耳式支座计算-2007

附塔再沸器支承耳座的设计曹晓玲，曹皓闻（中石化南京工程有限公司， 江苏 南京 211100）[摘 要] 在设计附塔再沸器的支承耳座时，不能不加分析地直接选用JB/T 4712.3-2007《容器支座 第3部分：耳式支座》中提供的耳座型号，因两种耳座的受力模型不同，会造成耳座实际承受的不同的支座反力，应通过合理的受力分析验算耳座的承载能力。

[关键词] 附塔再沸器；支承耳座；承载力验算作者简介：曹晓玲（1972—），女，江苏盐城人，1994毕业于南京化工学院化工设备与机械专业，本科学历，主任工程师，主要从事化工设计工作。

在化工工艺布置中，精馏塔与塔底再沸器之间宜按工艺流程顺序靠近布置，对于立式再沸器，可布置在塔侧并利用塔体直接支撑，具有紧凑、无需支撑钢架及基础、安装方便的优点，而此时需要在塔体与再沸器之间设置支承耳座，见图1。

图11 耳座设计中存在的问题以往耳式支座的设计，一般可参考J B /T 4712.3-2007《容器支座 第3部分：耳式支座》中提供的耳座形式进行选用，但对于附塔再沸器的耳座，如直接选用则存在以下问题：(1)JB/T 4712.3-2007中耳座的受力模型与附塔再沸器支承耳座的受力模型不相同；(2)由水平地震力产生的偏心弯矩作用于耳座上的荷载与水平地震力产生的、作用于附塔再沸器耳座上的荷载不同，JB/T 4712.3-2007提供的耳座实际承受载荷公式不适用于附塔再沸器耳座承受的荷载计算；(3)JB/T 4712.3-2007中未提供耳座的承载力验算方法。

对此，本文针对附塔再沸器的支承耳座提出了设计方法及算例。

2 设计原则2.1 塔体与再沸器之间的距离在安装与配管允许的情况下，应尽量缩短塔体与再沸器之间的距离，以避免耳座受到较大的弯曲应力，造成耳座材料的浪费及在塔壁上产生过大的局部应力。

2.2 水平地震作用计算原则NB/T 47041-2014《塔式容器》中提供了高度H 与直径D 之比大于5的裙座自支承塔器的基本自振周期计算公式及多质点体系的基本振型水平地震力计算公式，但以此计算出的水平地震力并不能作为附塔再沸器耳座上的荷载，原因在于：(1)立式再沸器作为塔的附属结构，其支承结构形式可简化为单质点简支支承，不同于塔器的立式悬臂结构；(2)附塔再沸器的高度H 与直径D 之比在一般情况下均小于5，造成再沸器支承结构的刚度较大、基本自振周期较小。

