锅炉集箱吊耳的强度计算方法
吊耳计算
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=M max/W (销轴受力按均布载荷计算)M max=QL2/8 q=100×103/8.4=1.9×104kg/cm M max=1/8×1.9×104×8.42=1.676×105kg〃cmW=πd3/32=3.14×133/32=215.58cm3σ=M max/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L i=2×50+2×20+4=144cm 焊缝高度h=1.6cm τ=P/0.7hL i=100×103/0.7×1.6×144=620kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm23)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:由拉曼公式σ=P(D 2+d 2)/2sd(D 2-d 2)得:σ=178.82×103(442+12.62)/2×8.2×12.6(442-12.62) =1019.98kg/cm 2〈[σ]=1600kg/cm 2活动折页焊缝计算焊缝长度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/cm 2〈[τ]=1000kg/cm 2二、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/0.7hL i=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=551 kg/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/cm 2〈[τ]=1000kg/cm 2销轴弯曲应力弯矩M max =(1/8)QL=20×103×4.9/8=1.225×104 kg/cm 2截面系数 W=πd 3/32=3.14×7.63/32=43cm 3σ=Mmax/W=1.225×104/43=284.88 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2 3) 50t 吊耳计算在A 1-A 1截面上:σ=P(D 2+d 2)/sd(D 2-d 2)=50×103(242+9.82)/6.2×9.8(242-9.82)=1152.24 kg/cm 2〈[σ]=1600kg/cm 2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 i=50×103/0.7×1.6×102=437.68 kg/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/cm2销轴弯曲应力弯矩M max=(1/8)QL=50×103×5.7/8=3.5625×104 kg/cm2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/cm2 4)80t吊耳计算在A 1-A 1截面上:σ=P(D 2+d 2)/sd(D 2-d 2)=80×103(342+12.22)/7.2×12.2(342-12.22)=1180 kg/cm 2〈[σ]=1600kg/cm 2在B 1-B 1截面上:σ=P/(D-d)s=80×103/(34-12.2)×7.2=510 kg/cm 2〈[σ]=1600kg/cm 2 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/cm 2〈[τ]=1000kg/cm 2 销轴剪应力τ=Q/A=80×103/3.14×122/4=708 kg/cm 2〈[τ]=1000kg/cm2 销轴弯曲应力(按均布载荷计算)×103/7.2=11.11×103kg/cm 215.5cmR=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/cm2 5)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)=1186.77 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2在B1-B1截面上:σ=P/(D-d)s=100×103/(38-13)×8.2=487.8 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2焊缝长度L i=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。
