钢制直立容器设计计算

50-89)
筒体分4段设计
序号 参数 第1段 第2段 第3段 第4段 底板 封头 小计
Ab= 4E+06 Asb= 176154
B= b= 100 Cz= 0.5 Di= 5600 Dib= 5400 Dih= Dis= 5600 Dob= 5820 Dos= 5620 E= 191000 g= 9.81 H= 24000
15 Hi——容器顶部至第i段底部的距离（见图9-4），mm
16 h——计算截面I —I 距地面的高度（见图9-2），mm
17 hi——容器第i段集中质量距地面的高度（见图9-2），mm 18 hk——计算截面I—I以上集中质量mk距地面的高度（见图9-2），mm
19 me——偏心质量引起的弯矩，N.mm;
20
——容器计算截面I——I的地震弯矩，N.mm
21
——容器底部截面0——0的地震弯矩，N.mm
22
——容器计算截面I——I的最大弯矩，N.mm
23
——容器底部截面0——0的最大弯矩，N.mm
24
——容器计算截面I——I的风弯矩，N.mm
25
——容器底部截面0——0的风弯矩，N.mm
26 me——偏心质量,㎏;
（1）：
1.34E-04
第2段：
8.93E-05
第3段：
（2）：
第4段： 第1段：
7.75E-06
(∑上 应该 有个
1.16E-04
第2段：
1.15E-04
2.90E-04 第3段： 第4段：
（3）：
#N/A
第1段：
#N/A
第2段：
#N/A
9.2.
2.2
水
平
地
震
力
计
算
(按8 级
地
震
计
算
）
各段集中质量产生的水平地震力：Fk=Cza1ηkmkg
9.2. 2 地 震 载 荷
9.2. 2.1
a:按等直径、等壁厚容器计算
㎏
㎏
㎏ mo1= #N/A mo2= 6000 mo3= #N/A mo4= 8200 mo5= 10000 ma= 1600 mw= 257254
δe：按当量壁厚计算，mm（自己假设的，便于与以下的b计算比较）
b:按不等直径、不等壁厚容器计算
效直
Dei=Doi+2δsi+K4+do+2δp mm
径， DO——容器各段的外径，mm;
水平 风力 计 算：
dO——管线外径，mm;
K3——笼式扶梯当量宽度，取K3=400mm;
K4——操作平台当量宽度，可取K4=2∑A/lO mm; lo:同 一直
径的
容器
高
度，
mm
ΣA: 计算
段内
平台
构件
的投
影面
积，
㎜2；
（按
右面
数据
估
计）
容器
各段
δsi:
保温 层厚
度，
mm;
管线
保温 δpi: 层厚
度，
mm
此按
90°考
虑计
算：
第1段 第2段 第3段 第4段
Dei=Doi+2δsi+K3+K4 6953 6414 6495 6495
Dei=Doi+2δsi+K4+do+2δp #N/A #N/A #N/A #N/A
钢制-直立容器设计计算（钢制GB150-89)
序
号 1 Ab——基础环的面积，Ab=0.785（Dob2-Dib2），㎜2 2 Asb——圆筒形或圆锥形裙座底部的截面积，Asb=3.14Disδs，㎜2 3 B——系数，按1.7.5条确定，Mpa
4 b——基础环外伸宽度，b=(Dob-Dos)/2,mm 5 Cz——结构综合影响系数，取Cz=0.5
Mx= #N/A N.mm/mm
My=
0 N.mm/mm
σb——基础环的许用应力，对低碳钢取[σ]b=140MPa
9.4. 2 地 脚 螺 栓 设 计
基础中由螺栓承受的最大拉应力
地脚 螺栓 的螺
= #N/A
=
#N/A
圆整 ～
22
式中：C4——腐蚀余量，一般取3mm; n——地脚螺栓个数。计算时可先按4的倍数假定地脚螺栓数量； [σ]bt——地脚螺栓的许用应力。对低碳钢可取[σ]bt=147MPa；
P1= #N/A
P2= #N/A
9.2.
3.2 风 弯 矩 计 算
底1段底 底部2段：底 底部3段：底 底部4段：底
部： 9.2.