耳式支座校核方法说实话这耳式支座校核方法，我一开始也是瞎摸索。

我就知道它肯定有一些标准和规则，但具体怎么弄，真的是一头雾水。

我试过最开始就是按照书本上的公式，那些公式长得就像一团乱麻似的。

就比如说计算支座承受的力吧，那公式里各种各样的参数，什么设备重量啦、重心位置啦，还有一些附加的外力，就像一堆小零件摆在面前，让我去组装一个精密的模型一样。

我当时就犯傻，有些参数的取值就没搞准。

像设备重量，我没有把一些附件的重量计算进去，结果校核结果完全不对。

后来我发现啊，这第一步其实就像做蛋糕时称材料，一定要精确。

你得把设备相关的所有重量因素都考虑周全，不能漏了。

然后就是材料的强度计算，这感觉就像是在测试一根绳子能承受多重一样。

要考虑支座材料本身的特性，比如说它的屈服强度之类的。

我有次在计算稳定性的时候，把一些支撑的条件假设得过于理想了。

我以为只要是简答的垂直支撑就没问题，结果在实际模拟的时候发现大错特错。

其实这个部分就像搭积木一样，你不仅要考虑积木块本身的结实程度，还要考虑整个结构搭起来是不是真的稳当。

所以呢，对于支撑的结构特点、连接方式那些都得仔细研究。

还有校核计算过程中啊，单位千万千万要统一。

我差点就栽在这个上面了。

就像不同轨道的火车，你要让它们接上头，单位必须得整齐划一呀。

比如说，重量单位要是千克，长度要是米之类的，要是一个搞成了磅，一个搞成了寸，那计算肯定乱七八糟。

这耳式支座校核啊，你不能急于求成。

先把基础数据精确收集好，就像盖房子打地基一样，这个没做好，后面全是白费功夫。

当然啦，我现在也不敢说自己对所有的情况都掌握得特别熟练，比如一些特殊工况下的校核，我还在继续研究摸索呢，但上面这些都是我在实践过程中总结出来的实实在在的经验。

E102耳式支座计算书
依据耳式支座标准（JB/T4725---92）
◆耳式支座实际承受载荷按下式近似计算：
()30104-⨯⎥⎦
⎤⎢⎣⎡∙+∙++=nD S G h P kn G g m Q e e e Q-----支座实际承受的载荷，kN;
D-----支座安装尺寸，mm; D=659m.
g------重力加速度，取28.9s m g =;
G e ----偏心载荷，N ；
h-----水平力作用点至底板高度，mm; mm h 571=
k----不均匀系数，安装3个支座时，取k=1;安装3个以上支座时，取k=0.83; m 0—设备总重量（包括壳体及其附件，内部介质及保温层的质量），kg;
n----支座数量；2=n P----水平力，取P w 和P e 的最大值，N 。

水平地震力：g m P e e 05.0α= N e α-----地震系数，对7、8、9度地震分别取0.23、0.45、0.90。

水平风载荷：60001095.0-⨯=H D q f P i w N 0D ----容器外径，mm,有保温层时取保温层外径； i f -----风压高度变化系数，按设备质心所处高度取； 0H ---容器总高度，mm; 0q ----10m 高度处的基本风压值，2m N ； e S ----偏心距，mm. ◆E102数据： D=659m。

t ℃D i mm [σ]t MPa δn mm C mmδe mmm 0kgH 0mmH 1mmh mmq 0N/m 2f i δis mm D o mm a G e N S e mm [M L ]kN·m 支座-Ⅰδ3mm [Q]kN b 2mm n pcs l 2mm k S 1mm P e N P w N P N Dmm Q kN M L KN·m 计算Q245R 支座材料Q235A 支座本体允许载荷150支座处圆筒所受的支座弯矩壳体保温层厚度0支座安装尺寸偏心距00支座实际承受载荷水平力水平风载荷水平地震载荷支座不均匀系数容器外径（包括保温层）支座处壳体的允许弯矩支座数量设备总质量1950048613500设计温度壳体内径壳体材料壳体设计温度下的许用应力筒体有效厚度150支座底板离地面高度2100140筒体名义厚度10厚度附加量1设备总高度结 论Q≤[Q]合格ML≤[ML]合格基本数据4支座筋板间距230支座筋板宽度P w = 1.2f i q 0D o H 0×10-6 =6801.51取较大值支座底板螺栓孔位置1159750地面粗糙度类别B 18.8238010m高度处的基本风压值水平力作用点至支座底板高度550支座垫板厚度1219.890.83风压高度变化系数10.2471.02120地震设防烈度8地震影响系数偏心载荷45910.8047611.18P= P w 或 P= P e +0.25P w =P e = am 0g =2661.6选用支座型号B6=-+-++=)(2)22(122223S l b D D n i δδ=⨯+++=-3010])(4[nDS G Ph kn G g m Q e e e =-=31210)(S l Q M Lt ℃D i mm [σ]t MPa δn mm C mmδe mmm 0kgH 0mmH mmq 0N/m 2f i δis mm D o mm a G e N S e mm [F]kN [Q]kN n pcs k δ3mm D r mm P e N P w N P N Q kN 计算水平地震载荷P e =am 0g=2971.25水平风载荷P w =1.2f i q 0D o H 0×10-6=4989.42水平力P=P w 或P=P e +0.25P w =4989.42支座实际承受载荷17.8封头名义厚度1600基本数据支座安装尺寸1200壳体保温层厚度0偏心载荷0偏心距0设计温度50壳体内径1设备总质量2524设备总高度465512椭圆形封头的允许垂直载荷149厚度附加量 1.3封头有效厚度10.7地震影响系数0.12风压高度变化系数选用支座型号水平力作用点至支座底板高度248010m高度处的基本风压值550支座数量4支座材料Q235A支座本体允许载荷地震设防烈度7封头材料Q345R 封头设计温度下的许用应力189地面粗糙度类别B 支座A312容器外径（包括保温层）162460Q≤[Q]合格Q≤[F]合格取较大值结 论支座不均匀系数0.83支座垫板厚度=⨯+++=-3010])(4[r e e e nD S G PH kn G g m QP c MPa t ℃DN mm [σ]t MPa δn mm C mmδe mmδhn mmm 0kgH 1mH 0mmH mmL mmh mmq 0N/m 2δis mmD o mm a H c mm f i [M L ]kN·m C bt mm 支腿C7-1900-63[Q]kN [τ]t MPa [σ]t MPa δa mm n pcs δb mm W mm C b mm t 2mm Dmm L o mm ηh f mm 支座数量4支座底板厚度22支座垫板厚度105支腿H型钢高度支座底板腐蚀裕度2支腿H型钢翼板厚度12角钢支腿中心圆参数1166180壳体总长度6456支座处壳体的允许弯矩24.26支座材料Q235A 支腿许用剪切应力M2433地脚螺栓规格地脚螺栓腐蚀裕度263支座型号8封头名义厚度16壳体切线距封头直边高度582440支座本体允许载荷壳体设计温度下的许用应力113筒体名义厚度设计压力0.6计 算 简 图地面粗糙度类别B 风压高度变化系数1地震设防烈度地震影响系数设计温度200适用范围：①、DN400～1600mm；②、L/DN≤5；③、对角钢和钢管支柱H1≤5m，对H型钢H 1≤8m；④、设计温度t=200℃；⑤、设计基本风压q o =800Pa，地面粗糙度为A类；⑥、地震设防烈度8度（Ⅱ类场地上），设计基本地震加速度0.2g14厚度附加量1筒体有效厚度13容器公称直径1200壳体材料Q235B 壳体保温层厚度100H型钢70支腿型式钢管支腿底板螺栓孔距设备重要度系数1支腿与壳体装配焊缝长度360基本数据12设计温度下支腿许用应力容器外径（包括保温层）142847720.16设备质心高度H c =H-h+L/2=支承高度190010m高度处的基本风压值800设备总质量13395设备总高度8。

