钢制直立容器设计计算.xls

钢钢制制 直直立立容容器器设设计计计计算算 钢钢制制GB150 89 序号 1 Ab 基础环的面积 Ab 0 785 Dob2 Dib2 2Ab 2 Asb 圆筒形或圆锥形裙座底部的截面积 Asb 3 14Dis s 2Asb 3 B 系数 按1 7 5条确定 Mpa B 4 b 基础环外伸宽度 b Dob Dos 2 mm b 5 Cz 结构综合影响系数 取Cz 0 5Cz 6 Di 容器内直径 mm Di 7 Dib 基础环的内直径 mm Dib 8 Dih 锥壳任意截面的内直径 mm Dih 9 Dis 裙座底部截面的内直径 mm Dis 10 Dob 基础环的外直径 mm Dob 11 Dos 裙座底部截面的外直径 mm Dos 12 E 设计温度下材料的弹性模量 见附录I Mpa E 13 g 重力加速度 取g 9 81m s2 g 14 H 容器高度 mmH 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 me 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 p 33 P 风载荷 NP 34 T1 容器基本自震周期 按式 9 4 或式 9 5 计算 s 35 Zb 基础环的抗弯截面系数 mm3 Zb 36 Zsb 圆筒形或圆锥形裙座底部截面的截面系数 mm3 Zsb 37 锥壳半顶角 见图9 6 38 b 基础环计算厚度 mm b 39 e 圆筒有效厚度 mm e 40 eH 封头有效厚度 mm eH 41 es 裙座有效厚度 mm eS 42 s 室温下裙座或壳体的屈服点 Mpa S 43 t 设计温度下壳体材料的许用应力 Mpa t 44 设计温度下裙座材料的许用应力 Mpa 45 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 mo 容器的最大质量 mmax m01 mo2 mo3 mo4 ma me mw mmax 容器的最小质量 mmin m01 0 2mo2 mo3 mo4 ma me mmin 式中 mo1 容器壳体和裙座质量 mo1 25516 mo2 容器内构件质量 mo2 6000 mo3 容器保温材料质量 mo3 2000 mo4 平台 扶梯质量 mo4 8200 mo5 操作时容器内物料质量 mo5 10000 ma 人孔 接管 法兰等附属件质量 ma 1600 mw 容器内充水质量 mw 257254假假设设液液位位高高度度9 59 5m 9 2 2 地震载荷 9 2 2 1 容器自震周期计算 a 按等直径 等壁厚容器计算Ti e 按当量壁厚计算 mm 自己假设的 便于与以下的b计算比较 e 6 917 b 按不等直径 不等壁厚容器计算 1 1 34E 04 第2段 8 93E 05第3段 3 64E 05 第4段 7 75E 06 2 上应该有个n 2 90E 04 第1段 1 16E 04第3段 5 11E 05 第2段 1 15E 04第4段 7 75E 06 3 1 57E 04 第1段 2 54E 01第3段 第2段 1 41E 02第4段 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 Cza1 kmkg N 1 1 0 5 2 1 1 00 3 1 13 2 1 02 4 1 23 3 F1 8618 83F3 51779 29 F2 29245 23F4 67313 52 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5 61E 08 3 第3段底4 50E 08 2 第2段底5 53E 08 4 第4段底2 69E 08 9 2 3 风载荷 9 2 3 1 水平风力计算 两相邻计算截面的水平风力按如下计算 式中 K1 空气动力系数 取0 7K1 0 7 K2i 风振系数 K2i 1 i i 系数 按表9 3取 1 0 35 2 0 35 3 0 35 4 0 35 系数 按表9 4取 2 则 K21 1 7 K22 1 7 K23 1 7 K24 1 7 qo 10米高度处的基本风压值 N qo 350 fi 风压高度变化系数 在100米以下 按右公式计算 hit 容器第i段顶截面距地面的高度 m 则 f1 h1t 2f2 h2t 9f3 h3t 16f4 h4t 24 li 计算长度 mm l1 2000 l2 7000 l3 7000 l4 8000 Dei 容器各段的有效直径 mm 1 当笼式扶梯与进出口管道布置成90 时 取下列二 式中较大者 Dei Doi 2 si K3 K4 mm Dei Doi 2 si K4 do 2 p mm DO 容器各段的外径 mm DO 5620 dO 管线外径 mm dO 2200 K3 笼式扶梯当量宽度 取K3 400mm K3 400 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 A 计算段内平台构件的投影面积 2 按右面数据估计 si 容器各段保温层厚度 mm si 50 pi 管线保温层厚度 mm pi 50 此按90 考虑计算 第1段 第2段 第3段 第4段 Dei Doi 2 si K3 K4 6953641464956495 Dei Doi 2 si K4 do 2 p 8853831483958395 水平风力计算 P1 3 9E 03 P2 2 3E 04 P3 2 9E 04 P4 3 7E 04 9 2 3 2 风弯矩计算 底1段底部 1 23E 09 底2段底部 1 05E 09 底3段底部 5 08E 08 