支腿强度计算 对高度及直径比较小的立式容器常常采用支腿支撑的形式。一般采用4个支腿，本体直径较小时采用3个支腿，直径较大时采用支腿不少于6个。 这里介绍的支腿强度计算方法是在比较设备设计手册和JIS 标准中支腿强度计算方法的基础上，考虑中国规范的要求和工程实用性形成的。 1 适用范围 1.1 本计算方法适用于安装在刚性基础，且同时符合下列条件的容器： 1.1.1 容器高度比不大于5 1.1.2 总高度不大于10m 1.2 当容器超出1.1所规定的尺寸限制时，水平地震力和水平风载荷应按 JB4710-92计算，不能使用本文所述的简化计算方法。 2 载荷的考虑 2.1 本计算考虑了地震载荷、风载荷、自重、偏心载荷和管道载荷等。通 过对安装工况、操作工况和试验工况的分析，计算时取最危险的情况对各个部件进行计算。 2.2 操作工况考虑风载荷和地震载荷同时作用时，仅取0.25倍风载荷与地 震载荷组合工况。 2.3 试验工况不考虑地震载荷，仅考虑0.3倍的风载荷组合工况。 2.4 地震载荷和风载荷的计算采用简化的计算方法（见JB/T4725-92附录 A ）。 2.5 虽然JB4710-92规定地震设防烈度为8度时才考虑垂直地震力，但是在 工程中，地震设防烈度为8度的情况较多，在此均考虑垂直地震力的影响。 2.6 本文各计算式中垂直地震力F ev 仅在考虑地震影响时计入。 3 载荷计算 3.1 水平地震力 mg P e e α5 .0= m ——对应于各种工况的设备质量：
m 0——设备操作质量(包括壳体及其附件，内部介质及保温层的质 量),kg m w ——设备充水质量(水压试验时),kg m min ——设备最小质量(安装工况时),kg e α——地震系数，对7、8、9度地震分别取0.23、0.45、0.90 P e ——水平地震力,N 3.2 垂直地震力 e ev P F 4875.0= F ev ——垂直地震力,N 3.3 水平风载荷 6 001095.0-?=H D q f P O i W D O ——容器外径,mm,有保温层时取保温层外径 f i ——风压高度变化系数，按设备质心所处高度取 H 0——设备迎风有效高度,mm q 0——10m 高度处的基本风压值,N/m 2
目录 摘要.................................................................................................................... 错误！未定义书签。Abstract： .......................................................................................................... 错误！未定义书签。第一章总体计算 .. (1) 一、总图及主要技术参数 (1) （一）主要技术参数 (1) （二）总图 (1) 二、稳定性计算 (3) （一）工作状态稳定性计算 (3) 第二章主梁计算 (8) 一、载荷荷及内力计算 (8) （一）移动载荷及内力计算 (8) （二）静载荷及内力计算 (8) （三）风载及内力计算 (9) 及内力计算 (10) （四）大车紧急制动惯性力F 大惯 二、主梁截面几何参数计算 (12) （一）主梁截面图 (12) 三、载荷组合及强度稳定性验算 (14) （一）载荷组合 (14) （二）弯曲应力验算 (15) （三）主梁截面危险点验算 (15) （四）.主梁疲劳强度计算 (16) （五）稳定性验算 (18) （六）验算跨中主、副板上区格的稳定性。 (19) 第三章支腿设计计算 (24) 一、支腿简图 (24) （一）刚性支腿 (24) （二）柔性支腿 (25) 二、支腿截面几何参数设计计算 (27) （一）刚性支腿截面I-I (27)
（二）刚性支腿截面II-II .................................................................................................27 （三）柔性支腿截面I-I ....................................................................................................28 （四）柔性支腿截面II-II .................................................................................................28 三、载荷以及内力计算 .. (29) （一）主梁自重对刚柔腿的作用见下图 ..............................................................................29 （二）计算载荷对刚柔支腿的作用 .....................................................................................29 （一）马鞍和支腿自重对刚、柔腿的作用 ...........................................................................30 （二）大车运行方向风载荷以及惯性力对刚、柔腿的作用 ..................................................30 （三）载荷组合 .................................................................................................................38 （四）刚性腿截面I-I 和II-II 柔性腿截面'I I -和'II II -的强度I I -σII II -σ和'I I -σ' II II -σ 计算 (40) 第四章门型架的计算 (42) 一、载荷及内力计算 .................................................................................................................42 二、强度计算 ............................................................................................................................45 参考文献 ..........................................................................................................................................47 致谢 .................................................................................................................................................48 附录2：外文翻译.. (49)
第五章 支腿的设计计算 1.载荷计算 支腿平面内计算的最不利工况是：满载小车在悬臂极限位置，起重机不动或带载荷偏斜运动并制动，同时有风载荷作用。 支腿承受的载荷有：结构设备重量、小车载荷、运动冲击力、偏斜侧向力及工作风力。 1） 一根梁上的起升载荷与小车自重： 36 1(12080)9.8110 1.1 1.079102 p N = ?+???=?∑ 2） 大车的自重 刚性支腿上端以上的自重 35 699.8110 6.77102 G G N = =??=?静总上 刚性支腿下端以上的自重 35 69189.81108.53102 G G G N = +=+??=?静总下刚（） 柔性支腿下端以上的自重 3 5 69129.81107.95102 G G G N = +=+??=?静总柔下柔（） 3）小车的惯性力为： 3 4 809.8110 2.810142 142 xc Hx G P N ??= = =??? 小车与货物的风载荷 4 1.6250(16 28.8) 1.7910 w P c q A N ==??+=? 4）垂直于门架平面的风载荷 1.604401/w q q N m =?=门 5）大车支腿以上桥架作用在支腿上的惯性力 4 2 6.23610414 H G Gx F N += =??静总惯 风载荷
4 2.5104Fw Pw N ?= ==?主（384+16+4）2504 6）作用与支腿架的风载荷和支腿自重惯性力： 464/A q N m =刚 536/A q N m =柔 1043.8/H q N m =刚 695.8/H q N m =柔 7) 偏斜运行侧向载荷 Ps 小车满载跨中4 s18.0910P N ==? 小车满载极限位置5 s2 1.06210P N =? 2.支腿内力计算 （1）门架平面的支腿内力计算 柔性支腿与主梁铰接，因此门架平面按静定简图进行内力计算： ○1满载小车位于臂端，c 点受弯矩 1 1c M H h = 32(2 3) L H P h k =?+ ∑ 21 I h k I L = ?
