耳板、垫板及拉杆设计计算表格
〔耳板-垫板-拉杆〕设计计算V081112
使用说明： 红色为必须输入 蓝色为提示说明 紫色为选择输入
图中：L
W - 耳板焊缝长度，
300mm e - 耳孔中心线至垫板的距离:100mm r - 耳板中心孔半径，15mm R - 耳板端部的圆弧半径:60mm 满足要求！
t 1 - 耳板厚度，15mm d - 销轴直径，28mm （不需输入，自动计算）
φ - 拉杆直径，76mm t L - 拉杆壁厚，
5mm α - 拉杆与垫板夹角， 60
o
弧度 1.047
h f - 耳板与垫板连接角焊缝高度，(不应小于6mm)15mm 满足要求！
βf - 正面角焊缝的强度设计值增大系数，
1.22
耳板\垫板\拉杆材质：Q235-B
允许拉应力［σ］：205MPa 允许剪应力［τ］： 120MPa
销轴材质：
10.9级高强螺栓
允许拉应力［σZ ］：500MPa 允许剪应力［τZ ］：310MPa 角焊缝焊材：
Q235-B
焊缝允许拉应力［σf ］：160MPa 焊缝允许剪应力［τf ］：
160MPa
1已知拉杆轴力 F L 80.00KN 则： F H = F L •sin α69.28KN Fv = F L •cos α
40.00KN
（对直接承受动力荷载的结构，按1.0）
耳板、垫板及拉杆设计计算 V1.0 QQ:10541213。
压力容器设计耳式支座设计计算
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。
耳板、垫板及拉杆设计计算表格
平方厘米 (cm2) 1x104 1
6.4516
9.29030x10-1 929.03
平方英寸 (in2) 1550
1.550x10-1 1
144
平方英尺 (ft2)
10.7639 1.07639x10-4 6.94444x10-2
1
体积单位换算
平方米 (m3)
1 1x10-6 1.63871x10-5
1
1.01972x10-5 1.45038x10-4 2.08854x10-2
9.80665x104
1
14.2233
2048.16
6.89476x103 7.03070x10-2
1
144
47.8803 4.88243x10-4 6.94444x10-3
1
1 帕斯卡(Pa)＝1 N/m2＝1 牛顿/平方米 1 吨＝1000 kg＝103 kg＝103·10 N＝10 kN 1 kN＝0.1 吨＝100 kg 1 kN/m2＝100 kg/m2 1 N/mm2＝103 kN/m2 1 kg/cm2＝10 kN/m2 1 kg/cm2＝0.01 N/mm2
英尺4 (ft4)
1
1x108
2402510 115.862
1x10-8
1
2.40251x10-2 1.15862x10-6
4.16231x10-7 41.6321
1
4.82253x10-5
8.63097x10-3 863097
20736
1
力单位换算
牛顿(N) 1
9.80665 4.44822
千克力(kgf) 磅力(1bf) 英吨力(tonf)
长度单位换算3937013280843048121550107639929031446102373531472831681728240251011586286309720736220462444822996402101605224088507598066586769272330113558212142233204816144478803厘米cm英寸in英尺ft1x101x102397301x101328084x102254x102833333x1023048x101平方米平方厘米cm平方英尺ft1x1041550x101107639x10464516x104694444x102929030x101平方米平方厘米cm平方英尺ft1x106610237x102353147x105163871x105578704x104283168x102四次方米四次方厘米cm1x108240251x102115862x106416231x107482253x105863097x103牛顿n千克力kgf磅力1bf英吨力tonf101972x101224809x101100364x104984207x104453592x101446429x104牛顿米千克力米kgfm磅力英寸1bfin磅力英尺1bfft101972x101737562x101112985x101115212x102833333x102138255x101帕斯卡pa千克力每平方厘米磅力每平方英寸1bfin磅力每平方英尺1bfft101972x105145038x104208854x102980665x10703070x102488243x104694444x103吨1000kg1010n10knkn01吨100kg100kgm10knm001nmm
