非标腿式支座计算

设计条件壳体材料304公称直径mm32003210总高度H1mm8900壳体总长度H0mm8500壳体切线距Lmm7000支承高度Hmm1900封头厚度δ1nmm5筒体名义厚度δ2nmm5垫板名义厚度δnmm8支腿底板厚度δbmm20壳体保温厚度δismm0支腿数量N10支腿规格159x4.5支腿底板腐蚀裕度Cbmm2设计地区基本风压Pa800地震设防烈度70.15g地震影响系数ae0.12风压高度变化系数fi1支腿中心圆直径DBmm3210设备操作质量m0kg60000设计温度下支腿材料的许用应力［σ］147封头直边h240计算结果1.水平风载荷PwNPw=1.2fiqoD0H0x10(-6)26193.66548.4设备质心所在高度Hc=H-h2+L/253602.地震作用标准值PeNPe=aemog706323.载荷的确定水平载荷取Pw和Pe+0.25Pw大值FH77180.4垂直载荷取设备最大操作重力W1N588600每个支腿的水平反力R=FH/N7718.04弯矩拉伸侧单根支腿的垂直反力NFL1=4FHxHc/NDB-W1/N-7310.225047弯矩的压缩侧单根支腿垂直反力NFL2=4FHxHc/NDB-W1/N110409.7754.支腿稳定及强度计算A单根支腿的周向水平截面惯性矩Ix-x6519374.024Ix=Iy单根支腿的径向水平截面惯性矩IY-Y6519374.024单板支腿的横截面面积Amm22183.085支腿材料弹性模量EMPa201000抗弯截面模量W支腿材料的屈服强度RelMPa245单根支腿截面的最小回转半径Imm54.6471637支腿有效长细比λ24.33795114支腿的极限长细比/λ=(π2xE/0.6Rel)^1/2116.1689997由于λ≤/λns=3/2+2/3(λ//λ)^21.529261479支腿的许用临界应力MPa{σcr}=1.2*(1-0.4(λ//λ)^2)Rel/nsη188.8743548单根支腿的压应力σc=Fl2/A7.111618312支腿的稳定验算，σc＜{σcr}压杆稳定5.支腿剪切计算支腿的剪切应力：MPaτ=FH/N*A8.838455672支腿的许用剪切应力［τ］=0.6［σ］88.2τ＜［τ］合格6.支腿变曲计算壳体外壁至支腿形心距离mm0支腿与本体装配的焊缝长度hfmm350基础板下表面至支腿装配焊缝中心的距离mmL1=H+hf/2+502125单根支腿的最小抗弯截面模量Wmm382004.70471支腿的弯曲应力MPaσb=R*L1-FL2*e/W199.9987081［σb］235σb＜［σb］合格7.支腿钢结构综合评价σc/［σcr］+σb/［σb］≤10.888710974小于1满足要求8.地脚螺栓的强度验算地脚螺栓的拉应力地脚螺栓螺距tbmm3一个地脚螺栓的内径d1mm20.752一个地脚螺栓的有效截面积：Abtmm2263.5690567一个支腿地脚螺栓数nbt1地脚螺栓拉应力σbtMPaσbt=1/N*nbt*Abt*(4*FH*Hc/Db-W1)-69.33880193碳钢地脚螺栓常温许用应力［σbt］MPa147σbt＜［σbt］合格9.地脚螺栓的剪切应力地脚螺栓的剪切应力τbtMPaτbt=(FH-0.4W1)/N.nbt.Abt-60.044833030碳钢制地脚螺栓常温下许用剪应力［τbt］MPa117.6τbt＜［τbt］合格10.基础板的强度计算基础上的压缩应力：MPaB180σc1=Fl2/BxB3.407709103混凝土许用耐压应力［σc1］MPa11.768σc1＜［σc1]合格支腿到基础板边缘的最大长度Bmm45.5基础板的许用应力［σ］MPa235所需支腿底板厚度mmδb=B(3σc1/［σ］)^1/2+Cb11.49006856支腿底板厚度26mm满足要求11.支腿装配焊缝的强度计算支腿装配焊缝的计算长度hf1mm100焊颖的焊脚高度tf1mm12焊缝的抗弯截面模量：mm3Z=2xhf1^2xtf1^2/6x√228288.54314支腿装配焊缝的弯曲应力：σfMPaσf=R*L1/Z579.769517312.支腿装配焊缝的剪切应力焊缝的横截面积：mm2A1=2xhf1xtf1/√21697.312588支腿装配焊缝的剪切应力：MPaτ1=FL2/A165.0497590813.