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吊耳计算————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期：1)折页销轴强度校核销轴最大受力为副斜架起吊就位瞬间,销轴直径ф130剪应力:τ=Ｑ/Ａ=1００×103／(１３/2）２π＝7５3.78kg/cｍ２〈[τ］=10０0kg/cｍ2弯曲应力：σ=Ｍｍax/W (销轴受力按均布载荷计算)Mｍaｘ=QＬ2/8 q=100×１０３／8.4=１.9×10４kg/cmM mａx=1/８×１.９×104×8．42=1．６7６×105kg·cmW＝πd3/32=3.1４×133/32=21５.５8ｃm３σ=Ｍmａｘ/W=１.676×1０5/２15.58=777４4ｋｇ/cm2〈[σ]１）10０t固定折页验算R Hmａx=１00T由拉曼公式校核最薄断面A-Ｂσ=P(D2+d2)/2ｓd(D２－d2)＝１０0×103(4４2+13．22)/2×4×13.2(442-13．２2）=1188kg/cｍ2〈[σ］固定折页焊缝计算焊缝长度Ｌi＝2×50+2×20+4=1４4cm 焊缝高度h=1．６cmτ=P/0．7ｈLｉ=１00×103/0.7×1.6×144500 φ400 =6２０kg/cm 2〈［τ]=10０0kg ／c ｍ２３)活动折页计算主斜架起吊就位后，副斜架未起吊前,斜架主体部分底部已垫垫铁并穿上地脚螺栓，所以校核折页受力以R 3=1７8.８2T 为准。
在Ａ-B 截面上：Ｒ=220 A1２ ６０ １２φ１26 Ｂδ60220 280由拉曼公式σ=P （D 2＋ｄ2)/２s ｄ(D 2－d 2)得：σ=178．82×103(4４２+12.62）/2×８.2×12.6(442-１2.62) =１０１９.9８k ｇ/c ｍ2〈[σ]=１６０0k ｇ／cm 2活动折页焊缝计算660焊缝长度L=2×５0+２×30+6=160cm焊缝高度h=1.6cmτ=P/0.7hＬ=17８．8２×103/0．7×1.6×16６×２＝4８0.91kg/cm2〈［τ]=10００kg／cm2二、吊耳选择计算1)２0t平衡吊耳计算由拉曼公式σ=P(D２+d2)/sd(D2-d2)得:σ＝2０×１03（222+7.22）/３×7.2 (222-7.２2)= １１４８kg/cm2〈[σ]=1６00ｋg/cm２焊缝长度Ｌ＝4×30+3=123cm焊缝高度h=1.6cｍτ=P/0.７hＬｉ=20×１03/0.7×1.6×12３＝1４5.18 ｋｇ/cｍ2〈[τ］=10０0ｋg/ｃm２销轴剪应力τ=Q/A＝２0×1０3／3.１4×6．8２/4=55１ｋg/cm２〈[τ］=１０00kg/ｃm22)20t起吊吊耳选择计算在A1-Ａ1截面上:σ=P（Ｄ2+d2）/sd(D2-ｄ2)=２０×１03（28２+82)/4.９×8(２８2-８2)＝６０1 ｋｇ/cm２〈[σ]=160０kg/cｍ2在Ｂ1-Ｂ1截面上:σ=P/（D-ｄ)s＝２0×10３/(28－8)×４．９＝20４.08ｋg／cm2〈［σ]焊缝长度L=２8＋2×2２=72cm焊缝高度h=1.6ｃｍτ=P／0.7hL i=20×103/0.7×１.6×72＝248 kｇ/cm２〈[τ]=１000kg／cm2销轴剪应力τ=Ｑ/Ａ＝20×103／3.１4×7.６2/４=441 ｋg/cｍ2〈［τ]＝1000kg/cm２销轴弯曲应力弯矩M max＝(１/8)QL=20×1０3×4.９/8=1.22５×1０4 kg/cm2截面系数Ｗ=πd3/３２=3.14×7.６3/32＝43cm3σ=Mｍａx／W=１.225×１04／43=2８4．８8 kg／cm２〈[σ］=16００kg/ｃm23)5０t吊耳计算500 R＝140 A1 φ24０16 251６φ94B１B１Ａ1δ25１40 1８0在A1－A1截面上:σ=Ｐ(Ｄ2＋ｄ2）/ｓｄ(D２-d２)=５0×10３（24２＋9.８2)/6.2×9.8（２42－9．８2)=1１52．