吊耳计算简易公式
吊耳计算简易公式
吊耳计算简易公式包括吊索方向载荷计算公式、径向弯矩计算公式、吊耳板吊索方向的最大拉应力计算公式和最大剪应力计算公式等。
具体如下：
1. 吊索方向载荷计算公式：FL=FV/Cosα。
2. 径向弯矩计算公式：M=FH•L。
3. 吊耳板吊索方向的最大拉应力计算公式：σL=FL/［（2R-D）*S］。
4. 吊耳板吊索方向的最大剪应力计算公式：Oa=Fv/A。
需要注意的是，以上公式中的参数需要根据实际情况进行选择和代入，以获得准确的计算结果。
同时，这些公式仅适用于简易计算，对于复杂的情况或重要的工程应用，建议采用更精确的方法进行计算。
吊耳强度计算书
3.2吊耳强度校验
3.2.1正应力
将P=35169N，Fmin=80×25mm2=2000mm2，代入公式
…………………………………………（2）
得σ=17.6Mpa
σ=17.6Mpa﹤[σ]=108.3Mpa
3.2.2切应力
将P=35169N，Amin=150×25mm2=3750mm2，代入公式 …………………………………………（3）
计算
结论
1.原始数据：
1.1最大起吊重量：4780kg
1.2吊耳数量和分布：2只对称分布
1.3吊耳尺寸及焊接方式，见图1
1.4吊耳材质：20钢
1.5吊耳的抗拉强度：σb=410Mpa
2.计算公式
2.1吊耳的允许负荷计算公式：
…………………………………………………（1）
式中：P吊耳允许负荷（N）
D起重量(包括工艺加强材料)（N）
图1
图2
C不均匀受力系数C＝1.5～2
n同时受力的吊耳数，n=2
2.2吊耳的强度校验公式
…………………………………………（2）
…………………………………………（3）
式中： 垂直于P力方向的最小截面积(毫米2)
平行于P力方向的最小截面积(毫米2)
[]材料许用正应力， (牛/毫米2，即兆帕)，[]=325/3Mpa=108.3Mpa
计算
结论
得τ=9.4Mpa
τ=9.4Mpa﹤[τ]=65Mpa
所以，吊耳强度满足要求。
3.3吊耳的焊缝强度校核
如图1和图2所示，将D=46892N， ×8=5.7mm，∑l=（110×2+25）×2=490mm,代入公式 ，
计算得τh=16.8Mpa
吊耳计算
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。
吊耳强度计算书
n同时受力的吊耳数，n=2
吊耳的强度校验公式
…………………………………………（2）
…………………………………………（3）
式中： 垂直于P力方向的最小截面积(毫米2)
平行于P力方向的最小截面积(毫米2)
[]材料许用正应力， (牛/毫米2，即兆帕)，[]=325/3Mpa=
[τ]-材料的许用切应力， =65（Mpa）
我们只按a）情况进行计算。公式如下：
………………………………………………（5）
式中：D-作用于吊耳上的垂直拉力（N）；
a-焊缝宽度尺寸，如图2所示，
∑lห้องสมุดไป่ตู้焊缝总长度，mm
[τh]-焊缝许用切应力（N/mm2），[τh]=σb=
3.计算
吊耳的允许负荷计算
将D=4780×
……………………………………………………（1）
吊耳强度计算书
计算
结论
1.原始数据：
最大起吊重量：4780kg
吊耳数量和分布：2只对称分布
吊耳尺寸及焊接方式，见图1
吊耳材质：20钢
吊耳的抗拉强度：σb=410Mpa
2.计算公式
吊耳的允许负荷计算公式：
…………………………………………………（1）
式中：P吊耳允许负荷（N）
D起重量(包括工艺加强材料)（N）
K安全系数，一般取K＝～
钢材的屈服极限，按选用的钢材厚度取值。
计算
1.吊耳强度
吊耳正应力：
σ=﹤[σ]=
吊耳切应力：
τ=﹤[τ]=65Mpa
所以吊耳强度满足要求。
2.吊耳焊缝强度
τh=﹤
[τh]=
所以，吊耳焊缝强度满足要求。
吊耳强度核算(拉曼公式)
吊耳强度核算(拉曼公式)
d 为轴孔即吊耳孔内径; d1 为吊轴直径。
因为在众多的钢结
构中, 吊轴基本一直安装在轴孔内, 乃至与吊耳板固定, 作为改
