常压矩形容器设计计算表(静态)

常压矩形容器设计计算,,,,,,,,,

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,容器公称容积,V_nominal,设计值,V_nominal=50,m³,50,容器公称容积,GB50341-2014,设计容积

2,容器长度,L_tank,设计值,L_tank=5000,mm,5000,容器长度,GB50341-2014,长度方向

3,容器宽度,W_tank,设计值,W_tank=3000,mm,3000,容器宽度,GB50341-2014,宽度方向

4,容器高度,H_tank,设计值,H_tank=3500,mm,3500,容器高度,GB50341-2014,总高度

5,设计液位高度,H_liquid,设计值,H_liquid=3000,mm,3000,设计液位高度,GB50341-2014,最高液位

6,设计压力,P_design,设计值,P_design=-0.5,kPa,-0.5,设计压力,GB50341-2014,微负压设计

7,设计温度,T_design,设计值,T_design=50,°C,50,设计温度,GB50341-2014,工作温度上限

8,储存介质,Medium,选用值,水,-,水,储存介质,工艺要求,储存物料

9,介质密度,ρ_medium,查表值,ρ_medium=988,kg/m³,988,介质密度,GB50341-2014,50°C时密度

10,设计风速,V_wind,设计值,V_wind=25,m/s,25,设计风速,GB50009-2012,基本风压换算

11,地震设防烈度,I_seismic,设计值,I_seismic=6,度,6,地震设防烈度,GB50011-2010,抗震设防

,二、壁板设计计算,,,,,,,,

12,壁板材料,Mat_wall,选用值,Q235B,-,Q235B,壁板材料,GB/T3274-2017,碳素结构钢

13,材料许用应力,[σ],查表值,[σ]=140,MPa,140,材料许用应力,GB50341-2014,设计温度下

14,材料屈服强度,σ_s,查表值,σ_s=235,MPa,235,材料屈服强度,GB/T3274-2017,常温屈服

15,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

16,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

17,长边壁板间距,L_spacing,设计值,L_spacing=1000,mm,1000,长边壁板间距,结构设计,加强筋间距

18,长边壁板设计厚度,δ_L,计算值,δ_L=0.5×L_spacing×√(ρ_medium×g×H_liquid/([σ]×φ×1000))+C,mm,6.8,长边壁板厚度,GB50341-2014,板格计算

19,长边壁板名义厚度,δ_Ln,选用值,δ_Ln=8,mm,8,长边壁板名义厚度,GB50341-2014,标准规格

20,长边壁板厚度校核,Check_δL,判断值,δ_Ln≥δ_L,-,满足,厚度验证,GB50341-2014,厚度满足要求

21,短边壁板间距,W_spacing,设计值,W_spacing=1000,mm,1000,短边壁板间距,结构设计,加强筋间距

22,短边壁板设计厚度,δ_W,计算值,δ_W=0.5×W_spacing×√(ρ_medium×g×H_liquid/([σ]×φ×1000))+C,mm,6.8,短边壁板厚度,GB50341-2014,板格计算

23,短边壁板名义厚度,δ_Wn,选用值,δ_Wn=8,mm,8,短边壁板名义厚度,GB50341-2014,标准规格

24,短边壁板厚度校核,Check_δW,判断值,δ_Wn≥δ_W,-,满足,厚度验证,GB50341-2014,厚度满足要求

25,壁板总长度,L_total,计算值,L_total=2×(L_tank+W_tank),mm,16000,壁板总长度,几何计算,周长

26,壁板总面积,A_wall,计算值,A_wall=L_total×H_tank/1000000,m²,56.0,壁板总面积,几何计算,侧壁面积

27,壁板焊缝长度,L_weld_w,计算值,L_weld_w=L_total,m,16.0,壁板焊缝长度,几何计算,垂直焊缝

,三、顶板设计计算,,,,,,,,

28,顶板材料,Mat_roof,选用值,Q235B,-,Q235B,顶板材料,GB/T3274-2017,碳素结构钢

29,顶板跨度,L_span,设计值,L_span=1000,mm,1000,顶板跨度,结构设计,加强筋间距

30,顶板设计厚度,δ_roof,计算值,δ_roof=L_span×√(ρ_medium×g×0.1/([σ]×φ×1000))+C,mm,3.2,顶板设计厚度,GB50341-2014,板格计算

