腿式支座计算
卧式容器的支座
一、卧式容器的支座卧式容器的支座有三种：鞍座、圈座和支腿。
㈠鞍式支座鞍座是应用最广泛的一种卧式容器支座，常见的卧式容器和大型卧式贮槽，热交换器等多采用这种支座。
鞍式支座如上图所示，为了简化设计计算，鞍式支座已有标准JB/T4712-92 《鞍式支座》，设计时可根据容器的公称直径和容器的重量选用标准中的规格。
鞍座是由横向筋板、若干轴向筋板和底板焊接而成。
在与设备连接处，有带加强垫板和不带加强垫板两种结构。
鞍式支座的鞍座包角q为120°或150°，以保证容器在支座上安放稳定。
鞍座的高度有200、300、400和500mm四种规格，但可以根据需要改变，改变后应作强度校核。
鞍式支座的宽度b可根据容器的公称直径查出。
鞍座分为A型（轻型）和B型（重型）两类，其中重型又分为BⅠ～BⅤ五种型号。
其中BⅠ型结构如BⅠ型鞍座结构图所示。
A型和B型的区别在于筋板和底板、垫板等尺寸不同或数量不同。
BI型鞍座结构图鞍座的底板尺寸应保证基础的水泥面不被压坏。
根据底板上螺栓孔形状的不同，每种型式的鞍座又分为固定式支座（代号F)和滑动式支座（代号S)两种安装形式，固定式鞍座底板上开圆形螺栓孔，滑动式支座开长圆形螺栓孔。
在一台容器上，两个总是配对使用。
在安装活动支座时，地脚螺栓采用两个螺母。
第一个螺母拧紧后倒退一圈，然后用第二个螺母锁紧，这样可以保证设备在温度变化时，鞍座能在基础面上自由滑动。
长圆孔的长度须根据设备的温差伸缩量进行校核。
一台卧式容器的鞍式支座，一般情况下不宜多于两个。
因为鞍座水平高度的微小差异都会造成各支座间的受力不均，从而引起筒壁内的附加应力。
采用双鞍座时，鞍座与筒体端部的距离A可按下述原则确定（见上图）：当筒体的L/D较大，且鞍座所在平面内又无加强圈时，应尽量利用封头对支座处筒体的加强作用，取A≤0.25D；当筒体的L/D较小，d/D较大，或鞍座所在平面内有加强圈时，取A≤0.2L。
㈡圈座在下列情况下可采用圈座：对于大直径薄壁容器和真空操作的容器，因其自身重量可能造成严重挠曲；多于两个支承的长容器。
腿式支座计算
δ 2n =
H= h2= L= W= DN=
δa = t2=
σC=
式中： A-单根支腿的横截面面积，mm^2； 支腿的临界许用应力[σcr]计算： λ −支腿的有效长细比； λ =0.7H/i
λ − 支腿的极限长细比； λ = π 2E
0.6 ReL
A= λ=
λ=
i=
E= ReL= Imin= IX-X= IY-Y= ns= η= [σcr]=
式中： Db-地脚螺栓的中心圆直径，mm； Db=DB nbt-一个支腿的地脚螺栓数，mm； Abt-一个地脚螺栓的有效截面积，mm^2；
Abt =
Db= nbt= Abt=
2
π
d1 − Cbt − 4
0.866tb 6
d1-地脚螺栓的内径，mm； Cbt-地脚螺栓腐蚀裕度，mm； tb-地脚螺栓螺距，mm； [σbt]-地脚螺栓的许用拉应力，MPa； 校核 5.2 地脚螺栓的剪切应力τbt：
δb = B
σc1= b1= b2= [σc1]=
σc1≤[σc1] mm
3σ c1
（此为设计时所要考虑的厚度）
+ Cb
式中： B-支腿到基础板边缘的最大长度，mm； [σ]-基础板的许用应力，MPa； Cb-支腿底板腐蚀裕度，mm；
[σ ]
δb= B= [σ]= Cb=
7. 支腿装配焊缝的强度计算： 7.1 支腿装配焊缝的弯曲应力σf：σf=RL 1/Z， 式中： Z-焊缝的抗弯截面模量，mm^3；
hf1= tf1= [B]= φ=
7.2 支腿装配焊缝的剪切应力σf：τ1=FL2/A1， Mpa A1 = 2 × h f 1 × t f 1 / 2 式中： A1-焊缝的横截面积，mm^2； 校核 τ1≤[B] 7.3 支腿装配焊缝的当量应力σz： σ Z 校核
JBT4712.2-2007-腿式支座载荷计算(带公式)
1422.2 2
20.752 2 3
263.6 85.6 147
2019/8/12
腿式支座计算
共6页码 第5页
序号
数值名称
符号 单位
公式
计算
σ bt ≤[σ bt]
2 地脚螺栓的剪切应力：
地脚螺栓的剪切应力： τ bt Mpa (FH-0.4W1)/(NnbtAbt) τ bt Mpa 当计算的值τ bt小于0时，其值填为0
2 6.70
16
1 支腿装配焊缝的弯曲应力：
每条装配焊缝的计算长度 hf1 ㎜ hf-10
钢管为2(hf-10)
350
焊缝的焊脚高度
tf1 ㎜
12
焊缝的抗弯截面模量
Z ㎜3 2(hf12/6)(tf1/20.5)
346482.3
支腿装配焊缝的弯曲应力 σ f Mpa RL1/Z
35.70
焊缝系数
φ
0.49
地脚螺栓的内径
d1 ㎜
地脚螺栓的腐蚀裕量 Cbt ㎜
地脚螺栓的螺距
tb ㎜
一个螺栓的有效截面积 Abt ㎜2 π /4(d1-Cbt-0.866tb/6)2
地脚螺栓的拉应力
σ bt Mpa 1/(NnbtAbt)(4FHHC/Db-W1)
碳钢地脚螺栓许用应力 [σ bt] Mpa 常温下
182.54 235 通过
L1
㎜
H+hf/2+50
数值
1.04 63 通过
