支腿强度计算-冯延忠

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5 1.1.2 总高度不大于10m

1.2 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Fev仅在考虑地震影响时计入。

3 载荷计算

3.1 水平地震力

P?emg e?0.5m——对应于各种工况的设备质量：

m0——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),kg

mw——设备充水质量(水压试验时),kg mmin——设备最小质量(安装工况时),kg

?e——地震系数，对7、8、9度地震分别取0.23、0.45、0.90

Pe——水平地震力,N

3.2 垂直地震力

Fev?0.4875Pe Fev——垂直地震力,N

3.3 水平风载荷

?6 PW?0.95fiq0DOH0?10

DO——容器外径,mm,有保温层时取保温层外径 fi——风压高度变化系数，按设备质心所处高度取 H0——设备迎风有效高度,mm

q0——10m高度处的基本风压值,N/m2 PW——水平风载荷,N 3.4 支腿承受的弯矩M的计算 先把模型简化成铰支座，见下图： 求取支点反力：水平力R和垂直力FVM 水平力R=P1+P

垂直力FVM的求解见3.5

3.5 支座反力——垂直力FVM的计算

令设备外直径为D0,计算弯矩为M,则：

计算弯矩M

?3 M?(PH?GgS?PL)?101ee?3M?P1H?10(水压试验工况) P1——风载荷和地震载荷控制下的水平力,N H——设备质心距支腿底板高度,mm Ge——偏心载荷,kg Se——偏心距离,mm P——水平外载,N L——水平外载距支腿底板高度,mm M——支腿计算弯矩,N-m hZ——支腿高度,mm 3.5.1 三支腿的计算 3.5.1.1 水平力方向如下图所示： FVM?4M 3D0

3.5.1.2 水平力方向如下图所示： FVM?23M 3D03.5.1.3 上述两种计算结果对比 4?23 故在计算时取第一种情况下计算的结果，即： FVM?4M 3D0 3.5.2 四支腿的计算 3.5.2.1 水平力方向如下图所示：