GB50341-2003储罐计算表格程序软件

设计规范：设计压力：P10000Pa500Pa设计温度：T90°C设计风压：ω0550Pa设计雪压Px200Pa附加荷载：Ph1250Pa地震烈度：7度罐壁内径：D23m罐壁高度：H121.2m充液高度：Hw19.44m液体比重：ρ1罐顶半径：Rs23m焊缝系数：Φ0.9腐蚀裕量：C21.5mm钢板负偏差：C10.3mm假设所有本设计所有钢板的负偏差相同，如有不同，区别对待。罐壁尺寸、材料及许用应力如下：高度（m）名义厚度tn（mm）材料设计[σ]d（MPa）σs（MPa）σb（MPa）水压试验[σ]t（MPa）重量（kg）11.9716Q345R21034551023017891.021.9714Q345R21034551023015653.331.9712Q345R21034551023013415.941.9712Q345R21034551023013415.951.9710Q345R21034551023011179.061.9710Q345R21034551023011179.071.978Q345R2103455102308942.481.976Q345R2103455102306706.291.976Q345R2103455102306706.2101.976Q345R2103455102306706.2111.26Q345R2103455102304085.0总重：mt########注：对于油罐罐壁厚度需满足“最小公称厚度要求”大罐设计计算书从下至上分段号2.罐壁分段及假设壁厚：1.设计基本参数：GB50341-2003《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》第1页计算结果：从下至上分段数计算液位高度H（m）计算壁厚td（mm）120.9014.08218.9312.91316.9611.73414.9910.56513.029.38611.058.2179.087.0487.115.8695.144.69103.173.51111.202.34计算结果：从下至上分段数计算液位高度H（m）计算壁厚tt（mm）120.911.52218.9310.44316.969.37414.998.30513.027.23611.056.1579.085.0887.114.013.罐壁计算：1)设计厚度计算(储存介质)：2)水压试验厚度计算：注：对于D15m的油罐罐壁最小公称厚度≥5mm.1ttσ0.3)D(H4.9tC21dCCσD0.3Hρ4.9t第2页95.142.94103.171.86111.20.7911.46mm设计外载荷1.59KPath=6mm顶板腐蚀裕量C2'：1mm5800kg！！！！！！！！！！！！Pa=136.81N/m24956Pa式中：206000MPa23000mm4.7mm15.10mm15.10mm6787.8mm100mm10mm2000mm15.38mmLS——顶板有效参与筋板组合矩的宽度b1——纬向肋厚度L1S——纬向肋在经向的间距e1——纬向肋与顶板在经向的组合截面形心到顶板中面的距离罐顶固定载荷罐顶取用厚度4.1光面球壳顶板的计算厚度：t1m——纬向肋与顶板的折算厚度tm——带肋球壳的折算厚度h1——纬向肋宽度4.罐顶计算(自支撑式拱顶）：ths=0.42*Rs+C2+C1=Pw=Ph+Px+Pa=注：按保守计算加上雪压值。4.2顶板计算Et——设计温度下材料的弹性模量顶板及加强筋（含保温层）总质量md=Rs——拱顶球面半径th——顶板有效厚度先假定为带肋拱顶进行验算，如果在肋板参数为0的情况下，符合要求则可以不带肋板，反之则应设置肋板。4.2.1拱顶的许用外压[Po]——带肋拱顶许用外压33m23e3m1m4tt2tt11hS111h1hSh11bhtL2)/(hbh2)/t(htL2)/t(he21h13h2hh1211S113m1etn12t)4t2th3h(Lbh12tmh2smtott)Rt(0.1E][P第3页511.47mm1.116787.8mm100mm10mm2000mm15.38mm511.47mm1.11∵Pw＜[P0]，故满足稳定性要求，合格;角钢规格：∠100×100×10罐顶与角钢连接位置B=25.00mm顶部罐壁内径Rc=11500mm131.86mm98.64mm#######°非弱顶连接罐顶与罐壁连接处到罐中心线垂直距离23000mm0.6875KPa罐顶与罐壁连接处,罐顶切线与水平面夹角：θ=arcsin((Rc+B+δ)/Rs)=R2=RS=5.罐顶与罐壁的连接计算：5.1.几何参数计算(如图)罐壁连接有效宽度Wc=0.6（Rcte）0.5罐顶连接有效宽度Wh=Min[0.3（R2th）0.5,300]=6.1.风载荷计算：6.1.1.风载荷标准值ωk=βzμsμsω0=b2——经向肋厚度L2S——经向肋在经向的间距LS=1.1（2Rsth）0.5=n1——纬向肋与顶板在经向的面积折算系数δ2m——经向肋与顶板的折算厚度LS——顶板有效参与筋板组合矩的宽度n2——经向肋与顶板在经向的面积折算系数h2——经向肋宽度LS=1.1（2Rsth）0.5=e2——经向肋与顶板在经向的组合截面形心到顶板中面的距离6.风载荷及地震载荷计算1Sh111Lthb1n22h23h2hh222S2223m2etn12t)4t2th3h(Lbh12tS2h222Lthb1n22hS222h2hSh22bhtL2)/(hbh2)/t(htL2)/t(he第4页0.550KPa1.001.001.25487.6m247.92m2687.50Pa作用于罐壁上的风载荷：P1=#########N687.50PaP2=32945.02N3.08mMf=P1×H/2+P2×（H+h/2）=4302578.14N·m罐壁筒体的临界压力：0.584KPatmin=4.2mmHE=∑Hei=9.25mHei——罐壁各段当量高度，m；Hei=Hi（tmin/ti）2.5罐壁各段当量高度如下：罐壁段号实际高度Hi（m）有效壁厚ti（mm）当量高度Hei（m）11.9714.20.0921.9712.20.1431.9710.20.2141.9710.20.2151.978.20.3761.978.20.3771.976.20.7481.974.21.976.1.2.