JB 支腿计算
储罐支腿强度计算公式
储罐支腿强度计算公式储罐是工业生产中常见的设备，用于储存液体或气体等物质。
储罐的支撑结构是其重要的组成部分，支腿的强度计算是保证储罐安全运行的重要环节。
支腿的强度计算公式是根据储罐的设计要求和实际工作条件来确定的，下面将介绍储罐支腿强度计算公式的相关知识。
1. 支腿强度计算的重要性。
储罐的支腿是支撑储罐本体的重要组成部分，其强度计算直接关系到储罐的安全运行。
如果支腿强度不足，可能会导致储罐倾覆或支撑结构破坏，造成严重的安全事故。
因此，进行支腿强度计算是确保储罐安全运行的重要环节。
2. 支腿强度计算的基本原理。
支腿强度计算是根据储罐的设计要求和实际工作条件来确定的。
通常情况下，支腿强度计算需要考虑以下几个方面的因素：（1）储罐的设计要求，包括储罐的容积、工作压力、工作温度等参数。
（2）支腿的材料和结构，支腿的材料和结构对其强度有重要影响，需要根据实际情况进行选择和设计。
（3）工作条件，包括储罐的使用环境、外部载荷、地震等因素。
基于以上因素，支腿强度计算公式需要综合考虑储罐的设计要求和实际工作条件，以确保支腿的强度满足要求。
3. 支腿强度计算公式的相关知识。
支腿强度计算公式是根据储罐的设计要求和实际工作条件来确定的，通常情况下需要考虑以下几个方面的因素：（1）支腿的受力情况，支腿在实际工作中会受到垂直载荷、水平载荷、弯矩等多种受力情况，需要根据实际情况确定支腿的受力情况。
（2）支腿的强度设计，根据支腿的受力情况和材料特性，确定支腿的强度设计参数，包括截面尺寸、材料强度等。
（3）支腿的强度计算公式，根据支腿的受力情况和强度设计参数，确定支腿的强度计算公式，通常情况下包括静力强度计算和动力强度计算两个方面。
静力强度计算通常采用静力平衡方程和材料强度理论，确定支腿在静态载荷作用下的强度。
动力强度计算通常采用动力学方程和振动理论，确定支腿在动态载荷作用下的强度。
4. 支腿强度计算公式的应用。
支腿强度计算公式的应用需要根据具体的储罐设计要求和实际工作条件来确定。
第六章 支腿的设计计算
第五章 支腿的设计计算1.载荷计算支腿平面内计算的最不利工况是：满载小车在悬臂极限位置，起重机不动或带载荷偏斜运动并制动，同时有风载荷作用。
支腿承受的载荷有：结构设备重量、小车载荷、运动冲击力、偏斜侧向力及工作风力。
1） 一根梁上的起升载荷与小车自重：361(12080)9.8110 1.1 1.079102p N =⨯+⨯⨯⨯=⨯∑ 2） 大车的自重刚性支腿上端以上的自重35699.8110 6.77102G G N ==⨯⨯=⨯静总上刚性支腿下端以上的自重 3569189.81108.53102G G G N =+=+⨯⨯=⨯静总下刚（）柔性支腿下端以上的自重 3569129.81107.95102G G G N =+=+⨯⨯=⨯静总柔下柔（）3）小车的惯性力为：34809.8110 2.810142142xc Hx G P N ⨯⨯===⨯⨯⨯小车与货物的风载荷41.6250(1628.8) 1.7910w P cqA N ==⨯⨯+=⨯4）垂直于门架平面的风载荷1.604401/w q q N m =⨯=门5）大车支腿以上桥架作用在支腿上的惯性力42 6.23610414H G Gx F N +==⨯⨯静总惯风载荷42.5104Fw Pw N ⨯===⨯主（384+16+4）25046）作用与支腿架的风载荷和支腿自重惯性力：464/A q N m =刚536/A q N m =柔1043.8/H q N m =刚695.8/H q N m =柔 7) 偏斜运行侧向载荷 Ps小车满载跨中4s18.0910P N ==⨯ 小车满载极限位置5s2 1.06210P N =⨯2.支腿内力计算（1）门架平面的支腿内力计算柔性支腿与主梁铰接，因此门架平面按静定简图进行内力计算：○1满载小车位于臂端，c 点受弯矩11c M H h =32(23)LH P h k =⨯+∑21I hk I L=•12911140.70.30.7 1.095100.39.347107.69310mmy y I I I =+=⨯⨯+⨯⨯=⨯刚下刚上1142 3.78510x I I mm ==⨯0.1189k =653131.07910 4.4810214.5(20.11893)H N ⨯=⨯⨯=⨯⨯⨯⨯+561 4.481014.5 6.5010c M N m =⨯⨯=⨯•○2小车惯性和风载荷：4425()(2.810 1.7910)14.56.6510c A H WM H h P P h N m==+=⨯+⨯⨯=⨯•○3支腿风载荷 