变传力方式或改善传力状态的一个部件, 因此能够而且最好做到
Δ≤0、02d, 以使吊轴与轴孔能全弧面接触, 充分发挥材料的力
学性能。
而作为构件的吊耳板时, 又往往是为起吊、运输时安装
吊杆、卸扣所用, 吊轴多次插入、拔出轴孔,而且作业环境较恶劣, 如仍要求Δ≤0、02d, 则操作相当困难, 如果加工误差较大, 往
往造成吊轴无法插入轴孔, 或因吊轴、轴孔变形, 吊轴无法拔
出。
因此, 实际应用中, 经常是Δ≈0、2~0、4d>>0、02d, 以方
便吊轴的插拔。
因接触情况发生了较大变化, 以上公式也就不能
直接引用, 必须切实考虑实际情况, （1）式中：k板孔壁承压应力，MPa；P板孔壁厚度，mm；d吊耳板外缘有效半径，mm；r吊耳板材料抗剪强度设计值，N/mm2；
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吊耳计算
吊耳计算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=M max/W (销轴受力按均布载荷计算)M max=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=M max/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L i=2×50+2×20+4=144cm 焊缝高度h=1.6cmτ=P/0.7hL i=100×103/0.7×1.6×144=620kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2500 φ4003)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 12 φ126Bδ60 220 280由拉曼公式σ=P(D 2+d 2)/2sd(D 2-d 2)得:σ=178.82×103(442+12.62)/2×8.2×12.6(442-12.62) =1019.98kg/cm 2〈[σ]=1600kg/cm 2活动折页焊缝计算焊缝长度L=2×50+2×30+6=160cm焊缝高度h=1.6cmτ=P/0.7hL=178.82×103/0.7×1.6×166×2 660=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/0.7hL i=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=551 kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2 2)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R=140 A1 φ24016 2516φ94B1B1500A1550δ25140 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 i=50×103/0.7× 1.6×102=437.68 kg/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/cm2销轴弯曲应力弯矩M max=(1/8)QL=50×103×5.7/8=3.5625×104 kg/cm2截面系数W=πd3/32=3.14×9.43/32=81.5cm3500σ=Mmax/W=3.5625×104/81.5=437 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2 4) 80t 吊耳计算R=160 A 2 φ30016 4016 φ120 B 2 B 2A 2170 170在A 1-A 1截面上:σ=P(D 2+d 2)/sd(D 2-d 2)=80×103(342+12.22)/7.2×12.2(342-12.22) =1180 kg/cm 2〈[σ]=1600kg/cm 2在B 1-B 1截面上:σ=P/(D-d)s=80×103/(34-12.2)×7.2=510 kg/cm 2〈[σ]=1600kg/cm 2 焊缝长度L i =2×34+34=102cm焊缝高度h=1.6cmτ=P/0.7hL i 5007.2cm =80×103/0.7× 1.6×102=700 kg/cm 2〈[τ]=1000kg/cm 