板式吊耳的设计计算
吊耳计算表
= = = = = = = = = = = = = = 满足要求
Fh*H 407378.4
[(2*S+T)*(2(R+S))^3-T(2R)^3]/12
N.mm MPa MPa
1134272.0
[(2(R+S)*(2*S+T)^3-2R*T^3]/12
140992.0 Ihx'/(R+S) 24658.1 Ihy'/(t/2+S) 10070.9 Mh'cosβ /Whx' + Mh'sinβ /Why' 34.5 SQRT[(σ a+σ h') +4τ a ) 46.924 < υ a*[σ ]L=79.1MPa
吊耳计算书 1 设计条件
吊耳板材质： 许用拉应力： 许用接触应力： 许用弯曲应力： 许用剪应力： 角焊缝系数 吊耳焊角高度 动载综合系数 整体重量 参照图纸 [σ ]L = [σ ]C=1.5[σ ]L = [σ ]M=1.0[σ ]L = [τ ]L=0.7[σ ]L υa S K Q = = = = = = Q235-B 113.0 169.5 113.0 79.1 0.7 6.0 2.0 2400.0 23520.0 MPa MPa MPa MPa mm Kg N
2 模型简化纸 吊耳尺寸
吊耳数量 索具与水平方向夹角 水平面投影夹角 吊勾直径
R d t H H1 n α β D
= = = = = = = =
40.0 30.0 16.0 60.0 60.0 4.0 60.0 30.0 22.0
mm mm mm mm mm ° ° mm
2 2
Mpa Mpa
z
吊耳计算
（1）
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；
载荷P=25t的板式吊耳，材质Q345A。选择55t卸扣，卸扣轴直径70mm，取板孔r=40mm，R=150mm，， 。Q345A强度设计值 =180Mpa。
拉曼公式校核吊耳板孔强度
=1.1×25×9800／30×80×（22500+1600）／22500－1600）=129Mpa＜180Mpa
故安全。
a.当吊耳受拉伸作用，焊缝不开坡口或小坡口时，属于角焊缝焊接，焊缝强度按《钢结构设计规范》中式7.1.3-1校核，即：
（2）
式中：
—垂直于焊缝方向的应力，MPa；
N—焊缝受力，N=kP=1.4P,其中k=1.4为可变载荷分项ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ数，N;
—角焊缝的计算厚度， ， 为焊角尺寸，mm；
—角焊缝的计算长度，取角焊缝实际长度减去 ，mm；
—角焊缝的强度设计增大系数，取 ；
—角焊缝的强度设计值，N/mm2；
抬尾吊耳在受力最大时为拉伸状态，按吊耳受拉伸校核焊缝强度。
由式（2）按角焊缝校核
钢板吊耳有关计算
附件二：钢板吊耳有关计算本工程吊耳材料采用Q235B钢，按《钢结构设计规范》GB50017-2003对应的钢材板厚强度设计值(N/mm2)，取抗拉、抗压、抗弯值［σ］=205, 抗剪值［τ］=120 。
吊耳采用坡口熔透焊，角焊缝取抗拉、抗压、抗弯值［σ1］=160。
一、翻转吊耳：支承段吊耳按2只翻转吊耳计算。
钢煤斗支承段总重14.59吨，约等于143000N.A.吊耳的允许负荷吊耳的允许负荷按下式计算：P=CN/n= 1.2*143000/2=85800(N)式中： P −吊耳允许负荷N −荷载C −不均匀受力系数（一般取值在1.1~1.3之间）n −同时受力的吊耳数B.拉应力计算如图所示，拉应力的最不利位置在A－A断面，其强度计算公式为：σ＝N*D／S1=71500*1.2/7500=11.44 ≤［σ］/K=205/2.8=73.2 合格式中：σ――拉应力N――荷载（14300N/2=71500N)D――动载系数（一般取值在1.1~1.3之间）S1――A-A断面处的截面积［σ］――钢材允许拉应力k――钢材允许拉应力系数（一般取2.5~3.0）C. 剪应力计算如图所示，剪应力的最不利位置在B－B断面，其强度计算公式为：τ＝ N*D／S2=71500*1.2/2700=31.78≤［τ］/K=120/2.5=48 合格式中：τ――剪应力N――荷载（14300N/2=71500N)D――动载系数（一般取值在1.1~1.3之间）S2――B-B断面处的截面积［τ］――钢材允许剪应力k――钢材允许拉剪应力系数（一般取2.5~3.0）D.