耳座设计计算
(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：。
吊耳验算计算表表
mm 一级
mm mm mm
τf=Fx/(he×2lw)
MPa
σf=Fy/(he×2lw)
MPa
直角角焊缝在各种应力综合
作用下的验算
MPa
数值 300 300 30 105 45 210 3150 6300 10 90 45 90 900 1800 4050 8100 79
12.8
194.9 37.2
24.54068
参数
名称 主耳板长度 主耳板高度 主耳板厚度 主耳板剪切面长度 主耳板洞口半径 主耳板净抗拉面长度 主耳板剪切面积
主耳板净截面抗拉面积S3 加厚板厚
加厚板半径 加厚板剪切面长度 加厚板净抗拉面长度 加厚板剪切面积
加厚板净截面抗拉面积
净剪切面面积
净抗拉面积 钢丝绳角度
构件重
合力 x分力
符号 d h t1 l1 r1
d1=d-r1*2 S1=l1*t1 S3=d1*t1
t2 r2 l2 d2 S2=l2*t2*2 S4=d2*t2*2 S12=S1+S2 S34=S3+S4 α
m/n
F Fx
单位 mm mm mm mm mm mm mm2 mm2 mm mm mm mm mm2 mm2 mm2 mm2
°
t
KN KN
191.3648.12Fra bibliotek.120
14 300 260 5.1
26.3
22.1
备注
起吊角度 落在每个 吊耳上的
重量 动力系数 与力不均 匀分配系
数 <f v=120 (满足要
求) <f c=205( 满足要求)
<f fw=160( 满足要求)
耳座计算书
材料许用应力[σ ] 圆筒名义厚度δ 保温层厚度δ
h n t
设备室 JB/T 4721.3《耳式支座》 设计条件 1500 2078 343 8 0.45 0.33 160 304 96 5 40 2000 Mpa mm mm kg N mm 1 选择耳座型号 mm Mpa ℃ mm mm N/m2 度
33mpa设计温度t160圆筒材料材料许用应力t30496mpa圆筒名义厚度n5mm保温层厚度h40mm设备操作总重量m02000kg偏心载荷gen偏心距semm厚度附加量c1mm筋板厚度210mm160mm筋板长度l2290mm70mm垫板厚度38mm其支座本体允许载荷q60kn2328676b222219600l2s12204410133mm风压高度变化系数fi15901960mm1077n取ppe4410取4个支座即n4k
耳式支座计算书
工程名称 设备位号 设备名称 页 数 示意图 第 页 共 页
1
1
设备操作总重量m0
偏心载荷Ge 偏心距Se 厚度附加量C
耳座参数 筋板厚度δ 筋板长度L2 垫板厚度δ
3 2 2
10 mm 290 mm 8 mm
筋板宽度b2 底板S1 其支座本体允许载荷[Q]=
2
160 70 60 19600
1077 N
é m g + Ge 4( P · h + Ge · S e ) ù -3 Q=ê 0 + ú ´ 10 kn nD ë û
= 6.2 kN < [Q]=60 kN 满足支座本体允许载荷的要求 支座处圆筒所受的支座弯距ML 支座弯距ML= 筒体的有效厚度δ e= Q*（l2-S1）/1000 mm 24.45 kN.m 满足要求 = 1.4 kN.m 4 根据δ e和p查表B-1内插得：[ML]=
模板拉杆计算表
2）验算柱箍（柱箍采用16a号槽钢，间距400mm）①强度验算：（按三连跨计算）W＝108×103mm3P=0.216×0.4×（1.2×69.12＋1.4×2）=7.41KNM＝3PL/4-5Pa/4＝（3×7.41×1.035/4-2×5×7.41×0.216/4）×106=1.75×106N.m δ＝M/W＝1750000/（108×103）=16.2（N/mm2）< f＝215N/mm2满足要求；②挠度验算I=8.66×106mm4 E＝2.06×105（N/mm2）P/＝0.4×0.233×（1.2×69.12）=7.73KNω＝P/×｛（3l2-4b2）b×+(a+b) ×[3l2-4(a+b)2]｝/(24EI)=7.73×｛（3×0.9512-4×0.1262）×0.126＋0.359 ×[3×0.9512-4×0.3592]｝/(24EI)=0.20mm<900/250＝3.6mm满足要求；3）拉杆验算拉杆采用M18 A=174mm2N=3P/2=3×7.41/2＝11.12KNδ＝N/A＝11.12×103/174=63.88 N/mm2< f＝170N/mm2满足要求.4. 2.0米以上非加密区50×100mm木方间距216mm、槽钢间距600。
