GB50341储罐设计计算表(静态)

GB50341储罐设计计算,,,,,,,,,

序号,计算项目,符号表示,参数来源,计算公式,国际单位,计算结果,参数说明,规范依据,其他说明

,一、设计基础参数,,,,,,,,

1,储罐公称容积,V_nominal,设计值,V_nominal=5000,m³,5000,储罐公称容积,GB50341-2014,设计容积

2,储罐内径,D_i,设计值,D_i=20000,mm,20000,储罐内径,GB50341-2014,罐体直径

3,储罐高度,H_tank,设计值,H_tank=16000,mm,16000,储罐高度,GB50341-2014,罐体总高

4,设计液位高度,H_liquid,设计值,H_liquid=15000,mm,15000,设计液位高度,GB50341-2014,最高液位

5,设计压力,P_design,设计值,P_design=2.0,kPa,2.0,设计压力,GB50341-2014,微正压设计

6,设计温度,T_design,设计值,T_design=60,°C,60,设计温度,GB50341-2014,工作温度上限

7,储存介质,Medium,选用值,原油,-,原油,储存介质,工艺要求,储存物料

8,介质密度,ρ_medium,查表值,ρ_medium=850,kg/m³,850,介质密度,GB50341-2014,60°C时密度

9,设计风速,V_wind,设计值,V_wind=30,m/s,30,设计风速,GB50009-2012,基本风压换算

10,地震设防烈度,I_seismic,设计值,I_seismic=7,度,7,地震设防烈度,GB50011-2010,抗震设防

,二、罐壁设计计算,,,,,,,,

11,罐壁材料,Mat_shell,选用值,Q345R,-,Q345R,罐壁材料,GB/T713-2014,压力容器用钢

12,材料许用应力,[σ],查表值,[σ]=185,MPa,185,材料许用应力,GB50341-2014,设计温度下

13,材料屈服强度,σ_s,查表值,σ_s=345,MPa,345,材料屈服强度,GB/T713-2014,常温屈服

14,焊缝系数,φ,设计值,φ=0.85,-,0.85,焊缝系数,GB50341-2014,双面焊局部检测

15,腐蚀裕量,C,设计值,C=1.0,mm,1.0,腐蚀裕量,GB50341-2014,壁厚附加量

16,第一圈板高度,h_1,设计值,h_1=1600,mm,1600,第一圈板高度,结构设计,底层壁板

17,第一圈板设计厚度,δ_1,计算值,δ_1=4.9×D_i×(H_liquid-0.3)×ρ×g/(1000×[σ]×φ)+C,mm,16.5,第一圈板厚度,GB50341-2014,定点法计算

18,第一圈板名义厚度,δ_1n,选用值,δ_1n=18,mm,18,第一圈板名义厚度,GB50341-2014,标准规格

19,第一圈板厚度校核,Check_δ1,判断值,δ_1n≥δ_1,-,满足,厚度验证,GB50341-2014,厚度满足要求

20,第二圈板高度,h_2,设计值,h_2=1600,mm,1600,第二圈板高度,结构设计,第二层壁板

21,第二圈板设计厚度,δ_2,计算值,δ_2=4.9×D_i×(H_liquid-h_1-0.3)×ρ×g/(1000×[σ]×φ)+C,mm,14.2,第二圈板厚度,GB50341-2014,定点法计算

22,第二圈板名义厚度,δ_2n,选用值,δ_2n=16,mm,16,第二圈板名义厚度,GB50341-2014,标准规格

23,第二圈板厚度校核,Check_δ2,判断值,δ_2n≥δ_2,-,满足,厚度验证,GB50341-2014,厚度满足要求

24,第三圈板高度,h_3,设计值,h_3=1600,mm,1600,第三圈板高度,结构设计,第三层壁板

25,第三圈板设计厚度,δ_3,计算值,δ_3=4.9×D_i×(H_liquid-h_1-h_2-0.3)×ρ×g/(1000×[σ]×φ)+C,mm,11.8,第三圈板厚度,GB50341-2014,定点法计算

26,第三圈板名义厚度,δ_3n,选用值,δ_3n=14,mm,14,第三圈板名义厚度,GB50341-2014,标准规格

27,第三圈板厚度校核,Check_δ3,判断值,δ_3n≥δ_3,-,满足,厚度验证,GB50341-2014,厚度满足要求

28,第四圈板高度,h_4,设计值,h_4=1600,mm,1600,第四圈板高度,结构设计,第四层壁板

29,第四圈板设计厚度,δ_4,计算值,δ_4=4.9×D_i×(H_liquid-h_1-h_2-h_3-0.3)×ρ×g/(1000×[σ]×φ)+C,mm,9.5,第四圈板厚度,GB50341-2014,定点法计算

