1400储罐计算书模板

'1600m3储罐设计计算书一.产品要求湖北新裕有限公司施工图设计,需1600m3拱顶储罐,按下述技术条件进行设计计算。二.设计技术条件:1.储罐编号:T-2109;2.使用压力:常压(正压6550Pa,负压150Pa);3.储罐容积:1600m3;4.储罐尺寸:储罐内径:11.5m;罐壁高度:15.5m;5.储存介质:食用油;6.介质设计密度:0.857.设计温度:50℃;8.设计压力：Pa；9.腐蚀裕量:1.58mm;;10.储罐形式:立式拱顶金属结构;11.制造材料:Q235-A;12.地震设防烈度:7度;13.基本风压:302Pa;14.基本雪压:150Pa； 三.设计计算:(一).罐壁设计计算:1.罐壁设计厚度按下列公式计算:(JB/T4735—1997,式5-1)储罐罐壁的计算厚度(mm);储罐的计算压力（MPa），根据《钢制焊接常压容器》，其值为设计压力与容器各部位或元件所承受得液柱压力之和。储罐内直径(mm),11500mm;t设计温度下罐壁钢板的许用应力(MPa),查JB/T4735—1997表4－1根据中间插值法得130MPa;焊缝系数,取0.9;C1钢板厚度负偏差(mm),08mm;C2腐蚀裕量(mm),取1.58mm;2.先计算底圈罐壁板的壁厚，故Pc＝Pi＋ρgH，其中Pi为储罐设计压力，ρ为储液密度，Hi为储罐高度，Pc＝750＋1500×9.8×6.6＝0.09777MPa；=＝2.09mm根据JB/T4735—1997中3.5中规定，罐壁的最小厚度为6mm，故设计厚度为最小厚度和腐蚀裕量之和，取为8mm。由于JB/T4735—199712.2.1条规定的D<16m罐壁钢板厚度应不小于5mm,所以底圈罐壁钢板厚度取8mm。 选用2m宽的钢板，罐壁各圈的计算结果如下：板号计算压力（MPa）各圈内直径（mm）计算厚度（mm）最小厚度（mm）公称厚度（mm）10.0977750007.687820.0923750006.055830.0869750005.435640.0683750005.024650.0434750005.024660.0289750005.024670.0116750004.023580.0095750004.023590.0065750003.0234100.0032750003.0234He罐壁筒体的当量高度(m),由于罐壁筒体壁板的规格厚度全为1.5mm,所以He=6.6m=16000=12121.2Pa3.罐壁筒体的设计外压(JB/T4735—1997,式12－1)P0罐壁筒体的设计外压(Pa);风压高度变化系数,取1.38;W0基本风压值,441Pa;q设计负压的1.2倍,1.2´400Pa P0=2.25´1.38´441+1.2´400=7802.8Pa由于>P0所以罐壁筒体不设加强圈(二).罐顶设计计算:罐顶采取自支撑锥顶,坡度取1/31.罐顶设计外压P0=罐顶结构自重/罐顶水平投影面积+1200=11145.6/(2.52´p)+1200=1767.6Pa=0.001768MPa[罐顶结构自重=9.8´7.85´7´p´2.5´2.5/cos18.435=11145.6N]P0罐顶设计外压(MPa)2.罐顶设计内压设定呼吸阀的排放压力为750Pa，罐顶单位面积的重力为7.85×9.8×0.007/COS(18.435)/1000＝0.000568MPa，故罐顶设计内压为0.00075×1.2-2-0.000568＝0.000332MPa3.罐顶设计厚度(JB/T4735—1997,式12－1)罐顶计算厚度(mm);设计温度下的材料弹性模量(Mpa), 查SH3046—92表3.1.4得191500MPa;q罐顶起始角,q=arctg(1/3)=18.435°==3.4mmJB/T4735—1997第12.3.3.1条规定“顶板的最小厚度(不包括腐蚀余量)应不小于4.mm。所以顶板的规格厚度取4mm。3.罐顶与罐壁连接处的有效面积校核:罐顶与罐壁连接处的有效面积,(包边角钢截面积加上与其相连的罐壁和罐顶板各16倍板厚范围内的截面积之和)应满足下式要求:A³0.001P0D2/tgqA罐顶与罐壁连接处的有效面积(mm2);A=720+(16´5+30)5+16´7´7=2054mm20.001P0D2/tgq=0.001´1767.6´52/tg18.435=132.6mm22054mm2>132.6mm2所以满足要求。(三).包边角钢的设计:罐顶与罐壁上端的连接处应设置包边角钢，包边角钢与罐壁的连接采用搭接，选用包边角钢∠50×50×6。