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)



									角钢	16	20	24	30	36	42	48	56	64	72
									H型钢	13.835	17.295	20.752	26.211	31.670	37.129	42.587	50.046	57.505	65.505
				工字钢翼板厚a2	32	工字钢腹板厚b2	18
				工字钢宽B	248	工字钢高H	270
				角钢宽度	125	角钢厚度	12
	容 器 支 腿 计 算
输入数据
筒体长度H(mm)			2590	支腿材料			Q235A
设备外径Do(mm)			3636	设备最大外径De（mm）			3836
设备质量W(kg)			23300	设备总重量(试验Kg）Wt			23300
支腿底板到设备 重心距离h(mm)			3400	支腿数量 n=(3,4)			3
底板到支腿与壳体焊接 处距离 L(mm)			2225	纵向弯曲长度Lk（mm）			2225
支腿类型			H型钢	型号			HK240C
支腿周向截面的惯性矩x I1(mm4)			81520000	支腿径向截面的惯性矩y I2(mm4)			242880000
支腿截面积AT(mm2)			19960	支腿最小截面系数 Zmin(mm3)			657000.00
壳体外壁到支腿 重心处的距离e(mm)			121	支腿中心圆直径Db(mm)			3878.00
支腿的弹性模量E(MPa)			210000	支腿剪切弹性模量G(MPa)			78500
支腿材料的许用拉弯 应力[σ]b,MPa			137	支腿材料的许用 抗剪应力[τ],(Mpa)			84
支腿底板长度,a1(mm)			500	支腿底板宽度,a2 （mm）			500
底板边缘到支腿边缘 最大距离 ,ao(mm)			130	底板材料许用应力,[σ]MPa			137
一个支柱上地脚螺栓个数nb			1	地脚螺栓公称直径M			36
地脚螺栓拉伸许用应力， [σ]（MPa）			147	地脚螺栓剪切许用应力 [τ](Mpa)=0.6~0.8[σ]			88.20
地板与基础的磨擦系数,μ			0.3
支腿与壳体焊接长度lw1(mm)			350	支腿与壳体焊角高(mm)			30
焊接材料设计温度下的许用剪应力[τ]w			82.20	底板厚度(mm)			20
支腿与底板焊缝长度(mm)			1496.00	支腿与底板焊角高(mm)			18
基本风压值q（N/m2）			500	风压高度变化系数 fi			1
体型系数k1			0.7	风振系数k2			1.7
地震烈度			8	基本振型参与数ηk1			1
场地土特征周期Tg			0.4	地震设防烈度αmax			0.16
一阶震型阻尼比ξ			0.01
设备附加水平力 Fh' (N)			0	设备附加垂直载荷 Fv'(N)(向下为正）			0
一、载荷计算
设备水平风力P1(N)=K1*K2i*q*fi*A*10-6			5911.47
单根支腿弯曲刚度Kgc(N/m)=4E(I1+I2)/L3			24738.31	支腿弯曲刚度Kg1(N/m)=3nEATD2b/2L3			25752411.83
支腿剪切刚度Kg2(N/m)=nKgc/(1+LKgc/GAT))			71696.30	质心高度修正系数λk=(h/L)2-H/L+4			4.81
水平刚度K(N/m)=1/(λc/Kg1+1/Kg2)			70749.46	自振周期T1(s)=2π(W/K)^0.5			3.61
地震影响系数斜率调整系数η1=0.02+(0.05-ζ)/8			0.03	阻尼调整系数η2=1+(0.05-ζ)/(0.06+1.7ζ)			1.52
地震影响系数衰减系数γ=0.9+(0.05-ξ)/(0.5+5ξ)			0.97	水平地震影响系数α1=(Tg/T1)γη2αmax			0.03
设备水平地震力Fk1(N)=α1*ηk1*W*g			6545.57	设备的水平力FH(N)=Max(P1,Fk1)+Fh'			6545.57
当量质量meq(Kg)=0.75*W			17475.00	垂直地震影响系数αvmax=0.65αmax			0.10
设备垂直地震力(N)Fv0-0=αvmax*meqg			17828.69	支腿系数tgθ=3/8*Do/h			0.40
单根支腿的水平反力 Q(N)=FH/n			2181.86	水平弯距引起垂直力 FL1(N)=FH/2tgθ			8160.96
垂直最大受压力FY(N)=max(FL1+(Fv+W+Fv')/n,Wt/n)			21870.53	垂直最大受拉力 FL(N)=FL1+Fv/n-W/n-Fv'/n			6337.19
二、单根支腿计算结果
支腿截面的最小惯性半径 i=(I/AT)0.5			63.91	支腿的柔度 λ=Lk/i (应<=250）			34.82
支腿的临界柔度 λc=[π2E/(0.6[σ]b)]0.5			158.79	系数γ=3/2+2/3（λ/λc）2			1.53
受压支腿上最大压缩应力 σc(Mpa)=FY/AT			1.10	支腿上最大弯曲应力σb(Mpa)=(Q*L+FY*e)/Zmin			11.42
许用压缩应力 [σ]c(Mpa)=[1-0.4(λ/λc)^2]*[σ]/γ			87.70	σc/[σ]c+σb/[σ]b≤1			合格
支腿剪力 τ(Mpa)=Q/AT			0.11	τ≤[τ]			合格
支腿上最大拉应力σ(Mpa)=FL/AT			0.32	σ≤[σ]			合格
三、底板计算结果
最大压应力,B(Mpa)=FY/a1*a2			0.09	底板计算厚度,δb（mm）=a0(3B/[σ])0.5			5.69
最大拉应力							合格
四、地脚螺栓计算结果
地脚螺栓反力,FL(N)=			6337.19	地脚螺栓根径 db （mm）			31.67
单根地脚螺栓受拉应力σB(Mpa)=FL/(nb*Ab)			8.04	σB≤[σ]			合格
地脚螺栓剪力 τ(Mpa)=[Q-μ*W/n]/nb*Ab			0.00	τ≤[τ]			合格
五、支腿焊缝强度评定结果：
支腿与壳体焊缝剪力τ(Mpa)=max(FY/Aw1,FL/Aw1)			1.47	τ≤[τ]			合格
焊接接头弯曲应力σ=QLw1/Zw1
支腿与底板焊缝剪力τ(Mpa)			0.24	τ≤[τ]			合格
	FL(N)=±FH/2tgθ-W*g/n