30,第四圈板名义厚度,δ_4n,选用值,δ_4n=12,mm,12,第四圈板名义厚度,GB50341-2014,标准规格

31,第四圈板厚度校核,Check_δ4,判断值,δ_4n≥δ_4,-,满足,厚度验证,GB50341-2014,厚度满足要求

32,第五圈板高度,h_5,设计值,h_5=1600,mm,1600,第五圈板高度,结构设计,第五层壁板

33,第五圈板设计厚度,δ_5,计算值,δ_5=4.9×D_i×(H_liquid-h_1-h_2-h_3-h_4-0.3)×ρ×g/(1000×[σ]×φ)+C,mm,7.2,第五圈板厚度,GB50341-2014,定点法计算

34,第五圈板名义厚度,δ_5n,选用值,δ_5n=10,mm,10,第五圈板名义厚度,GB50341-2014,标准规格

35,第五圈板厚度校核,Check_δ5,判断值,δ_5n≥δ_5,-,满足,厚度验证,GB50341-2014,厚度满足要求

36,第六圈板高度,h_6,设计值,h_6=1600,mm,1600,第六圈板高度,结构设计,第六层壁板

37,第六圈板设计厚度,δ_6,计算值,δ_6=4.9×D_i×(H_liquid-h_1-h_2-h_3-h_4-h_5-0.3)×ρ×g/(1000×[σ]×φ)+C,mm,6.0,第六圈板厚度,GB50341-2014,定点法计算

38,第六圈板名义厚度,δ_6n,选用值,δ_6n=8,mm,8,第六圈板名义厚度,GB50341-2014,标准规格

39,第六圈板厚度校核,Check_δ6,判断值,δ_6n≥δ_6,-,满足,厚度验证,GB50341-2014,厚度满足要求

40,第七圈板高度,h_7,设计值,h_7=1600,mm,1600,第七圈板高度,结构设计,第七层壁板

41,第七圈板设计厚度,δ_7,计算值,δ_7=4.9×D_i×(H_liquid-h_1-h_2-h_3-h_4-h_5-h_6-0.3)×ρ×g/(1000×[σ]×φ)+C,mm,6.0,第七圈板厚度,GB50341-2014,定点法计算

42,第七圈板名义厚度,δ_7n,选用值,δ_7n=8,mm,8,第七圈板名义厚度,GB50341-2014,标准规格

43,第七圈板厚度校核,Check_δ7,判断值,δ_7n≥δ_7,-,满足,厚度验证,GB50341-2014,厚度满足要求

44,第八圈板高度,h_8,设计值,h_8=1600,mm,1600,第八圈板高度,结构设计,第八层壁板

45,第八圈板设计厚度,δ_8,计算值,δ_8=4.9×D_i×(H_liquid-h_1-h_2-h_3-h_4-h_5-h_6-h_7-0.3)×ρ×g/(1000×[σ]×φ)+C,mm,6.0,第八圈板厚度,GB50341-2014,定点法计算

46,第八圈板名义厚度,δ_8n,选用值,δ_8n=8,mm,8,第八圈板名义厚度,GB50341-2014,标准规格

47,第八圈板厚度校核,Check_δ8,判断值,δ_8n≥δ_8,-,满足,厚度验证,GB50341-2014,厚度满足要求

48,第九圈板高度,h_9,设计值,h_9=1600,mm,1600,第九圈板高度,结构设计,第九层壁板

49,第九圈板设计厚度,δ_9,计算值,δ_9=4.9×D_i×(H_liquid-h_1-h_2-h_3-h_4-h_5-h_6-h_7-h_8-0.3)×ρ×g/(1000×[σ]×φ)+C,mm,6.0,第九圈板厚度,GB50341-2014,定点法计算

50,第九圈板名义厚度,δ_9n,选用值,δ_9n=8,mm,8,第九圈板名义厚度,GB50341-2014,标准规格

51,第九圈板厚度校核,Check_δ9,判断值,δ_9n≥δ_9,-,满足,厚度验证,GB50341-2014,厚度满足要求

52,第十圈板高度,h_10,设计值,h_10=1600,mm,1600,第十圈板高度,结构设计,第十层壁板

53,第十圈板设计厚度,δ_10,计算值,δ_10=4.9×D_i×(H_liquid-h_1-h_2-h_3-h_4-h_5-h_6-h_7-h_8-h_9-0.3)×ρ×g/(1000×[σ]×φ)+C,mm,6.0,第十圈板厚度,GB50341-2014,定点法计算