24 ｋg/cm２〈[σ]=1６00kg/cｍ２在B１-Ｂ１截面上:σ=P/(D-d)s=50×１03／（2４－9.８）×6.2＝568 ｋg/cm2〈［σ]焊缝长度L=30＋２×36=1０2cm焊缝高度ｈ＝1．6cmτ=P/0．7hL i550=50×１０３/0.7×1．6×102=43７．68ｋｇ/cm2〈[τ]=1000kｇ/ｃm２销轴剪应力τ=Q/A=50×103/3.14×9.42/４=720.85 kg／cm2〈［τ]=1000kg/c ｍ2销轴弯曲应力弯矩M mａx=（1/８)QL=50×１03×5.7/８=3.5625×1０4kg/c ｍ2截面系数Ｗ=πd3/3２=3．14×9．４3／32=8１．５cm3σ=Ｍｍax/W=3.56２5×104/81.5=437 ｋｇ／cm2〈[σ］=1６０0kg/cｍ２4)80t吊耳计算R=16０A２φ３001６４0１6φ１2０B2 B2500A2500170 1７０在A1－A1截面上:σ＝P(D2+d2)/sd(D2-d2)=8０×103(３42+12.22)/7.2×12.2(342-1２.22)＝11８0 kｇ/cｍ2〈[σ]=1600ｋｇ/cm2在B1-Ｂ1截面上:σ=P／(D-d)ｓ＝8０×10３／(３4－1２.2)×7.2=５１0 ｋg/ｃm2〈［σ］=16０0kg/ｃｍ2焊缝长度L i＝２×34＋34=１０2cm焊缝高度h=1.6ｃmτ＝P/0．7hL i=8０×１03／0.7×１.６×102=7０0 ｋg/cm２〈[τ]=10０0ｋg／ｃm2销轴剪应力τ=Ｑ/A＝８0×10３/３.14×１２2/4=708 ｋg／cm２〈［τ]＝100０ｋg/cm2销轴弯曲应力(按均布载荷计算)7.2cmｑ=80×103/7.2=11．11×１03kg/cm21５.5ｃmR=40×１03kｇM max ＝15.５R／2－q×７.２２／8=40×103×1.５5／２-１1.11×103×7.22/8＝2.38×1０5ｋg·ｍW＝πd3/３2=3．１4×１1.６3/３2=153．１６cm3σ= M max／Ｗ=2．38×10５／1５3.16＝1554kg／cm2〈[σ］=1６０0kg/cm25)10０t吊耳计算由拉曼公式σ＝P（D2+d2)/ｓd（Ｄ2-d2)得:σ=100×103(３82+132）/8.2×１3(382－1３２)=１１86.7７ｋg/cm2〈[σ]＝1６０0ｋg／cｍ2在B1-B１截面上:σ＝P/（Ｄ-d）s=1００×１03/(38-１3）×8.2=４87．8kg/ｃm2〈[σ]=1600kg/ｃｍ2焊缝长度Lｉ=2×37+38=11２cm焊缝高度ｈ=2cmτ=P/0.7ｈL i=１０0×103/0.７×２×112＝63７.76 kg／cm2〈[τ］=100０ｋｇ/cｍ2销轴剪应力τ＝Q／A=１０0×1０３/3.14×12.6２/４=802 kg/cm2〈[τ]＝１000kg／cm２。
计算容器重量W lb 冲击系数IF -吊耳材料屈服强度YSL psi 容器材料屈服强度YSV psi 吊耳孔径DH in 外圆半径R in 吊耳宽度B in 吊耳板厚TL in 吊耳加强圈厚TW in 吊孔高度H in 角焊缝尺寸——吊耳与筒体LW in 理论角焊缝尺寸——加强圈与吊耳LR in 实际角焊缝尺寸——加强圈与吊耳LP in 加强圈外径= 2 x (R - LP - 0.125)DW in每个吊耳上所受的垂直负载每个吊耳的设计负载 (FV1或FV2中的较大值)FV lb 推荐的吊钩型式 - Crosby type -推荐的吊钩轴直径DP in校核吊耳横向受力FH lb 弯曲应力 = FH x H / (TL x B 2 / 6)OK 许用弯曲应力= 0.66 x SYL 剪应力= FH / (TL x B)OK 许用剪应力 = 0.577 x Sa 组合应力 = (Sb 2+ 4 x Ss 2)0.5OK 许用组合应力 = 0.66 x SYL16,6001.0000.0000.375吊耳计算书1,50016,6001.800.0006.0002.0000.3752.0000.0003.7501,350G21307790.3125吊耳校核计算理论最小吊耳半径 = 1.5 x DH Rminin 实际吊耳半径R in OKH1 = R - DH / 2H1in H2 = (DW - DH) / 2H2in 实际吊耳截面积 = H1 x TLA1in 2实际加强圈截面积 = 2 x H2 x TW A2in 2总截面积 = A1 + A2A in 2至中心轴的半径Term 1 = (2 x TW + TL) x ln[(H2 + DH/2) / (DH/2)]tr1in Term 2 = TL x ln[(H1 + DH/2) / (H2 + DH/2)]tr2in 半径 = A / ( tr1 + tr2)NR in 偏心距 = [A1x(H1+DH) + A2x(H2+DH)] / (2xA) - NR e in 弯矩 = FV x NR / 2MB in-lb 单位负载 = FV + MB x (R - NR) / (R x e)UL lb 所需的最小截面积 = UL / (0.66 x YSL)ALmin in 2所需的最小加强圈截面积 = Almin - A1AWmin in 2理论加强圈最小板厚 = Awmin / (2 x H2)实际加强圈板厚OK 实际应力 = UL / (TL x H1 + 2 x TW x H2)OK 许用应力= 0.66 x YSL撕裂应力 = 0.5 x FV / [H2 x (TL + 2 x TW)]OK 许用应力 = 0.577 x Sa支承应力 = FV / [DP x (TL + 2 x TW)]OK 许用支承应力 = 0.85 x YSL0.001.502.001.501.380.567300.560.500.021.080.1733460.310.00加强圈角焊缝校核作用在加强圈处的负载 = FV x TW / (TL + 2 x TW)FW lb 剪应力 = FW / (p x DW x LP)OK 容许剪应力= 0.577 x Sa Sasw吊耳与容器壳体间焊缝校核焊缝高度 = 0.7071 x LW WTin 焊缝面积 = 2 x WT x B AW in 2焊缝阻力模数SWin 3吊耳与容器壳体间的剪应力校核剪应力 = FH / AWSsw OK 容许剪应力 = 0.577 x Sa Sasw吊耳与容器壳体间的弯曲应力校核最大弯曲应力 = FH x H / AW OK 容许剪应力 = 0.66 x SYL Sasw 吊耳与容器壳体间的组合应力校核组合应力 = (Sbw 2 + 4 x Ssw 2)0.5OK 容许组合应力 = 0.66 x SYL0.273.182.2500.00焊接校核吊耳弯曲应力吊耳剪应力吊耳当量应力吊耳/壳体焊缝弯曲应力吊耳/壳体焊缝剪应力吊耳/壳体焊缝当量应力吊耳曲面所受的应力吊耳撕裂应力吊耳支承应力加强圈焊缝剪应力设计：_____________________校核：_____________________审定：_____________________版本：_____________________日期：_____________________24534669398010,9568495948应力计算值 (psi)693位置13090.00115206321.61210,9566,32210,956109566321.61210,9566321.61214110描述计算值容许值。
第 58 卷第 1 期2021 年 2 月化 工 设 备 与 管 道PROCESS EQUIPMENT & PIPINGV ol. 58 No. 1Feb. 2021化工设备吊耳标准的分析和解读王猛，王志坚，石乾宇（哈尔滨锅炉厂有限责任公司，哈尔滨 150046）摘 要：对HG/T 21574—2018的吊耳选型进行了分析和解读，并将HG/T 21574—2018升版前后内容的重大变动进行了比较，为技术人员选用标准吊耳提供了参考意见。
此外探讨了综合影响系数的优化、吊耳孔承压应力校核、吊耳根部焊缝强度校核公式选择以及吊耳设计制造的几点问题，旨在帮助技术人员在深入理解标准的同时，能够合理地设计吊耳，使产品更加安全、经济。