360 2130
壳体外壁至支柱形心的距离 e ㎜ 对H型钢支柱
W/2+垫板厚
102
㎜ 对钢管支柱
20
㎜ 对角钢支柱
JBT4712.2-2007 腿式角钢支柱支座载荷计算--按Excel打印
λ
支腿的极限长细比
λ1
系数
ns
0.7H/i1
π2 E
0.6
ReL
由于λ ≤λ 1 则: 3 2 λ2 ＋2 3 .λ1
设备重要度系数 支腿的临界许用应力
支腿的临界许用应力
η [σ cr] Mpa
[σ cr] Mpa [σ cr] Mpa
1.2[1-0.4(λ /λ 1)2]ReL/(nsη ) 若λ ＞λ 1时, 则: 0.227ReL/(λ /λ 1)2
PW
N 1.2fiq0D0H0×10-6
1.0 350 828.3
地震影响系数
ae
7度: 0.08、 0.12 9度: 0.32
8度: 0.16、 0.24
0.08
设备操作质量 重力加速度 水平地震作用标准值 3 载荷的确定：
m0 kg 壳体+附件+内部介质+保温+平台梯子 1670
g m/s2
9.80665
D
查JB/T4712.2表2:D
563
角钢支腿中心圆直径
DB ㎜ D+2(δ2n+δa）
595
单根支腿垂直反力
FL1
N
4FHHc NDB
－
W1 N
弯矩的拉伸侧
844.5
单根支腿垂直反力
FL2
N
-4FHHc NDB
－
W1 N
弯矩的压缩侧 -11762.58
三、 支腿稳定及强度计算 1 支腿稳定计算 假定支腿与壳体的连接为固接，支腿端部为自由端， 单根支腿内产生的最大应力，发生在受压侧的支腿内。
τ bt ≤[τ bt]
W
㎜3
查型钢截面特性(软件)
立式容器支腿的设计与计算
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ６ － － ４ ３ １ １ （ ２ ０ １ ３ ） ３ ２ — ０ ０ ５ ５ — ０ ２
０ 引 言
一
时有发生 ， 在 一些大 直径设备 中 ， 为 了 保 证 足 够 的 底 部 空
在立式设备支撑设计 中， 支腿式 支撑是常用 的型式之 间， 还得选 用腿式支座。 ②地质 条件 及设计 温度限制 ； 标 准 然而 ， 在 我 国现 行 支腿 标 准 Ｊ Ｂ ／ ｒ 【 ４ ｌ ７ １ ２ ． ２ — ２ ０ ０ ７中 ， 选 用 中规 定 设 计 温 度 不 高于 ２ ０ ０ ℃， 风 压 不 高于 ８ ０ ０ Ｐ ａ ， 抗 震 设 标 准 支 腿 有 一 定 局 限性 ，其 局 限性 主 要 有 以 下 几 个 方 面 ： 防 烈度不 高于 ８度等 ， 事实上在 设计 温度 高于 ２ ０ ０ ℃或 气
。
① 工程直径 限制 ； 标 准规定 了公 称直径 Ｄ Ｎ１ ６ ０ ０以 内的立 象地质 条件超过 此范 围时 ， 支腿 式支撑 也是可用 的。③ 支
作者简 介 ： 丁天栋（ １ ９ ８ ０ 一） ， 男， 河北 行唐人 ， 工程 师， 主要从 事化
工 设 备 设 计 工作 。
式容器 支腿系列 ， 但在 实 际工程 中 ， 公称 直径超 界的情 况 腿高度及 容器 高度 的限制 ； 这两个高度在标准中是互相 对 应的， 然 而， 在 实际工程设计中 ， 经 常会 遇 到 因为 工 艺 需 要
关键词 ： 立式容器； 支腿； 使 用范围； 计算方法
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｖ ｅ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ａ ｖ ｅ ｓ ｓ ｅ ｌ ； ｌ ｅ ｇ ； ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｒ ｎｇ ａ ｅ ； ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ
支腿
支腿-裙座的区别支腿-裙座的区别裙座应该是从承重量和受力以及稳定性上都要好于支腿，一般用于塔器或者比较大、重的立式容器。
支腿相对来说只能用于直径小重量轻的设备，支腿首选标准JB/T4713-92(不知道新标准是否开始执行)。
裙座要通过计算校核的细高形的塔器，较大且重的立式容器，一般都采用裙座。
它可承受较大的风载；设备和裙座的连接呈环状，应力均匀，稳定性好，连接可靠。
制作、安装较支腿难点。
一．支座设备支座用来支承设备重量和固定设备的位置。
支座一般分为立式设备支座、卧式设备支座和球形容器支座。
立式设备支座分为悬挂式支座、支承式支座、腿式支座和裙式支座四种。
卧式设备支座分为鞍式支座、圈式支座和支腿三种。
球形容器支座分为柱式、裙式、半埋式、高架式支座四种。
1．悬挂式支座（JB/T4725-92）悬挂式支座又称耳座，一般由两块筋板及一块底版焊接而成。
耳座的优点是简单，轻便；缺点是对器壁易产生较大的局部应力。
●耳座适用范围（JB/T4725-92）：适用于公称直径不大于4000mm的立式圆筒形容器。
●耳座数量一般应采用四个均布，但容器直径小于等于700mm时，支座数量允许采用2个。
●耳式支座标准中分为A、AN（不带垫板），B、BN（带垫板）四种; A、AN型用于一般立式设备，B、BN型用于带保温的立式设备。
