气柜计算方法及公式.xls

30000m3甲醇储罐(弦夹角) Sheet3 30000m3甲醇储罐 Sheet1 m2 r1/ r2/ r3/ r4/ n1 n2 n3 n4 l1 l2 l3 N 1.顶板重量： 2.拱架重量： 3.施工载荷或雪载荷： （N/m2） α0 α1 α2 α3 mm FD1（m2） FD2（m2） FD3（m2） QD1（N） QD3（N） QD2（N） M11 M12 M13 M21 M22 M23 MD1 MD2 MD3 mm2 mm3 ≤[σ]= ≤[σ]= 1. 环向梁段轴力 环向梁段轴力（N） N1 N2 N3 Fr1 Fr3 Fr2 Qr1 Qr2 Qr3 Mr1 Mr2 Mr3 径向梁段 l0 二、径向梁计算 拱架计算荷载 q： 拱架球面半径 R： 径向梁截面模数Wx 径向梁截面积 Ai 梁截面的回转半径 ix 环向梁截面模数Wx 环向梁截面积 Ai 4.计算节点的负荷面积 5.节点荷载 图1：拱架计算简图 1.径向梁段轴力（压力）计算 2.轴力引起的偏心弯矩计算 3. 径向梁局部弯矩计算 3.1 载荷面积（如图1） 3.2 局部载荷 3.3 局部弯矩 3.4 径向梁段计算弯矩 4. 径向梁段强度和稳定性校核 4.1 强度校核 4.2 弯矩作用平面内的稳定性校核 ε≤30 由ε及λx查HG20517-92《钢制低压湿式气柜》表Ⅰ-2得Φp= 4.3 弯矩作用平面外的稳定性校核 由ε及λy查HG20517-92《钢制低压湿式气柜》表Ⅰ-3得Φp= 环向梁段 三、环向梁计算 H1=S1cosα1≈S1= D0 D1 D2 N/mm 将环向梁看作承受压力的环，作稳定性和强度校核 弹性模量 E 截面惯性矩 环梁规格 2×∠160×12 环梁截面积 环截面积： 弹性模量： MPa 截面惯性矩： mm4 中心环直径 D0： 合格 1. 中心环梁计算 1.1. 中心环稳定性校核 1.1.1 中心环参数 1.1.2 环梁单位长度上分布的载荷计算 1.1.3 环梁临界压力 1.2. 中心环强度校核 1.设计基本参数 Pa 度 m kg/m3 2. 罐壁分段及假设壁厚 3. 罐壁计算 罐壁尺寸、材料及许用应力如下： 材料 高度（m） 厚度（mm） 从下至上 分段号 设计[σ]t（MPa） σs（MPa） 重量（kg） 16MnR 水压试验[σ]（MPa） 设计风压： 地震烈度： 罐壁内径： 罐壁高度： 充液高度： 液体密度： 拱顶半径： 焊缝系数： 设计压力： 设计温度： 腐蚀裕量： mm 设计规范：SH3046-92《化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》 设计时 从下至上分段数 H（m） 计算壁厚t（mm） 名义厚度（mm） 计算结果： 水压试验时 4. 风载荷及地震载荷计算 风载荷计算（按API650的3.11.1节）： N 罐壁迎风面投影面积： m2 球缺受风力面积： 作用于罐壁上的风载荷： 作用于顶部上的风载荷： P2= 地震载荷计算（按API650 E3）： 总重： 风弯矩： N·m 按风压折算为风速： m/s = km/h 考虑风速系数后的风弯矩为： （144/160）2= Z= S= I= C1= 查图（API650图E-4），得 k= 自震周期： T=1.81×k×D0.5= WS= Wr= Ht= 查图（API650图E-2），得 W1/WT= W2/WT= W1= W2= 查图（API650图E-3），得 X1/H= X2/H= X1= X2= 地震弯矩： XS= 5. 抗压环计算 最大计算压力Pmax： 抗倾覆力W： W= 顶板厚度th： th= Mf0.81= kPa 抗压环所需面积 A： θ= mm2 实际抗压面积： 6. 罐壁最下圈强度较核 6.1 罐壁最下圈单位长度上的力 Mf=P1×30/2+P2×（30+5.091/2）= 罐壁重量： wt=（Ws+Wr）/πD= N/m 罐壁、顶板及附件作用于底圈上的力 罐壁底圈上的应力为 MPa GHD2/t2= G——介质与水的相对比重； 罐壁底圈允许的最大应力 Fa： Fa=83t/D= σFa cm3 罐壁筒体的临界压力： tmin= Hei——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） 当量高度Hei（m） 壁厚（mm） HE=∑Hei= Pa 罐壁设计外压： P0=2.25μZw0= w0—基本风压值，= μz—风压高度变化系数，=1.0 P0Pcr，需要设置加强圈，加强圈数量为： n=INT（P0/Pcr）= 最大无支撑高度为： 7. 加强圈计算 m 加强圈数量： n=INT（HE/H