关键词：HG/T 21574—2018；吊耳；选型设计；综合影响系数；强度校核中图分类号：TQ 050.3；TH 122 文献标识码：A 文章编号：1009-3281（2020）01-0034-005收稿日期：2020-09-27作者简介： 王猛（1986—），男，工程师。
主要从事压力容器及电站辅机的设计开发等工作。
目前，国内外仍有一些学者在研究吊耳的受力规律，由于吊耳的受力复杂，还存在很多争议，因此国内还没有统一的吊耳的计算方法和选用准则，给设计人员带来很大困扰。
文献 [1]中指出了吊耳设计选用存在的诸多问题，如：安全系数、许用应力的取值差异较大，且经验性很大。
为了解决上述问题，国内一些行业制定了相应的吊耳标准，一些企业制定了内部的吊耳企业标准，但是国家层面上尚无相应标准出台。
文献 [1]也对水利水电行业、港口交通行业、化工行业的标准进行了对比分析，发现这些行业的吊耳标准均采用了简单实用的许用应力法，而不是极限载荷法，均采用了材料力学中的拉伸、剪切、挤压强度计算，易于理解使用，但是这些经验公式的安全系数和许用应力取值具有鲜明的行业特色。
HG/T 21574—2018《化工设备吊耳设计选用规范》 [2]（以下简称《规范》）的实施日期为2018年9月，是当前化工行业通用的吊耳标准。
计算容器重量W lb 冲击系数IF -吊耳材料屈服强度YSL psi 容器材料屈服强度YSV psi 吊耳孔径DH in 外圆半径R in 吊耳宽度B in 吊耳板厚TL in 吊耳加强圈厚TW in 吊孔高度H in 角焊缝尺寸——吊耳与筒体LW in 理论角焊缝尺寸——加强圈与吊耳LR in 实际角焊缝尺寸——加强圈与吊耳LP in 加强圈外径= 2 x (R - LP - 0.125)DW in每个吊耳上所受的垂直负载每个吊耳的设计负载 (FV1或FV2中的较大值)FV lb 推荐的吊钩型式 - Crosby type -推荐的吊钩轴直径DP in校核吊耳横向受力FH lb 弯曲应力 = FH x H / (TL x B 2 / 6)OK 许用弯曲应力= 0.66 x SYL 剪应力= FH / (TL x B)OK 许用剪应力 = 0.577 x Sa 组合应力 = (Sb 2+ 4 x Ss 2)0.5OK 许用组合应力 = 0.66 x SYL16,6001.0000.0000.375吊耳计算书1,50016,6001.800.0006.0002.0000.3752.0000.0003.7501,350G21307790.3125吊耳校核计算理论最小吊耳半径 = 1.5 x DH Rminin 实际吊耳半径R in OKH1 = R - DH / 2H1in H2 = (DW - DH) / 2H2in 实际吊耳截面积 = H1 x TLA1in 2实际加强圈截面积 = 2 x H2 x TW A2in 2总截面积 = A1 + A2A in 2至中心轴的半径Term 1 = (2 x TW + TL) x ln[(H2 + DH/2) / (DH/2)]tr1in Term 2 = TL x ln[(H1 + DH/2) / (H2 + DH/2)]tr2in 半径 = A / ( tr1 + tr2)NR in 偏心距 = [A1x(H1+DH) + A2x(H2+DH)] / (2xA) - NR e in 弯矩 = FV x NR / 2MB in-lb 单位负载 = FV + MB x (R - NR) / (R x e)UL lb 所需的最小截面积 = UL / (0.66 x YSL)ALmin in 2所需的最小加强圈截面积 = Almin - A1AWmin in 2理论加强圈最小板厚 = Awmin / (2 x H2)实际加强圈板厚OK 实际应力 = UL / (TL x H1 + 2 x TW x H2)OK 许用应力= 0.66 x YSL撕裂应力 = 0.5 x FV / [H2 x (TL + 2 x TW)]OK 许用应力 = 