●支座与筒体连接处是否加垫板，应根据容器材料与支座连接处的强度或刚度决定。
对低温容器的支座，一般要加垫板。
对于不锈钢制设备，当用碳钢制作支座时，为防止器壁与支座在焊接的过程中，不锈钢中合金元素的流失，也需在支座与筒连接处加垫板。
●JB/T4725-92特点：1.考虑支座弯矩对容器圆筒所产生的局部应力，避免筒体由于局部应力过大有可能引起失效。
局部径向弯矩包括设备自重、水平载荷（风载荷或地震载荷）及偏心载荷所产生的弯矩。
2.提出了支座的制造要求，以保证支座的制造质量。
若容器壳体有热处理要求时，支座垫板应在热处理前焊接在器壁上。
腿式支座的强度计算(04.7.23)
JB4712-2007各种支座自动计算校核(附件含自动计算excel版本)
7. 支腿装配焊缝的强度计算： 7.1 支腿装配焊缝的弯曲应力σf：σf=RL1/Z， M
式中： Z-焊缝的抗弯截面模量，mm^3；
σf= 35.71 Z= ########
校核
hf1-每条装配焊缝的计算长度，mm； hf1=hf-10 tf1-焊缝的焊角高度，mm； [B]-支腿装配焊缝的抗弯、抗剪许用应力，MPa； φ-焊缝系数，mm；（对于角焊缝受剪切时）
σf≤[B]
hf1= 350 tf1= 12.0 [B]= 77.18 φ= 0.49
安全
7.2 支腿装配焊缝的剪切应力σf：τ1=FL2/A1， M 式中： A1-焊缝的横截面积，mm^2；
校核
τ1≤[B]
ห้องสมุดไป่ตู้
τ1= 18.66 A1= 5939.70
安全
7.3 支腿装配焊缝的当量应力σz：
校核
σZ≤[B]
H0-容器壳体总长度（mm)；
PW= 8850.40 fi= 1
q0= 800 D0= 1428 H0= 6456
2. 水平地震作用标准值计算 Pe：
Pe=aem0g
ae-地震影响系数；
设防烈度
7
计基本地震加速 0.98
1.47
地震影响系数a 0.08
0.12
m0-设备操作质量；（kg）
8
1.96
2.94
0.16
0.24
Pe= 21024.79 ae= 0.16
9 3.92 0.32
m0= 13395
3. 载荷的确定：
3.1 水平载荷 FH（N）
—取风载荷PW和（地震载荷Pe+0.25PW）的较大
3.2 垂直载荷载荷 W1（N）—取设备最大操作重力
腿式支座计算
1. 水平风载荷 PW（N）：
P 1.2 fi q0 D0 H 0 106 W
式中： fi-风压高度变化系数，按设备质心所处高度取； W对于B类地面粗糙度：
设备质心所在高度HC，m 风压高度变化系数fi ≤10 1.00 15 1.14 20 1.25
PW= fi=
q0-10m高度处的基本风压（N/m^2)； D0-容器外径，有保温层时取保温层外径（mm)； H0-容器壳体总长度（mm)； 2. 水平地震作用标准值计算 Pe： Pe=aem0g ae-地震影响系数；
设防烈度 设计基本地震加速度 地震影响系数ae 7 0.98 0.08 1.47 0.12 1.96 0.16 8 2.94 0.24 9 3.92 0.32
HC=H-h2+L/2
HC= DB=
W 2t2 2 DN 2 2 n a） （ ） 2 2
H-支承高度，mm； h2-封头直边高度，mm； L-壳体切线距，mm； W-H型钢高度，mm； DN-容器公称直径，mm； δ 2n-容器名义厚度，mm； δ a-垫板名义厚度，mm； t2-H型钢翼板厚度，mm； 4. 支腿稳定及强度计算： 4.1 支腿稳定计算： 单根支腿的压应力 σ c=FL2/A ，MPa；
q0= D0= H0=
Pe= ae=
m0-设备操作质量；（kg） 3. 载荷的确定： 3.1 水平载荷 FH（N） —取风载荷PW和（地震载荷Pe+0.25PW）的较大值 3.2 垂直载荷载荷 W1（N）—取设备最大操作重力 3.3 每个支腿的水平反力 R （N） R=F H/N 式中： N-支腿的个数 3.4 每个支腿的最大垂直反力计算 FL1-单根支腿垂直反力（弯矩的拉伸侧），N；
卧式容器的支座
一、卧式容器的支座卧式容器的支座有三种：鞍座、圈座和支腿。
㈠鞍式支座鞍座是应用最广泛的一种卧式容器支座，常见的卧式容器和大型卧式贮槽，热交换器等多采用这种支座。
鞍式支座如上图所示，为了简化设计计算，鞍式支座已有标准JB/T4712-92 《鞍式支座》，设计时可根据容器的公称直径和容器的重量选用标准中的规格。
鞍座是由横向筋板、若干轴向筋板和底板焊接而成。
在与设备连接处，有带加强垫板和不带加强垫板两种结构。
鞍式支座的鞍座包角q为120°或150°，以保证容器在支座上安放稳定。
鞍座的高度有200、300、400和500mm四种规格，但可以根据需要改变，改变后应作强度校核。
鞍式支座的宽度b可根据容器的公称直径查出。
鞍座分为A型（轻型）和B型（重型）两类，其中重型又分为BⅠ～BⅤ五种型号。
其中BⅠ型结构如BⅠ型鞍座结构图所示。
A型和B型的区别在于筋板和底板、垫板等尺寸不同或数量不同。
BI型鞍座结构图鞍座的底板尺寸应保证基础的水泥面不被压坏。