罐顶与罐壁连接处的有效面积,(包边角钢截面积加上与其相连的罐壁和罐顶板各16倍板厚范围内的截面积之和)应满足下式要求:(JB/T4735—1997,式12－4)A＝560＋16×7×7＋（16×5＋50-20）×5＝1898mm21898mm2>141.64mm2所以满足要求。 (四).风载荷作用下罐壁稳定校核:1.罐壁的许用临界应力按下式计算:(JB/T4735—1997,式12－5)式中：Hn＝∑Hei(JB/T4735—1997,式12－6)Hei＝hi×(JB/T4735—1997,式12－7)2.＝5mm，计算过程如下：壁板号第i层壁板有效厚度（mm）第i层壁板的实际高度hi（mm）第i层壁板的当量高度Hei（mm）17.682000200026.051500150035.431500150045.021500150055.021500150065.021500150074.021500150084.021500150093.0215001500103.0215001500Hn＝∑Hei＝42832mm罐壁的稳定校核应满足下式的要求：Pcr≥2.25Kzq0+p1(JB/T4735—1997,式12－7)其中，Kz为风压高度变化系数，取1.0； q0为建罐地区的基本风压值，取0.00045MPa；p1为储罐顶部呼吸阀负压设定压力的1.2倍；2.25Kzq0+p1=2.25×1.0×0.00045＋0.0004×1.2＝0.001493MPa0.001868MPa>0.001493MPa,满足要求，故不设加强圈。(五).抗震计算:抗震计算按照构筑物抗震设计规范GB50191-93《构筑物抗震设计规范》进行计算。1.罐内液体晃动基本自振周期:(GB50191-93,19.2.5)罐内液体晃动基本自振周期(s);储液的高度(m),取5.3m;=2=2.340s2.水平地震作用下罐内液面晃动最大波高:hmax=1.5r(GB50191-93,19.2.8-1)aW=0.389/TS0.9(GB50191-93,19.2.8-2)hmax罐内液面晃动最大波高(m);aW相应于罐内液体晃动基本自振周期的水平地震影响系数；r底圈罐壁内半径(m);hmax=1.5´0.389/2.3400.9´2.5=0.679m利用回归法求出罐内液体最大储存高度=5.921m 根据GB50191-93《构筑物抗震设计规范》19.2.12条，储罐液面至罐壁顶部的最小距离应符合下式要求：ht>hmax(GB50191-9319.2.12)确定罐内液体最高液面为5.9m<5.921m3.储罐的总水平地震作用标准值:FEK=ahmg(GB50191-93,19.2.6-1)m=mLφ(GB50191-93,19.2.6-2)FEK储罐的总水平地震作用标准值,(N);α水平地震影系数,查GB5019-93表5.1.5-1得0.50；h罐体影响系数，采取1.1；m产生地震作用的储液等效质量(kg)；mL罐内储液总质量(kg),mL=p´2.52´5.921´1500=174388kg;φ动液系数,查GB50191-93表12.2.6，采用插入法得0.41;FEK=0.50´1.1´174388´0.41´9.8=385380N2.总水平地震作用对罐底部产生的弯矩:M1=0.45x(GB50191-93,19.2.7)M总水平地震作用对罐底部产生的弯矩(N-m)ξ地震效应折减系数,采用0.4;M=0.45´0.4´385380´5.921=410730N-m4.储罐底部的最大轴向压应力sn=N/A+CLM1/W(GB50191-93,19.2.9)sn储罐底部的最大轴向压应力(Pa); N储罐底部所承受的重力荷载代表值(N);N=罐顶结构自重+罐壁结构自重+50%雪荷载=11146+9.8´(7.85´6×2+7.85´5×4.6)´p×5+0.5´245´p´2.52=55846NA罐壁的截面面积(m2);A=5´p´0.005=0.0785m2W罐壁的截面抵抗矩(m3);W=p/4(2.5053-2.54/2.505)=0.0983m3CL撬离影响系数,采用1.4;sn=55846/0.0785+1.4´410730/0.0983=6.561´106Pa6.罐壁的许用临界应力:[scr]=0.15Et/D(GB50191-93,19.2.10)[scr]罐壁的许用临界应力(Pa);E罐壁材料在操作温度时的弹性模量(Pa),204.5´109;t底圈罐壁的计算厚度(m),0.007.68m;[ser]=0.15´204.5´109´0.006/5=36.81´106Pa由于sn<[ser]所以合格'