支座.1耳式支座：一般用于之承在钢架或梁上的以及穿越楼板的立式容器，按JB/T4712.3-2007《容器支座第3部分：耳式支座》标准选用，支座数量一般应采用4个均布，但容器直径小于等于700mm时，支座数量允许采用2个。

支座与筒体连接处是否带垫板，应根据容器材料和容器与支座连接处的强度和刚度决定。

对低温容器的支座一般要加垫板，垫板尺寸一般按JB/T4712.3-2007标准选取。

支座型式有A（或AN）型、B（BN）型，选取原则按JB/T4712.3-2007标准规定。

10.2支承式支座：多用于安装在距地坪或基础面较近的具有椭圆或碟形封头的立式容器，按JB/T4712.4-2007《容器支座第4部分：支承式之座》标准选用。

支承式支座的数量一般采用3个或4个均布，支承式支座与封头连接处是否加垫板，应根据容器材料和容器与支座连接处的强度和刚度决定，支承式支脚用于带夹套容器时，，如夹套不能承受整体重量，应将支脚用于带夹套容器时，如夹套不能承受整体重量，应将支脚焊接在容器的下封头上。

10.3腿式支座：适用于安装在刚性基础上的立式容器，按JB/T4712.2-2007《容器支座第2部分：腿式之座》标准选用。

支腿容器焊接时应避免重叠。

10.4鞍式支座：使用于卧式容器的支承，按JB/T4712.1-2007《容器支座第1部分：鞍式支座》标准选用。

卧式容器应优先考虑双支座，支座中心线的位置按标准执行容器因操作温度变化，固定侧应采用固定鞍座F 型，滑动侧采用滑动鞍座S型。

固定鞍座通常设在接管较多的一侧。

采用三个“鞍座时中间鞍座宜选用F型”，两侧的鞍座宜选用F型，两侧的鞍座可选用S型。

10.5裙式支座：裙座有圆筒形和圆锥形两种型式，适用于高大型或重型立式容器的支承，裙座与容器的焊接一般推荐用对接结构，并采用连续的圆滑过渡焊，裙座与封头的连接及设计、制造技术要求应执行标准JB/T4710-2005《钢制塔式容器》的规定。

新版耳式支座标准中支座实际承受载荷公式商榷安东发布时间：2021-09-26T03:52:05.348Z 来源：《中国科技人才》2021年第18期作者：安东[导读] 在设计中标准耳式支座的设计一般根据相关标准进行选型计算，在新版耳式支座标准NB/T47065.3中耳式支座的实际承受载荷公式中的系数进行了改变，因此笔者对于公式中系数的改变进行了计算研究，旨在探讨系数的改变是否合适。

中核能源科技有限公司北京 100193[摘要] 在设计中标准耳式支座的设计一般根据相关标准进行选型计算，在新版耳式支座标准NB/T47065.3中耳式支座的实际承受载荷公式中的系数进行了改变，因此笔者对于公式中系数的改变进行了计算研究，旨在探讨系数的改变是否合适。

[关键词] 压力容器；耳式支座；设计计算0.引言耳式支座简称耳座，由垫板、筋板和支脚板组成，常用于立式换热器等中小型设备。

具有简单、轻便的特点，但局部应力较大。

NB/T47065.3-2018[1]标准规定了耳式支座的结构型式、系列参数尺寸、允许载荷、材料和制造、检验要求以及选用方法。

为确定支座型号，标准NB/T47065.3-2018在附录A中给出了支座实际承受的载荷Q的近似计算公式，见附录中公式A.1。

载荷Q由容器垂直方向反力和弯矩引起的反力两部分组成，新标准中由弯矩引起的垂直载荷计算时弯矩前系数为2，而上一版标准JB/T4712.3-2007[2]中弯矩所乘以的系数为4。