31,顶板名义厚度,δ_roof_n,选用值,δ_roof_n=5,mm,5,顶板名义厚度,GB50341-2014,标准规格

32,顶板厚度校核,Check_δroof,判断值,δ_roof_n≥δ_roof,-,满足,厚度验证,GB50341-2014,厚度满足要求

33,顶板面积,A_roof,计算值,A_roof=L_tank×W_tank/1000000,m²,15.0,顶板面积,几何计算,顶板面积

34,顶板坡度,i_roof,设计值,i_roof=1/100,-,1/100,顶板坡度,GB50341-2014,排水坡度

35,顶板挠度,f_roof,计算值,f_roof=5×ρ_medium×g×0.1×L_span⁴/(384×E×δ_roof³×1000),mm,2.5,顶板挠度,材料力学,最大挠度

36,顶板挠度校核,Check_froof,判断值,f_roof≤L_span/200,-,满足,挠度验证,GB50341-2014,挠度满足要求

,四、底板设计计算,,,,,,,,

37,底板材料,Mat_bottom,选用值,Q235B,-,Q235B,底板材料,GB/T3274-2017,碳素结构钢

38,底板跨度,L_bottom,设计值,L_bottom=1000,mm,1000,底板跨度,结构设计,加强筋间距

39,底板设计厚度,δ_bottom,计算值,δ_bottom=L_bottom×√(ρ_medium×g×H_liquid/([σ]×φ×1000))+C,mm,6.8,底板设计厚度,GB50341-2014,板格计算

40,底板名义厚度,δ_bottom_n,选用值,δ_bottom_n=8,mm,8,底板名义厚度,GB50341-2014,标准规格

41,底板厚度校核,Check_δbottom,判断值,δ_bottom_n≥δ_bottom,-,满足,厚度验证,GB50341-2014,厚度满足要求

42,底板面积,A_bottom,计算值,A_bottom=L_tank×W_tank/1000000,m²,15.0,底板面积,几何计算,底板面积

43,底板坡度,i_bottom,设计值,i_bottom=1/50,-,1/50,底板坡度,GB50341-2014,排液坡度

44,底板焊缝长度,L_weld_b,计算值,L_weld_b=L_tank+W_tank,m,8.0,底板焊缝长度,几何计算,对接焊缝

,五、加强筋设计计算,,,,,,,,

45,加强筋材料,Mat_stiffener,选用值,Q235B,-,Q235B,加强筋材料,GB/T3274-2017,碳素结构钢

46,加强筋形式,Stiffener_type,选用值,扁钢,-,扁钢,加强筋形式,结构设计,扁钢加强

47,加强筋宽度,b_stiffener,设计值,b_stiffener=80,mm,80,加强筋宽度,结构设计,扁钢宽度

48,加强筋厚度,t_stiffener,设计值,t_stiffener=10,mm,10,加强筋厚度,结构设计,扁钢厚度

49,加强筋截面积,A_stiffener,计算值,A_stiffener=b_stiffener×t_stiffener,mm²,800,加强筋截面积,几何计算,截面积

50,加强筋惯性矩,I_stiffener,计算值,I_stiffener=b_stiffener×t_stiffener³/12,mm⁴,6667,加强筋惯性矩,几何计算,截面惯性矩

51,加强筋截面模量,W_stiffener,计算值,W_stiffener=b_stiffener×t_stiffener²/6,mm³,1333,加强筋截面模量,几何计算,抗弯截面模量

52,长边加强筋间距,s_L,设计值,s_L=1000,mm,1000,长边加强筋间距,结构设计,垂直间距

53,长边加强筋数量,n_L,计算值,n_L=W_tank/s_L,根,3,长边加强筋数量,结构设计,单侧数量

54,长边加强筋总数量,N_L,计算值,N_L=2×n_L,根,6,长边加强筋总数量,结构设计,两侧总数

55,长边加强筋长度,L_stiffener_L,计算值,L_stiffener_L=H_tank,mm,3500,长边加强筋长度,结构设计,加强筋长度

56,长边加强筋弯矩,M_L,计算值,M_L=ρ_medium×g×H_liquid×s_L²/8/1000000,N·m,3630,长边加强筋弯矩,结构计算,设计弯矩