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：σcj＝N*D／（t×d）=71500*1.2/（30×35.1）=81.48≤［σcj］/2.5=205 /2.5=82 合格式中：σcj――局部挤压应力N――荷载（14300N/2=71500N)t――吊耳厚度D――动载系数（一般取值在1.1~1.3之间）d――销轴直径（13.5t卸扣，销轴直径35.1mm）［σcj］――钢材允许压应力k――钢材允许拉应力系数（一般取2.5~3.0）E.焊缝计算P＝N*D／LW×h =71500*1.5/(800-42)×21 =6.74≤［σ1］/K=160/2.8=57.1式中：P――焊缝应力N――荷载D――动载系数（一般取值在1.3~1.5之间）LW――焊缝长度(一般取焊缝周长，减去2倍焊缝高度）h――焊缝高度(取30mm钢板的0.7倍）［σ1］――焊缝允许应力k――焊缝允许应力系数（一般取2.5~3.0）注：以上许用应力数据采自《钢结构设计规范》GB50017-2003.二：提升吊耳：顶盖、直筒段共重31.87t，约等于312326N。
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。
板式吊耳设计计算书
抚顺石化分公司120万吨/年催化中压加氢精制(改质)装置精制反应器(R-101)反应器吊耳设计参考基本参数:筒体最小壁厚135mm封头最小壁厚:80mm筒体内直径:3613mm封头半径:1834mm注:○1L2公式仅适用于标准椭圆形封头式中:δ—封头名义厚度;h1—封头曲面高度;h2—封头直边高度;对其它形式封头,L2由设计者自定。
吊耳板材质：Q235-A许用应力[σ]：130Mpa许用剪应力[τ]：91Mpa角焊缝系数：Φn：0.7动载综合系数：K=1.65吊耳竖向载荷Q=332235kgFv=332235÷２×K=332235÷２×1.65=274093.8 kg吊角Ａ－Ａ截面拉应力：σ= Fv/Ｓ(H-D)= 274093.8/(10-0.13)(53-18)= 274093.8/523.11=523.96kg/cm2σ<[σ]，满足要求。
垫板焊缝剪应力：τ= Fv/0.707 a [2(L sp+ H sp )-8×2+2π2]=274093.8/0.707×3.6[2(45.5+93 )-8×2+2π2]=274093.8/696.26=393.66 kg/cm2τ<[τ]，满足要求。
吊耳板焊缝剪应力：τ= Fv/0.707 aΦn[2(L sp－G+ L1 )+0.5πF+H-F-8r+2πr]=274093.8/0.707×3.6×0.7[2(45.58+22 )+0.5π15+53-15-8×4+2π×4]=274093.8/368.34=744.13 kg/cm2τ<[τ] ，满足要求。
吊耳受弯状态分析：R A=P/2(2+3λ)R B=-3Pm/2lM A=-PmM B=Pm/2A-C段Q X=-P M X=-PxB-C段Q X=3Pm/2l M X=-Px+R A(x-m)计算吊耳水平状态下受力状态：P=274093kg。
板式吊耳设计计算书
板式吊耳设计计算书抚顺石化分公司120万吨/年催化中压加氢精制(改质)装置精制反应器(R-101)反应器吊耳设计参考基本参数:筒体最小壁厚135mm封头最小壁厚:80mm筒体内直径:3613mm封头半径:1834mm注:○1L2公式仅适用于标准椭圆形封头式中:δ—封头名义厚度;h1—封头曲面高度;h2—封头直边高度;对其它形式封头,L2由设计者自定。
吊耳板材质：Q235-A许用应力[σ]：130Mpa许用剪应力[τ]：91Mpa角焊缝系数：Φn：0.7动载综合系数：K=1.65吊耳竖向载荷Q=332235kgFv=332235÷２×K=332235÷２×1.65=274093.8 kg吊角Ａ－Ａ截面拉应力：σ= Fv/Ｓ(H-D)= 274093.8/(10-0.13)(53-18)= 274093.8/523.11=523.96kg/cm2σ<[σ]，满足要求。
垫板焊缝剪应力：τ= Fv/0.707 a [2(L sp+ H sp )-8×2+2π2]=274093.8/0.707×3.6[2(45.5+93 )-8×2+2π2]=274093.8/696.26=393.66 kg/cm2τ<[τ]，满足要求。
吊耳板焊缝剪应力：τ= Fv/0.707 aΦn[2(L sp－G+ L1 )+0.5πF+H-F-8r+2πr]=274093.8/0.707×3.6×0.7[2(45.58+22 )+0.5π15+53-15-8×4+2π×4]=274093.8/368.34=744.13 kg/cm2τ<[τ] ，满足要求。
吊耳受弯状态分析：R A=P/2(2+3λ)R B=-3Pm/2lM A=-PmM B=Pm/2A-C段Q X=-P M X=-PxB-C段Q X=3Pm/2l M X=-Px+R A(x-m) 计算吊耳水平状态下受力状态：P=274093kg。
