5.2　地震作用效应和抗震验算

5.2.1　卧式设备受地震作用时的等效支座反力可按下式计算：

式中：R——等效支座反力（N）；

nz——支座个数（个）；

m——设备的操作质量（kg）；

FV、FH——分别为设备的水平和垂直地震作用设计值，可按现行国家标准《石油化工钢制设备抗震设计标准》GB/T 50761的规定计算（N）；

HC——墙式混凝土支座高度（mm），当鞍式钢支座直接固定在地面上时取0；

l2——筒体轴线两侧的地脚螺栓间距（mm）。

5.2.2　当鞍座无垫板或垫板对卧式设备壳体不起加强作用时，支座边角处壳体周向应力（图5.2.2）可按下列公式计算：

1　当L/Ra≥8时，可按下式计算：

2　当L/Ra＜8时，可按下式计算：

式中：L——两封头切线之间的距离（mm）；

Ra——壳体平均半径（mm）；

σ——支座边角处壳体的周向应力（MPa）；

t——壳体有效厚度（mm）；

Bs——支座宽度（mm），鞍式钢支座固定于墙混凝土支座上时，取鞍式钢支座宽度；

K6——系数，按表5.2.2取值；

［σ］t——材料的抗震鉴定许用应力（MPa）。

5.2.3　当垫板对卧式设备壳体起加强作用时，支座边角处壳体周向应力和垫板边缘处壳体周向应力可按下列公式计算：

1　当L/Ra≥8时，可按下列公式计算：

式中：σ′——支座垫板边缘处壳体的周向应力（MPa）；

tr——垫板有效厚度（mm）。

2　当L/Ra＜8时，可按下列公式计算：

注：垫板起加强作用，应同时满足下列条件：t大于或等于tr的60%，垫板宽度大于或等于Bs，垫板包角应比鞍座包角大于或等于12°。

5.2.4　鞍式钢支座的压缩压力可按下列公式计算：

1　轴向水平地震作用小于或等于鞍座底板与基础间静摩擦力（FH≤mgf）时，可按下式计算：

2　轴向水平地震作用大于鞍座底板与基础间静摩擦力（FH＞mgf）时，可按下式计算：

式中：f——鞍座底板与基础间静摩擦系数，钢底板对钢基础垫板取0.3，钢底板对水泥基础取0.4，钢底板对特氟隆垫板取0.1；

——鞍式钢支座的压缩压力（MPa）；

Asa——腹板与筋板（筒体或垫板最低处）组合截面积（mm2）；

H——鞍座高度（mm）；

Zr——腹板与筋板（筒体或垫板最低处）组合截面的抗弯截面系数（mm3）；

［σ］sa——鞍座材料抗震鉴定许用应力（MPa）；

F——每个支座的反力（N）；

fs——鞍座底板对基础底板的动摩擦系数，钢底板对钢基础垫板取0.15，钢底板对特氟隆垫板取0.05。

5.2.5　地脚螺栓的拉应力可按下式计算：

式中：σbt——地脚螺栓的拉应力（MPa）；

nbt——设备地脚螺栓数；

Abt——每个地脚螺栓的横截面面积（mm2）；

［σ］bt——地脚螺栓抗震鉴定许用拉应力（MPa）。

5.2.6　地脚螺栓的剪应力可按下式计算：

式中：τbt——地脚螺栓剪应力（MPa）；

——承受剪应力的地脚螺栓个数；

［τ］bt——地脚螺栓抗震鉴定许用剪应力（MPa），取0.8［σ］bt。

5.2.7　重叠设备在地震作用下的第j层设备的支座反力可按下式计算：

式中：Rj——第j层设备的支座反力（N）；

mi——第i层设备的集中质量（kg）；

FVi——第i层设备上的竖向地震作用（N）；

Kj——第j层设备支座螺栓间距（mm）；

Fi——第i层设备上的水平地震作用（N）；

Hi——第i层设备中心线距地面或楼面的高度（mm）；

hj——第j层设备支座底面距地面或楼面的高度（mm）。

5.2.8　重叠设备支座边角处壳体压应力可按本标准第5.2.3条和第5.2.4条的规定进行计算。

5.2.9　重叠设备第j层设备支座连接螺栓拉应力可按下式计算：

式中：σdj——第j层设备支座连接螺栓拉应力（MPa）；

nbtj——第j层设备支座的连接螺栓个数；

Abtj——第j层设备支座一根连接螺栓的有效断面积（mm2）；

Kj——第j层设备支座螺栓间距（mm）；

FHi——第i层设备上的水平地震作用（N）；

Hi——第i层设备中心线距地面或构架的高度（mm）；

hj——第j层设备支座底面距地面或构架的高度（mm）；

FVi——第i层设备上的竖向地震作用（N）；

［σ］btj——第j层设备支座连接螺栓抗震鉴定许用拉应力（MPa）。

5.2.10　重叠设备第j层设备支座连接（地脚）螺栓剪应力可按下式计算：

式中：τj——第j层设备支座连接螺栓剪应力（MPa）；

——承受剪应力的地脚螺栓个数；

［τ］btj——第j层设备支座连接螺栓剪切抗震鉴定许用应力（MPa）。