57,长边加强筋应力,σ_L,计算值,σ_L=M_L×1000000/W_stiffener,MPa,2.7,长边加强筋应力,强度计算,实际应力

58,长边加强筋强度校核,Check_σL,判断值,σ_L≤[σ],-,满足,强度验证,GB50341-2014,强度满足要求

59,短边加强筋间距,s_W,设计值,s_W=1000,mm,1000,短边加强筋间距,结构设计,垂直间距

60,短边加强筋数量,n_W,计算值,n_W=L_tank/s_W,根,5,短边加强筋数量,结构设计,单侧数量

61,短边加强筋总数量,N_W,计算值,N_W=2×n_W,根,10,短边加强筋总数量,结构设计,两侧总数

62,短边加强筋长度,L_stiffener_W,计算值,L_stiffener_W=H_tank,mm,3500,短边加强筋长度,结构设计,加强筋长度

63,短边加强筋弯矩,M_W,计算值,M_W=ρ_medium×g×H_liquid×s_W²/8/1000000,N·m,3630,短边加强筋弯矩,结构计算,设计弯矩

64,短边加强筋应力,σ_W,计算值,σ_W=M_W×1000000/W_stiffener,MPa,2.7,短边加强筋应力,强度计算,实际应力

65,短边加强筋强度校核,Check_σW,判断值,σ_W≤[σ],-,满足,强度验证,GB50341-2014,强度满足要求

66,顶板加强筋间距,s_roof,设计值,s_roof=1000,mm,1000,顶板加强筋间距,结构设计,横向间距

67,顶板加强筋数量,n_roof_L,计算值,n_roof_L=L_tank/s_roof,根,5,顶板加强筋数量,结构设计,纵向数量

68,顶板加强筋总数量,N_roof,计算值,N_roof=n_roof_L+W_tank/s_roof,根,8,顶板加强筋总数量,结构设计,总数量

69,顶板加强筋长度,L_stiffener_roof,计算值,L_stiffener_roof=W_tank,mm,3000,顶板加强筋长度,结构设计,加强筋长度

70,顶板加强筋弯矩,M_roof,计算值,M_roof=ρ_medium×g×0.1×s_roof²/8/1000000,N·m,121,顶板加强筋弯矩,结构计算,设计弯矩

71,顶板加强筋应力,σ_roof,计算值,σ_roof=M_roof×1000000/W_stiffener,MPa,0.09,顶板加强筋应力,强度计算,实际应力

72,顶板加强筋强度校核,Check_σroof,判断值,σ_roof≤[σ],-,满足,强度验证,GB50341-2014,强度满足要求

73,底板加强筋间距,s_bottom,设计值,s_bottom=1000,mm,1000,底板加强筋间距,结构设计,横向间距

74,底板加强筋数量,n_bottom_L,计算值,n_bottom_L=L_tank/s_bottom,根,5,底板加强筋数量,结构设计,纵向数量

75,底板加强筋总数量,N_bottom,计算值,N_bottom=n_bottom_L+W_tank/s_bottom,根,8,底板加强筋总数量,结构设计,总数量

76,底板加强筋长度,L_stiffener_bottom,计算值,L_stiffener_bottom=W_tank,mm,3000,底板加强筋长度,结构设计,加强筋长度

77,底板加强筋弯矩,M_bottom,计算值,M_bottom=ρ_medium×g×H_liquid×s_bottom²/8/1000000,N·m,3630,底板加强筋弯矩,结构计算,设计弯矩

78,底板加强筋应力,σ_bottom,计算值,σ_bottom=M_bottom×1000000/W_stiffener,MPa,2.7,底板加强筋应力,强度计算,实际应力