4 偏 心 弯 矩
偏心质量引起的弯矩
P3= #N/A P4= #N/A
#N/A #N/A #N/A #N/A
Me=me.g.e
N.mm
Me= 1.86E+08
e:偏 心质 量中 心至 容器 中心 线的 距 离，
N
（1）
：α
#N/A
1=
（2）：
（3) ：
η1= #N/A η2= #N/A F1= #N/A
η3= #N/A η4= #N/A F3= #N/A
第3段： 第4段：
F2= #N/A
F4= #N/A
9.2.
2.3 地 震 弯 矩 计 算
任意计算截面产生的地震弯矩
N.mm
(1)第1 段底 (2)第2 段底
mm;
e= 5928
9.2.
5 最 大 弯 矩
位置
第1段底部 第2段底部 第3段底部 第4段底部
#N/A #N/A #N/A #N/A
9.2.
6 圆 筒
轴 向
应 力 校
核 9.2.6.1 圆筒轴向应力计算
#N/A #N/A #N/A #N/A
圆筒任意计算截面I——I处的轴向应力分别为
由内压或外压引起的轴向应力：
距地面高度hit m ≤20
20<hit≤100
系数 λi
0.35 0.385-0.00175hit
容器基本自震周期Ti s 系数 ξ
0.3 0.5 1.0 1.5 2.0 1.0 1.4 1.7 2.0 2.3
计算
则： f1= 0.5227
f2= 0.9641 f3= 1.1684 f4= 1.3241
h1= 1000 h2= 5500 h3= 12500 h4= 20000
第1段 第2段 第3段 第4段
#N/A
#N/A
#N/A
#N/A
#N/A
#N/A
#N/A
#N/A
#N/A
#N/A
#N/A
#N/A
#N/A
#N/A
#N/A
#N/A
第1段底
第2段 底
第3段底 第4段底
Fk(hk-h)
#N/A #N/A #N/A #N/A
lo
1200 6800 8000 8000
δsi= 50 δpi= 50
K4
8.3E+02 2.9E+02 3.8E+02 3.8E+02
参数 A:
B(Mpa)
第1段 0.00015
#N/A
第2段 0.00012
#N/A
第3段 0.00008
#N/A
第4段 0.00008
10.7
9.2. 6.2 圆 筒 稳 定 性 校 核
内压容器 σ1-σ2+σ3≤Ø[σ]t
9.4 基 础 环 及 地 脚 螺 栓 设 计
9.4. 1 基 础 环 设 计
Mpa
操作和非操作时重力引起的轴向应力：
Mpa
弯矩引起的轴向应力：
位置 第1段底部
第2段底部
第3段底部
第4段底部
9.2. 6.2 圆 筒 稳 定 性 校 核
σ1 7.78 10.00 14.00 14.00
Mpa
σ2 #N/A #N/A #N/A #N/A
σ3 #N/A #N/A #N/A #N/A
44 ——设计温度下裙座材料的许用应力，Mpa
45 Ø——焊缝系数（见1.8条）
9.2. 1 容 器 质 量
容器的操作质量：mo=m01+mo2+mo3+mo4+mo5+ma+me
容器的最大质量：：mmax=m01+mo2+mo3+mo4+ma+me+mw
容器的最小质量：：mmin=m01+0.2mo2+mo3+mo4+ma+me 式中：mo1——容器壳体和裙座质量，㎏ mo2——容器内构件质量，㎏ mo3——容器保温材料质量，㎏ mo4——平台、扶梯质量，㎏ mo5——操作时容器内物料质量，㎏ ma——人孔、接管、法兰等附属件质量，㎏ mw——容器内充水质量，㎏
2719 #N/A 6000
#N/A 8200
10000 1600 3200
######
Zb= 5.01E+09 36
Zsb= 2.22E+11 37 38
δb= 9
39
δe= 9
40
δeH=
41
δeS= 9
42
σS= 221
43
[σ]t= 113
44
113
45
Ø= 0.8
46
#N/A 6000 #N/A 8200 10000 1600 257254
(1) 混凝 土基 础上 的最
= #N/A
(2)基础环无筋板时的基础环厚度
MPa
Ø[σ]t= 90.4
= = #N/A 圆整～
(3)基础环有筋板时的基础环厚度
= #N/A
Ms——计算力矩，取矩形板对x、y轴的弯矩Mx,My中绝对值较Βιβλιοθήκη Baidu者。Mx,My查表9-5