吊耳制作标准
吊耳制作标准1、适用范围以下基准只适用于一般板式吊耳的计算及制作。
2、吊耳外形参数及焊接形式下图为吊耳的外形尺寸及焊接形式，吊耳所受载荷P的方向可以在一定范围内浮动。
焊接坡口形状3、各应力计算吊耳在承重时所受的应力主要有剪切应力、拉升应力和弯曲应力，各应力计算公式如下：剪切应力： 剪切许用应力 ≦ 6.4Kg/m㎡拉升应力：拉伸许用应力 ≦ 8.0Kg/m㎡弯曲应力:弯曲许用应力 ≦ 8.0Kg/m㎡焊接强度 ≦ 8.0Kg/m㎡焊接强度: 1、当P=1～10t时2、当P ≥15t时MAX1CP1～10B15B以上τ＝2(R-φ/2)T Pσt＝P BTσｂ＝B 2T6PLσ＝B 2T4.24PLσ＝B 2T6PL4、附表下表为吊耳承受载荷P=0.5t～50t时外形尺寸及应力计算，吊耳制作材料为Q235名称荷重尺 寸mm重量剪切应力拉伸应力弯曲应力焊接强度P(t）φR L B Tｔ１（Kｇ）（Kg/mm2）（Kg/mm2）（Kg/mm2）（Kg/mm2）0.5-B0.5222235501070.16 2.3 1.0 4.2 4.2 1-B1303040601070.24 3.3 1.7 6.7 6.7 1.5-B 1.5303050701290.4 4.2 1.8 7.7 7.2 2-B23638658016120.8 3.1 1.6 7.6 7.2 3-B3364080982014 1.4 3.4 1.5 7.5 7.6 5-B54043801322014 1.6 5.4 1.9 6.9 7.0 8-B84551901722414 2.8 5.8 1.9 6.1 7.4 10-B1065751102102414 4.8 4.9 2.0 6.2 7.6 15-B157585********* 6.8 5.6 2.4 7.6 7.6 20-B20758512024834108.6 6.2 2.4 6.9 6.9 26-B268098150290361213.2 6.2 2.5 7.7 7.7 30-B3088105170312401517.5 6.1 2.4 7.9 7.9 40-B40106124180352461525.1 6.1 2.5 7.6 7.6 50-B50120135200354601537.6 5.6 2.4 8.0 8.0。
溜尾吊耳设计计算
板式吊耳吊板厚度t ＝16mm ，孔径d ＝40mm ，D=200mm,使用12t 级卸扣与φ30mm 钢丝绳相连。
吊耳受集中载荷F ＝25.5/(6×Sin69°) ＝4.6t,由于下段为锥段,起吊翻转时受力不匀,所以取F=10t 。
吊耳焊接于设备裙座，吊耳材质为304,σs =0.56×σb =291.2 N/mm 2[σ] ＝1.6sσ＝182 N/mm 2[τ] ＝0.55[σ] ＝100 N/mm 2挤压应力：σ＝td F ⨯⨯24＝162404100000⨯÷⨯＝ 78.125N/mm 2截面剪切应力：τ剪切＝td D F )(2-＝()16402001000002⨯-⨯＝78.125N/mm 2截面拉伸应力：σ拉伸＝()td D F⨯-＝()1640200100000⨯-＝39.06N/mm 2以上应力均＜[σ]=182N/mm 2，安全符合要求。
板式吊耳吊板厚度t 1＝18mm, t 2＝12mm ，孔径d ＝60mm ，D=260mm,使用25t 级卸扣与φ36.5mm 钢丝绳相连。
吊耳受集中载荷F=56/(6×Sin63°) ＝10.48t,由于下段为锥段,起吊翻转时受力不匀,所以取F ＝20t 。
吊耳焊接于设备裙座，吊耳材质为304,σs ＝0.56×σb ＝291.2 N/mm 2[σ] ＝1.6sσ＝182 N/mm 2[τ] ＝0.55[σ] ＝100 N/mm 2挤压应力：σr ＝)2(2421t t d F ⨯+⨯⨯＝)12218(2604200000⨯+⨯÷⨯＝ 39.68N/mm 2 截面剪切应力：τ剪切＝()2)(221⨯-+-t d a t d D F＝()()2126022018602602000002⨯⨯-+⨯-⨯＝53.76N/mm 2截面拉伸应力：σ拉伸＝()()221⨯-+⨯-t d a t d DF＝()()212602201860260200000⨯⨯-+⨯-＝26.88N/mm 2以上应力均＜[σ] ＝182N/mm 2，安全符合要求。
侧面板式吊耳强度计算公式
侧面板式吊耳强度计算公式在工程设计中，吊耳是一种常见的结构元件，用于连接和支撑各种设备和构件。
侧面板式吊耳是吊耳的一种常见形式，其设计和计算是工程设计中的重要内容。