底4段底部 1 48E 08 9 2 4 偏心弯矩 偏心质量引起的弯矩 Me me g eN mmMe 1 86E 08 e 偏心质量中心至容器中心线的距离 mm e 5928 9 2 5 最大弯矩 位置 第1段底部1 42E 091 06E 09 第2段底部1 23E 091 00E 09 第3段底部6 94E 087 63E 08 第4段底部3 34E 084 92E 08 9 2 6 圆筒轴向应力校核 9 2 6 1 圆筒轴向应力计算 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 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 Mpa 位置 1 2 3 1 2 3 第1段底部7 783 506 3917 68 第2段底部10 004 217 1721 37 第3段底部14 004 596 2024 79 第4段底部14 002 504 0020 50 9 2 6 2 圆筒稳定性校核 参数第1段第2段第3段第4段 A 0 000150 000120 000080 00008 B Mpa 19 215 010 710 7 9 2 6 2 圆筒稳定性校核 内压容器 1 2 3 t MPa t 90 4 9 4 基础环及地脚螺栓设计 9 4 1 基础环设计 1 混凝土基础上的最大压应力 0 43 0 92 2 基础环无筋板时的基础环厚度 14 0圆整 14 3 基础环有筋板时的基础环厚度 14 01 Ms 计算力矩 取矩形板对x y轴的弯矩Mx My中绝对值较大者 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 1157 7 Mx 4582 N mm mmMy 0 N mm mm b 基础环的许用应力 对低碳钢取 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 0 16 0 06 地脚螺栓的螺纹最小直径20 88 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 bt 地脚螺栓的许用应力 对低碳钢可取 bt 147MPa 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 4E 061厚度 mm 1086610 1761542高度 mm 200070007000800024000 3本段的mo12748769257679310271925516 1004本段的mo200300030006000 0 55本段的mo3166 67 583 33 583 33666 672000 56006本段的mo42002000300030008200 54007本段的mo5005000500010000 8本段的ma4004004004001600 56009本段的me2001000100010003200 582010本段的mw54159203095257254 562011 19100012 9 8113 2400014 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 320026 27 28 29 30 31 0 0532 33 34 5 01E 0936 2 22E 1137 38 钢钢制制 直直立立容容器器设设计计计计算算 钢钢制制GB150 89 939 940 41 942 22143 11344 11345 0 846 56516 303770 46516 0 166 0 180 圆筒段Ii 0 393 Di ei 3 ei I1 6E 11H1 24000h1 1000m1 3515 I2 5E 11H2 22000h2 5500m2 11675 I3 3E 11H3 15000h3 12500m3 18750 I4 3E 11H4 8000h4 20000m4 22376 假假设设液液位位高高度度9 59 5m 3 64E 05 5 11E 05 7 75E 06 2 65E 03 1 29E 04 第1段第2段第3段第4段 1 11E 08 4 76E 09 2 62E 106 33E 10 3 51E 12 1 94E 15 3 66E 161 79E 17 1 11E 08 4 87E 09 3 11E 109 44E 10 3 51E 12 1 95E 15 3 86E 162 18E 17 第1段底 第2段底 第3段底 第4段底 Fk hk h 9E 06 1E 08 2E 083E 08 距地面高度hit m 2020 hit 100 系数 i0 350 385 0 00175hit 容器基本自震周期Ti s0 30 51 01 52 02 53 04 0 系数 1 01 41 72 02 32 52 73 0 各段集中质量产生的水平地震力 Fk Cza1 kmkg N 2 任意计算截面产生的地震弯矩 N mm 9 2 3 1 水平风力计算 两相邻计算截面的水平风力按如下计算 0 5227 0 9641 1 1684 1 3241 2 当笼式扶梯与进出口管道布置成180 时 可按 Dei Doi 2 si K3 K4 do 2 pS mm 第1段 第2段 第3段 第4段 A 5 0E 05 1 0E 06 1 5E 061 5E 06 lo1200680080008000 K48 3E 02 2 9E 02 3 8E 023 8E 02 风压高度变化系数 在100米以下 按右公式计算 1 当笼式扶梯与进出口管道布置成90 时 取下列二 式中较大者 Dei Doi 2 si K3 K4 mm Dei Doi 2