三一220t汽车吊支腿压力计算书 一、工程概况 大新大厦改扩建项目1#6015拆卸时需三一220t全路面汽车吊在地面上进行作业，220吨汽车吊吊装50m吊臂时作业半径12m，吊臂重量8.36t。 二.吊装计算参数 1).220t汽车吊整机自重72t; 2).220t汽车吊平衡重75t; 3).6015塔吊吊臂自重8.36t; 三、作业工况 分析现场情况，最不利吊装工况： 1.工况a— 220t汽车吊在作业半径12m处吊装吊臂；
四、支腿压力计算 1.支腿反力计算公式:N ∑∑+++=Xi Xi Xi My Yi Yi Yi Mx n Q G ****)( G ——汽车吊整车自重（含配重）； Q ——汽车吊起重载荷（吊重）； N ——汽车吊支腿反力； n ——汽车吊支腿数； Mx 、My ——作用于汽车吊上的外力对通过回转中心的X\Y 轴的力矩值； Xi 、Yi ——支腿至通过回转中心的X 、Y 轴的距离； 2.220t 汽车吊整机自重:G=72+75=147t; 3.工况a —吊装6015吊臂时的支腿最大压力: 1)50m 吊臂自重8.36t 考虑动载荷时汽车吊起吊重量:Q=8.36*1.5=12.54t(动载系数取为1.5) 2).吊装对X,Y 轴的力矩 Mx=12.54*10=125.4t.m My=12.54*6.6=82.76t.m t N 58.534 *3.8*3.8 3.8*76.824*3.8*3.8 3.8*4.1254.5421147)3(=+++= 4、220t 汽车吊支腿压力分散处理 1).600*600支腿对地下室顶板的压应力:
法兰计算： （1）螺栓所受最大拉力的计算 弯矩Mx 和My 使角点上的螺栓A 产生最大拉力，而垂直压力Q 则使螺栓中的拉力减少。螺栓A 中的最大拉力Ta 计算如下： 高强度螺栓： ][2·2·2max max t i i i i N z Q y m y Mx x m x My Ta ≤-+=∑∑ 1、 支腿强度和稳定性 （1）支腿顶部截面（开始弯曲处） ][σσ≤++=x td y d td d I y M I x M A N （2）支腿上法兰截面 ][σσ≤++=x tf y f t d I y M I x M A N 式中，分母为支腿相应截面的几何性质， 2、稳定性 （1）整体稳定性 支腿两端与主梁、横梁刚接构成空间构架，计算支腿整体稳定性时，必须考虑主梁（横梁）对支腿端部的约束影响。 空间刚架的支腿稳定性计算十分复杂，为了简化可将空间刚架分解成两个互相垂直的平面刚架来计算，而忽略两个平面刚架的相互影响。 计算支腿整体稳定性时，必须先把变截面支腿转换成等效等截面构件，按其等效的惯性矩来计算单位刚度比和支腿长细比。 t 210l μμl =
支腿的长细表：r l 0=λ 支腿整体稳定性按右式计算：][σφσ≤++= x td y d td d I y M I x M A N 20吨小车计算： 钢丝绳的选择： （1） 钢丝绳的最大拉力：根据起重机的额定起重量Q=20吨， 查起重机手册选取滑轮组倍率m=4，起升机构缠绕如图：
钢丝绳最大拉力：组 ηm G Q S 2max += kg 式中Q ——额定起重量，Q=20*103kg G ——钓钩组重量，G=364kg m ——滑轮组倍率 m=4 组η——滑轮组效率，组η=0.975 根据公式得到Smax=2610kg （2）钢丝绳的选择 所选择的钢丝绳破断拉力应满足下式； max S *n S 绳绳≥而∑=丝绳αS S * 式中；S 绳——钢丝绳破断拉力 ΣS 丝——钢丝绳破断拉力总和。 α——折减系数，对于绳6X37+1的钢丝绳α=0.82
附件三：汽车吊机支腿反力计算及梁板受力分析 一、模型建立及臂架回转过程受力分析 汽车吊机四点支承受力计算模型简图如图1所示，G 0为下车重量；G 1 为上车和吊重的 重量和，移到位于对称轴上的回转中心后产生力矩M；e 0、e 1 为G 、G 1 位置到四支腿中心 的距离，按对称轴为直角坐标系定位。R 1、R 2 、R 3 、R 4 分别是四支腿的支反力,其中R 3 、R 4 为近吊装物处两支腿反力，徐工QY130K汽车起重机支腿间距如图1中，a=3.78m，b=3.8m。 为简化计算，假设4条支腿支撑在同一水平面内，它们的刚度相同且支撑地面的刚度相同。 1、支点反力计算公式 由图1受力简图，分别计算臂架转化来的集中力矩M和吊重P，最后在支腿处迭加，根据受力平衡可得: 图 1 四支腿反力简图 e 0、e 1 为G 、G 1 位置到四支腿对称中心的距离。 2、计算底盘重心点位置 当架吊机设边梁时，所需吊幅最大，为13m，臂长约为18.8m，根据额定起重表，幅度14m、臂长21.28m最大吊重为29.3t>22t，满足起吊要求。 徐工QY130K汽车起重机车长14.95m，宽3m，行驶状态车重55t，主要技术参数详见表1。 表1 徐工QY130K汽车起重机主要参数