根据底板上螺栓孔形状的不同，每种型式的鞍座又分为固定式支座（代号F)和滑动式支座（代号S)两种安装形式，固定式鞍座底板上开圆形螺栓孔，滑动式支座开长圆形螺栓孔。
在一台容器上，两个总是配对使用。
在安装活动支座时，地脚螺栓采用两个螺母。
第一个螺母拧紧后倒退一圈，然后用第二个螺母锁紧，这样可以保证设备在温度变化时，鞍座能在基础面上自由滑动。
长圆孔的长度须根据设备的温差伸缩量进行校核。
一台卧式容器的鞍式支座，一般情况下不宜多于两个。
因为鞍座水平高度的微小差异都会造成各支座间的受力不均，从而引起筒壁内的附加应力。
采用双鞍座时，鞍座与筒体端部的距离A可按下述原则确定（见上图）：当筒体的L/D较大，且鞍座所在平面内又无加强圈时，应尽量利用封头对支座处筒体的加强作用，取A≤0.25D；当筒体的L/D较小，d/D较大，或鞍座所在平面内有加强圈时，取A≤0.2L。
㈡圈座在下列情况下可采用圈座：对于大直径薄壁容器和真空操作的容器，因其自身重量可能造成严重挠曲；多于两个支承的长容器。
立式容器支腿的设计与计算
立式容器支腿的设计与计算作者：丁天栋王奇来源：《价值工程》2013年第32期摘要：在立式容器支撑型式的设计中，由于现行腿式支座标准使用存在一定局限性，当设备使用条件超出标准支腿选用范围时，很多设计者束手无策；本文对支腿的设计计算方法进行了论述，以供设计人员在设计时参考。
Abstract： In the design of vertical vessel support type， because there are some limitations in the standard using of leg type support， when a device using conditions are beyond the standard leg choosing range， many designers do not have any idea. This paper discusses the design and calculation method of the leg in order to provide the reference for the designers.关键词：立式容器；支腿；使用范围；计算方法Key words： vertical vessel；leg；using range；calculation method中图分类号：TQ053.2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）32-0055-02作者简介：丁天栋（1980-），男，河北行唐人，工程师，主要从事化工设备设计工作。
0 引言在立式设备支撑设计中，支腿式支撑是常用的型式之一。
然而，在我国现行支腿标准JB/T4712.2-2007中，选用标准支腿有一定局限性，其局限性主要有以下几个方面：①工程直径限制；标准规定了公称直径DN1600以内的立式容器支腿系列，但在实际工程中，公称直径超界的情况时有发生，在一些大直径设备中，为了保证足够的底部空间，还得选用腿式支座。
(完整版)腿式支座强度校核计算
设备安装地面粗糙度类型（A、B、C、D共四类） Hc —设备质心所在高度 f i —风压高度变化系数（按设备质心所处高度取） q 0 —设置地区10米高度处的基本风压值 地震设防烈度(7度、8度、9度) 设计基本地震加速度[0.10(0.15)、0.20(0.30)、0.40] α— 地震影响系数 [0.08(0.12)、0.16(0.24)、0.32] g —重力加速度 m 0 —设备操作质量
设计条件给定 JB/T4712.2-2007 JB/T4712.2-2007 JB/T4712.2-2007 JB/T4712.2-2007
设计条件给定
JB/T4712.2-2007 JB/T4712.2-2007 JB/T4712.2-2007
广州龙康机电设备有限公司
圆筒长度L与公称直径DN之比（L/DN≤5）
广州龙康机电设备有限公司
腿式支座强度校核
（标准支座： JB/T4712.2-2007）
一、输入数据
符号意义及计算公式 p —设计压力 t —设计温度 DN —公称直径（标准规定DN400mm～DN16000mm） L —圆筒长度（上下封头切线间距离） δ1n — 封头名义厚度 δ2n — 筒体名义厚度 δis— 壳体保温厚度（无保温层，输入0） δa— 垫板名义厚度（无垫板，输入0） Do —壳体外径（有保温层时取保温层外径） Cb—支腿底板腐蚀裕量 Cbt—地脚螺栓腐蚀裕量 H 1 —容器总高度 (包括支腿高度在内) H 0 —壳体总长度 H —支承高度 H 2 —封头直边高度 M —地脚螺栓规格 t b —地脚螺栓螺距 d 1 —地脚螺栓内径 n bt —地脚螺栓个数(仅一支腿上的个数) [σbt]—钢制地脚螺栓常温下的许用应力 [τbt]—钢制地脚螺栓常温下的许用剪应力 N—支腿数量 D —支腿中心圆参数
带有柱间支撑的腿式支座的设计计算