2221140114.5 4.21522c w M q h N m ==⨯⨯=•○4偏斜运行侧向力为Ps 引起内力51.06210s P N=⨯521 1.06210M SB N m ==⨯•B 1=1m5461.0621014.51.539910c l c sM M M Ph N m N m====⨯⨯•=⨯•（2）在支腿平面内的支腿内力在支腿平面内支腿与桥架连接相对为柔性连接，支腿与下横梁为刚性连接○1大车制动惯性力PH 和风载荷Pw 作用引起内力： 61() 1.26710H w M P P h N m =+=⨯•62121 1.26710M N B M N m =-=⨯•22() 3.958H w hN P P N B=+=○2作用于支腿平面的风载荷与支腿自重惯性力21222a H q q M h M +==刚性支腿2514641043.814.5 1.58102M N m +=⨯=⨯•柔性支腿 2512536695.814.5 1.295102M M N m +==⨯=⨯•3．支腿强度计算门架平面内，刚性支腿上端截面受到弯矩。
支腿计算书
法兰计算：（1）螺栓所受最大拉力的计算弯矩Mx 和My 使角点上的螺栓A 产生最大拉力，而垂直压力Q 则使螺栓中的拉力减少。
螺栓A 中的最大拉力Ta 计算如下： 高强度螺栓：][2·2·2max max t i i i i N zQ y m y Mx x m x My Ta ≤-+=∑∑ 1、 支腿强度和稳定性（1）支腿顶部截面（开始弯曲处）][σσ≤++=xtd y d td d I y M I x M A N （2）支腿上法兰截面][σσ≤++=xtf y f t d I y M I x M A N 式中，分母为支腿相应截面的几何性质，2、稳定性（1）整体稳定性 支腿两端与主梁、横梁刚接构成空间构架，计算支腿整体稳定性时，必须考虑主梁（横梁）对支腿端部的约束影响。
空间刚架的支腿稳定性计算十分复杂，为了简化可将空间刚架分解成两个互相垂直的平面刚架来计算，而忽略两个平面刚架的相互影响。
计算支腿整体稳定性时，必须先把变截面支腿转换成等效等截面构件，按其等效的惯性矩来计算单位刚度比和支腿长细比。
t 210l μμl =支腿的长细表：rl 0=λ 支腿整体稳定性按右式计算：][σφσ≤++=xtd y d td d I y M I x M A N20吨小车计算：钢丝绳的选择： （1） 钢丝绳的最大拉力：根据起重机的额定起重量Q=20吨，查起重机手册选取滑轮组倍率m=4，起升机构缠绕如图：钢丝绳最大拉力：组ηm G Q S 2max += kg 式中Q ——额定起重量，Q=20*103kgG ——钓钩组重量，G=364kgm ——滑轮组倍率 m=4组η——滑轮组效率，组η=0.975根据公式得到Smax=2610kg（2）钢丝绳的选择所选择的钢丝绳破断拉力应满足下式；max S *n S 绳绳≥而∑=丝绳αS S *式中；S 绳——钢丝绳破断拉力 ΣS 丝——钢丝绳破断拉力总和。
α——折减系数，对于绳6X37+1的钢丝绳α=0.82n 绳——钢丝绳安全系数，对于中级工作制度，n 绳=5.5由公式可得ΣS 丝=17511kg查钢丝绳样本钢丝绳直径为17.5mm2、滑轮与卷筒的计算（1）滑轮和卷筒最小直径的确定为确保钢丝绳具有一定的安全使用寿命，滑轮和卷筒名义直径应满足下式绳ed D ≥0 式中 e ——系数，对于中级工作制度e=25所以D0≥437mm ，取直径为D0=500 mm（2）卷筒长度的计算L 双=2*（L 0+L 1+L 2）+L 光 t n D m H L *).*(0max 0+=π 式中；H max ——最大起升高度，H max=10mn ——钢丝绳安全系数， n=2t ——绳槽节距，t=d 绳+（2~4）=20mmL1——根据结构确定卷筒空余部分，取L1=60mmL 光——根据钢丝绳允许偏斜角确定，L 光=120mmL0——卷绕部分长度 L0=550mmL 双=1500mm（3）卷筒轴上扭矩 卷η卷0max D S m =式中η卷=0.98 所以m 卷=1332kg*m（4）卷筒转速0D mvn π=3、根据静功率选择电动机起升机构静功率按下式计算：06120)(ηv G Q N += kw X X X N 98.349.061203.9)36410320(=+=查电动机样本得功率为4、减速器的选择（1）传动比根据传动比i=30.4，电动机功率N=30千瓦，电动机转速n=720转/分，工作制度=25%，查减速机样本选择ZQ650-31.5输入功率N=29千瓦。
