耳座计算
- 格式:xls
- 大小:26.50 KB
- 文档页数:1
耳式支座设计计算:1基本数据:设备内径: Di=2000mm 设备总高度:H 0=8280mm 支座底板离地面高度为:H it =14000mm 水平力作用点至底板的高度:h=2200mm 基本风压:q 0=500N/mm 2地震烈度:麦卡里6度设计压力:P=0.1Mpa 设计温度:t=100℃设计材料:[σ]t =121Mpa 圆筒名义厚度:δn=14mm 钢板厚度负偏差:C 1=0.8mm 腐蚀裕量:C 2=0mm 设备总质量:m 0=15000Kg 偏心载荷:G e =0Kg 偏心距:S e =0mm 设备保温层厚度:δs=0mm 设备外径:Do=2028mm2计算支座承受的实际载荷:2.1地震载荷:16905N其中:地震系数:αc =0.232.2.风载荷:9092.781N其中:风压高度变化系数:f i = 1.14(按质心所处高度处取)水平力:P=(Pc=)9092.781N 2.3.安装尺寸:2796mm其中:底板尺寸:S 1=130mm 筋板尺寸:l 2=314mm b 2=300mm δ2=14mm 垫板尺寸:δ3=14mm==g *m *α*0.5P 0c C ==-6000i 10*H *D *q *f *0.95Pw =-+--++=)S 2(l )δ2(b )δ2δ2(Di D 1222223n2.4.支座承受的实际载荷:51.43kN 其中:支座数量:n=4个不均匀系数:k=0.83支座本体允许载荷:[Q ]=200kNQ<[Q]; 满足支座本体允许载荷的要求;3计算支座处圆筒所受的支座弯矩:19.75kN.m 筒体有效厚度:δe =13.2mm 根据δe 和P 查表B-1得:[M L ]=21.27kN.mML<[ML]; 满足支座处圆筒所受弯矩的要求;=úûùêëé+++=-3e e e 010*nD )S G 4(Ph kn G g m Q =-=312L 10)S (l Q*M所处高度处取)。
耳式支座计算载荷允许载荷耳式支座是一种常见的支座结构,广泛应用于建筑、桥梁、机械等工程领域。
在设计和使用耳式支座时,我们需要计算支座的载荷,以确定支座是否能够承受工程所需的荷载,并保证结构的稳定性和安全性。
以下是关于耳式支座计算载荷和允许载荷的一些基本知识。
1.载荷的定义:载荷是作用在支座上的外力,它可以分为静载荷和动载荷两种类型。
静载荷是指常静力作用在支座上的荷载,如自重、建筑物的静力荷载等;动载荷是指作用在支座上的周期性或不规则的动力荷载,如风荷载、地震力等。
2.载荷的计算方法:载荷的计算可以通过工程设计规范和计算公式进行。
在设计支座时,需要根据具体的工程要求和结构特点,确定相应的载荷计算方法。
例如,在计算建筑物自重荷载时,可以根据建筑物的体积、材料密度和厚度等参数,应用物理公式进行计算。
允许载荷是指支座所能承受的最大荷载。
为了确保耳式支座在工程使用过程中的稳定性和安全性,我们需要确定支座的承载能力,并设置允许载荷的上限。
允许载荷的确定需要考虑支座的结构材料、尺寸、几何形状等因素。
常见的确定允许载荷的方法包括基于力学分析和试验验证的方法。
4.耳式支座的承载能力:耳式支座的承载能力是指支座在工程使用过程中所能承受的最大荷载。
支座的承载能力需要考虑支座的结构形式和材料特性,以及支座与被支撑结构之间的力传递方式。
在计算支座承载能力时,需要进行力学分析和结构计算,包括应力、变形和稳定性等方面的考虑。
5.耳式支座的安全系数:耳式支座的安全系数是指支座的允许载荷与承载能力之间的比值。
安全系数的确定是为了保证支座在荷载作用下的稳定性和安全性。
通常情况下,工程设计中会设置一个合理的安全系数,以确保在实际使用中不会超过允许载荷。
安全系数的大小受到国家和行业规范的限制。
耳式支座在使用过程中需要进行定期的监测和维护,以确保其性能和承载能力的稳定性。
监测内容包括支座的变形、应力和位移等参数的测量,以及支座与被支撑结构之间的接触状态的检测。
(一)受力分析容器内径 Dimm 壳体名义厚度 tmm 保温层厚 t1mm 支座安装尺寸 Dmm 设备空重 m'kg 设备操作质量 m0(壳+附件+介质+保温)kg 支座数量 n容器总高度 H0mm 重心至耳座底板距离 hmm 地震系数 α风压高度变化系数 fi基本风压 q0N/m 2偏心载荷 GeN 偏心距 Semm不均匀系数 k水平地震力Pe=0.5αm0gN 容器的主要载荷水平风载荷Pw=0.95fiq0(Di+2t+2t1)H0/10^6N 水平力P=max{Pe+0.25Pw,Pw}N 单个耳座最大总压缩载荷 QN 单个耳座最大拉伸载荷 Q'N 耳座设计计算(不带盖板)计算方法按照:《化工容器》(2003年1月第一版)第8章第一节适用范围:容器高径比不大于5,且高度Ho不大于10m时。
