2024年3月12日发(作者：幸一南)
Sheet1
耳式支座载荷计算及其筋板、底板和螺栓的校核计
算
容器内径Di
壳体名义厚度δn
筋板内侧间距b2
筋板长度l2
螺栓孔中心距底板外边缘距离S1
筋板壁厚δ2
垫板壁厚δ3
支座螺栓圆直径D
设备总质量(壳,附件,介质,保温)m0
水平力 (MAX(Pw,Pe+0.25Pw))P
地震系数(7,8,9--0.12,0.24,0.32)αe
水平地震力Pe
容器外径(有保温取保温外径)D0
风压高度变化系数(按质心高度取)fi
容器总高H0
10M高度的基本风压值q0
水平风载荷Pw
注：耳座底板下表面距地面23m。
1900
12
180
340
90
12
0
2415.56
11600
15171
0.12
13641.6
2074
1.25
4370
450
6117.78
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
kg
N
N
mm
mm
N/m2
N
1、筋板材料的许用压应力
设计温度下筋板材料的屈服强度Rp0.2
设计温度下筋板材料的弹性模量E
筋板材料的临界细长比λc=sqrt(π^2*E/Rp0.2)
筋板惯性半径i=0.289δ2
筋板高度a'
筋板宽度b'
角度α=arctga'/b'
筋板斜边长度l=(a'2+b'2)1/2
筋板细长比λ=l/i
λ>λc，用欧拉公式确定临界许用压应力
临界许用压应力σcr=π^2*E/λ^2
2、筋板稳定性校核
偏心载荷Ge
Page 1
144
184000
112.299
3.468
304
340
41.8
456.088
131.513
MPa
MPa
mm
mm
mm
°
mm
mm
104.998MPa
0N
Sheet1
支座数量n
不均匀系数(n=3,k=1;n>3,k=0.83)k
水平力到底板高度h
偏心距Se
单个支座最大总压缩力Q=(m0*g+Ge)/k/n+4*(P*h+Ge*Se)/n/D
钢板负偏差 C1
腐蚀裕量C2
每个支座(对应一个地脚螺栓)的筋板数m
底板宽度b
筋板计算壁厚δ
筋板压应力σ＝Q/m/sin(α)/δ/b/sin(α）
σ<σcr，压应力校核合格
3、筋板拉应力校核
设备空重m'
单个支座最大总拉伸力Q'=-(m'*g+Ge)/k/n+4*(P*h+Ge*Se)/n/D
4
0.83
0
0
34241
0.8
2
2
180
9.2
23.2709
mm
mm
N
mm
mm
mm
mm
MPa
筋板拉应力σ'＝Q'/m/sin(α)/δ/b/sin(α）
设计温度下筋板材料的许用应力[σ]
σ'<0，筋板不承受拉应力
4、底板拉应力校核
底板长度b1
底板单位长度上的弯矩M=Qb2^2/8/b1/b
底板名义厚度δnh
钢板负偏差 C1
腐蚀裕量C2
底板计算壁厚δh
底板拉应力σh=6M/δh^2
设计温度下底板材料的许用应力[σ]h
σh<[σ]h，拉应力校核合格
5、耳座与壳体连接焊缝剪应力校核
焊缝宽度（全焊透结构等于筋板计算壁厚；角焊缝结构等于0.707*焊角高）t
3225
-9519.6
-6.4697
130
kg
N
MPa
MPa
250
3081.69
16
0.8
2
13.2
106.119
130
mm
N
mm
mm
mm
mm
MPa
MPa
焊缝中的剪应力τweld=Q/2/t/a'
设计温度下筋板材料的许用应力[σ]rib
设计温度下壳体材料的许用应力[σ]shell
设计温度下焊缝许用剪应力[τ]weld=0.49*min([σ]rib,[σ]shell)
9.2
6.12145
130
108
52.92
mm
MPa
MPa
MPa
MPa
τweld<[τ]weld，剪应力校核合格
6、耳座与壳体连接焊缝拉应力校核
焊缝中的最大拉应力σweld=Q*(b'-S1)/3/t/a'^2
注：全焊透结构的抗弯断面系数为t*a'^2/3，角焊缝结构的为0.471*t*a'^2
3.35606MPa
79.92MPa设计温度下焊缝许用拉应力[σ]weld=0.74*min([σ]rib,[σ]shell)
σweld<[σ]weld，拉应力校核合格
7、螺栓计算
Page 2
Sheet1
单个支座最大总拉伸力Q'=-(m'*g+Ge)/k/n+4*(P*h+Ge*Se)/n/D
-9519.6N
19.6
15171
12.5705
147
102.9
mm
N
MPa
MPa
MPa
Q'<0，支座上的螺栓仅起固定作用
螺栓最小直径d
水平力 (MAX(Pw,Pe+0.25Pw))P
作用于一个螺栓上的剪应力τbolt＝P/(nπd^2/4)
螺栓材料许用应力[σ]bolt
螺栓材料许用剪应力[τ]bolt=0.7*[σ]bolt
τbolt<[τ]bolt，剪应力校核合格
以上计算中支座材料：0Cr18Ni9；设备壳体材料：
00Cr17Ni14Mo2
螺栓材料：Q235-A
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2024年3月12日发(作者：幸一南)