带有柱间支撑的腿式支座的设计计算王峰王亚军兰育文（北京蓝图工程设计有限公司）摘要提出一种带有柱间支撑的腿式支座结构，对该结构进行了受力分析和强度（稳定性）校核，并指出设计该结构时的注意事项$关键词腿式支座柱间支撑斜拉杆设计计算中图分类号TQ053.2文献标识码A文章编号0254-6094（2020）03-0371-04在工程设计中，因腿式支撑具有结构简单、轻巧，易于制造、安装，还能为容器下方留有较大空间,便于维修、布置元件等诸多优点而得到广泛的应用#然而，随着石油化工装置的大型化，容器的直径、高度、长径比及支腿高度等参数远远超出我国现有的相关标准的适用范围［1］,带有柱间支撑的腿式支座（简称支腿）就是为了满足大型立式容器的“特需”而设计的。
对于立式容器支腿的计算方法主要有3种，桑如苞详细描述了支腿的受力并对3种方法进行了对比分析［2］，工程设计中主要按照文献［1］的方法进行强度和稳定性计算*笔者根据球罐支腿的受力模型，结合文献［1］B型支腿支座的计算方法，提出对应的计算思路*1支腿的受力分析相比标准支腿，采用带有柱间支撑的支腿时，由于增加了斜拉杆的柱间支撑结构，使支腿受力情况发生了变化*支腿主要承受两个方向的作用力：一个是由重量构成的对支腿的正压力；另一个是由地震和风载荷引起的水平力*由于斜拉杆结构的设置，使得水平力下移至拉杆与支腿连接处，变为水平力和一个弯矩［3］*因此设计支腿时应考虑以下因素：a.垂直载荷作用；b.支腿偏心结构引起的偏心弯矩的影响；c.水平力及水平推力引起的弯矩作用；d.需校核斜拉杆在水平力作用下的稳定性计算*2设计计算2.1载荷与支反力水平风载荷按文献［1］附录A计算，地震载荷的水平力按文献［4］中的方法计算*有柱间支撑时，根据力线平移定理，单根支腿的垂直支反力的计算式为："=+0—%式中&&支腿底板中心圆直径，mm；—水平推力，取（！）+0.25!”）与之中的较大值,N；(—Z—设备重心至斜拉杆与支腿连接点的距离，mm；%—支腿个数，个；"1—设备最大操作重力载荷，N*2.2单个支腿的弯矩单个支腿的弯矩他由偏心弯矩附加弯矩）2、地震载荷、风载荷水平力作用在支腿上的弯矩）3组成，即：）4=）［+）2+）32.2.1偏心弯矩根据无力矩理论基本方程［5］和胡克定律［6］，求出圆筒在内压作用下的半径增量支腿顶端的偏心距e实际上就等于圆筒在内压作用下所产生的膨胀量与支腿中心至设备外壁的距离（此作者简介:王峰（1987-），工程师,从事化工静设备的设计工作，*****************值按文献规定取值为20mm）之和，即e$!"+20；支腿的偏心弯矩2.2.2附加弯矩圆筒膨胀A r,由于支腿底部受拉杆限制作用导致支腿顶部产生△"挠度的横向作用力，因而引起支腿的弯曲，弯矩％2可按图&的力学模型求得$图1支腿的受力简图假定圆筒是刚体,在支腿的&点产生挠度A",而转角！$0。
腿式及支承式支座计算
型式特征 型式
短臂 长臂 加长臂 A B C
支座号
1～5 6～8 1～5 6～8 1～3 4～8
垫板
有 有 有
盖板
无 有 无 有 有 Ⅰ Q235A
适用公称直径DN（mm）
300～2600 1500～4000 300～2600 1500～4000 300～1400 1000～4000 Ⅱ 16MnR Ⅲ 0Cr18Ni9 Ⅳ 15CrMoR
材料代号 材料代号 支座的筋板和底板材料
四、支承式支座
JB/T 4712.4-2007， 支座××
支座号(1～8) 支座型号（A,B）
注:1.若支座高度h,垫板厚度δ 3与标准尺寸不同,则在设备图样中零件名称或备注栏注明。如:h=450,δ 3=12。 2.支座及垫板的材料应在设备图样的材料栏内标注，表示方法如下：支座材料/垫板材料。
二、腿式支座
JB/T 4712.2-2007，支腿 ××-×-×
垫板厚度δ a,mm(对于A,B,C型支腿,标注此项) 支承高度H,mm 支座号 型号（A,AN,B,BN,C,CN）
型式 角钢支柱 钢管支柱 H型钢支柱 AN A BN B CN C
支座号 1～7 1～5 1～10
垫板
无 有 无 有 无 有
一、鞍式支座
JB/T 4712.1-2007，支座 ××-×
固定鞍座 F，滑动鞍座 S 公称直径，mm 型号(A，BⅠ，BⅡ，BⅢ，BⅣ，BⅤ)
注：1.若鞍座高度h，垫板宽度b4，垫板厚度δ 4，底板滑动长孔长度l与标准尺寸不同，则应设备图样零件 名称栏或备注栏注明。如：h=450，b4=200，δ 4=12，l=30。 2.鞍座材料应在设备图样的材料栏内填写，表示方法为:支座材料/垫板材料。无垫板时只注支座材料。
压力容器---零部件
江2 特点： 1.考虑支座弯矩对容器圆筒所产生的局部应力，避免筒体由于 局部应力过大有可能引起失效。局部径向弯矩包括设备自重、水 平载荷（风载荷或地震载荷）及偏心载荷所产生的弯矩。 2.提出了支座的制造要求，以保证支座的制造质量。 若容器壳体有热处理要求时， 支座垫板应在热处理前焊接在器 壁上。 3.改进了垫板结构。为改善容器的受力情况，JB/T4725-92 将 垫板四角倒圆；并在垫板中心开一通气孔，以利于焊接或热处理 时气体的排放。 ●耳式支座设计计算： 支座处容器圆筒内存在以下几种应力： （1） 内压引起的一次总 体薄膜应力 Pm； （ 2） 支座弯矩引起的一次局部薄膜应力 Pl； （3） 支座弯矩引起的一次弯曲应力 Pb； 根据应力分析的方法按照下列 原则计算： Pm≤[σ ] Pm+Pl≤1.5[σ ] Pm+Pl+Pb≤1.5[σ ] 至于组合应力，按照第三强度理论进行计算。