汽车起重机支腿压力实用计算
汽车起重机支腿压力实用计算汽车起重机是一种专门用于搬运、举升、装卸物品的机械设备。
在工作时，为了保证稳定和安全，汽车起重机通常会配备支腿用于增加支撑面积和稳定性。
支腿起着承重和分散压力的作用，因此对支腿的压力进行实用计算非常重要。
1.起重机的总重量起重机的总重量是指不包括荷载时的重量，通常可以从产品规格表中获得。
为了简化计算，可假设起重机的总重量均匀分布在支腿上。
2.荷载的重量荷载的重量是指需要起重机承载的物品或货物的重量。
荷载的重量可以通过称重设备或货物的重量描述中获得。
同样，为了简化计算，可假设荷载的重量均匀分布在支腿上。
3.支腿的数量和布置方式支腿的数量和布置方式对于支腿压力的计算至关重要。
一般情况下，汽车起重机通常配备3至4根支腿，支腿的布置方式有对角布置和平行布置两种。
对于对角布置的支腿，支腿的单边支撑力可以通过以下公式计算：Fs=(T+M)/d其中，Fs表示单边支撑力，T表示起重机的总重量，M表示荷载的重量，d表示支撑面的长度。
对于平行布置的支腿，支腿的单边支撑力可以通过以下公式计算：Fs=(T+M)/(2*n)其中，Fs表示单边支撑力，T表示起重机的总重量，M表示荷载的重量，n表示支腿的数量。
4.支撑面的长度支撑面的长度是指支腿与地面接触的面积的长度。
支撑面的长度可以通过支腿的长度和支腿与地面接触的距离计算得出。
支撑面的长度越大，支腿的压力越小。
5.支腿的长度支腿的长度是指支腿伸展出来的长度。
支腿的长度越大，支腿的压力越小。
在进行实际计算时，需要根据具体的起重机参数和支腿布置情况，结合以上公式进行计算。
此外，为了确保安全，计算得到的支撑力应该小于起重机和支腿的额定载荷。
支腿整体稳定性验算
i. 支腿整体稳定性验算
支腿长细比（计算截面按0.7H 截面） mm A I r 6.38839328
1094.59
=⨯== 支腿约束长度系数μ1计算 29.31033.11180087001094.56.010
97.31180048001094.59922299111=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅==⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=I H l I r I H l I r
查表得μ1=1.51（这个数据哪里查得到？）
式中：I 为0.72H 处支腿I x =5.94×109mm 4
mm l l 480011=为上横梁长
I 1为上横梁惯性矩I 1= 3.97×109mm 4
H 为斜腿长度H=11800mm
mm l l 870022=为下横梁支座中心距
49221033.1mm I I ⨯=为下横梁惯性矩
支腿惯性矩变化系数：017.010
14.21077.3108max min =⨯⨯=I I
查表得7.12=μ（这个数据哪里查得到？）
支腿计算长度：
mm l l 30290118007.151.1210=⨯⨯=⨯⨯=μμ 支腿长细比：786
.388302900===r l λ 查表得稳定性系数743.0=ϕ
稳定性验算：（为保险起见，支腿0.72H 处弯矩按上部截面值） y
x y x y x v I h M I h M A P •+•+•=ϕσ =9
89861052.8630104.11094.55.451106.539328743.01065.0⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯ = 168.6Mpa
<[]σ=176Mpa
合格。
（注：素材和资料部分来自网络，供参考。
请预览后才下载，期待你的好评与关注！）。
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
320吨军用车辆吊支腿受力计算书
320吨军用车辆吊支腿受力计算书
1. 引言
该文档旨在对320吨军用车辆吊支腿进行受力计算。
以下是受力计算书的详细信息。
2. 载荷计算
根据车辆自身重量和所需吊运的最大重量，我们可以计算出吊支腿所承受的最大静态和动态载荷。
3. 支撑结构计算
根据吊支腿的设计和工作条件，通过对支撑结构的计算，确定支撑腿所需的材料和尺寸，以确保其能够承受所计算出的载荷。
4. 受力分析
在吊运过程中，我们需要进行各种受力分析，以确保吊支腿和车辆的稳定性和安全性。
这些分析包括但不限于：
- 腿的静态受力分析
- 腿的动态受力分析
- 地面反力和支撑腿的交互作用分析
5. 吊支腿尺寸计算