0.577 x Sa支承应力 = FV / [DP x (TL + 2 x TW)]OK 许用支承应力 = 0.85 x YSL0.001.502.001.501.380.567300.560.500.021.080.1733460.310.00加强圈角焊缝校核作用在加强圈处的负载 = FV x TW / (TL + 2 x TW)FW lb 剪应力 = FW / (p x DW x LP)OK 容许剪应力= 0.577 x Sa Sasw吊耳与容器壳体间焊缝校核焊缝高度 = 0.7071 x LW WTin 焊缝面积 = 2 x WT x B AW in 2焊缝阻力模数SWin 3吊耳与容器壳体间的剪应力校核剪应力 = FH / AWSsw OK 容许剪应力 = 0.577 x Sa Sasw吊耳与容器壳体间的弯曲应力校核最大弯曲应力 = FH x H / AW OK 容许剪应力 = 0.66 x SYL Sasw 吊耳与容器壳体间的组合应力校核组合应力 = (Sbw 2 + 4 x Ssw 2)0.5OK 容许组合应力 = 0.66 x SYL0.273.182.2500.00焊接校核吊耳弯曲应力吊耳剪应力吊耳当量应力吊耳/壳体焊缝弯曲应力吊耳/壳体焊缝剪应力吊耳/壳体焊缝当量应力吊耳曲面所受的应力吊耳撕裂应力吊耳支承应力加强圈焊缝剪应力设计：_____________________校核：_____________________审定：_____________________版本：_____________________日期：_____________________24534669398010,9568495948应力计算值 (psi)693位置13090.00115206321.61210,9566,32210,956109566321.61210,9566321.61214110描述计算值容许值。
浅谈板式吊耳应力计算及校核摘要：根据规范对某钢梁吊装的板式吊耳进行设计，结合实际情况，采用了简化有限元分析法建模计算。
对不同的结果分析,比较各个的差异，指出计算的特点与不足，最后提出板式吊耳的设计建议。
关键词：吊耳计算拉曼公式有限元分析吊耳在钢结构制作安装过程中有着广泛的应用，其局部的强度直接影响到连接的安全，对吊装的顺利完成起关键作用。
常用的吊耳形式分为板式与管轴式，其中板式吊耳运用的更广泛。
但目前现行的规范上对于板式吊耳没有明确的设计参数，容易产生安全隐患。
本文通过结合实例，对板式吊耳常用的计算方法进行总结分析，为类似板式吊耳设计提供参考。
1.案例概况某钢结构桥梁跨度为54米，吊装总重量为171吨。
根据钢梁的结构形式确定使用4点吊装，吊耳设置在钢梁1/3处，材质为Q345B。
卸扣采用85t级，其销轴直径为85mm。
吊耳尺寸及钢丝绳、销轴、吊耳的相对关系如图1～图5所示。
图1 吊耳正视图图2吊耳侧视图图3吊耳俯视图图4吊装正视图图5 吊装时销轴与吊耳关系1.经验公式计算首先根据《钢结构设计规范》，对吊耳的截面与局部承压应力进行强度校核，如图6所示，a-b截面为抗拉主控，c-d截面为抗剪主控。
参照《石油化工大型设备吊装工程规范》，取动载系数为1.4。
计图6 吊耳不利处示意图算过程如下：（总拉力P=690KN，吊耳板，补强板，耳孔半径r=60mm，吊耳半径R1=200mm，补强板半径R2=140mm）：a -b截面:解得 33MPa , =265MPa，满足要求。
c-d截面:解图7 吊耳承压示意图得 65MPa， =155MPa，满足要求。
吊耳的承压应力出现在销轴与吊耳接触面上，如图7所示，则：，d为销轴的直径；解得 =107MPa， =1.4=371MPa，满足要求。
从结果可知，最不利为c-d截面抗剪，应力比为0.42。
虽然所有应力都满足要求，但笔者认为经验公式只是规范上螺栓校核公式的衍生，有两点未考虑：1、理论上吊耳和销轴是通过面接触来传递荷载的，但实际上吊耳受载后接触部位产生了局部的塑性变形从而形成了较小的接触面，使得局部应力很大，远离接触面的应力会急剧下降，应力分布图应如图8所示。