1）荷载计算：①新浇混凝土的侧压力F1已知：γc =24KN/m3 V=2.5m/h H=4.6m β1=1.2 β2=1.15 t取6小时F＝0.22rc tβ1β2V1/2＝0.22×24×6×1.2×1.15×2.51/2＝69.12（KN/m2）F＝γcH＝24×（4.6-2.0）＝55.2（KN/m2）取其中较小者，F1=55.2（KN/m2）②倾倒混凝土时产生的压力F2浇筑混凝土采用导管，查表为2KN/m2，则F2＝2（KN/m2）2）验算纵楞①强度验算：（按三连跨计算）W＝bh2/6=50×1002/6=83.33×103mm3q＝0.233×（1.2×55.2＋1.4×2）＝16.09 KN/m＝16.09 N/mmM＝0.1ql2＝0.1×16.09×6002＝579106N.mδ＝M/W＝579106/（83.33×103）=6.95（N/mm2）< f＝13N/mm2满足要求；②挠度验算：q/＝b.F＝0.233×（1.2×55.2）＝15.43（KN/m）＝15.43（N/mm）已知I＝bh3/12=50×1003/12=4.2×106mm4E＝9500（N/mm2）ω＝0.677q/l4/100EI＝（0.677×15.43×6004）/（100×9500×4.2×106）＝0.34(mm)<600/250＝2.4mm 满足要求；3）验算柱箍（柱箍采用16a号槽钢，间距600mm）①强度验算：（按三连跨计算）W＝108×103mm3P=0.216×0.6×（1.2×55.2＋1.4×2）=8.95KNM＝3PL/4-5Pa/4＝（3×8.95×1.035/4-2×5×8.95×0.216/4）×106=2.11×106N.mδ＝M/W＝2110000/（108×103）=19.58（N/mm2）< f＝215N/mm2满足要求；②挠度验算I=8.66×106mm4 E＝2.06×105（N/mm2）P/＝0.6×0.233×（1.2×55.2）=9.26KNω＝P/×｛（3l2-4b2）b×+(a+b) ×[3l2-4(a+b)2]｝/(24EI)=9.26×｛（3×0.9512-4×0.1262）×0.126＋0.359 ×[3×0.9512-4×0.3592]｝/(24EI)=0.26mm<900/250＝3.6mm满足要求；4）拉杆验算拉杆采用M18 A=174mm2N=2P=2×8.95＝17.9KNδ＝N/A＝17.9×103/174=102.9 N/mm2< f＝170N/mm2满足要求.结论：700×700柱子模板采用18mm厚木胶合板为面板，50×100木方间距216mm作纵肋，16a号槽钢做柱箍。
耳座设计计算
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。 (一）受力分析 容器内径 Di= 壳体名义厚度t= 保温层厚 t1= 支座安装尺寸D= 设备空重m'= 设备操作质量(壳+ 附件＋介质＋保温) m0= 支座数量n= 容器总高度H0= 重心至耳座底板距 离h= 不均匀系数 k= 地震系数α = 风压高度变化系数 fi= 基本风压q0= 偏心载荷Ge= 偏心距Se= 水平地震力Pe=0.5 α m0g= 水平风载荷 Pw=0.95fiq0(Di+2* t+t1*2)H0/1000000 = 水平力 P=max{Pe,Pw}= 单个耳座最大总压 缩载荷 Q= 单个耳座最大拉伸 载荷 Q'= 耳座处壳体所受弯 矩 Ml= 3000 16 100 3775 10000 50500 4 9509 1000 0.83 0.45 1 500 0 0 111353
N/m2Biblioteka （二）筋板厚度 mm mm mm mm kg kg 筋板材料 筋板材料的许用压应 力[δ ]c= 假设筋板厚度δ 1= 支座底板宽度b= a'= b'= 筋板的柔度λ = mm mm 同压杆稳定中的折减 系数k= 每个支座的筋板数m= 筋板计算厚度δ 2= 筋板厚度δ = 垫板厚度δ 3= Q235A 105 18 360 600 545.528 155.887 0.3 2 14.3817 18 16 mm mm mm Mpa mm mm mm mm
1 Q23A 105 0.501266712 3.501266712 Mpa mm mm