根据吊支腿的工作条件和所需的安全系数，我们进行吊支腿尺
寸的计算，以确保其具备足够的强度和刚度。
6. 结论
320吨军用车辆吊支腿的受力计算书提供了吊支腿受力计算所
需的详细信息。
通过合理的载荷计算、支撑结构计算和受力分析，
以及合适的吊支腿尺寸计算，我们能够确保吊支腿的稳定性和安全性。
以上是对320吨军用车辆吊支腿受力计算所需文档的简要介绍。
最新容器支腿计算公式(支腿计算主要用于立式容器的支腿受力及地脚螺栓计算)[表格]
![最新容器支腿计算公式(支腿计算主要用于立式容器的支腿受力及地脚螺栓计算)[表格]](https://img.taocdn.com/s3/m/679ee3732f60ddccdb38a025.png)
0.09
底板计算厚 度,δb （mm） =a0(3B/[σ])
0.5
6337.19
地脚螺栓根 径 db （mm）
8.04
σB≤[σ]
0.00
τ≤[τ]
1.47
支腿与壳体 焊角高 (mm)
底板厚度 (mm)
支腿与底板 焊角高 (mm) 风压高度变 化系数 fi 风振系数k2 基本振型参 与数ηk1 地震设防烈 度αmax
设备附加垂 直载荷 Fv'(N)(向下 为正）
5911.47
Q235A 3836 23300
3 2225 HK240C 242880000
输入数据 筒体长度H(mm)
设备外径Do(mm)
设备质量W(kg) 支腿底板到设备 重心距离h(mm) 底板到支腿与壳 体焊接 支腿类型
支腿周向截面 的惯性矩x I1(mm4)
支腿截面积 AT(mm2)
壳体外壁到支腿 重心处的距离 e(mm)
支腿的弹性模量 E(MPa)
支腿材料的许用 拉弯 应力[σ]b,MPa
1.52 0.03 6545.57 0.10
0.40 8160.96 6337.19
34.82 1.53 11.42 合格 合格 合格
最大压应 力,B(Mpa)=FY/a1* a2
最大拉应力 四、地脚螺栓计 算结果
地脚螺栓反 力,FL(N)=
单根地脚螺栓受 拉应力σ B(Mpa)=FL/(nb*A b) 地脚螺栓剪力 τ (Mpa)=[Q-μ *W/n]/nb*Ab 五、支腿焊缝强 度评定结果：
JBT4712.2-2007支腿式B支座计算校核
JB/T4712.2-2007 JB/T4712.2-2007
GB150—2011 JB/T4712.2-2007 JB/T4712.2-2007 JB/T4712.2-2007 JB/T4712.2-2007 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 JB/T4712.2-2007 设计条件给定
：
设备名称：
腿式支座强度校核 （标准支座
计算单位：四川科新机电股份有限公司
附录A例题
JB/T4712. 2-2007）
设备图号：XXXX
支座型号：
B2
一、输入数据
符号意义及计算公式 单位 MPa ℃ mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm MPa MPa 个 mm mm MPa MPa —— MPa MPa mm 数值 0.3 200 600 1290 6 6 0 6 612 2 2 2221 1602 800 25 20 2.00 19.835 1 147 117.6 4 76 7 1.92E+05 245.0 0.49 130 245 165 公式、数据来源、备注 设计条件给定 设计条件给定 设计条件给定 设计条件给定 设计条件给定 设计条件给定 设计条件给定 设计条件给定 设计条件给定 设计条件给定 设计条件给定 设计条件给定 设计条件给定 JB/T4712.2-2007 设计条件给定 JB/T4712.2-2007 GB/T196-2003 GB/T196-2003 JB/T4712.2-2007 GB150—2011 GB150—2011 设计条件给定 JB/T4712.2-2007 JB/T4712.2-2007 GB150—2011 GB150—2011 JB/T4712.2-2007 GB150—2011 GB150—2011 JB/T4712.2-2007
JB 4712.2支腿计算
支腿材料的屈服强度 设备重要度系数
ReL = η=
235.4 Mpa 1
单根支腿的轴向水平截面惯性矩
IX-X = 46104917 mm4
单根支腿的径向水平截面惯性矩
IY-Y = 16007509 mm4
单根支腿的横截面面积
A=
假定支腿与壳体的链接为固接，支腿端部为自由端。单根支腿内产生的最大