Sheet1
耳式支座载荷计算及其筋板、底板和螺栓的校核计
算
容器内径Di
壳体名义厚度δn
筋板内侧间距b2
筋板长度l2
螺栓孔中心距底板外边缘距离S1
筋板壁厚δ2
垫板壁厚δ3
支座螺栓圆直径D
设备总质量(壳,附件,介质,保温)m0
水平力 (MAX(Pw,Pe+0.25Pw))P
地震系数(7,8,9--0.12,0.24,0.32)αe
水平地震力Pe
容器外径(有保温取保温外径)D0
风压高度变化系数(按质心高度取)fi
容器总高H0
10M高度的基本风压值q0
水平风载荷Pw
注：耳座底板下表面距地面23m。
1900
12
180
340
90
12
0
2415.56
11600
15171
0.12
13641.6
2074
1.25
4370
450
6117.78
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
kg
N
N
mm
mm
N/m2
N
1、筋板材料的许用压应力
设计温度下筋板材料的屈服强度Rp0.2
设计温度下筋板材料的弹性模量E
筋板材料的临界细长比λc=sqrt(π^2*E/Rp0.2)
筋板惯性半径i=0.289δ2
筋板高度a'
筋板宽度b'
角度α=arctga'/b'
筋板斜边长度l=(a'2+b'2)1/2
筋板细长比λ=l/i
λ>λc，用欧拉公式确定临界许用压应力
临界许用压应力σcr=π^2*E/λ^2
2、筋板稳定性校核
偏心载荷Ge
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184000
112.299
3.468
304
340
41.8
456.088
131.513
MPa
MPa
mm
mm
mm
°
mm
mm
104.998MPa
0N
Sheet1
支座数量n
不均匀系数(n=3,k=1;n>3,k=0.83)k
水平力到底板高度h
偏心距Se
单个支座最大总压缩力Q=(m0*g+Ge)/k/n+4*(P*h+Ge*Se)/n/D
钢板负偏差 C1
腐蚀裕量C2
每个支座(对应一个地脚螺栓)的筋板数m
底板宽度b
筋板计算壁厚δ
筋板压应力σ＝Q/m/sin(α)/δ/b/sin(α）
σ<σcr，压应力校核合格
3、筋板拉应力校核
设备空重m'
单个支座最大总拉伸力Q'=-(m'*g+Ge)/k/n+4*(P*h+Ge*Se)/n/D
4
0.83
0
0
34241
0.8
2
2
180
9.2
23.2709
mm
mm
N
mm
mm
mm
mm
MPa
筋板拉应力σ'＝Q'/m/sin(α)/δ/b/sin(α）
设计温度下筋板材料的许用应力[σ]
σ'<0，筋板不承受拉应力
4、底板拉应力校核
底板长度b1
底板单位长度上的弯矩M=Qb2^2/8/b1/b
底板名义厚度δnh
钢板负偏差 C1
腐蚀裕量C2
底板计算壁厚δh
底板拉应力σh=6M/δh^2
设计温度下底板材料的许用应力[σ]h
σh<[σ]h，拉应力校核合格
5、耳座与壳体连接焊缝剪应力校核
焊缝宽度（全焊透结构等于筋板计算壁厚；角焊缝结构等于0.707*焊角高）t
3225
-9519.6
-6.4697
130
kg
N
MPa
MPa
250
3081.69
16
0.8
2
13.2
106.119
130
mm
N
mm
mm
mm
mm
MPa
MPa
焊缝中的剪应力τweld=Q/2/t/a'
设计温度下筋板材料的许用应力[σ]rib
设计温度下壳体材料的许用应力[σ]shell
设计温度下焊缝许用剪应力[τ]weld=0.49*min([σ]rib,[σ]shell)
9.2
6.12145
130
108
52.92
mm
MPa
MPa
MPa
MPa
τweld<[τ]weld，剪应力校核合格
6、耳座与壳体连接焊缝拉应力校核
焊缝中的最大拉应力σweld=Q*(b'-S1)/3/t/a'^2
注：全焊透结构的抗弯断面系数为t*a'^2/3，角焊缝结构的为0.471*t*a'^2
3.35606MPa
79.92MPa设计温度下焊缝许用拉应力[σ]weld=0.74*min([σ]rib,[σ]shell)
σweld<[σ]weld，拉应力校核合格
7、螺栓计算
Page 2
Sheet1
单个支座最大总拉伸力Q'=-(m'*g+Ge)/k/n+4*(P*h+Ge*Se)/n/D
-9519.6N
19.6
15171
12.5705
147
102.9
mm
N
MPa
MPa
MPa
Q'<0，支座上的螺栓仅起固定作用
螺栓最小直径d
水平力 (MAX(Pw,Pe+0.25Pw))P
作用于一个螺栓上的剪应力τbolt＝P/(nπd^2/4)
螺栓材料许用应力[σ]bolt
螺栓材料许用剪应力[τ]bolt=0.7*[σ]bolt
τbolt<[τ]bolt，剪应力校核合格
以上计算中支座材料：0Cr18Ni9；设备壳体材料：
00Cr17Ni14Mo2
螺栓材料：Q235-A
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