中间抗风圈计算μs—风荷载体型系数，取驻点值βz—高度Z处的风振系数，油罐取罐壁迎风面投影面积：球缺受风力面积：作用于圆柱体投影面上的风压：按6.4.9的规定选用。ω0—基本风压值(＜300时取300Pa)风弯矩：作用于拱顶投影面上的风压：μz—风压高度变化系数，作用于顶部上的风载荷：拱顶高度：2.5DmintEHD16.48]cr[P第5页91.974.21.97101.974.21.97111.24.21.20罐壁设计外压：2.146875KPa0.60KPa∵[Pcr]≤P0，故需要设置中间抗风圈，其数量及位置如下：如果：20.03MPa1g=9.81m/s2罐底部垂直载荷N1=（md+mt）g=1.19368MNA1=πDt=1.02604m2翘离影响系数CL=1.4底部罐壁断面系数Z1=πD2t/4=5.89975m379.5061MN.m9.08849MN.m综合影响系数Cz=0.4α=0.345Tc=KcH（R/δ3）0.5=0.28362sR=D/2=11.5mKc=0.00043查表D.3.2δ3=0.0102mαmax=0.345查表D.3.1-2罐体影响系数Y1=1.1m=m1Fr=6103104kg罐内储液总质量m1=0.25ρπD2H=8076846kgFr=0.75563查表D.3.4其中：D/H=1.18313应设置3个中间抗风圈于HE/4，2HE/4，3HE/4处。以此类推6.2.地震载荷计算：罐壁横截面积（其中t为底部罐壁有效厚度）应设置2个中间抗风圈于HE/3，2HE/3处。P0＞[PCr]≥P0/2应设置1个中间抗风圈于HE/2处。P0/2＞[PCr]≥P0/3Q0=10-6CzαY1mg=地震影响系数（据Tc，Tg，αmax按图D.3.1选取）耦连振动周期系数（据D/H按表D.3.2选取）距底板1/3高度处罐壁有效厚度总水平地震力在罐底部产生的水平剪力动液系数（由D/H，查D.3.4确定）对于V＜10000m3取αmax产生地震作用力的等效储液质量储罐内半径最大地震影响系数储液耦连振动基本周期P0/3＞[PCr]≥P0/4竖向地震影响系数Cv（7，8度地震区取1；9度地震区取1.45）总水平地震力在罐底部产生的地震弯矩ML=0.45Q0Hw=6.2.1.地震作用下罐壁底产生的最大轴向应力P0=2.25ωk+q=q---罐顶呼吸阀负压设定值的1.2倍1LL11V1ZMCANCσ第6页19.0774MPa206000MPat------罐底圈壁板有效厚度0.0142mσ1＜[σcr]不合格hv=1.5αR=0.54024m0.03132Tg=0.35s查表D.3.1-1储液晃动基本周期Tw=KsD0.5=5.03353sKs=1.04956查表D.3.3H1-Hw1.76m合格36-M48X5（Q235-B)M48mm地脚螺栓根径：d143mmDb23.332mn36个σs235MPa7458219N########N1226085N7151751N.m########N迎风面积535.52m2罐体总高24.28m拱顶高度3.08m0.0N6.2.5.罐内液面晃动高度校核：H'=H1+Hg7.2.2.空罐时，1.25倍试验压力产生的升举力之和：N3=PtπD2/4N2=PπD2/4+Ne设计风压产生的升举力Nw=4Mw/Db设计风压产生的风弯矩Mw=ω0AHH’地震载荷产生的升举力Ne=4ML/Db地脚螺栓个数：地脚螺栓许用应力：7.2罐体抗提升力计算：7.2.1.空罐时，1.5倍设计压力与设计风压产生的升举力之和：N1=1.5PπD2/4+Nw空罐时，设计压力与地震载荷产生的升举力之和7.地脚螺栓（锚栓）计算7.1地脚螺栓参数：地脚螺栓直径：地脚螺栓圆直径：[σcr]=0.15Et/D=6.2.4.罐内液面晃动高度计算：罐内液面晃动高度E-----设计温度下材料的弹性模量6.2.2.罐壁许用临界应力晃动周期系数（据D/H按表D.3.3选取）地震影响系数（据Tw，αmax按图D.3.1选取）α(αmax(Tg/Tw)0.9)=反应谱特征周期（按表D.3.1-1）6.2.3.应力校核条件第7页########Pa7.2.3.储液在最高液位时，1.5倍计算破坏压力产生的升举力：0N########N1193684N460874NA=1452.20mm2单个地脚螺栓应力：σ=Nb/A=317MPa7.4.地脚螺栓（锚栓）校核条件：σ＞2/3σs，不合格W＜N，由于罐体自重不能抗倾覆力，故需要设置地脚螺栓N4=1.5PQπD2/47.3.2.单个地脚螺栓所承受的载荷：Nb=N/nd-W/nd每个地脚螺栓的承压面积：7.3地脚螺栓计算：7.3.1.罐体总的锚固力为7.2.1，7.2.2.，7.2.3所计算升举力中的最大值N=Max[N1，N2，N3，N4]罐体总重量W=（mt+md）g罐体试验压力Pt=1.25P第8页NUMBEROFANCHORBOLT:n=36DesignStress(KPa)Sd=2.100E+05Bottomorbaseplatethickness(mm)m=10.000=0.393700787inDIMENSIONOFTANK:Tankinsideradius(m)R=11.500=452.7559055inNominalshellplatethickness(mm)Ts=16.000=0.62992