查表需要的l（见图9-9）根据螺栓数量及基础环外径计算得 l=
mo= #N/A mmax= #N/A mmin= #N/A
假设液位高度9.5m
Ti= #N/A δe= 6.92
#N/A
圆筒段Ii=0.393(Di+δei)3δei
第3段：
3.64E-05
第3段： 第4段：
5.11E-05 7.75E-06
第3段： 第4段：
#N/A #N/A
I1= 6E+11 H1= 24000 I2= 5E+11 H2= 22000 I3= 3E+11 H3= 15000 I4= 3E+11 H4= 8000
10
8
6
6
2000 7000 7000 8000
#N/A #N/A #N/A 9310
0
0 3000 3000
#N/A #N/A #N/A #N/A
200 2000 3000 3000
0
0 5000 5000
400 400 400 400
200 1000 1000 1000
54159 2E+05
10 24000
35 Zb——基础环的抗弯截面系数，mm3;
36 Zsb——圆筒形或圆锥形裙座底部截面的截面系数，mm3; 37 β——锥壳半顶角（见图9-6），（°）
38 δb——基础环计算厚度，mm, 39 δe——圆筒有效厚度，mm, 40 δeH——封头有效厚度，mm, 41 δes——裙座有效厚度，mm, 42 σs——室温下裙座或壳体的屈服点，Mpa; 43 [σ]t——设计温度下壳体材料的许用应力，Mpa;
hit:容 器第i 段顶 截面 距地 面的 高 度，
m;
h1t= 2
h2t= 9
h3t= 16
计算
li:
长 度，
mm
h4t= 24
l1= 2000
l2= 7000
l3= 7000
容器l4= 8000
各段
(1)、当笼式扶梯与进出口管道布置成90°时，
Dei： 的有
式中较大者：Dei=Doi+2δsi+K3+K4,mm
me= 3200
p= 0.05 P=
1 厚度(mm)
2 高度(mm) 3 本段的mo1 4 本段的mo2 5 本段的mo3 6 本段的mo4 7 本段的mo5 8 本段的ma 9 本段的me 10 本段的mw 11 12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
27 mi——容器第i段的操作质量,㎏;
28 mmax——容器的最大质量,㎏;
29 mmin——容器的最小质量,㎏;
30 mo——容器操作质量,㎏;
31 mI-I ——容器计算截面I——I以上的操作时或非操作时质量，㎏；
32 p——设计压力（见1.4条），Mpa;
33 P——风载荷，N
34 T1——容器基本自震周期，按式（9-4）或式（9-5）计算，s
λ1= 0.35 λ2= 0.35 λ3= 0.35 λ4= 0.35
系
ζ：
数， 按表
9-4取
则： K21= #N/A
K22= #N/A
K23= #N/A
10米 高度 处的 qo: 基本 风压 值， N/㎡;
K24= #N/A
ζ= 2
qo= 350
fi: 风压高度变化系数。在100米以下，按右公式计算
6 Di——容器内直径，mm；
7 Dib——基础环的内直径，mm；
8 Dih——锥壳任意截面的内直径，mm;
9 Dis——裙座底部截面的内直径，mm; 10 Dob——基础环的外直径，mm; 11 Dos——裙座底部截面的外直径，mm; 12 E——设计温度下材料的弹性模量（见附录I），Mpa； 13 g——重力加速度，取g=9.81m/s2; 14 H——容器高度，mm
9.2. 3 风 载 荷
9.2.3.1 水平风力计算
#N/A #N/A
(3)第3 段底 (4)第4 段底
#N/A #N/A
两相邻计算截面的水平风力按如下计算
…………………………
式中：
空气
动力 K1： 系
数，
取0.7
风振 系 K2i： 数， K2i=1+ λiζ;
系
λi:
数， 按表
9-3取
K1= 0.7
与进出口管道布置成90°时，取下列二 =Doi+2δsi+K3+K4,mm do+2δp mm
(2)、当笼式扶梯与进出口管道布置成180°时， 可按 Dei=Doi+2δsi+K3+K4+do+2δpS mm
DO= 5620
dO= 2200
K3=
400
第1段 第2段 第3段 第4段
ΣA
5.0E+05 1.0E+06 1.5E+06 1.5E+06