第 2 页，共 2 页
N mm N
14598
耳板计算
F T T T T y T x 每段连桥吊装时采用4个吊点，分布在构件的4角，大小为150mm ×150mm ×30mm ，材质为Q345B ，与构件采用开坡口全熔透焊接。
构件最重为G max =17t ，吊绳与构件的夹角为60°。
图4-6 T1连桥吊装耳板示意图1、吊耳验算F=G max =170kN z 1242.5tan 3024.58.246x z y x T F kN T T kN T T kN ======，， 如右图所示，对三个不利截面进行验算。
（1）1-1截面 由钢结构设计规范（GB 50017━2003）表3.4.1-1可知，295170v f MPa f MPa ==，223max 1.1 1.3542.58.21041.31705030v V MPa f MPa A τ⨯⨯+⨯===<=⨯ （其中，V max 为最大的剪力设计值，1.1为考虑起吊的冲击荷载系数，1.35为荷载分项系数。
）故满足要求。
尺寸为150mm ×150mm×30mm ，孔直径为50mm 。
（2）2-2截面轴力N=T z =42.5kN，剪力25.8V kN =，M=031.1 1.3542.51020.3295150305030N MPa f MPa A σ⨯⨯⨯===<=⨯-⨯ 31.1 1.3525.81012.3170150305030v V MPa f MPa A τ⨯⨯⨯===<=⨯-⨯，故满足要求。
（3）3-3截面轴力N=42.5kN ，剪力V x =24.5kN ，V y =8.2kN ，M y =V x e=24.5×103×75=1.845×106N ·mm ，M x =V y e=8.2×103×75=6.15×105N ·mm ；365331.1 1.3542.510 1.1 1.35 1.84510 1.1 1.35 6.151011111503030150150301275121579.0250y x w y x w t M M N l t W W MPa f MPaσ⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=++=++⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=<=3v 1.1 1.35108.517015030w w V MPa f MPa l t τ⨯===<=⨯t 80.4250w MPa f MPa ==<= 故满足要求。
4712.3-2007耳式支座计算
以下各部分计算内容系根据JB/T 4712.3-2007《容器支座 第3部分:耳式支座 附录A》进行设计计算。
一、数据输入
设计压力 设计温度 壳体内径 设备总高度 支座底板离地面高度 支座底板距设备质心 p t Di H0 h fi q0 N/m2 MPa ℃ mm mm mm mm 0.6 270 1000 7767 6000 1000 B 1 650 7 0.08 MPa mm mm mm kg N mm mm mm mm mm DO n k mm mm 118 10 0.3 9.7 9131 0 0 140 289.5 70 10
附表2 对应于设防烈度α
设防烈度 设计基本地震加速度 地震影响系数最大值α
max
7 0.1g 0.08 0.15g 0.12 0.2g 0.16
8 0.3g 0.24
9 0.4g 0.32
进行设计计算。
δ3
kN
判断依据:Q<[Q]且ML<[ML]，所选耳式支座合格
耳式支座最终校核结果
距地面高度Hit
附表1 风压高度变化系数fi 地面粗糙度类别
5 10 15 20 30 40 50 60 70 80 90 100 150
A 1.17 1.38 1.52 1.63 1.80 1.92 2.03 2.12 2.20 2.27 2.34 2.40 2.64
7.265968192
33.10236
3.计算支座处圆筒所受的支座弯矩
ML
Q l 2 s1 10 3
kN m
三、校核所选耳式支座
耳式支座本体允许载荷 支座处圆筒的许用弯矩 [Q] kN [ML] kN m
110 11.3 合格
耳板计算
F T T T T y T x 每段连桥吊装时采用4个吊点，分布在构件的4角，大小为150mm ×150mm ×30mm ，材质为Q345B ，与构件采用开坡口全熔透焊接。
构件最重为G max =17t ，吊绳与构件的夹角为60°。