2销轴剪应力τ=Q/A=80×103/3.14×122/4=708 kg/cm 2〈[τ]=1000kg/cm 2 销轴弯曲应力(按均布载荷计算)q=80×103/7.2=11.11×103kg/cm 215.5cmR=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=πd 3/32=3.14×11.63/32=153.16cm 3 σ= M max /W=2.38×105/153.16=1554kg/cm 2〈[σ]=1600kg/cm 25) 100t 吊耳计算由拉曼公式σ=P(D 2+d 2)/sd(D 2-d 2)得:σ=100×103(382+132)/8.2×13(382-132)=1186.77 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2在B1-B1截面上:σ=P/(D-d)s=100×103/(38-13)×8.2=487.8 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2焊缝长度L i=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。
吊耳焊缝计算
注意：色区域为可修改区域，根据尺寸、材质和规范进行修改，可自动计算结果和判断是否吊耳不可受弯，即吊耳与吊绳在同一平面内
一、计算参数
吊耳吊重＝400kN吨换算到kN可直接×10
角度＝60°
恒载分项系数＝ 1.2
动力系数＝ 1.1
拉/压力＝457kN
剪力＝264kN
吊耳厚度＝30mm
吊耳宽度＝320mm
二、材料特性
吊耳材质Q345（应当与母材相同）
贴角焊缝强度＝200Mpa钢结构规范 表3.1.4-3
对接焊缝强度＝295Mpa注意与焊缝高度/板厚有关
三、强度计算
贴角焊缝计算焊缝高度＝板厚，双面焊，应使用引弧板
σf＝42Mpa计算公式见《钢结构设计规范》式7.1.3-1
τf＝24Mpa计算公式见《钢结构设计规范》式7.1.3-2
复合应力＝48Mpa√计算公式见《钢结构设计规范》式7.1.3-3βf＝1对接焊缝计算一、二级焊缝，高度＝板厚，应使用引弧板
σ＝48Mpa计算公式见《钢结构设计规范》式7.1.2-1
τ＝28Mpa计算公式见《钢结构设计规范》式7.1.2-1
复合应力＝67√计算公式见《钢结构设计规范》式7.1.2-2
动计算结果和判断是否安全。
吊耳强度计算
吊耳强度计算刀盘吊耳：拉应力计算如图所示，拉应力的最不利位置在吊耳中心孔断面，其强度计算公式为：σ＝N ／S1；σ≤［σ］；［σ］=600Mpa 。
式中：σ―拉应力；N ―荷载；S1―断面处的截面积；［σ］―钢材允许拉应力。
N N 17857184.78210100035=⨯⨯⨯=MPa mm N 61.111/61.111250161785712==⨯⨯=σ 合格。
剪应力计算如图所示，剪应力的最不利位置在吊耳中心孔断面，其强度计算公式为：τ＝ N ／S2；τ≤［τ］=600Mpa ；式中：τ―剪应力；N ―荷载；S2―断面处的截面积；［τ］―钢材允许剪应力。
N N 3549184.759.1210100035=⨯⨯⨯=[]σσ≤MPa mm N 18.22/18.2225016354912==⨯⨯=τ合格局部挤压应力计算 如图所示，局部挤压应力的最不利位置在吊耳与销轴的结合处，其强度计算公式为： F ＝N ／（t ×d ）υ； F ≤［σ］；式中：F ―局部挤压应力；N ―荷载；t ―吊耳厚度；d ―销轴直径（22t 卸扣直径39）；υ―局部挤压系数1；［σ］―钢材允许压应力。
N N 17857184.78210100035=⨯⨯⨯= MPa mm N F 17.286/17.286139161785712==⨯⨯=合格角焊缝计算 P ＝N ／l ×h ×k ；P ≤［σ1］；式中：P ―焊缝应力；N ―荷载；l ―焊缝长度55mm ×2；h ―焊缝高度10mm ；k ―折减系数0.7；［σ1］―焊缝允许应力235N/mm 2。
N N 17857184.78210100035=⨯⨯⨯= 2/91.231255107.0178571mm N F =⨯⨯⨯= 合格。
螺栓拉应力计算刀盘上部吊耳采用螺栓M20×60L ，强度等级10.9，数量10个。
吊耳强度计算书
………………………………………………（5）
式中：D-感化于吊耳上的垂直拉力（N）;