吊机支腿纵向距离7.56m ，横向距离7.6m ，支腿箱体位于2桥和3桥之间以及车架后端，工作时配重38000kg 。根据车轴及转盘中心位置计算吊装下车重心点G 0，尺寸位置关系详见图2，由合力矩确定的平行力系中心即为吊车重心。 图2 车轴及转盘中心位置尺寸 由轴重参数得：下车重量G 0=9100+9100+9100+12500+12700+9700=62200 kg 上车配重重量=38000 kg 上车未加配重时重心到车后边缘距离Rc 为： 9700312700 4.412500 5.7591007.62910010.04910011.46 62200 6.78Rc m ?+?+?+?+?+?= = 则下车重心G 0到臂架回转中心G 1的纵向距离为6.78-4.9=1.88m 工作臂架回转中心G 1到两后支腿的纵向距离为3.63m ，上车配重及吊重支点G 1到支腿对称轴中心O 点距离e 1=0.15m ，下车重心G 0到支腿对称中心O 的距离e 0=1.88-0.15=1.73m 。 二 、边梁吊装吊机支腿反力计算 边梁重21.97t ，不考虑铺装层，按22t 计算。 1、边梁吊装支腿反力计算 由以上计算可知： a=3.8m ，b=3.78m ，e 0=1.73 m ，e 1=0.15m ， G 0=622KN,G 1=220+380=600KN ； (1)当а=1060时吊重至臂架回转中心G 1的水平距离为7.01m ，吊重产生的力矩M=6.964×220=1542.6KN ·m ；代入上述公式得： (2)当а=440时吊重至臂架回转中心G 1的水平距离为8.744m ，M=8.882×220=1923.7 KN ·m 。代入上述公式得：
Design Calculation ITEM NAME:xxxxxxxxxxxxxx DWG.NO.xxxxxxxxxxxxxx REVISION:x Date:Date:Date: PREPARED BY ：REVIEWED BY ：APPROVED BY ：
CONTENT 1Loadings Considered3 2Vessel Technology Parameters4 3Design Data4 Required Thickness of Ellipsoidal Head 44 5Required Thickness of Shell5 6Opening Reinforcement Calculation5 7Required Nozzle Thickness Under Internal Pressure 9 8Impact Test Exemption Evaluation10 9 Post Weld Heat Treatment Exemption Evaluation11 10Check for Flange11 11 Check Inspection Openings11 12Standard Hydrostatic Test11 13Leg Design Calculation 12 14Lifting Lug Design Calculation 15
xxxxxxxxxxxxxx APPLIES ITEM YES (a) External pressure NO (b) Weight of the vessel YES (b) Weight of normal condition under operating condition YES (b) Weight of normal condition under test condition YES (c) Superimposed static reactions from weight of attached equipment NO (d) The attachment of internals NO (d) The attachment of vessel supports (saddles, lifting lugs) YES (e) Cyclic and dynamic reactions due to pressure NO (e) Cyclic and dynamic reactions due to thermal variations NO (e) Cyclic and dynamic reactions due to equipment mounted on a vessel NO (e) Cyclic and dynamic reactions due to mechanical loadings NO (f) Wind reactions NO (f) Snow reactions NO (f) Seismic reactions NO (g) Impact reactions such as those due to fluid shock NO (h) Temperature gradients NO (h) Differential thermal expansions NO (i) Abnormal pressure NO (j) Test pressure and coincident static head acting during the test YES 1. Loadings Considered ◆ AS PER ASME CODE SECTION VIII , DIV.1,2015 UG-22 ◆ General Arrangement Drawing NO. (a) Internal pressure