容器外径， 有保温层时取保温层外径； f1-风压高度变化系数； q0-10 米高度处的基本风压值；H0-容器总高度；h-水平力作用点至底板 距离；Se-偏心距；D-螺栓分布圆直径。 （2） 按 Q Q，选取相应的支座。 （3） 校核 M M ，若不符合则应选取大一号的支座或增加支 座数量。 由于支反力 Q 对容器器壁作用一外力矩 M，M=Q（l2-s1）
2．
支承式支座（JB/T4724-92）
● 支承式支座适用于下列条件的钢制立式圆筒形容器： a.公称直径 DN800~4000mm； b.圆筒长度 L 与公称直径 DN 之比 L/DN≤5; c.容器总高度 HO≤10m。 ●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 形或碟形封头立式容器。 ● 支承式支座数量一般应采用三个或四个均布。 ●支承式支座型式分类： 型 A B 式 支 座 号 适 用 公 称 直 径 结 构 特 征 （mm） 1~6 DN800~3000 钢板焊制，带垫板 1~8 DN800~4000 钢管制作，带垫板
大型立式容器腿式支座的设计计算
［ Ｏ】 一支 腿 的许 用弯 曲应 力 ，ＭＰ ａ ；
② 支腿 的压 缩 应力 Ｏ ，ＭＰ ａ ；
Ｏ ＂ ｃ ［ 】
式 中 ：Ａ一支 腿 的横 截面 面积 ，ｒ ｆ ｕ Ｔ ｌ ；
Ｒ ， 对 图１ 中容 器 左腿 为 拉 伸 ，对 右 腿 为压 缩 。 在 一个 支 腿 上 引 起 的 最 大 应 力 产 生 在 其 受 压 侧 ，
［ 关键 词］立式容 器；腿 式支座 ；设计计 算；校核 ；方法
立 式 容 器 的支 承 形 式 一般 有 腿 式 支 座 、 耳 式 支 座 、 支 承 式 支 座 和 裙 座 四种 ，各 自有 其 适 用 范
分（ Ｎ。 ＝ ｍ。 ｇ ） 计 入 容 器 重 力 ， 其 偏 心 力 矩 部 分 （ Ｍ。 ＝ ｍ。 ｇ Ｌ 。 ） 并 入 水 平 载 荷 对 地 面 产 生 的倾 覆 力 矩
，
ｌ ｋ ／ ｉ ，且 必须 小于２ ５ ０ ；
中。
围 。对 于 大 型 立 式 容 器 ，应 优 先 考 虑 采 用 裙 座 ， 如果出于某种需求或工艺要求必须采用支腿时 ， 则应 当对 支腿 进 行 设 计 计 算 ，因 为 这 样 的支 腿 已 经超 出现 行标 准 Ｊ Ｂ ／ Ｔ ４ ７ １ ２ ． １ － ４ ７ １ ２ ． ４ — ２ ０ ０ ７《 容器 支 座 》 的 适 用 范 围 。对 于 这 种 情 况 ，工 程 中一 般 采 用 腿 式 支 座 或 者 支 承 式 支 座 ，但 支 承 式 支 座 中 的 支 腿 是 支 承 在 立 式 容 器 下 封 头 上 ，对 于 大 型 立 式 容器 ， 其 下 封 头 上 的 垂 直 载 荷 较 大 ，封 头 局 部 应 力过 大 ， 将 导 致 封 头 局 部 变 形 甚 至 产 生 凹陷 ， 因 此 较 多地 采用 腿 式支 座 的支承 形式 。
容器支座及其选用
67
4.裙式支座
68
谢谢大家 再见！
69
容器支座
1
概述
容器支座，支承容器重量、固定容器位置 并使容器在操作中保持稳定。
结构型式由容器自身的型式决定，分 卧式容器支座 立式容器支座 球形容器支座
支座标准《容器支座》JB/T4712.14712.4-2007
2
3
本讲重点
一、卧式容器支座及其选用 二、立式容器支座及其选用
4
一、卧式容器准尺寸不同，应在设备图纸零 件名称或备注栏中注明
支座及垫板材料应在设备图样的材料栏内标注，表示方法： 支座材料/垫板材料
55
支座的选用
由DN选取相应的支座号 计算支座承受的载荷Q，使Q＜[Q] 对B型支座，校核由容器封头限定的允许垂直载荷 Q的计算（取各载荷组合后最大值，考虑自重、盛水重、物
28
29
•选用时还应注意
卧式容器支座采用JB/T4712.1标准鞍座时，在满 足JB/T4712.1所规定的条件时，可免去对鞍座的 强度校核；否则应按JB/T4731－7.4进行强度校核。
卧式容器支座采用鞍座时，无论双、三或多鞍座， 都必须只有一个为固定支座，其余为滑动支座， 以减少圆筒体因热胀、冷缩或圆筒体及物料质量 引起的对支座产生的附加载荷。
21
鞍座的选用
JB/T4712.1-2007的设计条件
设计温度：200℃ 地震设防烈度：8度
22
标准高度下鞍座的允许载荷按标准中规定 当鞍座高度增加时，允许载荷随之降低，
其值可从标准附录B中查出
23
鞍座型式确定
按鞍座实际承载的大小选用轻型或重型鞍座
鞍座承受载荷通过计算支座反力得到
AN型腿式支座计算
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Rel支腿材料屈服强度 235
Ix-x单只腿周向水平截 面惯性距
Iy-y单只腿径向截面惯 性距
Imin 取Ix与Iy的小值
6036800
00
2485700
[τ]需用剪切应力
12
15400.23902
#DIV/0!