a-焊缝宽度尺寸,如图2所示,
∑l-焊缝总长度,mm
[τh]-焊缝许用切应力（N/mm²）,[τhσb
3.盘算
将D=4780×9.81N=46892N,C=1.5.N=2代入公式
……………………………………………………（1）
[τ]-材料的许用切应力, =65（Mpa）
K
钢材的屈从极限,按选用的钢材厚度取值.
盘算
吊耳正应力：
σ﹤[σ
吊耳切应力：
τ﹤[τ]=65Mpa
所以吊耳强度知足请求.
τh=Mpa﹤
[τh
所以,吊耳焊缝强度知足请求.
结论
0钢 δ>16～25mm, =325Mpa;
2.3 吊耳的焊缝强度盘算公式
本构造中：a）吊耳底面（如图1所示,110mm焊接面）焊接于井座配对法兰之上,焊接时不开坡口;同时b）吊耳正面（如图1所示,150mm焊接面）焊接于侧板（扬水管）上,焊接时不开坡口.
盘算
结论
1.原始数据：
最大起吊重量：4780kg
1.2吊耳数目和散布：2只对称散布
1.3吊耳尺寸及焊接方法,见图1
1.4吊耳材质：20钢
1.5吊耳的抗拉强度：σb=410Mpa
2.盘算公式
2.1吊耳的许可负荷盘算公式：
…………………………………………………（1）
式中： P吊耳许可负荷（N）
D起重量(包含工艺增强材料)（N）
C不平均受力系数 C＝1.5～2
n同时受力的吊耳数,n=2
2.2吊耳的强度校验公式
2.2.1正应力
吊耳强度计算书
[τh]-焊缝许用切应力（N/mm²），[τhσb
3.计算
将D=4780×9.81N=46892N，C=1.5.N=2代入公式
……………………………………………………（1）
得P=35169N
3.2吊耳强度校验
3.2.1正应力
将P=35169N，Fmin=80×25mm²=2000mm²，代入公式
D起重量(包含工艺加强资料)（N）
C不均匀受力系数C＝1.5～2
n同时受力的吊耳数，n=2
2.2吊耳的强度校验公式
2.2.1正应力
…………………………………………（2）
2.2.2切应力
…………………………………………（3）
式中： 垂直于P力方向的最小截面积(毫米2)
平行于P力方向的最小截面积(毫米2)
计算得τh=Mpa
τh=Mpa﹤[τh
所以，吊耳焊缝强度满足要求。
图1
图2
2.3吊耳的焊缝强度计算公式
本结构中：a）吊耳底面（如图1所示，110mm焊接面）焊接于井座配对法兰之上，焊接时不开坡口；同时b）吊耳正面（如图1所示，150mm焊接面）焊接于侧板（扬水管）上，焊接时不开坡口。
我们只按a）情况进行计算。公式如下：
………………………………………………（5）
式中：D-作用于吊耳上的垂直拉力（N）；
计算之巴公井开创作
结论
1.原始数据：
最大起吊重量：4780kg
1.2吊耳数量和分布：2只对称分布
1.3吊耳尺寸及焊接方式，见图1
1.4吊耳材质：20钢
1.5吊耳的抗拉强度：σb=410Mpa
2.计算公式
2.1吊耳的允许负荷计算公式：
…………………………………………………（1）
起重吊耳的设计
第二章 起重吊耳一、起重吊耳的强度计算（1） 吊耳的允许负荷按下式计算 nCD P ＝ 式中: P − 吊耳允许负荷D − 起重量(包括工艺加强材料)C − 不均匀受力系数 C ＝1。
5～2n − 同时受力的吊耳数（2） 吊耳的强度按下列公式校验1、正应力 ][min σσ<F P ＝K sσσ＝][2、切应力 ][minττ<A P ＝ ][6.0][στ＝式中： min F − 垂直于P 力方向的最小截面积(毫米2）min A − 平行于P 力方向的最小截面积(毫米2)[σ］ − 材料许用正应力（牛/毫米 2 ，即兆帕)K − 安全系数，一般取K ＝2。
5～3.0s σ− 钢材的屈服极限，按选用的钢材厚度取值。
Q235 δ≤16mm ， s σ=235Mpa;δ>16~40mm, s σ=225Mpa ；δ〉40～60mm, s σ=215Mpa ；16Mn δ≤16mm, s σ=345Mpa;δ〉16～25mm ， s σ=325Mpa;δ〉25～36mm, s σ=315Mpa;δ>36~50mm ， s σ=295Mpa;δ>50～100mm, s σ=275Mpa 。
3、吊耳的挤压强度[]s s s d F σσσσδσ42.07.06.0'6.0*=⨯=⨯<＝＝厚度铰轴挤压 在一般情况下吊耳强度仅校验其剪切强度即可，当有必要时也可校验其弯曲强度。
