①对02R112图集.doc

对02R112图集2000m3拱顶罐的校核（对罐壁板、抗风圈、带肋球壳拱顶、包边角钢进行核算）1. 油罐的设计条件设计压力+1960pa -490pa 试验压力+2157pa -1765pa设计温度-1990 抗震设防烈度 8度设计风压686pa（0.686kpa/m2） 腐蚀余量 1mm 钢板厚度偏差0.6mm焊接系数 0.9 公称容积2000m3 储罐直径D=15.8m罐壁高H=11.1m 罐顶高h=1.735m 拱顶曲率半径Rs=18.9m罐顶板厚=6mm 罐底板厚=7mm 边缘板厚=7mm储罐壁板共7圈组成：1圈板（底圈）：15808 mm 2圈板：15807mm 37圈板：15806mm包边角钢：758 （截面11.608cm2）抗风圈（加强圈）：100636（截面9.617cm2）2. 油罐壁板的稳定性计算2-1、 求罐壁筒体的设计外压P0 P0=2.25Wk+q （“罐规”6.5.3-3）Wk =zsz0 （“罐规”6.5.3-3）z高度z处风震系数，对油罐z=1 s风荷载体系数，应取驻点值s=1 z风压高度变化系数 ，取1.77 （“罐规”表6.4.9-1）0基本风压，为0.686kpa/m2风荷载标准值Wk=111.770.686=1.21kpaq-罐顶呼吸阀负压，设定压力的1.2倍，即： q=4901.2=588Pa（0.588kpa）(“罐规”6.5.3-3)P0=2.251.21+0.588=3.31kpa2-2、 求罐壁板的许用临界压力Pcr= (“罐规”6.5.2-1)D=15.8m HE=Hei Hei=hi (“罐规”6.5.2-23)HE核算区内壁板筒体的当量高度（m）tmin核算区内最薄圈壁板的有效厚度（mm) （6-1-0.6=4.4mm）ti第i圈壁板的有效厚度（mm）hi第i圈壁板的实际高度（m）hei第i圈壁板的当量高度（m）He37=(1.585+0.0034)=7.912mHe2=(1.58+0.003)=0.949mHe1=(1.58+0.003)=0.62mHE=0.62+0.949+7.912=9.48mPcr= =27.50.041 =1.13(kpa)根据“罐规”6.5.4条Pcr ,即：1.13 （1.6551.131.1）該罐应设二道中间抗风圈，抗风圈设置分别在处和处，即距罐壁顶部33.5m处和66.5m处。2-3、 抗风圈最小截面积根据“罐规”表6.5.6选用100638，抗风圈设置应距罐壁环焊缝大于150mm。3. 对油罐球壳顶的校核3-1、 采用“罐规”7.5.2公式 ths=0.42RSths罐顶板的计算厚度（mm）RS罐顶球面的曲率半径（m）为18.9mths=0.4218.9=7.94mm以上看出，若罐顶板取6mm厚不符合要求，若取6mm钢板必须加肋板增强顶板的强度才行。3-2、 带肋球壳顶的计算 设定条件： 顶板厚度6mm 肋条尺寸5010mm 球壳顶曲率半径18.9m 球壳顶高h=1.715m3-2-1、带肋球壳顶设计外压计算PL=Q+QKPL带肋球壳设计外压（kpa）QK附加荷载，取1.2kpaQ固定荷载（kpa），即壳顶自重：壳顶板面积S=2rh=23.1418.91.735=205.9m2壳顶板自重Q1=205.90.0067850=9697.9kg肋条自重（5010肋条）Q2=经纬合重1456.1kgQ=Q1+Q2=（9698+1456）（15.815.80.7854）9.81 =111541969.81=558pa=0.558kpaPL=0.558+1.2=1.758kpa3-2-2、 带肋球壳顶许用临界外压计算P=0.0001E （“罐规”C.2.1-1）注：tn应为thP带肋球壳顶的许用外荷载（kpa）E钢材的弹性模量（MPa）（206000191000）取206000mpaRs壳顶曲率半径18.9（m）壳顶板有效厚度6-1.4=4.4mmtm带肋壳顶折算厚度tm=（“罐规”c.2.1-2）=12 （“罐规”c.2.1-3）=12 （“罐规”c.2.1-4）n1=（“罐规”6.2.1-5） n2=（“罐规”c.2.1-6）式中： t1m纬向肋与顶板组合截面的折算厚度（mm） h1纬向肋宽度（mm），取h1=50mm b1纬向肋有效厚度（mm），取b1=8mm L1s纬向肋在经向的间距（mm），取L1s =1390mm n1纬向肋与顶板在经向的面积折标准系数 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（mm） t2m经向肋与顶板组合截面的折算厚度（mm） h2经向肋宽度（mm）， 取h2=50mm b2经向肋有效厚度（mm），取b2=8mm L2s经向肋在纬向的间距（mm），取L2s =1300mm n2经向肋与顶板在纬向的面积折标准系数 e2经向肋与顶板在纬向的组合截面形心到顶板中面的距离（mm）求经（纬）向肋与顶板在经（纬）向的组合截面形心到顶板中面的距离e1和e2e1=b1h1（h1+tn）2（L1th+b1h1） =850(50+4.4)2(13904.4+850) =1.67mme2=b2h2（h2+tn）2（L2th+b2h2） =850(50+4.4)2(13004.4+850)=1.78mm求经（纬）向肋与顶板在经（纬）向的面积折标系数n1和n2n1=1+=1+=1.065 n2=1+=1+=1.07求经（纬）向肋与顶板组合截面的折标厚度= = =12 =3205.23（mm3）=14.74(mm)= = =12 =3433.35（mm3）=15.1(mm)求带肋球壳折算厚度根据公式：tm= =11.94（mm）求带肋壳顶的许用临界外荷载P=0.0001E =0.0001206000=20.60.3980.610=5（kpa）3-2-3 结论：带肋球壳顶许用临界压力为5kpa，大于设计外压1.758kpa，球壳顶符合规范要求、安全。4.（一）罐顶部包边角钢为有效截面的核算 设定条件：包边角钢为758 （截面11.503cm2=1150mm2） 采用“罐规”7.1.6公式Amtg1415tan,但式中mt含义不够明确，难以作为计算依据，因此我们采用历用经验公式作以下核算 A0.001PD2tan式中：A设定的包边角钢与罐顶罐壁连接处的有效截面积（758，有效截面积为1150 mm2），P罐顶的设计外压（pa）1.758kpaD罐直径 15.8m拱顶与水平的夹角24.6A0.001175815.82tan24.6 A438.87tan24.6=438.870.4578=958.6（mm2） 选“罐规”7.1.5图c形式，包边角钢与罐顶壁连接处的有效截面积 A=1181mm2（详见附注）：即1181mm2958.6mm2。 结论：预先设计的包边角钢截面积符合规范要求。附注：“罐规”7.1.5图c及给出公式,=15.8sin24.6=7.90.416=18.9（mm）=4.4（mm）（顶板有效厚度）=5（mm）（罐壁顶板有效厚度）=15.82=7.9（m）（罐壁顶板内半径）=0.3（18.994.4）0.5=2.74（mm） =0.6（7.95）0.5=3.77（mm）A=2.744.4+3.775+1150=1181（mm2）（二）罐壁顶部包边角钢有效截面积核算设定条件：包边角钢为758（截面积为1150mm2）采用公式：“罐规”c.2.4，A式中：A设定的包边角钢与罐顶罐壁链接处的有效截面积（mm2） D油罐直径（m）15.8m 拱顶的曲率半径 18.9m 拱顶的设计外压 1.758kpa A4.615.818.9=1097.7（mm2）求A：根据“罐规”7.1.5图c，由图c附录公式： 7.1.5图c=15.82=7.9m（油罐半径） =6-1.6=4.4mm （顶板有效厚度） =6-1=5mm （罐壁板顶部板有效厚度）=18.99（mm） =0.3（18.994.4）0.5=2.74（mm） =0.6（7.95）0.5=3.77（mm） 因此A=2.744.4+3.775+1150=1181（