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Fl2 单腿垂直力 压缩侧
-23240.23902 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!
E 支腿材料的拉伸弹性 模量
206000
Wmin 单只腿最小抗弯截 面模量
96850
d1地脚螺栓内径
Cbt 地脚螺栓腐蚀裕度 tb地脚螺栓螺距
20
2
0
W h型钢的高度
DN 容器公称直径
δ2n 筒体名义厚度
1220
1400
12
δa 垫板名义厚度
t2 H型钢翼板厚度 12
Fl1 单腿垂直力 拉长侧
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σc1 基础上的压缩应力 0.85363596
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板厚
基础板厚δb
4.087819949 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!
支腿焊缝强度计算
σf焊缝弯曲应力 73.84113495
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序号 数 值 名 称 符号 单位 公 式 计
共5页码 算
第1页 数 值
JB/T4712.2-2007 腿式支座载荷计算 适用：DN400～1600mm，L/DN≤5；H1对角钢和钢管≤5m，对H型钢≤8m 设计温度t=200℃，设计基本风压q0=800Pa，地面粗糙度为A类， 设计地震设防烈度8度(Ⅱ类场地土),设计基本地震加速度0.2g
cr]
Mpa
179.2
支腿的临界许用应力
[σ [σ
cr] cr]
Mpa Mpa
911.48 179.2 通过
2
支腿的剪切计算 支腿的剪切应力 支腿的许用剪切应力 τ [τ ] Mpa Mpa FH/NA 0.6[σ ]200℃ 支腿的稳定验算: τ 《[τ ] 1.04 63 通过
3
支腿的弯曲计算 支腿与本体的焊缝长度 基础板下面至支腿装 配焊缝上心长度 hf L1 ㎜ ㎜ H+hf/2+50 2013-7-18 360 2130
a e m0 g
21017.6
取
风载荷PW 和 23230.2 23230.2 131360.08 H型 C7 4 5807.6
Pe+0.25Pw
FH W1
N N
m0g
二者之大值
每个支腿的最大垂直反力: H型支腿中心圆直径 支腿H型钢高度 支腿H型钢翼板厚度 垫板名义厚度 H型支腿中心圆直径 单根支腿垂直反力 单根支腿垂直反力 DB W t2 δ
一、 设计参数： 容器设计压力 设计温度 容器公称直径 封头名义厚度 筒体名义厚度 容器外径 壳体材料 设计温度下许用应力 壳体切线距 支承高度 容器壳体总长度 容器总高度 封头直边高度 设备质心的高度 [σ ]t MPa L H H0 H1 h2 HC ㎜ ㎜ ㎜ ㎜ ㎜ ㎜
H-h2+L/2
不符合JB/T4712.2条件的按此计算 P t DN δ δ
bt bt bt]
Mpa Mpa Mpa
(FH-0.4W1)/(NnbtAbt) 当计算的值τ
bt小于0时，其值填为0
-13.90 0 117.6
对于碳钢常温下 τ
bt
≤[τ
bt]
合格
五、 基础板的强度计算： 基础板的长度 基础板的宽度 基础上的压缩应力 b1 b2 σ
c1
㎜ ㎜ Mpa
表4中Z 表4中Z FL2/（b1b2） 2013-7-18
240 240 -1.923
腿式支座计算
序号 数 值 名 称 混凝土许用耐压应力 符号 单位 [σ
c1]
共5页码 公 式 计 算
第5页 数 值
Mpa σ
c1≤[σ c1]
11.768 满足要求 合格 30 235 2 B(3σ
c1/[σ
支腿到基础板边缘的 最大长度 基础板的许用应力 支腿底板的腐蚀裕量 支腿基础板计算厚度 取用支腿基础板厚度
[σ b] Mpa 支腿的稳定验算: σ b《[σ b]
通过
4
支腿钢结构综合评价 支腿结构应满足
σc [σcr] σb [σb]
≤1
0.8878 合格
评价结果 四、 地脚螺栓强度验算： 1 地脚螺栓的拉应力： 地脚螺栓的中心圆直径 一个支腿地脚螺栓个数 地脚螺栓的内径 地脚螺栓的腐蚀裕量 地脚螺栓的螺距 一个螺栓的有效截面积 地脚螺栓的拉应力 Db nbt d1 Cbt tb Abt σ
查型钢截面特性
33065000
IY-Y E ReL
㎜
4
查型钢截面特性
11671000 206000 235.4
Mpa Mpa 设计温度下 取IX-X 和IY-Y的小值 (Imin/A)0.5 0.7H/i1