图4-6 T1连桥吊装耳板示意图1、吊耳验算F=G max =170kN z 1242.5tan 3024.58.246x z y x T F kN T T kN T T kN ======，， 如右图所示，对三个不利截面进行验算。
（1）1-1截面 由钢结构设计规范（GB 50017━2003）表3.4.1-1可知，295170v f MPa f MPa ==，223max 1.1 1.3542.58.21041.31705030v V MPa f MPa A τ⨯⨯+⨯===<=⨯ （其中，V max 为最大的剪力设计值，1.1为考虑起吊的冲击荷载系数，1.35为荷载分项系数。
）故满足要求。
尺寸为150mm ×150mm×30mm ，孔直径为50mm 。
（2）2-2截面轴力N=T z =42.5kN，剪力25.8V kN =，M=031.1 1.3542.51020.3295150305030N MPa f MPa A σ⨯⨯⨯===<=⨯-⨯ 31.1 1.3525.81012.3170150305030v V MPa f MPa A τ⨯⨯⨯===<=⨯-⨯，故满足要求。
（3）3-3截面轴力N=42.5kN ，剪力V x =24.5kN ，V y =8.2kN ，M y =V x e=24.5×103×75=1.845×106N ·mm ，M x =V y e=8.2×103×75=6.15×105N ·mm ；365331.1 1.3542.510 1.1 1.35 1.84510 1.1 1.35 6.151011111503030150150301275121579.0250y x w y x w t M M N l t W W MPa f MPaσ⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=++=++⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=<=3v 1.1 1.35108.517015030w w V MPa f MPa l t τ⨯===<=⨯t 80.4250w MPa f MPa ==<= 故满足要求。
耳板 垫板 拉杆 设计计算V081112
使用说明： 红色为必须输入 蓝色为提示说明 紫色为选择输入图中：L W - 耳板焊缝长度，480.000mm e - 耳孔中心线至垫板的距离:385.000mm r - 耳板中心孔半径，30.000mm R - 耳板端部的圆弧半径:150.000mm 满足要求！t 1 - 耳板厚度，60.000mm d - 销轴直径，60.000mm （不需输入，自动计算）φ - 拉杆直径，299.000mm t L - 拉杆壁厚，10.000mm α - 拉杆与垫板夹角， 11.000o弧度0.192h f - 耳板与垫板连接角焊缝高度，(不应小于6mm)20.000mm 不应小于耳板厚度的0.7倍βf - 正面角焊缝的强度设计值增大系数，1.220耳板\垫板\拉杆材质：Q235-B 允许拉应力［σ］：205.000MPa 允许剪应力［τ］： 120.000MPa销轴材质：10.9级高强螺栓66.019允许拉应力［σZ ］：500.000MPa 允许剪应力［τZ ］：310.000MPa 角焊缝焊材：Q235-B 焊缝允许拉应力［σf ］：160.000MPa 焊缝允许剪应力［τf ］：160.000MPa1已知拉杆轴力 F L 1241.000KN 则： F H = F L •sin α236.794KN Fv = F L •cos α1218.199KN（对直接承受动力荷载的结构，按1.0）耳板、垫板及拉杆设计计算 V1.0QQ:105412132由剪力验算销轴的强度则： τx = 4F L/πd2n 注：n为剪切面个数 n＝ 2.000销轴的受剪强度219.568MPa＜〔τz〕, 满足要求！3耳板与垫板连接受到的弯矩 M f计算公式；M f= F V•e469.007KN*M式中：e-吊耳孔中心线至垫板中心的距离。
4耳板的抗拉强度σ校核： 以 1-1 为危险截面计算公式： σL=F L/[2(R-r)*t1] 1-1截面86.181MPa＜〔σ〕, 满足要求！5耳板的抗剪强度τ校核： 以 2-2为危险截面计算公式： τH=F H/[(R-r)*t1] 2-2截面32.888MPa＜〔τ〕, 满足要求！τV=F V/[(R-r)*t1] 2-2截面169.194MPa*不满足！*6耳板与垫板的连接角焊缝强度校核：角焊缝面数n f 2.000角焊缝截面抵抗矩W f = n f*(l w-2h f)2*0.7h f/6903466.667mm3σ f = F H/[n f*(l w-2*h f)*0.7h f)] + M f / W f538.339MPa*不满足！*τ f = F V/[n f*(l w-2*h f)*0.7h f)]98.880MPa≤〔τf〕,满足要求！考虑综合作用[(σf/βf)2 + τf2]1/2452.205MPa*不满足！*7拉杆强度校核(未考虑受压失稳)：τx = 4F L/π（4φ*t L-4t L2）136.755MPa＜〔σ〕, 满足要求！。