在本文中，我们将介绍侧面板式吊耳的强度计算公式，以及相关的设计原则和注意事项。
侧面板式吊耳的设计原则。
侧面板式吊耳通常由悬挂板和连接板组成，其设计原则包括以下几点：1. 强度要求，吊耳在使用过程中需要承受一定的载荷，因此其强度设计是非常重要的。
设计时需要考虑吊耳的材料特性、受力情况和载荷大小，以确保吊耳在使用过程中不会发生破坏。
2. 刚度要求，除了强度要求，吊耳的刚度也是需要考虑的重要因素。
过大的变形会影响设备的使用效果，因此设计时需要考虑吊耳的刚度，以确保其在使用过程中不会发生过大的变形。
3. 安全系数，在设计吊耳时，需要考虑安全系数的问题。
通常情况下，设计中会考虑使用安全系数来确保吊耳在使用过程中的安全性。
侧面板式吊耳的强度计算公式。
侧面板式吊耳的强度计算公式通常包括以下几个方面：1. 材料强度，吊耳的材料强度是设计中需要考虑的重要因素。
通常情况下，吊耳的材料强度可以通过材料的抗拉强度和屈服强度来计算。
2. 受力分析，在设计吊耳时，需要对吊耳的受力情况进行分析。
通常情况下，吊耳会承受拉力、剪力和弯矩等多种受力情况，需要对这些受力情况进行分析，并进行合理的计算。
3. 吊耳的强度计算公式，在进行吊耳的强度计算时，通常会根据吊耳的受力情况和材料特性，使用相应的公式来计算吊耳的强度。
常见的计算公式包括拉力计算公式、剪力计算公式和弯矩计算公式等。
设计注意事项。
在设计侧面板式吊耳时，需要注意以下几点：1. 材料选择，吊耳的材料选择是非常重要的，需要根据吊耳的使用环境和受力情况来选择合适的材料。
通常情况下，需要考虑材料的强度、刚度和耐腐蚀性等因素。
2. 结构设计，吊耳的结构设计需要考虑受力情况和使用要求，通常情况下，需要进行合理的结构设计，以确保吊耳在使用过程中能够满足强度和刚度的要求。
吊耳计算表
=
Fv/(2*R*T)
9.2
=
Fh*H
=
407378.4
=
(2*R)^3*t/12
=
682666.7
=
2*R*t^3/12
=
27306.7
=
Ihx/R
=
17066.7
=
Ihy/(t/2)
=
3413.3
=
Mhcosβ/Whx + Mhsinβ/Why
80.3
=
0.792
满足要求
=
2*（2R*S+T*S)
=
=
FH
40.0
mm
30.0
mm
16.0
mm
60.0
mm
60.0
mm
4.0
60.0
°
30.0
°
22.0
mm
K*Q/n
11760.0
N
FV/sinα
13579.3
N
FL*cosα
应力校核
吊索方向最大拉应力
σL
吊索方向最大剪应力
τL
接触应力
σc
吊耳板垂直拉应力
σv
吊耳板最大弯曲正应力
Mh
Ihx
Ihy
Whx
MPa
113.0
MPa
79.1
MPa
0.7
6.0
mm
2.0
2400.0
Kg
23520.0
N
2 模型简化
吊耳的力学模型简化为下图
参照图纸 吊耳尺寸
吊耳数量 索具与水平方向夹角 水平面投影夹角 吊勾直径
3 吊耳板应力校核
竖向载荷：
吊耳设计
起重吊耳的设计计算1.吊耳的允许负荷按下式计算P=CD/n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:正应力: σ=P/F min<[σ][σ]=σs/K切应力: τ=P/A min<[τ][τ]=0.6[σ]式中: F min-垂直于P力方向的最小截面积(mm2)H min-平行于P力方向的最小截面积(mm2)σs-材料屈服极限(kg/mm2)[σ]-材料许用正应力(kg/mm2)[τ]-材料许用切应力(kg/mm2)K-安全系数:一般取 K=2.5~3.0特殊情况取 K=4.0~5.0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:A.吊耳装于面板之上:a.开坡口,完全焊透:单吊耳:σ=P/dl≤[σ]有筋板的吊耳:σ=P/∑F≤[σ]b.不开坡口:τ=P/a∑l ≤[τ]式中:P-作用于吊耳的垂直拉力(kg)∑F-焊接于面板的所有吊耳板和筋板面积总和(mm2)∑l-焊缝总长度(mm)[σ]-焊缝许用正应力(kg/mm2)[σ]=0.3σbσb焊接母材的抗拉强度(kg/mm2)[τ]-焊缝许用切应力(kg/mm2)[τ]=0.18σbK-角焊缝的焊脚高度(mm)B.吊耳贴焊于侧板:τ=P/0.7K∑l(kg/mm2)式中: ∑l-全部焊缝长度C.吊耳竖焊于侧板:a.开坡口,完全焊透:σ=[(6Pb/δl2)2+(P/δl)]1/2<[σ]b.不开坡口:τ=[(3Pb/0.7Kl2)2+(P/0.7Kl)]1/2<[τ]。
钢板吊耳有关计算
