固体料仓计算NBT47003.2-2009

设备名称：

仓壳圆筒内直径 mm D i 22500仓壳锥顶半顶⾓°θ22.5设计压⼒MPa P 0.029设计外压⼒MPa P 0-0.002设计温度℃T 100物料堆积密度Kg/m 3ρ1450物料内摩擦⾓的最⼩值°ψ35物料与壳体壁⾯的摩擦⾓

°ψ'25物料与料仓间的摩擦系数 µ=tan(ψ')/µ0.466307658壳体材料//Q345R 壳体材料密度Kg/m 3ρ8000焊接接头系数/φ0.85设计温度下材料的许⽤应⼒MPa ［σ］t213仓壳锥体半顶⾓°θ52

2.1⽔平地震⼒抗震设防烈度度/8设计地震分组//第⼆组设计基本地震加速度g /0.2料仓⽔平地震⼒N F E 8741035.627——料仓等效总质量Kgm eq8579518.083编制⼈：固体料仓计算

-----(按照NB/T47003.2-2009《固体料仓》计算)1.物料载荷计算2.地震载荷

——等效质量系数/λm 0.85——地震影响系数/α10.094414414——阻尼调整系数/η21.18018018——⼀阶振型阻尼⽐/ξ0.03——地震影响系数最⼤值/αmax 0.08——与物料相关系数

/I 1.1距底⾯⾼度hi集中质量mi的⽔平地震⼒N F Ei 见表2——距底⾯h k 处的集中质量Kgm k见表22.3地震弯矩

N·mm 见表3——计算截⾯距地⾯⾼度mm h 见表3——设备基础距地⾯⾼度mmh 0

3.1⽔平风⼒基本风压值N/m 2q 0750场地⼟类别

//A 相邻计算截⾯间的⽔平风⼒N Pi 见表4——料仓各计算段的外径mm D 0i 见表4——风压⾼度变化系数/f i 见表4——料仓第i段顶截⾯距地⾯的⾼度m h it 见表4——体型系数/K 10.71.7见表4——料仓⾼度mmH34500

——料仓各计算段的风振系数 （当H＞20m时 ）/K 2i 2.2垂直地震⼒3.风载荷

——脉动增⼤系数/ξ 2.1505——脉动影响系数/v i 见表4——振型系数/φz i 见表4——第i段长度mml i见表43.2风弯矩

料仓任意计算截⾯I-I处的风弯矩N·mm M W I-I 见表5料仓底截⾯为0-0处的风弯矩N·mm

M W 0-0

——物料⾃然堆积上锥⾓⾼度mm h c 7877——料仓计算截⾯以上的储料⾼度mm h w见表6——锥段以上物料堆积⾼度mm 170005雪载荷N W s 2388.9956——基本雪压值N/m 2q w 600

6.1仓壳圆筒轴向应⼒计算

见表.3物料对仓壳圆筒任意截⾯I-I处产⽣的⽔平⽅向压应⼒MPa P h 见表物料对仓壳圆筒的作⽤⼒6仓壳圆筒应⼒计算MPa P v 4.4物料与仓壳圆筒间的摩擦⼒MPa F f 见表.2物料对仓壳圆筒任意截⾯I-I处产⽣的垂直⽅向压应⼒4.1特性纵坐标/A 41888