(二)筋板厚度筋板材料筋板材料的许用应力 [σ]MPa 筋板材料的许用压缩应力 [σ]c MPa 假设筋板厚度 δ1mm 支座底板宽度 b mm 筋板参数 a'mm 垫板厚度δ3mm 每个支座的筋板数 m筋板参数 b'mm 筋板的柔度 λ筋板稳定性折减系数 k筋板计算厚度 δ2mm 筋板设计厚度 δmm (三)底板厚度底板材料底板材料的许用应力 [σ]MPa 支座底板尺寸 b1mm 两筋板间距 l mm 支座底板尺寸 b mm 计算力矩 M N.mm 底板计算厚度 δh mm(四)焊缝验算焊缝参数 h mm 焊缝总长度 L mm 焊缝参数 l mm 参数 C mm 焊缝中剪应力τMPa 连接焊缝的抗弯断面系数 ωmm3焊缝中所产生的最大拉应力 σMPa 焊缝中的合应力τmax MPa 焊缝金属的许用剪应力 [τ]L MPa 结论:(五)螺栓验算一个支座上螺栓的数量 n1螺栓材料螺栓公称直径mm 螺栓根径mm 螺栓材料的许用应力 [σ]b Mpa 螺栓计算根径 do'mm 螺栓所需根径 do mm 结论:。
1. 垫板:2. 其它:Q235-A σs 1177[σ]t1118MPa σs 2345[σ]t2163MPa 耳座所处位置标高h 015.3m 设备质心位置标高h 0'26.3m N 12个耳座螺栓圆直径D b 12050mm 顶板长度L 620mm 顶板宽度T p 200mm 顶板厚度T t 50mm G b 328mm T p 200mm 连接板高度H t 1450mm 连接板厚度T g 30mm 连接板间距l 550mm L’620mm b w 328mm T b 50mm b 850mm d 1600mm T d 12mm 自然条件及设备参数:基本风压P o 500MPa 设备风压高度系数f i (按设备耳座标高13.5取) 1.48地震烈度6αe (地震系数)0.23设备有效高度H o 29700mm 设备最大重量W 160000Kg 设备内径D i 12000mm 耳座处设备筒体厚度t 10mm 保温层厚度δin 60mm 设备当量外径D o 12140mm 设备中心至底板距离h 11000mm 水平地震力P e = 0.5*9.8*αe *W =180320N垫板长度顶板:耳座数量材料许用应力耳式支座计算耳座材料:本计算按《化工设备设计全书-换热器》立式支座和《容器支座》 JB/T 4725-92设计计算00Cr17Ni14Mo2耳座参数:连接板下边长度连接板上边长度底板长度底板:垫板厚度连接板:垫板:底板宽度底板厚度垫板宽度水平风载荷P w = 0.95*f i *P o *D o *H o ×10-6 =253472.274N 外加水平弯矩M'0N.mm 设备所受最大水力P s253472.274N 设备所受最大水平弯矩M2788195014N.mm 设备所受最大偏心载荷G e0N 设备偏心距S e0mm 设备所受最大偏心弯矩M e =G e * S e0N.mm 立式支座受力计算受力见附图1.S 1 =4M/(D b *N)-9.8W/N -53538.1739N S 2 =4M/(D b *N)+9.8W/N 207795.1594N L L =MAX[/S 1/,/S 2/]207795.1594N P =L l *E c /H t-6448.81529N E c =(D b -D o )/2-45mm 2.底板均布载荷w =L L /(l+2T g )340.6478024N/mm 底板均布载荷弯矩M b =w (l+T g )2/814324240.09N.mm 底板集中载荷弯矩M t =L L (l+T g )/430130298.12N.mm 底板最大弯矩M* =MAX[M b ,M t ]30130298.12N.mm 底板最大应力S b =6M*/(b w T b 2)220.465596MPa 底板应力校核S b <0.9σs 23.顶板均布载荷w' =P/(l+2T g )-10.5718283N/mm 顶板均布载荷弯矩M d =w’(l+T g )2/8-491722.166N.mm 顶板弯曲应力S b =6M d /(T p 2T t )-1.4751665MPa 顶板应力校核S b <[σ]t 24.连接板斜角β =arctan[(G b -T p )/H t ]5.044757477°偏心距 e =E c -G b /2-209mm 连接板最大应力S c = 0.5L L (1+6e/G b )/(G b T g Cos 2β)-30.0412952MPa 连接板应力校核S c <[σ]t25.