吊耳带垫板及筒体局部应力校核计算
AU -73 __ ] 0 0 20.6 -77 -97 20.6 -7.9 -22
1/2
AL 73 __ __ 0 0 69 49
BU
BL
CU -24 -20 0 __ 0 __
CL
DU
DL
Am
Bm __ __ __ 0 __
Cm __ __ 0 __ __
Dm __ __ __ __ 16
244.95 mm
1-1方向的外力矩 M1 2-2方向的外力矩 M2 作用在附件中心轴上的扭矩 MT 1-1方向的外力 N1 2-2方向的外力 N2 1-1方向的横剪力 V1 2-2方向的撗剪力 V2 壳体的设计压力 Pc 材质 筒 体 许用应力 使用范围
00Cr17Ni14Mo2 [σ ] [σ ]t 118.00 MPa 117.00 MPa
10〔M2(RmT) 1/2
/M1〕（按U查图27-24） /M2〕(按U查图27-24) /M2〕（按U查图27-24）
11〔N2T(RmT) 12〔M2(RmT)
1/2
1/2
局部应力 应力 P薄膜 P弯矩 M1薄膜 M1弯矩 M2薄膜 M2弯矩 Pc薄膜 计算公式 Kaυ 1P/T2 Kbυ 2(6P/T2) Kbυ 46M1/T (RmT) Kaυ 5M2/[T (RmT) Kbυ 66M2/T (RmT) PcRm/2T P,M总值 1-1方向代数和 σ P薄膜 P弯矩 M1薄膜 M1弯矩 M2薄膜 M2弯矩 Pc薄膜
L
角焊缝系数 υ
腐蚀裕量 C 垫板材料 封头材料 综合影响系数 设备总载荷 结构尺寸 吊耳 垫板
许用应力 [σ ]H
70 板厚 S 300 板厚 TR
吊装用耳板设计
吊装用耳板的设计设耳板的受力如图1所示：图1耳板及其受力情况图中①号板为主耳板，②号板为补强板，③号板为侧板(②、③号板需通过计算确定是否需要设置)。
此时，耳板承受拉力、剪力以及弯矩的作用，需要分别对其不同的受力状态进行相应的计算。
一、计算采用荷载的确定吊装时的荷载主要来自被吊构件的自重，当吊点位置确定后，便可以通过手算或计算机计算得到各个吊点位置所受荷载的标准值V k ，则进行耳板设计时采用的荷载设计值0g v k V V γγγ=⨯⨯⨯，其中各个系数的含义及取值如下：0γ-----结构重要性系数，较为重要的结构取1.1，一般结构取1.0； g γ-----分项系数(不均匀系数)，取值范围1.2至1.4；v γ-----动力系数，取值范围1.05至1.5，对于液压提升可取1.05，混凝土构件的吊装取1.5，大多数情况取1.2或1.3即可。
二、相关计算1、主耳板的抗拉、抗剪计算主耳板的剪力及拉力破坏面及计算面如图2所示：图2主耳板的剪力及拉力破坏面示意图此时11cos 2V d t θσ=⨯⨯拉21cos 2V d t θσ=⨯⨯剪式中t 1为主耳板的厚度。
为保证安全，应满足f σ<拉(f 为主耳板的抗拉强度设计值)，及v f σ<剪(f v 为主耳板的抗剪强度设计值)。
2、主耳板的抗弯计算当主耳板与外力存在夹角时，主耳板在外力的水平分力作用下的受力状态为悬臂状态，主耳板根部的弯矩值最大，此时主耳板根部的应力为：316sin V hL t θσ⨯⨯=⨯弯为保证安全，则应满足f σ<弯(f 为主耳板的抗弯强度设计值)。
当应力情况无法满足要求时，需加设侧板(即图1中的③号板)，此时主耳板根部的应力为：321316sin 4V h L t t Lθσ⨯⨯=⨯+⨯⨯弯t 3为侧板的厚度。
为保证安全，应满足f σ<弯(f 为板件的抗弯强度设计值，侧板材料应与主耳板相同)。
3、主耳板的承压计算当采用卸扣对构件进行吊装时，还需对主耳板进行承压验算：1cos V d t θσ=⨯压d 为卸扣销直径。
吊装用耳板设计
吊装用耳板的设计设耳板的受力如图1所示：图1耳板及其受力情况图中①号板为主耳板，②号板为补强板，③号板为侧板(②、③号板需通过计算确定是否需要设置)。
此时，耳板承受拉力、剪力以及弯矩的作用，需要分别对其不同的受力状态进行相应的计算。