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。 3.改进了垫板结构。为改善容器的受力情况，JB/T4725-92将垫板四角倒圆；并在垫板中心 开一通气孔，以利于焊接或热处理时气体的排放。 ●耳式支座设计计算：
附件三： 汽车吊机支腿反力计算及梁板受力分析 一、模型建立及臂架回转过程受力分析 汽车吊机四点支承受力计算模型简图如图1所示，G 0为下车重量；G 1为上车和吊重的重量和，移到位于对称轴上的回转中心后产生力矩M ；e 0、e 1为G 0、G 1位置到四支腿中心的距离，按对称轴为直角坐标系定位。R 1、R 2、R 3、R 4分别是四支腿的支反力,其中R 3、R 4为近吊装物处两支腿反力，徐工QY130K 汽车起重机支腿间距如图1中，a=3.78m ，b=3.8m 。 为简化计算，假设4条支腿支撑在同一水平面内，它们的刚度相同且支撑地面的刚度相同。 1、支点反力计算公式 由图1受力简图，分别计算臂架转化来的集中力矩M 和吊重P ，最后在支腿处迭加，根据受力平衡可得: 图1 四支腿反力简图 011011cos sin (1)(1)()4e e R G G M b b b a αα??= ++--+???? 012011cos sin (1)(1)()4e e R G G M b b b a αα??= ++---???? 013011cos sin (1)(1)()4e e R G G M b b b a αα??= -++++???? 014011cos sin (1)(1)()4e e R G G M b b b a αα??= -+++-???? e 0、e 1为G 0、G 1位置到四支腿对称中心的距离。 2、计算底盘重心点位置 当架吊机设边梁时，所需吊幅最大，为13m ，臂长约为18.8m ，根据额定起重表，幅度14m 、臂长21.28m 最大吊重为29.3t>22t ，满足起吊要求。 徐工QY130K 汽车起重机车长14.95m ，宽3m ，行驶状态车重55t ，主要技术参数详见表1。
汽车吊机支腿反力计算及 梁板受力分析 Prepared on 22 November 2020
附件三：汽车吊机支腿反力计算及梁板受力分析 一、模型建立及臂架回转过程受力分析 汽车吊机四点支承受力计算模型简图如图1所示，G0为下车重量；G1为上车和吊重的重量和，移到位于对称轴上的回转中心后产生力矩M；e0、e1为G0、G1位置到四支腿中心的距离，按对称轴为直角坐标系定位。R1、R2、R3、R4分别是四支腿的支反力,其中 R 3、R 4 为近吊装物处两支腿反力，徐工QY130K汽车起重机支腿间距如图1中，a=，b=。 为简化计算，假设4条支腿支撑在同一水平面内，它们的刚度相同且支撑地面的刚 度相同。 1、支点反力计算公式 由图1受力简图，分别计算臂架转化来的集中力矩M和吊重P，最后在支腿处迭加，根据受力平衡可得: 图1 四支腿反力简图 e 0、e 1 为G 、G 1 位置到四支腿对称中心的距离。 2、计算底盘重心点位置 当架吊机设边梁时，所需吊幅最大，为13m，臂长约为，根据额定起重表，幅度 14m、臂长最大吊重为>22t，满足起吊要求。 徐工QY130K汽车起重机车长，宽3m，行驶状态车重55t，主要技术参数详见表1。 表1 徐工QY130K汽车起重机主要参数
吊机支腿纵向距离，横向距离，支腿箱体位于2桥和3桥之间以及车架后端，工作时配重38000kg 。根据车轴及转盘中心位置计算吊装下车重心点G 0，尺寸位置关系详见图2，由合力矩确定的平行力系中心即为吊车重心。 图2 车轴及转盘中心位置尺寸 由轴重参数得：下车重量G 0=9100+9100+9100+12500+12700+9700=62200 kg 上车配重重量=38000 kg 上车未加配重时重心到车后边缘距离Rc 为： 9700312700 4.412500 5.7591007.62910010.04910011.46 62200 6.78Rc m ?+?+?+?+?+?= = 则下车重心G 0到臂架回转中心G 1的纵向距离为工作臂架回转中心G 1到两后支腿的纵向距离为，上车配重及吊重支点G 1到支腿对称轴中心O 点距离e 1=，下车重心G 0到支腿对称中心O 的距离e 0=。 二 、边梁吊装吊机支腿反力计算 边梁重，不考虑铺装层，按22t 计算。 1、边梁吊装支腿反力计算