（3) 吊耳的焊缝强度计算* 吊耳装于面板之上* 开坡口、完全焊透.][σσ≤=dlp 单吊耳 K K 7.0=][σσ≤=∑F p 有筋板吊耳 ii 、不开坡口 ][ττ≤=∑l a p式中： P − 作用于吊耳的垂直拉力(N)。
∑F − 焊接于面板的所有吊耳板和筋板面积总和(mm 2）。
∑l − 焊缝总长度（mm)。
[σ]− 焊缝许用正应力(N/mm 2).[σ］＝0.3σbσb − 焊接母材抗拉强度（N/mm 2）。
容器吊耳的强度核算
Ρ= 01418×
192000× (10970 6) 20×19 (20- 19)
=
402M Pa
即
Ρ< 2Ρs= 2×250= 500M Pa
故满足要求。
吊耳危险截面的均布拉应力 Ρm 为
Ρm = 10970 [ 2× (50- 20) ×6 ]= 3015M Pa
弯曲应力 Ρb 为
Ρb
=
容器吊耳的强度核算
詹世平
(大连大学, 大连市 116622)
摘 要 提出了从三方面对吊耳强度进行全面核算的方法, 给出了相应的应力计算 式和强度校核条件, 并用一个实例说明了它们的应用。
关键词 容器吊耳 应力计算 强度校核
1 引言
塔、 换热器、 贮罐等压力容器与设备, 有 时需要在其外壳上设置吊耳, 用来固定或吊装 附件, 以及起吊容器或设备本体。 吊耳通常是 由不小于容器或设备壁厚的钢板焊制而成, 按 照设置方式, 有经向吊耳 (图 1a) 和环向吊耳 (图 1b) 两种。一般认为吊耳所受载荷较小, 无 需对其进行强度核算。 但当容或设备的壁厚较 小, 且吊耳可能承受较大载荷 (例如用作起吊 容器或设备本体) 时, 吊耳的强度核算就显得 很有必要, 实际使用中由于吊耳强度不足而造
吊耳强度核算(拉曼公式)
拉曼公式板孔校核表达式为：
（）
式中：
k —动载系数，k=1.1；
—板孔壁承压应力，MPa ； P —吊耳板所受外力，N ； δ—板孔壁厚度，mm ； d —板孔孔径，mm ；
R —吊耳板外缘有效半径，mm ； r —板孔半径，mm ；
—吊耳板材料抗剪强度设计值，N/mm2；
利用拉曼公式计算吊耳孔壁挤压应力，应同时注意其先决条件：
Δ=d- d 1≤0.02d
式中: d 为轴孔即吊耳孔内径; d 1 为吊轴直径。
因为在众多的钢结构中, 吊轴基本一直安装在轴孔内, 乃至与吊耳板固定, 作为改变传力方式或改善传力状态的一个部件, 因此能够而且最好做到Δ≤0.02d , 以使吊轴与轴孔能全弧面接触, 充分发挥材料的力学性能。
而作为构件的吊耳板时, 又往往是为起吊、运输时安装吊杆、卸扣所用, 吊轴多次插入、拔出轴孔,而且作业环境较恶劣, 如仍要求Δ≤0.02d , 则操作相当困难, 如果加工误差较大, 往往造成吊轴无法插入轴孔, 或因吊轴、轴孔变形, 吊轴无法拔出。
因此, 实际应用中, 经常是Δ≈0.2~0.4d>>0.02d , 以方便吊轴的插拔。
因接触情况发生了较大变化, 以上公式也就不能直接引用, 必须切实考虑实际情况,。
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受压元件承载附件局部应力 的计算 。
１ 吊耳 的结 构 形 式 图 ３ 环 向 吊耳 结 构 尺 寸
锅炉吊杆装置 的吊耳 （ 直接 焊在集箱 、 管道 或管子上 ） 分为 横 向吊耳（ 图１ ） 和纵向吊耳（ 图２ ） 两种。
本文所用公式符号说明 ：
击
图 １ 横 向 吊耳
算 方 法 是 一 样 的 。下 面 以 环 向 吊 耳 （ 图３ ） 为例 ， 采用 Ｊ Ｂ ／ Ｔ ６ ７ ３ ５— ９ ３ 《 锅 炉 吊杆 强 度 计 算 方 法 》 … 的方 法 来 说 明 吊耳 强 度 计 算 的方 法 和 步 骤 。
的可靠性 。锅炉本 体及 其连接 管道是通 过 吊杆 装置 的管部连
许用应力 ， Ｍ Ｐ ａ ． ［ ｒ］ ｏ —— 集 箱 的许 用 局 部 弯 曲应 力 ， Ｍ Ｐ ａ 。 １ ） 销 轴 直 径 应 同 时满 足 以下 条 件 ：
— —
吊耳上孔边缘到 吊耳边缘 的尺寸 ， ｍ ｍ； ｈ ｓ ， ｒ —— 吊耳的计
管 子 耳 板 的厚 度 系 数 ； —— 管 子 耳 板
算剪切高度 ， ｍ ｍ；
的单位长度 载荷 ， Ｎ ／ ｍ ｍ； Ｌ ， ——管 子耳 板 的载荷 系数 ； Ｐ ——
１ ９
技 术研 发
０ 引 言
随 着 我 国 国 民 经济 的不 断 进 步 和 发 展 ， 电 站 锅 炉 逐 步 向 大