一、计算采用荷载的确定吊装时的荷载主要来自被吊构件的自重，当吊点位置确定后，便可以通过手算或计算机计算得到各个吊点位置所受荷载的标准值V k ，则进行耳板设计时采用的荷载设计值0g v k V V γγγ=⨯⨯⨯，其中各个系数的含义及取值如下：0γ-----结构重要性系数，较为重要的结构取1.1，一般结构取1.0； g γ-----分项系数(不均匀系数)，取值范围1.2至1.4；v γ-----动力系数，取值范围1.05至1.5，对于液压提升可取1.05，混凝土构件的吊装取1.5，大多数情况取1.2或1.3即可。
二、相关计算1、主耳板的抗拉、抗剪计算主耳板的剪力及拉力破坏面及计算面如图2所示：图2主耳板的剪力及拉力破坏面示意图此时11cos 2V d t θσ=⨯⨯拉21cos 2V d t θσ=⨯⨯剪式中t 1为主耳板的厚度。
为保证安全，应满足f σ<拉(f 为主耳板的抗拉强度设计值)，及v f σ<剪(f v 为主耳板的抗剪强度设计值)。
2、主耳板的抗弯计算当主耳板与外力存在夹角时，主耳板在外力的水平分力作用下的受力状态为悬臂状态，主耳板根部的弯矩值最大，此时主耳板根部的应力为：316sin V hL t θσ⨯⨯=⨯弯为保证安全，则应满足f σ<弯(f 为主耳板的抗弯强度设计值)。
当应力情况无法满足要求时，需加设侧板(即图1中的③号板)，此时主耳板根部的应力为：321316sin 4V h L t t Lθσ⨯⨯=⨯+⨯⨯弯t 3为侧板的厚度。
为保证安全，应满足f σ<弯(f 为板件的抗弯强度设计值，侧板材料应与主耳板相同)。
3、主耳板的承压计算当采用卸扣对构件进行吊装时，还需对主耳板进行承压验算：1cos V d t θσ=⨯压d 为卸扣销直径。
耳板计算例子
针对发电机厂家提供的转子吊装工具由于受厂房起吊高度限制而无法吊装发电机转子的实际情况，通过几个吊装方案的比较，最后采用另制吊耳板的吊装方案进行吊装。
同时，对吊装方案的比较和吊耳板的设计等作了介绍。
1工程概况安徽港口湾水电站位于安徽省宣城地区宁国市境内，在长江水系水阳江上游支流西津河上，距宁国市城区约18km，距地区所在地宣城约65km。
电站为引水式地面厂房，厂房内安装2台水轮发电机组，单机容量30MW。
电站按无人值班（少人值守）设计。
该电站两套水轮发电机组由浙江江能建设有限公司安装。
2存在问题港口湾电站由于受厂房行车起吊高度的限制，因此在吊装发电机转子时，若采用在厂家配套的转子吊装工具上缠绕钢丝绳的传统吊装方法，则无法满足起吊高度的要求。
造成这一现象的主要原因有以下几方面因素：①吊装转子专用吊具的吊轴较短，无法在其上缠绕多道钢丝绳；②转子重量为128t，起吊所用的钢丝绳必须较粗，因此无法进行任意缠绕；③厂房高度限制了转子的起吊高度：行车主钩的最高起吊高度减去转子净高后只余2m，用钢丝绳缠绕起吊收紧后其长度大大超过2m，故无法吊空转子。
3解决方案根据上述情况，公司项目部在制定吊装方案时，对以下几个方案进行了分析。
（1）改变行车的起吊高度。
由于目前行车已安装投运，且厂房高度也已无法改变，因此不予考虑。
（2）采用卷扬设备土法吊装。
由于受厂房屋顶高度限制和设备重量过大（128t）的原因，因此难度极大而无法实施。
（3）缩短设备的起吊高度。
由于主轴为转子的最长部件且为整体，因此也无法缩短。
（4）缩短行车吊钩与设备的连接距离。
根据行车起吊高度H大于工件的净高h的这种情况，理论上还是存在着起吊的可能性。
通过对以上方案的分析，认为第（4）方案最为可行。
根据H＝h＋h1＋h2（h1为工件离地净高，h2为吊具的长度），得出h1＋h2＝2m（为行车起吊高度与转子高度的差值）。
因此在必须保证h1＞0的情况，要求h2＜2m，为满足此要求，通过对吊具的比选，认为采用硬连接比较有利于控制吊具长度，才能满足此要求；因此决定采用制作专用吊耳板的方案。
吊装用耳板设计
吊装用耳板的设计设耳板的受力如图1所示：图1耳板及其受力情况图中①号板为主耳板，②号板为补强板，③号板为侧板(②、③号板需通过计算确定是否需要设置)。
此时，耳板承受拉力、剪力以及弯矩的作用，需要分别对其不同的受力状态进行相应的计算。
一、计算采用荷载的确定吊装时的荷载主要来自被吊构件的自重，当吊点位置确定后，便可以通过手算或计算机计算得到各个吊点位置所受荷载的标准值V k ，则进行耳板设计时采用的荷载设计值0g v k V V γγγ=⨯⨯⨯，其中各个系数的含义及取值如下：0γ-----结构重要性系数，较为重要的结构取1.1，一般结构取1.0； g γ-----分项系数(不均匀系数)，取值范围1.2至1.4；v γ-----动力系数，取值范围1.05至1.5，对于液压提升可取1.05，混凝土构件的吊装取1.5，大多数情况取1.2或1.3即可。