支腿装配焊缝的当量应力σz=√(σf^2+3*τ^2)590.6158706焊缝系数0.49支腿装配焊颖的抗弯、抗剪许用应力MPa1.5[σ]Φ108.045支腿装配焊缝的弯曲应力：σf支腿装配焊缝的剪切应力：τ1支腿装配焊缝的当量应力：σZ3.14*(D/2)²-3.14*(d/2)²2183.0853.14（D4-d4）/646519374D外径159d内径1503.14（D4-d4）/(32*D)82004.7设计条件壳体材料Q345R公称直径mm900944总高度H1mm3898壳体总长度H0mm2544壳体切线距Lmm2505支承高度Hmm1000封头厚度δ1nmm22筒体名义厚度δ2nmm22垫板名义厚度δnmm22支腿底板厚度δbmm22壳体保温厚度δismm0支腿数量N3支腿规格89x7支腿底板腐蚀裕度Cbmm2设计地区基本风压Pa450地震设防烈度70.2g地震影响系数ae0.12风压高度变化系数fi1支腿中心圆直径DBmm794设备操作质量m0kg2460设计温度下支腿材料的许用应力［σ］147计算结果1.水平风载荷PwNPw=1.2fiqoD0H0x10(-6)1296.82944324.2074设备质心所在高度Hc=H-h2+L/22227.52.地震作用标准值PeNPe=aemog2895.9123.载荷的确定水平载荷取Pw和Pe+0.25Pw大值FH3220.11936垂直载荷取设备最大操作重力W1N24132.6每个支腿的水平反力R=FH/N805.02984弯矩拉伸侧单根支腿的垂直反力NFL1=4FHxHc/NDB-W1/N3000.623142弯矩的压缩侧单根支腿垂直反力NFL2=4FHxHc/NDB-W1/N15066.923144.支腿稳定及强度计算单根支腿的周向水平截面惯性矩Ix-x1526700单根支腿的径向水平截面惯性矩IY-Y1526700单板支腿的横截面面积Amm21803支腿材料弹性模量EMPa201000支腿材料的屈服强度RelMPa245单根支腿截面的最小回转半径Imm29.09906197支腿有效长细比λ24.05575825支腿的极限长细比/λ=(π2xE/0.6Rel)^1/2116.1689997由于λ≤/λns=3/2+2/3(λ//λ)^21.528586853支腿的许用临界应力MPa{σcr}=1.2*(1-0.4(λ//λ)^2)Rel/nsη189.0355649单根支腿的压应力σc=Fl2/A2.890775884支腿的稳定验算，σc＜{σcr}压杆稳定5.支腿剪切计算支腿的剪切应力：MPaτ=FH/N*A0.446494642支腿的许用剪切应力［τ］=0.6［σ］88.2τ＜［τ］合格6.支腿变曲计算壳体外壁至支腿形心距离mm0支腿与本体装配的焊缝长度hfmm90基础板下表面至支腿装配焊缝中心的距离mmL1=H+hf/2+501095单根支腿的最小抗弯截面模量Wmm334316.6支腿的弯曲应力MPaσb=R*L1-FL2*e/W25.68750036［σb］235σb＜［σb］合格7.支腿钢结构综合评价σc/［σcr］+σb/［σb］≤10.124600745小于1满足要求8.地脚螺栓的强度验算地脚螺栓的拉应力地脚螺栓螺距tbmm3一个地脚螺栓的内径d1mm20.752一个地脚螺栓的有效截面积：Abtmm2263.5690567一个支腿地脚螺栓数nbt1地脚螺栓拉应力σbtMPaσbt=1/N*nbt*Abt*(4*FH*Hc/Db-W1)11.38458049碳钢地脚螺栓常温许用应力［σbt］MPa147σbt＜［σbt］合格9.地脚螺栓的剪切应力地脚螺栓的剪切应力τbtMPaτbt=(FH-0.4W1)/N.nbt.Abt-8.1356548710碳钢制地脚螺栓常温下许用剪应力［τbt］MPa117.6τbt＜［τbt］合格10.基础板的强度计算基础上的压缩应力：MPaB180σc1=Fl2/BxB0.465028492混凝土许用耐压应力［σc1］MPa11.768σc1＜［σc1]合格支腿到基础板边缘的最大长度Bmm45.5基础板的许用应力［σ］MPa235所需支腿底板厚度mmδb=B(3σc1/［σ］)^1/2+Cb5.50572523支腿底板厚度26mm满足要求11.支腿装配焊缝的强度计算支腿装配焊缝的计算长度hf1mm80焊颖的焊脚高度tf1mm8焊缝的抗弯截面模量：mm3Z=2xhf1^2xtf1^2/6x√212069.77841支腿装配焊缝的弯曲应力：σfMPaσf=R*L1/Z73.0342882112.支腿装配焊缝的剪切应力焊缝的横截面积：mm2A1=2xhf1xtf1/√2905.2333805支腿装配焊缝的剪切应力：MPaτ1=FL2/A116.6442416613.支腿装配焊缝的当量应力σz=√(σf^2+3*τ^2)78.51814819焊缝系数0.49支腿装配焊颖的抗弯、抗剪许用应力MPa1.5[σ]Φ108.045支腿装配焊缝的弯曲应力：σf支腿装配焊缝的剪切应力：τ1支腿装配焊缝的当量应力：σZ