容量和高参数发展 ， 与此 同时 ， 对 锅炉 安全性 能的要求 也越来 越高 。大型电站锅 炉均采用全悬 吊结构 ， 锅 炉本体和锅炉范 围 内管道基本都通过 吊杆装置悬 吊在锅炉构架上 ， 吊杆装置必须 具有足够的强度来 保证 锅炉在各 种规 定工况下 长期安 全可靠
力的计算 方法， 并提 出了集箱管壁上的局部最大表 面应 力极 限值 。 关键词 ： 锅炉； 集箱 吊耳 ； 强度计算 ； 局部应力计算
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６— ８ ５ ５ ４ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ８ ． ０ １ １
运行 。
正是 由于 吊杆装置 强度在保 证锅 炉安全性 能方 面的重要 性， 目前 国内各家锅炉厂都基本实现了吊杆装 置及其零件 的标 准化 、 通用化 和系列化 ， 只要进行 简单选 型就 能保 证 吊杆装 置
图 ２ 纵 向 吊耳
２ 吊耳 强 度计 算 的方 法 和 步 骤
横 向吊耳和纵向吊耳在外载荷作用下 ， 吊耳本身 的强度计
ｂ ｌ ——吊耳 的实 际宽 度 ， ｍ ｍ； ｂ ｌ —— 吊耳 的 理论 计 算 宽 度， ； ——集 箱 外 径 ， ； —— ， ｒ ｍ ｍ Ｄ ｍｍ ｄ ｈ 吊耳 的 开 孔 直 径 ， ｍｍ； ｄ ， ， ——销轴直径 ， ｍ ｍ； ｅ 一一 计 算载荷 的偏心 距 （ 见图４ ） ， ｍ ｍ； Ｆ —— 计算载荷 ， Ｎ； Ｆ ， ——垂 直 于 管子 轴 线 的 载荷 分 量 ， Ｎ；
载荷通过耳板 而在管壁 引起 的局部应力进行计算 ， 并限制其不
超 过 一 定 的极 限值 。 由 于 锅 炉 设 计 规 范 中 主 要 受 压 元 件 的计
算并 未包 括外 载荷 引起 的局部应力的计算 ， 设计人 员往往 只重
视受 压元 件本 身 的强 度 计 算 和 吊杆 装 置 的 正 确 选 型 ， 却 忽 视 了
Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ ０ Ｌ ０ ＧＹ Ａ Ｎ Ｄ ＭＡ Ｒ ＫＥ Ｔ
Ｖ Ｏ １ ． ２ １． Ｎｏ ． ８， ２ ０１ ４
集箱的计算压力 ， Ｍ Ｐ ａ ； Ｒ ——集箱的平均半径 ， ｍ ｍ； ￡ ——集箱 的有效壁 厚 ， ｍｍ； 占 —— 吊耳 的实际厚度 ， ｍ ｍ； ｏ ｒ ¨——销轴对
技 术 与 市 场
２ ０ ｌ ４ 年第２ １ 卷第８ 期
技 术 研 发
锅 炉 集箱 吊耳 的 强度 计 算 方 法
周庆壳， 康 钦福 ，周家勇
（ 华 西能 源工业 股份 有 限公 司 ， 四 川 自贡 ６ ４ ３ ０ ０ １ ）
摘 要： 介绍 了锅 炉集箱吊耳的强度计算方法 ， 讨论 了 ＷＲ Ｃ １ ０ ７ 、 Ａ Ｓ Ｍ Ｅ以及 中国标准 中的因吊耳附件 引起 的集箱局 部应
压元件上的吊耳 ， 作为锅炉 本体与 吊杆装 置之 间的 中间环节 ，
其 承 载 能 力 的 可靠 性 也 直 接 影 响 到 锅 炉 的 安 全 性 。
受压元件上耳板承受很大外部载荷时 ， 将 在耳板根部 的管
壁 上 产 生 较 高 的局 部 应 力 。为 了受 压 元 件 的 安 全 ， 必 须 对 外 部
Ｋ ＝ Ｋ ＝１ ． ０ ， 即 不 考 虑 吊耳 与集 箱 连 接 处 边 缘 过 渡 引 起 的 二 次 局 部 弯 曲应 力 和 一 次 局 部 薄 膜 应 力 集 中 。集 箱 吊 耳 部 位 可
［ ｏ ｒ ］ ——销轴 的许用应力 ， ＭＰ ａ ； ［ ｏ ｒ ］ ——集箱强度 计算 时的
接 件 与 吊 杆装 置连 接 在 一 起 的 ， 此 连 接件 通 常 采 用 受 压 元 件 上
的 焊 接 吊耳 板 和 ｕ型 箍 吊架 结 构 ， 其 中焊 接 吊耳 由于 具 有结 构
简单牢固 、 刚性好 、 承载 大 、 制造安装 方便 、 使用 时不易 产生变
形 和 扭 曲 等 优 点 而 在 锅 炉 受 压 件 上 得 到 广 泛 使 用 。焊 接 在 受
孔的支 承应力， ＭＰ ａ ； ｒ ｏ ——孔 对 销 轴 的 支 承 应 力 ， ＭＰ ａ ； ７ － —— 销轴 的切 应力 ， ＭＰ ａ ； ［ ｒ］ ｏ —— 吊耳 的许 用 应力 ， ＭＰ ａ ；
力（ ＋） 或 压应 力 （一） 。
由于集箱外载 荷不 带交 变性 质可 免除 疲劳 分析 ， 因此 取