6208 mm2
2
mm
235 Mpa
=
5.8 mm
tf1 =
12 mm
每条装配焊缝的计算长度
=330-10 焊缝的抗弯截面模量
=2*320^2*12/(6*SQRT(2)) 支腿装配焊缝的弯曲应力
=7250.4*2235/289630.9 焊缝的截面面积
=2*320*12/SQRT(2) 支腿装配焊缝的剪切应力
=ABS(-72808)/5430.6 设计温度下支腿材料的许用应力 支腿装配焊缝的当量应力
********************************************************************************************* **********************************************
☞ 水平风载荷
风压高度变化系数，按设备质心所处高度取
=SQRT(55.9^2+3*13.41^2) 焊缝系数 支腿装配焊缝的抗弯，抗剪许用应力
=1.5*105*0.49 支腿装配焊缝的弯曲应力验算：由于σf ≤ B，安全。 支腿装配焊缝的剪切应力验算：由于τ1 ≤ B，安全。 支腿装配焊缝的当量应力验算：由于σz ≤ B，安全。
= 320 mm
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
(推荐)挖掘机吊支腿负荷计算
(推荐)挖掘机吊支腿负荷计算（推荐）挖掘机吊支腿负荷计算1. 引言挖掘机是一种常见的工程机械设备，广泛应用于土方开挖、河道堤坝修建、土石方运输等各个行业。
在挖掘机操作中，经常需要使用起重装置来进行吊装作业，而挖掘机的吊支腿承受着吊装作业中的额外负荷。
本文将介绍挖掘机吊支腿负荷的计算方法。
2. 挖掘机吊支腿负荷计算方法挖掘机吊支腿负荷的计算主要涉及到荷载和支腿的静力学分析。
下面将详细介绍计算方法的步骤：2.1 荷载计算荷载计算需要考虑到吊具、吊装物、自重以及其他额外荷载。
常见的荷载包括：- 吊具的重量：吊具根据具体情况选择，需要考虑到吊装物的质量和吊装作业的要求。
- 吊装物的质量：根据实际情况测量或估计吊装物的重量。
- 挖掘机自重：根据挖掘机的型号和规格，可以从技术手册或相关资料中获取挖掘机的自重。
- 其他额外荷载：根据实际情况考虑其他可能存在的额外荷载，例如工作人员、工具箱等。
将以上荷载加总得到总荷载，即可进行下一步的支腿静力学分析。
2.2 支腿静力学分析支腿静力学分析需要考虑到挖掘机的重心、支点位置、支腿的长度以及地面反力。
下面是具体的计算步骤：- 计算挖掘机的重心位置：挖掘机的重心通过测量或者根据技术资料获得，可以根据挖掘机的几何形状进行估算。
- 确定支点位置：支点位置与挖掘机的结构有关，可以根据挖掘机的设计或者实际情况进行确定。
- 计算支腿静力学分析：根据支腿的长度、荷载和支点位置，可以利用静力学原理计算支腿受力情况。
- 考虑地面反力：支腿受到地面反力的支持，地面反力的大小与地面的强度有关，需要根据实际情况考虑。
2.3 验证和调整在计算得到支腿受力情况后，需要将计算结果与挖掘机的额定工作条件进行比较。
如果得到的支腿受力超过了额定工作条件，需要进行调整。
调整的方法包括调整吊装物的位置、缩短支腿长度或增加支腿的数量等。
3. 结论本文介绍了挖掘机吊支腿负荷计算的主要方法，包括荷载计算和支腿静力学分析。
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。
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。
支腿强度计算-冯延忠综述
支腿强度计算对高度及直径比较小的立式容器常常采用支腿支撑的形式。
一般采用4个支腿，本体直径较小时采用3个支腿，直径较大时采用支腿不少于6个。
这里介绍的支腿强度计算方法是在比较设备设计手册和JIS 标准中支腿强度计算方法的基础上，考虑中国规范的要求和工程实用性形成的。
1 适用范围1.1 本计算方法适用于安装在刚性基础，且同时符合下列条件的容器：1.1.1 容器高度比不大于51.1.2 总高度不大于10m1.2 当容器超出1.1所规定的尺寸限制时，水平地震力和水平风载荷应按JB4710-92计算，不能使用本文所述的简化计算方法。
2 载荷的考虑2.1 本计算考虑了地震载荷、风载荷、自重、偏心载荷和管道载荷等。
通过对安装工况、操作工况和试验工况的分析，计算时取最危险的情况对各个部件进行计算。
2.2 操作工况考虑风载荷和地震载荷同时作用时，仅取0.25倍风载荷与地震载荷组合工况。