附件二：钢板吊耳有关计算本工程吊耳材料采用Q235B钢，按《钢结构设计规范》GB50017-2003对应的钢材板厚强度设计值(N/mm2)，取抗拉、抗压、抗弯值［σ］=205, 抗剪值［τ］=120 。
吊耳采用坡口熔透焊，角焊缝取抗拉、抗压、抗弯值［σ1］=160。
一、翻转吊耳：支承段吊耳按2只翻转吊耳计算。
钢煤斗支承段总重14.59吨，约等于143000N.A.吊耳的允许负荷吊耳的允许负荷按下式计算：P=CN/n= 1.2*143000/2=85800(N)式中： P −吊耳允许负荷N −荷载C −不均匀受力系数（一般取值在1.1~1.3之间）n −同时受力的吊耳数B.拉应力计算如图所示，拉应力的最不利位置在A－A断面，其强度计算公式为：σ＝N*D／S1=71500*1.2/7500=11.44 ≤［σ］/K=205/2.8=73.2 合格式中：σ――拉应力N――荷载（14300N/2=71500N)D――动载系数（一般取值在1.1~1.3之间）S1――A-A断面处的截面积［σ］――钢材允许拉应力k――钢材允许拉应力系数（一般取2.5~3.0）C. 剪应力计算如图所示，剪应力的最不利位置在B－B断面，其强度计算公式为：τ＝ N*D／S2=71500*1.2/2700=31.78≤［τ］/K=120/2.5=48 合格式中：τ――剪应力N――荷载（14300N/2=71500N)D――动载系数（一般取值在1.1~1.3之间）S2――B-B断面处的截面积［τ］――钢材允许剪应力k――钢材允许拉剪应力系数（一般取2.5~3.0）D.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：σcj＝N*D／（t×d）=71500*1.2/（30×35.1）=81.48≤［σcj］/2.5=205 /2.5=82 合格式中：σcj――局部挤压应力N――荷载（14300N/2=71500N)t――吊耳厚度D――动载系数（一般取值在1.1~1.3之间）d――销轴直径（13.5t卸扣，销轴直径35.1mm）［σcj］――钢材允许压应力k――钢材允许拉应力系数（一般取2.5~3.0）E.焊缝计算P＝N*D／LW×h =71500*1.5/(800-42)×21 =6.74≤［σ1］/K=160/2.8=57.1式中：P――焊缝应力N――荷载D――动载系数（一般取值在1.3~1.5之间）LW――焊缝长度(一般取焊缝周长，减去2倍焊缝高度）h――焊缝高度(取30mm钢板的0.7倍）［σ1］――焊缝允许应力k――焊缝允许应力系数（一般取2.5~3.0）注：以上许用应力数据采自《钢结构设计规范》GB50017-2003.二：提升吊耳：顶盖、直筒段共重31.87t，约等于312326N。
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。
顶部板式吊耳计算HGT 20574-2018
设计条件吊耳板材料Q235B 吊耳数量n2个吊耳板材料标准室温屈服强度ReL 225MPa 设备吊装质量W L4000Kg 吊耳板材料弹性模量E 201000MPa吊索张角，吊索与竖直方向的夹角α30°吊耳板厚度S 24mm 销轴直径d r74mm 吊耳垫板厚度S 112mm 设置吊耳处的封头或筒节名义厚度减去材料厚度负偏差δ11.7mm 吊耳垫板宽度H TP 200mm 角焊缝系数，φa取0.70.7吊耳板高度L 140mm 吊耳材料泊松比ν取0.30.3设备总高度L t10000mm 系揽环板厚度S 210mm 设备重心到设备底部距离L G 5000mm 系揽环板外直径D 1160mm吊耳垫板长度L TP 400mm 吊耳板外圆半径R95mm 角焊缝计算厚度，当有垫板时，h取0.56S 1和0.7δ中的小者 6.72mm 吊耳板外圆切点半径方位角β20°角焊缝计算厚度，当无垫板时，h取0.7δ8.19mm 吊耳孔直径D 80mm [σhz ]—吊耳材料的许用挤压应力，取2R eL 450MPa 动载荷系数K d 1.2[σ]—吊耳材料的许用拉应力，取R eL /1.6140.625MPa 不平衡系数K u1.125[τ]—吊耳材料的许用剪应力，取0.6[σ]84.375MPa重力加速度g9.81m/s 2一、吊孔挤压应力校核综合影响系数 K=K d ×K u1.35单个吊耳吊装设计的有限质量W=W L /n 2000Kg 设备卧置时计算载荷13243.5N 设备卧置时吊索载荷F L = F V /cosα15292.28N 设备竖直时计算载荷F V =KWg26487N 设备竖直时吊索载荷F L = F V /cosα30584.55N 吊耳的挤压应力（无系揽环板）σhz (MPa)卧置时竖直时吊耳的挤压应力（有系揽环板）σhz (MPa)卧置时竖直时212.927301.1242157.257222.395合格合格合格合格二、吊耳头部强度校核横向计算载荷F h =F v tanα （设备卧置时）7646.1383N 横向计算载荷F h =F v tanα （设备竖直时）15292.277N 拉应力（无系揽环板）σL ，MPa卧置时竖直时拉应力（有系揽环板）σL ，MPa 卧置时竖直时5.79252911.585063.6066697.213338合格合格合格合格剪应力（无系揽环板）τL ，MPa卧置时竖直时剪应力（有系揽环板）τL ，MPa 卧置时竖直时5.79252911.58506 3.6066697.213338合格合格合格合格系揽环板焊接接头剪应力τP ，MPa卧置时竖直时2.1771464.354293合格合格三、吊耳板与垫板或封头连接处校核1、设备为卧置状态时2、设备为竖直状态时剪应力τS ，MPa拉应力σe ，MPa2.9932202MPa 5.184409MPa 合格合格吊索载荷引起的弯曲应力，σbs ，MPa剪应力，τe ，MPa8.2678724MPa 2.99322MPa 合格合格组合应力，σcs ，MPa横向载荷引起的弯曲应力，σbe ，MPa8.7930132MPa 8.267872MPa 合格合格组合应力，σce ，MPa13.78126MPa 合格1、设备为卧置状态时2、设备为竖直状态时剪应力，τps ，MPa拉应力σpe ，MPa6.2322725MPa 10.79461MPa 合格合格吊索载荷引起的弯曲应力，σpbs ，MPa剪应力，τpe ，MPa22.505289MPa 6.232272MPa 合格合格组合应力，σpcs ，MPa横向载荷引起的弯曲应力，σpbe ，MPaMPaMPa MPaMPaMPa顶部板式吊耳计算（按HG/T 21574-2018编制）MPaMPaMPaMPaMPaMPaMPa四、无垫板时，吊耳板与封头连接角焊缝强度校核MPaMPaMPaMPaMPaMPa23.352286MPa 22.50529MPa 合格合格组合应力，σpce ，MPa33.87809MPa 合格1、设备为卧置状态时2、设备为竖直状态时剪应力，τps ，MPa拉应力σpe ，MPa2.7090909MPa 4.692283MPa 合格合格吊索载荷引起的弯曲应力，σpbs ，MPa剪应力，τpe ，MPa3.4134546MPa 2.709091MPa 合格合格组合应力，σpcs ，MPa横向载荷引起的弯曲应力，σpbe ，MPa4.3578488MPa 3.413455MPa 合格合格组合应力，σpce ，MPa8.546471MPa 合格编制：2022/1/7 20:05MPaMPaMPaMPa五、有垫板时，垫板与封头连接角焊缝强度校核MPaMPaMPaMPaMPaMPa。
实用吊耳计算
吊耳强度计算αβα角度弧度βγ示意图吊耳板材质：吊耳板许用拉应力［σL］：吊耳板许用剪应力［τL］：角焊缝系数：垫板、筒体材质：垫板、筒体材质许用拉应力：动载综合系数K：设备重量〔空重〕G:重力加速度g,式中： L-吊耳孔中心线至垫板中心的距离:R-吊耳板端部的圆弧，D-吊耳板中心孔直径，t-吊耳板厚度，竖向载荷计算公式：Fv=G×g×横向载荷计算公式：F H=Fv?tanα吊索方向载荷计算公式；F L=Fv/Cosα径向弯矩计算公式；M=F H?L式中：L-吊耳孔中心线至垫板中心的距离。
6吊耳板吊索方向的最大拉应力：计算公式：σL=F L/［〔2R-D〕*S］式中：R吊耳板端部的圆弧，D吊耳板中心孔直径，S吊耳板厚度，吊耳板吊索方向的最大剪应力：计算公式：σL=τL吊耳板角焊缝应力校核F V=F H=F L=M=σL=L＜σLσL=σL=L＜σLQ235-B113MPa79.1 MPa0Cr18Ni9137MPa20000KG100mm90mm60mm60mm323598N15089622.56N*mm满足要求满足要求角焊缝面积：计算公式：A=2*〔tanγ+R〕*S角焊缝的拉应力：计算公式：σa=F V/A角焊缝的剪应力：计算公式：τa=F H/A角焊缝的弯曲应力：2 计算公式：σab=6M/〔t*〔2*〔L*tanγ+R〕)〕组合应力：计算公式：σab=((σa+σab)2+4τ2)1/2角焊缝的许用应力：计算公式：0.7*［σL］结论A=σa=τa=σab=σab=σ=吊耳强度计算：2满足要求。
实用吊耳计算