焊缝线长度L' =2(b+d)4900mm 直线截面模数Z =b*d+d 2/32213333.333mm 2单个支座水平力底板计算合格合格最大压缩力合格连接板计算:垫板计算:顶板计算:连接板上支座反力至壳体距离最大向上拉力:单个支座反力支座反力产生的单位剪切力f 1 =L L /L’42.4071754N/mm 支座反力产生的单位弯曲力f 2 =L L *E C /Z -4.22475098N/mm 支座受水平力产生的单位剪切力f 3 =Ps/L’51.72903551N/mm 支座所受单位合力f =(f 1+f 3)2+f 22)1/294.23096479N/mm 等边填角焊缝系数φ一般取0.55焊缝最大允许单位力f w = 0.707*T d *φ*[σ]550.6116N/mm 垫板焊缝校核条件f <f w6.连接架外伸长度a 70mm 焊缝高度c10mm 焊缝线长度L' =2d 3200mm 直线截面模数Z =d 2/3853333.3333mm 2支座反力产生的单位弯曲力f 1 =L 1a/Z 17.04569667N/mm 支座反力产生的单位剪切力f 2 =L 1/L’64.93598733N/mm 支座受水平力产生的单位剪切力f 3 =P s /L’79.21008563N/mm 支座所受单位合力 f =((f 1+f 3)2+f 22)1/2116.1114037N/mm 等边填角焊缝系数φ一般取0.55焊缝最大允许单位力f w = 0.707c φ[σ]458.843N/mm 垫板焊缝校核条件f <f w耳座处筒体的应力校核1.设计参数:设备直径:D i =12000mm设计压力:p =0Mpa筒体名义厚度:δ =20mm腐蚀裕量:C 2 =1mm钢板厚度负偏差:C 1 =0.8mm筒体有效厚度:δei =18.2mm2.耳座实际承受载荷耳座最终校核结果合格合格连接架的两条纵焊缝计算:合格耳座实际承受载荷近似计算(按JB/T 4725-92)234.56KN其中:k 为不均匀系数k =0.833.计算支座处圆筒所受的支座弯矩:58.17kN.m其中:l 2 = G b =328mmS 1 =80mm4.圆筒轴向力4.1由内压或外压引起的轴向应力:0Mpa4.2由重力及垂直地震力引起的轴向应力:2.542Mpa其中:F v = 0.65*αe *0.75*m 0g =175812N垂直地震力m 0 = W =160000Kg4.3由最大弯矩引起的轴向应力:1.355Mpa其中:M max = M = 2.8E+09N.mm5.圆筒稳定性校核[σ]cr = K [σ]t =141.6Mpa 其中:K = 1.2σ1+σ2+σ3 = 3.896Mpaσ<[σ]cr; 圆筒稳定性满足要求;6.圆筒拉应力校核-σ2+σ3 =-1.187Mpa[σ] = K [σ]t φ =120.4Mpaσ≤K[σ]φ; 圆筒拉应力满足要求;Q = 0.001[(9.8W+G e )/(kN)+4(Ph+G e S e )/(ND b )] ==-=312L 10)S (lQ*M =±=eii v02δπD F g m σ==ei i14δpD σ==ei2i max3δπD M 4σ。
工程名:
设备位号:
设备名称:
图 号:
设计单位:
设计: 日期:
校核: 日期:
审核: 日期:
审定: 日期:
耳式支座计算单位 安徽华东化工医药工程有限责任公司
计算条件 设备简图
设备类型一般设备
设计压力P0.6 Mpa
设计温度T50 ℃
设备内径Di2800 mm
焊接接头系数K0.85
筒体材料名称Q235-B
设计温度许用应力[σ1]t113 MPa
筒体名义厚度δn12 mm
设备总高度H06500 mm
设备总质量m035000 Kg
地震设防烈度8度+0.3g
地震影响系数α0.24
10m处基本风压q0550
风压高度变化系数f i 1
偏心载荷Ge10000 N
偏心距Se2000 mm
水平力作用点至地板高度h1500 mm
支座型号A7
适用容器公称直径DN1700-3400 mm
支座数量n 4 个
筋板和底板的材料名称Q235-B
筋板和底板材料的许用应力[σ2]t113 MPa
地脚螺栓的材料名称 Q235-B
地脚螺栓许用应力及屈服强度MPa
单个地脚螺栓座螺栓数n1 1 个
地脚螺栓规格M30
耳式支座简图及结构参数
H 480 l1 375 b1 280 δ1 22 s1 130 l2 300 b2 280 δ2 14 l3 600 b3 480 δ3 14 e 70 b4 50 δ4 14 d 36。