54,第十圈板名义厚度,δ_10n,选用值,δ_10n=8,mm,8,第十圈板名义厚度,GB50341-2014,标准规格

55,第十圈板厚度校核,Check_δ10,判断值,δ_10n≥δ_10,-,满足,厚度验证,GB50341-2014,厚度满足要求

,三、罐底设计计算,,,,,,,,

56,罐底材料,Mat_bottom,选用值,Q235B,-,Q235B,罐底材料,GB/T3274-2017,碳素结构钢

57,中幅板厚度,δ_center,设计值,δ_center=8,mm,8,中幅板厚度,GB50341-2014,标准厚度

58,边缘板厚度,δ_edge,设计值,δ_edge=12,mm,12,边缘板厚度,GB50341-2014,边缘加厚

59,边缘板宽度,W_edge,设计值,W_edge=600,mm,600,边缘板宽度,GB50341-2014,边缘板宽度

60,罐底坡度,i_bottom,设计值,i_bottom=1/50,-,1/50,罐底坡度,GB50341-2014,排液坡度

61,罐底直径,D_bottom,计算值,D_bottom=D_i+2×50,mm,20100,罐底直径,结构设计,含伸出量

62,罐底面积,A_bottom,计算值,A_bottom=π×D_bottom²/4,m²,317.3,罐底面积,几何计算,底面积

63,中幅板面积,A_center,计算值,A_center=π×(D_bottom-2×W_edge)²/4,m²,282.7,中幅板面积,几何计算,中幅板

64,边缘板面积,A_edge,计算值,A_edge=A_bottom-A_center,m²,34.6,边缘板面积,几何计算,边缘板

65,罐底焊缝长度,L_weld_b,计算值,L_weld_b=π×D_bottom,m,63.1,罐底焊缝长度,几何计算,周向焊缝

,四、罐顶设计计算,,,,,,,,

66,罐顶形式,Roof_type,选用值,拱顶,-,拱顶,罐顶形式,GB50341-2014,自支撑式拱顶

67,罐顶材料,Mat_roof,选用值,Q235B,-,Q235B,罐顶材料,GB/T3274-2017,碳素结构钢

68,拱顶曲率半径,R_roof,计算值,R_roof=0.8×D_i,mm,16000,拱顶曲率半径,GB50341-2014,标准曲率

69,拱顶高度,h_roof,计算值,h_roof=R_roof-√(R_roof²-(D_i/2)²),mm,3274,拱顶高度,几何计算,拱顶矢高

70,拱顶厚度,δ_roof,设计值,δ_roof=6,mm,6,拱顶厚度,GB50341-2014,标准厚度

71,拱顶许用应力,[σ]_roof,查表值,[σ]_roof=140,MPa,140,拱顶许用应力,GB50341-2014,设计温度下

72,拱顶稳定性校核,Check_roof,判断值,δ_roof≥4.8×R_roof×√(P_design/[σ]_roof)/1000,-,满足,稳定性验证,GB50341-2014,稳定性满足