角度弧度α250.436332313β65 1.134464014γ150.261799388吊耳板材质：Q235-B 吊耳板许用拉应力［σL ］：113MPa 吊耳板许用剪应力［τL ］：79.1MPa 角焊缝系数：0.7垫板、筒体材质：0Cr18Ni9垫板、筒体材质许用拉应力：137MPa 动载综合系数K： 1.65设备重量（空重）G:20000KG 重力加速度g,9.806式中：L-吊耳孔中心线至垫板中心的距离:100mm R-吊耳板端部的圆弧，90mmD-吊耳板中心孔直径，60mm t-吊耳板厚度，60mm1竖向载荷计算公式：Fv=G×g×1.65F V =323598N2横向载荷计算公式：F H = Fv •tanαF H =150896.2256N3吊索方向载荷计算公式；F L =Fv/CosαF L =357050.8878N4径向弯矩计算公式；M= F H •L式中：L-吊耳孔中心线至垫板中心的距离。
M=15089622.56N*mm5吊耳板吊索方向的最大拉应力：计算公式：σL =F L /［（2R-D）*S］式中：R吊耳板端部的圆弧，D吊耳板中心孔直径，S吊耳板厚度，σL =49.59040109MPa σL ＜σL满足要求6吊耳板吊索方向的最大剪应力：计算公式：σL =τLτL =σL =49.59040109MPa σL ＜σL满足要求7吊耳板角焊缝应力校核示意图吊 耳 强 度 计 算角焊缝面积：计算公式：A=2*（tanγ+R）*SA=8864.101538mm2角焊缝的拉应力：计算公式：σa=F V/Aσa=36.5065764MPa 角焊缝的剪应力：计算公式：τa=F H/Aτa=17.02329615MPa 角焊缝的弯曲应力：计算公式：σab=6M/（t*（2*（L*tanγ+R）)）2σab=27.65479758MPa 组合应力：计算公式：σab=((σa+σab)2+4τ2)1/2σab=72.63506286MPa 角焊缝的许用应力：计算公式：0.7*［σL］σ=79.1MPa 结论 吊耳强度计算：满足要求。
板孔式吊耳设计及应用
板孔式吊耳设计及应用在吊装工程中经常使用板孔式吊耳，而相应的规范或参考资料没有大于20t的板孔式吊耳的相关设计参数。
通常板孔式吊耳的失效形式以吊耳板与设备本体的焊接强度不够及板孔撕裂为多，易造成不安全因素。
所以吊耳板孔的强度和焊缝强度是板孔式吊耳设计的最重要环节。
本文仅介绍单板孔吊耳的设计计算，双板孔吊耳的设计计算参照执行。
1 吊耳板孔的强度计算1.1 拉曼公式图1 板孔式吊耳图2孔壁承压应力分布图3板孔失效形式图1为板孔式吊耳的基本形式，即单板孔吊耳。
图2为板孔式吊耳在受外力作用下孔壁承压应力分布情况。
图3为板孔式吊耳板孔强度不够吊耳板被撕裂的主要失效形式示意图。
也就是说板孔失效是吊轴与板孔接触所形成的接触压应力过大，不是造成接触处压溃，而是吊耳在外力的作用下对吊耳板进行的剪切作用引起的。
所以吊装工程中常用拉曼公式来对吊耳板孔进行抗剪强度校验。
拉曼公式板孔校核表达式为：（1）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；1.2 吊耳参数确定从（1）式可以看出，当P、d、一定时，取适宜的值可最节省材料，显然，令，则。
从理论而言，较为科学，但使用单板孔吊耳，还应考虑卸扣和绳扣连接时必须预留的间隙，显然R值不宜太大。
笔者认为，较适宜。
通常设计时，应首先按负荷选定使用的卸扣或受力轴的尺寸，则孔径。
因此，吊耳设计时应在R与上进一步做文章。
首先，确定板厚，使根部焊缝的强度与设备本体局部稳定性满足要求。
必要时，可延长焊缝长度或增加筋板加以解决。
图4 吊耳板孔的加强其次，按选定R值。
再次，采取加补强板的措施增加板孔局部的强度。
通常在吊耳孔处焊接单或双面补强板。
参见图4。
通过以上措施可以比较合理的利用材料。
校核时需按照公式（1）中，来替换，即补强圈的半径。
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以满 足实 际要求 （ 见图 １ ） 。
Ｆ Ｒ ＋ ｒ ２ ｒ ］
保证起 吊的平 衡性 和稳定 性 吊 重 量 为 １ ５ ｔ ， 吊 耳 的 材 质 为
Ｑ ２ ３ ５ ，与顶罩 的材质一 样 。考虑 到起 吊时 的动载 因 素 、安全 因素 、可靠 因素 、摩 擦 系数等 ，在实 际设
加受 力 面积 ，以此 达 到 作用 力 分 散 、减 小 剪切 力 、
式中， 为 吊耳板 的 长 度 （ ｍ ｍ） ； 为 吊耳板 确保 焊缝 承载 力 的 目的。 吊耳 的最 终 设 计 尺 寸为 ：
Ｂ＝１ ７ ０ ｌ ｎ ｎ ｌ ， ａ＝７ ０ ｌ ｎ ｎ ｌ ， ＝６ ０ ｎ ｌ ｎ ｌ 。
均具 有较 好 的可 焊性 。根据 不 同材 质 的钢材 板厚取 ［ 厂 ｖ ］值 ，只 要 满 足 下式 的要 求 ，吊耳 的 强 度就 可