二、相关计算1、主耳板的抗拉、抗剪计算主耳板的剪力及拉力破坏面及计算面如图2所示：图2主耳板的剪力及拉力破坏面示意图此时11cos 2V d t θσ=⨯⨯拉21cos 2V d t θσ=⨯⨯剪式中t 1为主耳板的厚度。
为保证安全，应满足f σ<拉(f 为主耳板的抗拉强度设计值)，及v f σ<剪(f v 为主耳板的抗剪强度设计值)。
2、主耳板的抗弯计算当主耳板与外力存在夹角时，主耳板在外力的水平分力作用下的受力状态为悬臂状态，主耳板根部的弯矩值最大，此时主耳板根部的应力为：316sin V hL t θσ⨯⨯=⨯弯为保证安全，则应满足f σ<弯(f 为主耳板的抗弯强度设计值)。
当应力情况无法满足要求时，需加设侧板(即图1中的③号板)，此时主耳板根部的应力为：321316sin 4V h L t t Lθσ⨯⨯=⨯+⨯⨯弯t 3为侧板的厚度。
为保证安全，应满足f σ<弯(f 为板件的抗弯强度设计值，侧板材料应与主耳板相同)。
3、主耳板的承压计算当采用卸扣对构件进行吊装时，还需对主耳板进行承压验算：1cos V d t θσ=⨯压d 为卸扣销直径。
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力矩单位换算
牛顿米 (N·m) 千克力米 (kgf·m) 磅力英寸 (1bf·in) 磅力英尺 (1bf·ft)
1 9.80665 1.12985x10 1.35582
-1
1.01972x10-1 1 1.15212x10
-2
8.85075 86.7692 1 12
7.37562x10-1 7.23301 8.33333x10-2 1
四次方米 (m4) 1 1x10-8 Fra bibliotek.16231x10
-7
四次方厘米 (cm4) 1x108 1 41.6321 863097
英寸 4 (in )
4
英尺 4 (ft )
4
2402510 1 20736
115.862 4.82253x10 1
-5
2.40251x10-2 1.15862x10-6
8.63097x10-3
-6 -5
平方厘米 (cm3) 1x106 1 16.3871 28316.8
平方英寸 (in3) 61023.7 6.10237x10 1 1728
-2
平方英尺 (ft3) 35.3147 3.53147x10 5.78704x10 1
-5 -4
1.63871x10
2.83168x10-2
惯性单位换算
-4 -4
平方厘米 (cm2) 1x10 1 6.4516 929.03
4
平方英寸 (in2) 1550 1.550x10 1 144
-1
平方英尺 (ft2) 10.7639 1.07639x10 6.94444x10 1
-4 -2
6.4516x10
9.29030x10-1
体积单位换算
平方米 (m3) 1 1x10
2 2 2 3 2
-3
2048.16 144 1
6.89476x10 7.03070x10 47.8803 4.88243x10
1 帕斯卡(Pa)＝1 N/m2＝1 牛顿/平方米 1 吨＝1000 kg＝103 kg＝103·10 N＝10 kN 1 kN＝0.1 吨＝100 kg 1 kN/m2＝100 kg/m2 1 N/mm ＝10 kN/m 1 kg/cm2＝10 kN/m2 1 kg/cm ＝0.01 N/mm
力单位换算
牛顿(N) 1 9.80665 4.44822 9964.02 千克力(kgf) 1.01972x10 1 4.53592x10-1 1016.05
-1
磅力(1bf) 2.24809x10 2.20462 1 2240
-1
英吨力(tonf) 1.00364x10
-4
9.84207x10-4 4.46429x10-4 1
1.38255x10-1
压强、应力、强度单位换算
帕斯卡(Pa) 1 9.80665x104
3
千克力每平 磅力每平方 磅力每平方 2 2 方厘米 英寸(1bf/in ) 英尺(1bf/ft ) 1.01972x10-5 1.45038x10-4 2.08854x10-2 1
-2 -4
14.2233 1 6.94444x10
长度单位换算
米(m) 1 1x10
-2
厘米(cm) 1x10 1 2.54 30.48
2
英寸(in) 39.3701 3.97301x10 1 12
-1
英尺(ft) 3.28084 3.28084x10 1
-2
2.54x10-2 3.048x10-1
8.33333x10-2
面积单位换算
平方米 (m2) 1 1x10