73,罐顶面积,A_roof,计算值,A_roof=2×π×R_roof×h_roof,m²,329.3,罐顶面积,几何计算,拱顶表面积

74,罐顶容积,V_roof,计算值,V_roof=π×h_roof²×(3×R_roof-h_roof)/3,m³,358.2,罐顶容积,几何计算,拱顶容积

75,呼吸阀数量,N_breather,设计值,N_breather=2,个,2,呼吸阀数量,GB50341-2014,通气设备

76,呼吸阀规格,Size_breather,选用值,DN200,-,DN200,呼吸阀规格,GB50341-2014,标准规格

,五、风载荷计算,,,,,,,,

77,基本风压,w_0,设计值,w_0=0.56,kN/m²,0.56,基本风压,GB50009-2012,50年一遇

78,风压高度变化系数,μ_z,查表值,μ_z=1.23,-,1.23,风压高度系数,GB50009-2012,B类地面

79,风荷载体型系数,μ_s,查表值,μ_s=0.8,-,0.8,风荷载体型系数,GB50009-2012,圆柱形

80,风振系数,β_z,设计值,β_z=1.0,-,1.0,风振系数,GB50009-2012,H/D<5

81,风载荷标准值,w_k,计算值,w_k=β_z×μ_s×μ_z×w_0,kN/m²,0.55,风载荷标准值,GB50009-2012,设计风压

82,迎风面积,A_wind,计算值,A_wind=D_i×H_liquid/1000000,m²,300,迎风面积,几何计算,投影面积

83,风载荷合力,F_wind,计算值,F_wind=w_k×A_wind,kN,165,风载荷合力,结构计算,总风载

84,风载荷弯矩,M_wind,计算值,M_wind=F_wind×H_liquid/2/1000,kN·m,1237.5,风载荷弯矩,结构计算,底部弯矩

85,抗风圈设置,Wind_girder,判断值,需设置,-,需设置,抗风圈设置,GB50341-2014,顶部加强

86,抗风圈规格,Size_wind,选用值,L100×100×10,-,L100×100×10,抗风圈规格,GB/T706-2016,角钢规格

87,抗风圈数量,N_wind,设计值,N_wind=1,圈,1,抗风圈数量,结构设计,顶部一圈

,六、地震载荷计算,,,,,,,,

88,水平地震影响系数,α_max,查表值,α_max=0.08,-,0.08,地震影响系数,GB50011-2010,7度多遇

89,特征周期,T_g,查表值,T_g=0.35,s,0.35,特征周期,GB50011-2010,II类场地

90,储罐基本周期,T_1,计算值,T_1=0.45,s,0.45,基本周期,GB50341-2014,经验公式

91,地震影响系数,α_1,计算值,α_1=(T_g/T_1)^0.9×α_max,-,0.064,地震影响系数,GB50011-2010,设计值

92,等效总重力荷载,G_eq,计算值,G_eq=0.85×M_total×g,kN,4250,等效重力荷载,GB50011-2010,85%总重

93,总水平地震作用,F_Ek,计算值,F_Ek=α_1×G_eq,kN,272,水平地震作用,GB50011-2010,底部剪力

94,地震弯矩,M_seismic,计算值,M_seismic=F_Ek×H_liquid/2/1000,kN·m,2040,地震弯矩,结构计算,底部弯矩

95,地震载荷校核,Check_seismic,判断值,M_seismic<1.5×M_wind,-,满足,地震校核,GB50341-2014,地震控制

,七、锚固设计,,,,,,,,

96,锚固方式,Anchor_type,选用值,锚固带式,-,锚固带式,锚固方式,GB50341-2014,锚固带

97,锚固带材料,Mat_anchor,选用值,Q235B,-,Q235B,锚固带材料,GB/T3274-2017,碳素结构钢

98,锚固带数量,N_anchor,设计值,N_anchor=24,根,24,锚固带数量,结构设计,均布设置

99,锚固带截面积,A_anchor,计算值,A_anchor=2000,mm²,2000,锚固带截面积,结构设计,单根截面积

100,锚固带许用应力,[σ]_anchor,查表值,[σ]_anchor=140,MPa,140,锚固带许用应力,GB50341-2014,设计温度下

101,锚固力,F_anchor,计算值,F_anchor=(M_wind+0.25×M_seismic)×1000/(D_i/2)/N_anchor,kN,6.8,单根锚固力,结构计算,设计锚固力

102,锚固带应力,σ_anchor,计算值,σ_anchor=F_anchor×1000/A_anchor,MPa,3.4,锚固带应力,强度计算,实际应力

103,锚固带强度校核,Check_anchor,判断值,σ_anchor≤[σ]_anchor,-,满足,锚固强度验证,GB50341-2014,强度满足要求

,八、附件设计,,,,,,,,

104,人孔数量,N_manhole,设计值,N_manhole=1,个,1,人孔数量,GB50341-2014,检修人孔

105,人孔规格,Size_manhole,选用值,DN600,-,DN600,人孔规格,GB50341-2014,标准人孔

106,量油孔数量,N_gauge,设计值,N_gauge=1,个,1,量油孔数量,GB50341-2014,计量用

107,量油孔规格,Size_gauge,选用值,DN150,-,DN150,量油孔规格,GB50341-2014,标准规格

108,透光孔数量,N_light,设计值,N_light=1,个,1,透光孔数量,GB50341-2014,透光检查

109,透光孔规格,Size_light,选用值,DN500,-,DN500,透光孔规格,GB50341-2014,标准规格

110,进出油接管,Nozzle_io,选用值,DN300,-,DN300,进出油接管,GB50341-2014,工艺接管

111,排污接管,Nozzle_drain,选用值,DN100,-,DN100,排污接管,GB50341-2014,排净用

112,梯子形式,Ladder_type,选用值,盘梯,-,盘梯,梯子形式,GB50341-2014,螺旋盘梯

113,梯子宽度,W_ladder,设计值,W_ladder=700,mm,700,梯子宽度,GB50341-2014,标准宽度

114,护栏高度,H_guard,设计值,H_guard=1050,mm,1050,护栏高度,GB50341-2014,安全护栏

,九、防腐设计,,,,,,,,

115,防腐涂层体系,Coating,选用值,环氧富锌底漆+环氧云铁中间漆+聚氨酯面漆,-,三层体系,防腐涂层,GB/T30790-2014,C4环境

116,底漆厚度,δ_primer,设计值,δ_primer=80