓的有效截面积：263.6mm2一个支腿的地脚螺栓数量:nbt=2只地脚螺栓的中心圆直径，取Db等于DB:Db=1422.2mm地脚螺栓的拉应力：85.6Mpa式中：σbt--地脚螺栓的拉应力,Mpa,当计算得的值小于0时,其值为0；所以：σbt=85.6Mpa地脚螺栓的拉应力验算：由于σbt≤[σbt]，所以安全。式中：[σbt]--地脚螺栓的许用拉应力,MPa；对于碳素钢常温下的许用应力[σbt]=147MPa。5.2，地脚螺栓的剪切应力：-13.90Mpa式中：τbt--地脚螺栓的剪切应力,Mpa,当计算得的值小于0时,其值为0；所以：τbt=0Mpa1bbcrc141WDHFAnNbCHbtbtbt216866.04bbtbttCdA