1
支腿材料的屈服强度 支腿材料的许用应力
[σ ]t Mpa Imin ㎜4 ㎜
105 11671000 45.78 29.05 119.98
Db
共5页码 公 式 计 算
第2页 数 值
二、 载荷计算： 1 水平风载荷： 风压高度变化系数 10m高处的基本风压 水平风载荷 2 地震作用标准值： 地震影响系数 ae 7度: 0.08、 0.12 8度: 0.16、 0.24 设备操作质量 重力加速度 水平地震作用标准值 3 载荷的确定： 水平载荷 N 水平载荷 垂直载荷 取用支座型号 支腿的个数 每个支腿的水平反力 4 N R N
τ
Mpa
τ 1<[B]
3 支腿装配焊缝的当量应力：
支腿装配焊缝的当量应力 σ
z
Mpa
√(σf2+3τ12)
48.15 安全 安全
σ z<[B]
以上各项均合格，所选支座可行
2013-7-18
bt bt]
㎜ 个 ㎜ ㎜ ㎜ ㎜2 Mpa Mpa
填取DB(G56)
1422.2 2 20.752 2 3
π /4(d1-Cbt-0.866tb/6)2 1/(NnbtAbt)(4FHHC/Db-W1) 常温下 σ
bt
263.6 85.6 147
碳钢地脚螺栓许用应力 [σ
≤[σ
bt]
通过
2
地脚螺栓的剪切应力： 地脚螺栓的剪切应力： τ τ 地脚螺栓许用剪切应力 [τ
1n 2n
MPa ℃ ㎜ ㎜ ㎜ ㎜ 有保温层时取保温层外径
1.32 200 1200 16 14 1428 20R 123 5824 1900 上下封头外壁间距离 6456 8000 40 4772
D0
DN
H0
L
mg
Db
2013-7-18
H
HC
H1
P
H
腿式支座计算
序号 数 值 名 称 符号 单位
346482.3 35.70 0.49
支腿装配焊缝的弯曲应力 σ
焊缝系数
υ
支腿装配焊缝的抗弯、抗剪许用应力： [B] Mpa 1.5[σ ]tυ σ f＜[B] 2 支腿装配焊缝的剪切应力： 焊缝的横截面积
支腿装配焊缝的剪切应力
77.18 安全 安全
A
㎜2
1
2hf1×tf1/20.5 FL2/A1
5939.7 -18.65 安全 安全
腿式支座计算
序号 数 值 名 称 单根支腿的横截面积 单根支腿的压应力 符号 单位 A σ
c
共5页码 公 式 计 算
第3页 数 值
㎜2 Mpa
查型钢截面特性
5568 -19.9
支腿的临界许用应力计算： 单根支腿的周向水平 截面惯性矩 单根支腿的周向水平 截面惯性矩
支腿材料的拉伸弹性模量
IX-X
㎜4
单根支腿截面的最小 回转半径 支腿的λ
(π 2E/(0.6ReL))0.5 由于λ ≤λ
1
则: 1.54 1
系数 设备重要度系数 支腿的临界许用应力
ns η [σ
cr]
3/2+2/3(λ /λ 1)2 1.2[1-0.4(λ /λ 1)2]ReL/(nsη ) 若λ ＞λ 1时, 则: 0.227ReL/(λ /λ 1)2 填以上二者之一 支腿的稳定验算: σ c《[σ
B [σ ] Cb δ δ
b bn
㎜ Mpa ㎜ ㎜ ㎜
表4:(Z-W)/2
])0.5+Cb
6.70 16
六、 支腿装配焊缝的强度计算： 1 支腿装配焊缝的弯曲应力：
每条装配焊缝的计算长度
hf1 tf1 Z
f
㎜ ㎜ ㎜3 Mpa
hf-10
350 12
焊缝的焊脚高度 焊缝的抗弯截面模量
2(hf12/6)(tf1/20.5) RL1/Z
FH/N
fi q0 PW
按设备质心高度,查JB/T4710表8-3 N/m2 用户提供或查GB50009表D.4及其他 N
1.2fiq0D0H0×10-6
1.0 800 8850.4
9度: 0.32 0.16 13395 9.80665
m0 g Pe
kg m/s2 N
壳体+附件+内部介质+保温+平台梯子
腿式支座计算
序号 数 值 名 称 壳体外壁至支柱形心 的距离 单根支腿的最小抗弯 截面模量 支腿的弯曲应力 支腿的许用弯曲应力 符号 单位 e ㎜ 公 式 计
共5页码 算
第4页 数 值
对H型钢支柱
W/2+垫板厚
102
W σ
b
㎜3
查型钢截面特性
129674 182.53 235
Mpa （RL1-FL2e）/Wmin
a
㎜ ㎜ ㎜ ㎜ N N W+2((DN/2+δ
2n+δ a) 2
180 12 12 -(W/2-t2)2)0.5 弯矩的拉伸侧 弯矩的压缩侧 1422.2 45103.5 -110783.5
4FHHc/(NDB)-W1/N
(-4FHHC/(NDB)-W1/N)
DB FL1 FL2
三、 支腿稳定及强度计算 1 支腿稳定计算 假定支腿与壳体的连接为固接，支腿端部为自由端， 单根支腿内产生的最大应力，发生在受压侧的支腿内。 2013-7-18