2.3 试验工况不考虑地震载荷，仅考虑0.3倍的风载荷组合工况。
2.4 地震载荷和风载荷的计算采用简化的计算方法（见JB/T4725-92附录A ）。
2.5 虽然JB4710-92规定地震设防烈度为8度时才考虑垂直地震力，但是在工程中，地震设防烈度为8度的情况较多，在此均考虑垂直地震力的影响。
2.6 本文各计算式中垂直地震力F ev 仅在考虑地震影响时计入。
3 载荷计算3.1 水平地震力mg P e e α5.0=m ——对应于各种工况的设备质量：m 0——设备操作质量(包括壳体及其附件，内部介质及保温层的质量),kgm w ——设备充水质量(水压试验时),kgm min ——设备最小质量(安装工况时),kge α——地震系数，对7、8、9度地震分别取0.23、0.45、0.90P e ——水平地震力,N3.2 垂直地震力e ev P F 4875.0=F ev ——垂直地震力,N3.3 水平风载荷6001095.0-⨯=H D q f P O i W D O ——容器外径,mm,有保温层时取保温层外径f i ——风压高度变化系数，按设备质心所处高度取H 0——设备迎风有效高度,mmq 0——10m 高度处的基本风压值,N/m 2求取支点反力：水平力R 和垂直力F VM水平力R=P 1+P垂直力F VM 的求解见3.53.5 支座反力——垂直力F VM 的计算令设备外直径为D 0,计算弯矩为M,则：计算弯矩M3110)(-⨯++=PL gS G H P M e e3D VM 3.5.3.3 上述两种计算结果对比3/33/2>故在计算时取第二种情况下计算的结果，即：32D M F VM =4/222/1+>故在计算时取第二种情况下计算的结果，即：2D M F VM =F VM ：4 许用应力支腿各部件的许用应力按JB4710-92的规定。
支腿计算软件
支腿计算起重梁t跨度cm悬臂1cm悬臂2cm升高mm葫芦自身高度mm主梁均重kg/cm73150800800120001350 2.807一、支腿长细比计算1、门架方向Imin/Imax为计算结果0.01370715u2数值1.45←依据Imin/Imax比值查取表1数值计算长度5857.95325回转半径67.9688333长细比86.1858733＜1502、支腿方向Imin/Imax0.10.20.23078444 1.45 1.35U2数值1.21←依据Imin/Imax比值查取表1数值长细比98.3291728＜1503、门架平面内力①主梁自重对支腿产生的横推力-332283.75kg*cm②移动载荷产生的横推力1023510.53kg*cm③小车起、制动时惯性力引起支腿上部弯矩103127.551kg*cm④垂直载荷对支腿产生的压应力72.7474662kg*cm⑤移动载荷在悬臂端产生的横推力2585.42872千克3373984.48kg*cm⑥移动载荷在悬臂制动时产生的横推力103127.551kg*cm⑦垂直载荷在悬臂处对支腿产生的压应力14866.625100.450169kg*cm4、支腿平面内力①移动载荷在跨中，大车运行起制动时，主梁自重和移动载荷产生的惯性力，在支腿上端面引起的弯矩39784.9293②移动载荷在悬臂端时，大车运行起制动时，主梁自重和移动载荷产生的惯性力，在支腿上端面引起的54935.2861③风载荷在支腿上端截面产生的弯矩1537126.88←内陆2561878.13←沿海5、支腿强度和稳定性计算①移动载荷在跨中支腿强度应满足1095.38802＜1600kg/cm②移动载荷在悬臂端支腿强度应满足1609.57526＜1600kg/cm折算系数支腿重kg支腿垂高mm地梁高度mm主梁惯性矩cm支腿最上端惯性矩cm205613056007825511127222←Iy （大）支腿斜长65767←Ix （大）1334.1544815451←Iy （小）上端截面cm244←Amax下端截面cm74←Amin236493←Izy37943←Izx4059←Wzy2168←Wzx150.5←Az0.40.60.81.21 1.13 1.06，在支腿上端面引起的弯矩性力，在支腿上端面引起的弯矩上法兰下法兰葫芦自重kg大车运行速度支腿迎风面积主梁迎风面积2200500120020328500456750←Ix （大）←Iy （小）。
支腿计算 立式容器
A.5.2
地脚螺栓的剪应力验算：τbt≤【τbt】
A.6 σc1
基础板的强度计算 基础上的压缩应力 σc1=FL2/(b1*b2 )
b1
基础板长度
b2
基础板宽度
【σc1】 混凝土许用耐压应力（一般取11.768）