设计产⽣的轴向应⼒I-I见表7MPaσz1

——仓壳圆筒计算截⾯I-I处的有效厚度mmδ见表7ei

I-I见表7物料与仓壳圆筒间摩擦⼒产⽣的轴向应⼒MPaσz2

I-I见表7最⼤弯矩在仓壳圆筒内产⽣轴向应⼒MPaσz3

I-I见表7由计算截⾯I-I以上料仓壳体重及垂直地震⼒产⽣的轴向应⼒MPaσz3

——计算截⾯I-I以上料仓壳体及附件质量Kg m up见表7I-I

——计算截⾯I-I以上料仓壳体质量Kg m1upI-I

——平台、扶梯质量Kg m2upI-I

——计算截⾯I-I以上的⼈孔、接管、法兰及仓壳顶安装的附件质量Kg maup

6.2仓壳圆筒周向应⼒

I-I见表7由设计压⼒p和物料的⽔平压应⼒ph在计算截⾯I-I处产⽣周向应⼒MPaσθ

6.3应⼒组合6.3.1组合拉应⼒

I-I见表7组合轴向应⼒MPaσz

I-I见表7组合拉应⼒MPaσzL

I-I见表7 6.3.2组合压应⼒MPaσzA

6.3.4应⼒校核

组合拉应⼒见表7组合压应⼒见表7

——仓壳圆筒材料的许⽤轴向压应⼒MPa [σ]er见表7——载荷组合系数/K1.2

7.1仓壳锥体任意截⾯上的应⼒计算7.1.1仓壳锥体特性纵坐标值mm A z 见表8——仓壳锥体计算截⾯a-a处的内直径mm D zia-a

见表8——物料在仓壳锥体计算截⾯a-a处的锥⾓⾼mm h zc 见表87.1.2物料对仓壳锥体的垂直压应⼒MPa p v a-a 见表87.1.3物料对仓壳锥体产⽣的⽔平压应⼒MPa p h a-a 见表87.1.4仓壳锥体任意截⾯处的法向压应⼒MPa p n a-a 见表87.1.5周向应⼒MPa σθa-a 见表87.1.6轴向应⼒MPa σz

a-a 见表8——仓壳锥体计算截⾯a-a处以下的仓壳锥体质量与仓壳锥体计算截⾯a-a以下的 仓壳锥体所储物料质量之和Kg m c a-a 见表8——锥壳下端开孔外直径mm /2000

7.2组合应⼒MPa σ∑

a-a 见表87.3应⼒校核MPa/见表8

8.1裙座壳底截⾯的组合应⼒8裙座壳应⼒7仓壳锥体应⼒MPaσ1见表9MPaσ2见表9

0-0见表9——0-0截⾯处的垂直地震⼒，仅在最⼤弯矩为地震弯矩参与组合时计⼊此项N Fv

——裙座壳底部截⾯积mm2A sb见表9——裙座半顶⾓，对圆柱形裙座，ψ=0°ψ0——裙座壳底部截⾯模数mm3Z sb见表9——裙座壳底部内直径mm Dis22500——裙座壳底部壁厚mmδ见表9——裙座材料名称//Q345R ——设计温度下的裙座材料许⽤应⼒MPa[σ]t212——设计温度下的裙座材料屈服强度MPa R eL(R p0.2)345——设计温度下的裙座材料弹性模量MPa E t191000 8.2裙座上较⼤开孔处截⾯h-h组合应⼒MPaσ1见表9MPaσ2见表9

h-h见表9——h-h截⾯处的垂直地震⼒，仅在最⼤弯矩为地震弯矩参与组合时计⼊此项N Fv

——h-h截⾯处裙座壳的截⾯积mm2A sm见表9mm2A m

——h-h截⾯处⽔平⽅向的最⼤宽度mm b m

——h-h截⾯处裙座壳的内直径mm D is22500——开孔加长管长度mm l mh-h见表9——h-h截⾯处的最⼤弯矩N·mm Mmax

——h-h截⾯处的风弯矩N·mm M w h-h 见表9——h-h截⾯以上料仓的操作质量Kg m 0h-h

见表9——h-h截⾯以上料仓的试验质量，如不进⾏⽔压试验，可取为m 0h-h Kg m max h-h 见表9——h-h截⾯处裙座壳的截⾯模数mm 3

Z sm见表9

9.1⾃⽀承式锥顶形仓壳顶仓壳顶有效厚度mm δt

26.94090828——单位⾯积的仓壳顶质量与附加质量之和Kg/m 2m t 696.5306122——单位⾯积的仓壳顶质量

Kg/m 2m t115——单位⾯积仓壳顶附加质量Kg/m 2m t25——单位⾯积仓壳顶上平均载荷

Kg/m 2m t3600——锥顶母线与其⽔平投影线间之夹⾓，⼀般取10°～35°°β22.5——仓壳顶材料在设计温度下的弹性模量MPa E t 195000受内压锥顶的周向应⼒MPa σθ