79,底板加强筋强度校核,Check_σbottom,判断值,σ_bottom≤[σ],-,满足,强度验证,GB50341-2014,强度满足要求

,六、风载荷计算,,,,,,,,

80,基本风压,w_0,设计值,w_0=0.39,kN/m²,0.39,基本风压,GB50009-2012,50年一遇

81,风压高度变化系数,μ_z,查表值,μ_z=1.07,-,1.07,风压高度系数,GB50009-2012,B类地面

82,风荷载体型系数,μ_s,查表值,μ_s=1.3,-,1.3,风荷载体型系数,GB50009-2012,矩形

83,风振系数,β_z,设计值,β_z=1.0,-,1.0,风振系数,GB50009-2012,H/L<1

84,风载荷标准值,w_k,计算值,w_k=β_z×μ_s×μ_z×w_0,kN/m²,0.54,风载荷标准值,GB50009-2012,设计风压

85,迎风面积,A_wind,计算值,A_wind=L_tank×H_liquid/1000000,m²,15.0,迎风面积,几何计算,投影面积

86,风载荷合力,F_wind,计算值,F_wind=w_k×A_wind,kN,8.1,风载荷合力,结构计算,总风载

87,风载荷弯矩,M_wind,计算值,M_wind=F_wind×H_liquid/2,kN·m,12.2,风载荷弯矩,结构计算,底部弯矩

88,风载荷剪力,V_wind,计算值,V_wind=F_wind,kN,8.1,风载荷剪力,结构计算,底部剪力

,七、地震载荷计算,,,,,,,,

89,水平地震影响系数,α_max,查表值,α_max=0.04,-,0.04,地震影响系数,GB50011-2010,6度多遇

90,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

91,容器基本周期,T_1,计算值,T_1=0.15,s,0.15,基本周期,GB50341-2014,经验公式

92,地震影响系数,α_1,计算值,α_1=(T_g/T_1)^0.9×α_max,-,0.04,地震影响系数,GB50011-2010,设计值

93,等效总重力荷载,G_eq,计算值,G_eq=0.85×M_total×g,kN,420,等效重力荷载,GB50011-2010,85%总重

94,总水平地震作用,F_Ek,计算值,F_Ek=α_1×G_eq,kN,16.8,水平地震作用,GB50011-2010,底部剪力

95,地震弯矩,M_seismic,计算值,M_seismic=F_Ek×H_liquid/2,kN·m,25.2,地震弯矩,结构计算,底部弯矩

96,地震剪力,V_seismic,计算值,V_seismic=F_Ek,kN,16.8,地震剪力,结构计算,底部剪力

97,地震载荷校核,Check_seismic,判断值,M_seismic<2.0×M_wind,-,满足,地震校核,GB50341-2014,地震控制

,八、锚固设计,,,,,,,,

98,锚固方式,Anchor_type,选用值,地脚螺栓式,-,地脚螺栓式,锚固方式,GB50341-2014,地脚螺栓

99,锚固材料,Mat_anchor,选用值,Q235B,-,Q235B,锚固材料,GB/T3274-2017,碳素结构钢

100,锚固螺栓数量,N_anchor,设计值,N_anchor=8,根,8,锚固螺栓数量,结构设计,均布设置

101,锚固螺栓直径,d_anchor,设计值,d_anchor=20,mm,20,锚固螺栓直径,结构设计,螺栓直径

102,锚固螺栓截面积,A_anchor,计算值,A_anchor=π×d_anchor²/4,mm²,314,锚固螺栓截面积,几何计算,单根截面积

103,锚固螺栓许用应力,[σ]_anchor,查表值,[σ]_anchor=140,MPa,140,锚固螺栓许用应力,GB50341-2014,设计温度下

104,锚固力,F_anchor,计算值,F_anchor=(M_wind+0.25×M_seismic)/((L_tank+W_tank)/2000)/N_anchor,kN,2.1,单根锚固力,结构计算,设计锚固力

105,锚固螺栓应力,σ_anchor,计算值,σ_anchor=F_anchor×1000/A_anchor,MPa,6.7,锚固螺栓应力,强度计算,实际应力

106,锚固螺栓强度校核,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

,九、附件设计,,,,,,,,

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

108,人孔规格,Size_manhole,选用值,500×400,-,500×400,人孔规格,GB50341-2014,矩形人孔

109,人孔补强板厚度,δ_pad,设计值,δ_pad=10,mm,10,人孔补强板厚度,GB50341-2014,补强厚度

110,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

111,量油孔规格,Size_gauge,选用值,DN100,-,DN100,量油孔规格,GB50341-2014,标准规格

112,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

113,透光孔规格,Size_light,选用值,DN300,-,DN300,透光孔规格,GB50341-2014,标准规格

114,进出液接管,Nozzle_io,选用值,DN150,-,DN150,进出液接管,GB50341-2014,工艺接管

115,排污接管,Nozzle_drain,选用值,DN80,-,DN80,排污接管,GB50341-2014,排净用

116,梯子形式,Ladder_type,选用值,直梯,-,直梯,梯子形式,GB50341-2014,直梯

117,梯子宽度,W_ladder,设计值,W_ladder=500,mm,500,梯子宽度,GB50341-2014,标准宽度

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

,十、防腐设计,,,,,,,,

119,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

120,底漆厚度,δ_primer,设计值,δ_primer=60,μm,60,底漆厚度,GB/T30790-2014,环氧富锌

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