基础上的压缩应力验算：σc1≤【σc1】
δb
支腿基础板计算厚度
b B*
3 * C1
07 单位 数据输入
1 输入
N/m2
0 不考虑风压
mm
546 输入
mm
2400 输入
N
0
0 不考虑地震系数
kg
690 输入
m/s2
9.8 固定不变
N
0
个
3 输入
N
0
N
6762
N
0
mm
468
mm
800 输入
mm
25 输入
mm
2450 输入
mm
890 输入
mm
410 输入
mm
8 输入
mm
8 输入
mm
8 输入
Cb
B
支腿到基础板边缘的最大长度
【σ】 基础板的许用应力
Cb
支腿底板腐蚀裕度
δ
支腿基础板名义厚度
A.7
支腿装配焊缝的强度计算
σf
支腿装配焊缝的弯曲应力 σf=R*L1/Z
Z
焊缝的抗弯截面模量 Z=2*(hf1)2/6*tf1/(2)1/2
hf1
每条装配焊缝的计算长度 hf1=hf-10
tf1
焊缝的焊脚高度
A.4.4
基础板下表面至支腿装配焊缝中心的长度
支腿计算-立式容器
2 2
符号
名称 水平风载荷计算 风压高度变化系数（按设备质心所处高度选取） 10m高度处的基本风压值， 容器外径，有保温时取保温层外径 容器壳体总长度 水平风载荷Pw=1.2fi*qo*Do*Ho*10-6 地震作用标准值计算 地震影响系数 设备操作质量 重力加速度 水平地震作用标准值Pe=ae*mo*g 载荷的确定
b B *
3* C1
Cb
【σ 】 Cb δ A.7 σ
f
支腿装配焊缝的弯曲应力
支腿装配焊缝的强度计算 σ f=R*L1/Z
Z hf1 tf1 τ A1 σ
z 1
焊缝的抗弯截面模量 Z=2*(hf1)2/6*tf1/(2)1/2 每条装配焊缝的计算长度 hf1=hf-10 焊缝的焊脚高度 支腿装配焊缝的剪切应力 焊缝的横截面积 τ 1=FL2/A1
c b 1 cr b
A.5 σ Db nbt Abt d1 Cbt tb 【σ A.5.1 τ
bt】
地脚螺栓的强度验算 地脚螺栓的拉应力，当计 算的值小于0时，其值为0
bt
bt
4F * HC 1 ( H W1 ) N * nbt * Abt Db
地脚螺栓的中心圆直径，取Db等于DB 一个支腿的地脚螺栓数 一个地脚螺栓的有效截面积 地脚螺栓的内径 地脚螺栓腐蚀裕度 地脚螺栓螺距 地脚螺栓的许用拉应力，对于普通碳钢常温下的【σ 地脚螺栓的拉应力验算：σ
c
0.227 ReL
2
支腿的稳定验算：σ c≤【σ cr】 支腿剪切计算 τ =FH/(N*A) 支腿的稳定验算：τ ≤【τ 】 支腿的许用剪切应力 【τ 】=0.6【σ 】t 支腿的弯曲计算
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☞ 水平风载荷
风压高度变化系数，按设备质心所处高度取f i =110m 高度处的基本风压值
q
0=62.5N/m
2容器外径，有保温层时取保温层外径D 0=3132mm 容器壳体总长度H 0
=
3790
mm
水平风载荷:
=1.2*1*62.5*3132*3790*10^-6
=890N
☞ 地震作用标准值计算
地震影响系数a e =0.16设备操作质量m 0=13716kg 重力加速度
g
=
9.81
m/s 2
水平地震作用标准值 =0.16*13716*9.81
=21529N
☞ 载荷的确定
水平载荷F H 取风载荷P w 和(地震载荷P e +0.25P w )较大值F H =21751N 垂直载荷取设备最大操作重力W 1=134554N
支腿的个数
N
=
3
每个支腿的水平反力
=21751/3=7250.4N 支承高度H =2020mm 封头直边高度h 2=50mm 壳体切线距
L
=2150mm
基础顶面至设备质心的高度
=2020-50+2150/2=3045mm H 型钢高度W =200mm H 型钢翼板厚度t 2=12mm 筒体名义厚度δ2n =16mm 垫板名义厚度δn =16mm 容器公称直径DN
=
2900
mm
支柱中心圆直径
支腿计算（JB/T4712.2-2007）
=200+2*SQRT((2900/2+16+16)^2-((200-2*12)/2)^2)=3158.8mm 单根支腿垂直反力(弯矩的拉伸侧)
=4*21751*3045/(3*3158.8)-134553.96/3=-16894N
单根支腿垂直反力(弯矩的拉伸侧)
=4*-21751*3045/(3*3158.8)-134553.96/3=-72808N
☞ 支腿稳定及强度计算