．
由检修 单位根 据顶罩 的外 形尺 寸 、结构 特点 、起 吊
重量 、 吊耳 受 力 等 情 况 ， 自行 设 计 、现 场 焊 接 吊 耳 。已知顶罩 的起 吊重量 为６ ０ ｔ ， 直 径为 ９ ． ５ ｍ， 为了
相近 的原则 ，特 殊情况 下 ，也应采 用 比设 备母 材高
一
２． ２ 吊耳 的 尺 寸 设 计
某水 电站 的灯泡 贯流式 机组 检修 ，要将顶 罩 吊
移 至上游 流道 前放置 ，由于顶罩 上没有 吊耳 ，需要
个 级 别 的材 料 。水 电 站 一般 都 是 采 用 碳 素 结 构
钢 ，如 Ｑ ２ ３ ５ ；或是低 合金 高强 度结构 钢 ，如 Ｑ ３ ４ ５ ，
１ ）承压应 力 的最不 利位 置在 １ —２断 面 ，吊耳 孔 壁承 压应 力校 核 ：
ｃ ｊ
可 以起 吊２ ０ ｔ ， 此 时 需 要 考 虑 的第 一 个 问 题 是 ：当
卸扣与吊耳连接后 ，卸扣与吊耳的剩余空间需满足
钢丝 绳穿 过且 钢 丝绳 能 自由活 动 的要求 。查 阅起 重 手册 得知 ，２ ０ ｔ 的 Ｄ型卸扣 销 轴 直径 为６ ２ ｍ ｉ ｌ ｌ 。 为 了
Ｂ＝ （ ２ ． ４～２ ． ６ ）ｄ ａ＝ （ ０ ． ９—１ ． ０ ５ ）ｄ
≥
技术 交流
８ ． ０ ６ ｎ ｌ ｌ ｎ 的钢 板 在 焊 接 时 ，焊 缝 强 度 不 能 满 足 ２ ０ ｔ
起 吊重量 的要 求 。设计 人员从 安 全角度 出发 ，根据
卸扣 的宽度尺 寸 （ ８ ９ ｍ ｍ） 来选 择钢板 的厚 度 ，增
【 关键词 】吊装
板式 吊耳 设 计
计算
１ 概
述
在灯 泡贯流 式水 轮发 电机组 的安装 和检 修工作 中 ，大 型设备 的 吊装 就位 、翻身 放置 都要使 用到 吊
耳 。经 常使用 的 吊耳 主要 分两 大类 ：管式 吊耳与板 式 吊耳 ，其 中板 式 吊耳 的应用较 为普 遍 。
【 摘
要 】大型设备 吊装时安全性和 可靠性 的实现与 吊耳结构形 式有着 直接 关 系，所 以吊耳板的 强度 和焊缝 强度是板
式 吊耳设 计的最重要环 节；通常板式 吊耳的失效形式以 吊耳板 与设备本 体的焊接强度 不够及 板孔撕裂 为多。应根据 设备本 体结构特点、外形 尺寸和 受力分析 ，设计计算 出结构合理、利 于操作 、安全 可靠的 吊耳。 图２幅 ，表 １个。
×
≤ ｌ ／ ｖ Ｊ
式中， 为 吊耳板 孔壁 承压 应力 （ ＭＰ ａ ） ；［ ｆ ｖ ］ 为 吊耳板 材料 抗剪 强度设 计值 （ Ｎ ／ ｒ ｎ ｒ ｎ ２ ） 。
收稿 日期 ：２ ０ １ ３ —０ ３ —２ ０
计计 算 时 ，每个 吊耳 的承 载力 按 照 ２ ０ ｔ 来 考 虑 。根
２ 设 计方案
１ 套完 整 的板 式 吊耳 设 计 方案 必须 包 含 ４个 方 面 ：吊耳 的材料选 择 、吊耳 的尺寸设 计 、吊耳 的强 度校核 、吊耳 的焊缝强度 校核 。
２ ． １ 吊耳 的材料 选择
图１ 吊耳 强 度计 算 示 意
８
一ｄ
吊耳 的材料选 择应遵 循 与设备母 材材 质相 同或
板 式 吊耳 在使 用过 程 中 ，销 轴与 吊耳孔 臂 的接
触 形成 了承压 应力 。吊耳受 到外 力作 用 ，吊耳孔 还 承 受着 拉应力 的作用 ，易造 成不 安全 因素 。为确保 设 备 吊装安 全 ，吊耳设 计好 之后 ，必 须对 吊耳 的强 度 进行 校验 （ 见表 １ ） 。
作者简介 ：韦东辰 （ １ ９ ９ １ 一） ，女 ，主要从事水 轮发 电机检 修维护工作 。Ｅ ｍ ａ ｉ ｌ ：３ ３ ７ ３ １ １ １ ４ ９ ＠ｑ ｑ ． ｃ ｏ ｍ
・
据著 名 的拉曼公 式得 知 ，吊耳 的宽度 、厚度 与 吊耳
直 径三 者 的关 系如下 ：
４ ２ ・
小水电 ２ ０ １ ３ 年第 ４ 期 （ 总第 １ ７ ２ 期）
孔 壁 厚度 （ ｍ ｌ ｎ ） ； ｄ为 吊耳 孔 直 径 （ １ ／ ｌ ｌ ｎ ） ；Ｒ 为 吊 耳 板 外缘 有效 半径 ｍ ｍ） 。
２ ． ３ 吊耳 的强度 校核
经过计 算 ，６×３ ７＋１的钢 丝 绳 在 抗 拉 强 度 为 １ ８ ５ ０ ＭＰ ａ 时 ，３ ９ ｍ ｌ Ｔ ｌ 的钢丝 绳采 用 单 绳 双股 的形 式
技 术交流
Ｓ Ｍ Ａ Ｌ Ｌ Ｈ Ｙ Ｄ Ｒ Ｏ Ｐ Ｏ ＷＥ Ｒ ２ ０ １ ３ Ｎ ｏ ４ ，Ｔ ｏ ｔ ａ ／ Ｎ ｏ １ ７ ２
饭 式 吊 雩的 设 针 针
韦东辰 （ 广 西兴唐科 技 有 限责任 公 司 广西 南宁 ５ ３ ０ ０ ０ １ ） 韦 韦 （ 大唐 岩滩 水力发 电有 限责任 公 司 广 西南 宁 ５ ３ ０ ０ ０ １ ）