立式容器承受的弯矩一般由偏心载荷、水平地震力和水平风载等引起，新版标准对于弯矩引起的垂直力处理上比上一版标准减小了一半。

本文将对附录公式A.1进行理论推导，给出实际的理论计算公式，从而对比分析耳式支座新老标准中支座实际载荷Q应采用何种公式进行计算更为保守。

1标准耳式支座的选型方法：耳式支座广泛应用于悬挂于楼板、梁或钢架上的立式容器支承上。

一般耳式支座按标准NB/T47065.3-2018的规定选用。

耳式支座计算载荷允许载荷
（原创实用版）
目录
1.耳式支座的定义和作用
2.计算载荷的方法和重要性
3.允许载荷的定义和影响因素
4.耳式支座的应用领域和未来发展
正文
耳式支座是一种常见的机械零件，主要用于支撑和固定机械设备的部件，以承受和分散载荷。

在机械设备的设计和使用过程中，计算载荷是非常重要的一环。

因为只有准确地计算出设备的载荷，才能保证设备的正常运行和使用寿命，同时也能确保设备的安全性能。

计算载荷的方法通常是根据设备的工作条件和使用环境，以及设备的设计和材料等因素，通过数学模型和工程经验进行估算。

这个过程需要考虑的因素非常多，包括设备的工作时间、工作强度、工作温度等。

因此，计算载荷是一项复杂而繁琐的工作，需要专业的技术人员进行。

允许载荷是耳式支座能够承受的最大载荷，超过这个载荷，耳式支座就可能发生损坏或者变形，从而影响设备的正常运行。

允许载荷的大小取决于耳式支座的材料、尺寸和结构等因素。

因此，在选择和使用耳式支座时，必须根据实际工作条件和需要，选择合适的允许载荷。

耳式支座的应用领域非常广泛，几乎涵盖了所有的机械设备行业。

包括汽车制造、航空航天、建筑工程、电力设备等。

在未来的发展中，随着科技的进步和工艺的提高，耳式支座将会更加精确和耐用，以满足不断提高的使用要求。

总的来说，耳式支座在机械设备的设计和使用中扮演着非常重要的角
色。

计算载荷和允许载荷的准确，不仅可以保证设备的正常运行，也可以提高设备的使用寿命和安全性能。

耳式支座受力计算耳式支座是一种常用的机械连接装置，用于将两个物体或零件固定在一起，并传递受力。

它通常由几个零件组成，包括两个耳朵和一个轴。

耳式支座常用于连接轴和齿轮、扭矩杆和固定结构等。

耳式支座的受力计算是确定支座在受力情况下的应力和变形。

在计算过程中，需要考虑支座和连接零件的材料性质、几何形状、外部受力等因素。

以下将详细介绍耳式支座的受力计算步骤。

首先，确定支座所受的受力情况。

支座受力主要包括轴向力、弯矩和剪切力。

轴向力是作用在支座上的沿轴线的力；弯矩是作用在支座上的力对支座的弯曲产生的力矩；剪切力是作用在支座上的力的剪切分力。

其次，计算支座的应力。

支座所受的轴向力和剪切力都会产生应力。

轴向力作用下的轴向应力可以通过应力等于力除以面积来计算，面积可以是受力面的横截面积。

剪切力产生的剪切应力可以通过剪切应力等于剪切力除以受力面面积来计算。

然后，计算支座的变形。

支座受力后会引起变形，主要包括轴向变形、横向变形和扭转变形。

轴向变形是由轴向压缩或拉伸引起的长度变化；横向变形是由弯矩引起的横向位移；扭转变形是由扭矩引起的角度变化。

这些变形可以通过典型的力学方程和材料特性来计算。

最后，评估支座的有效性。

通过对支座受力和变形的计算结果进行评估，可以判断支座是否符合设计要求。

如果支座应力和变形超过了允许范围，需要进行支座结构的修正或选用更适合的支座。

在耳式支座受力计算中，还需要考虑一些特殊情况。

例如，在耳式支座的轴向力较大或支座材料较脆弱时，可能会导致支座的破坏。

这时需要选择更强度的材料或增加支座的强度设计。

此外，压性、剪切容许应力、变形容许值等因素也需要加以考虑。

总之，耳式支座的受力计算是一项复杂的工作，需要综合考虑力学公式、材料特性和设计要求等因素。

通过合理计算和评估，可以确保支座的可靠性和安全性。