H型钢宽度B=200mm H型钢高度H‘=200mm H型钢腹板厚度t1=8mm
H型钢翼板厚度t2=12mm 支腿材料的拉伸弹性模量E=206000Mpa 支腿材料的屈服强度R eL=235.4Mpa 设备重要度系数η=1
单根支腿的轴向水平截面惯性矩I X-X=46104917mm4单根支腿的径向水平截面惯性矩I Y-Y=16007509mm4单根支腿的横截面面积A=6208mm2假定支腿与壳体的链接为固接，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。
单根支腿的压应力为
=-72808/6208=-11.7Mpa 单根支腿截面的最小回转半径
=200/-11.7=50.779Mpa 支腿的有效长细比
=0.7*2020/50.779=27.85
支腿的极限长细比
=SQRT((3.14159^2*206000)/(0.6*235.4))=120
由 和 决定的系数
=1.5+2/3*(27.85/120)^2= 1.54
=1.2*(1-0.4*(27.85/120)^2)*235.4/(1.54*1)=179.95Mpa
支腿稳定性验算：由于σc ≤ [σcr]，稳定。
☞ 支腿剪切计算
设计温度下支腿材料的许用应力[τ]t=105Mpa 支腿的许用剪切应力
=0.6*105=63Mpa 支腿的剪切应力
=21751/(3*6208)= 1.17Mpa 支腿稳定性验算：由于τ ≤ [τ]，稳定。
☞ 支腿弯曲计算
支腿与本体装配的焊缝长度h f=330mm 支腿的许用弯曲应力[σb]=235Mpa 基础板下表面至支腿装配焊缝中心的长度
=2020+330/2+50=2235mm 壳体外壁至支柱形心距离
=200/2=100mm
单根支腿的最小抗弯截面模量W min=160075.09mm3支腿的弯曲应力
=16+100/2+50=146.7mm 支腿的弯曲应力验算：由于σb ≤ [σb]，稳定。
☞ 支腿钢结构综合评价
支腿结构应满足下列要求
=|-11.7/180|+|146.7/235| = 0.7 ≤ 1
满足要求。
☞ 地脚螺栓的强度验算
地脚螺栓的中心圆直径，取D b等于D B D b=3158.8mm 一个支腿的地脚螺栓数n bt=1
地脚螺栓的内径d1=20.752mm 地脚螺栓的腐蚀裕度C bt=2mm 地脚螺栓螺距t b=3mm 地脚螺栓的许用拉应力[σbt]=147Mpa 一个地脚螺栓的有效截面积
=3.14159/4*(20.752-2-0.866*3/6)^2=263.6mm
=(4*21751*3045/3158.8-134553.96)/(3*1*263.6)=-64.1Mpa 地脚螺栓的拉应力验算：由于σbt ≤ [σbt]，安全。
☞ 地脚螺栓的剪切应力
地脚螺栓的许用剪切应力[τbt]=117.6Mpa 地脚螺栓的剪切应力
=(21751-0.4*134553.96)/(3*1*263.6)=-40.6mm 当 计算得的值小于0时，其值为0
地脚螺栓的剪切应力验算：由于τbt ≤ [τbt]，安全。
☞ 基础板的强度计算
基础板长度b1=240mm 基础板宽度b2=240mm 混凝土许用耐压应力[σc1]=11.768Mpa 基础上的压缩应力
=ABS(-72808)/(240*240)= 1.264Mpa 基础上的压缩应力验算：由于σc1 ≤ [σc1]，满足要求。
支腿到基础板边缘的最大长度B=30mm 支腿底板腐蚀裕度C b=2mm 基础板的许用应力[σ]=235Mpa 支腿基础板厚度
=ABS(235)/(30*2)= 5.8mm
☞ 支腿装配焊缝的剪切应力
焊缝的焊角高度t f1=12mm
每条装配焊缝的计算长度
=330-10=320mm 焊缝的抗弯截面模量
=2*320^2*12/(6*SQRT(2))=289630.9Mpa 支腿装配焊缝的弯曲应力
=7250.4*2235/289630.9=55.9Mpa 焊缝的截面面积
=2*320*12/SQRT(2)=5430.6Mpa 支腿装配焊缝的剪切应力
=ABS(-72808)/5430.6=13.41Mpa 设计温度下支腿材料的许用应力[σ]t=105Mpa 支腿装配焊缝的当量应力
=SQRT(55.9^2+3*13.41^2)=60.58Mpa 焊缝系数Φ=0.49mm 支腿装配焊缝的抗弯，抗剪许用应力
=1.5*105*0.49=77.18mm 支腿装配焊缝的弯曲应力验算：由于σf ≤ B，安全。
支腿装配焊缝的剪切应力验算：由于τ1 ≤ B，安全。
支腿装配焊缝的当量应力验算：由于σz ≤ B，安全。