31.45283校核公式MPa

181.059.2⾃⽀承式拱形仓壳顶仓壳顶有效厚度mm δt

8.21651318——拱形仓壳顶球壳内半径mm R n 10000受内压拱形仓壳顶的周向应⼒MPaσθ

19.853312049仓壳顶计算结论:校核合格校核公式MPa181.05

结论:校核合格9.3仓壳顶加强筋

加强筋的最⼤弯矩N·mm M max213443.0454——集中载荷N W z6000——直径⽅向加强筋的数量个n24

所需加强筋截⾯模数mm3Z min1002080.0259.4仓壳顶与仓壳圆筒连接处的加强结构

仓壳顶、仓壳圆筒与包边⾓钢有效截⾯积之和mm2A j24470.91471——取设计压⼒P及设计外压P0中较⼤值MPa0.0299.5仓壳椎体与仓壳圆筒连接处的加强结构仓壳圆筒圆周⽅向拉⼒N/mm Y s1278.931309仓壳锥体母线⽅向拉⼒N/mm Y1350.6599931仓壳锥体圆周⽅向拉⼒N/mm Y234.584448

仓壳锥体圆周⽅向拉⼒N Q-2786147.094——仓壳锥体有效加强长度mm B n0——仓壳圆筒有效加强长度mm B n252.1606631

当Q＞0时，承压圈区域内所需截⾯积mm2A c按临界许⽤应⼒计算当Q＜0时，承压圈区域内所需截⾯积mm2A c-31823.49622——设计温度下材料的许⽤压缩应⼒MPa[σ]cr1039.6仓壳圆筒加强结构

9.6.1仓壳圆筒设计外压 P0=2.25f i q0×10-6+P in MPa P00.005079688——料仓内部负压值MPa P in0.002

9.6.2料仓许⽤临界外压⼒MPa[P cr] 6.82415E-05——核算区间罐壁筒体的当量⾼度m H E11.772——核算区间最薄圈罐壁板的有效厚度mm t min见表10——第i圈罐壁板的有效厚度mm t i见表10——第i圈罐壁板的实际⾼度m h i见表10——第i圈罐壁板的当量⾼度m H ei见表10 9.6.3加强圈个数及位置需设置加强圈10裙座地脚螺栓座

10.1基础环内外径数据

——基础环外径mm D ob22800——基础环内径mm D ob22200——基础环⾯积mm2A b 2.1206E+07——基础环材料许⽤弯曲应⼒MPa[σ]b170——裙座基础板外边缘到裙座壳外表⾯的距离mm b132

——基础环的截⾯模数mm3Z b 1.1773E+11 10.2基础环厚度10.2.1⽆筋板时mmδb42.868621555.990842339MPa 5.9908423394.70E+00

10.2.2有筋板时mmδb35.790119——矩形板计算⼒矩N·mm M s36294.1499N·mm|M x|23632.63652

N·mm|M y|36294.1499——系数C x//-0.22——系数C y//0.05629——裙座基础板外边缘到裙座壳外表⾯的距离 b=(D ob-D is)/2-δs mm b132——筋板间最⼤间距 l=(πD ob/n-l3-δG)/(n j+1)-δG mm l328——地脚螺栓个数/n48——两个螺栓座之间筋板数量/n j3——筋板内侧间距mm l3100——筋板厚度mmδG1610.3地脚螺栓8.04E-02

地脚螺栓承受的最⼤拉应⼒MPa8.04E-02-3.2940E+000-0

——0-0截⾯处垂直地震⼒，仅在最⼤弯矩为地震弯矩参与组合时计⼊此项N Fv

地脚螺栓⼩径mm20.54——地脚螺栓腐蚀裕量mm C23——地脚螺栓材料许⽤应⼒MPa[σ]bt14710.4筋板

筋板压应⼒MPaσg 3.52322495——⼀个地脚螺栓承受的最⼤拉⼒N F35514.1——对应于⼀个地脚螺栓的筋板个数/n15——筋板宽度mm l2126筋板许⽤压应⼒当λ≤λc时MPa[σ]c110.94

当λ＞λc时MPa[σ]c——长细⽐/λ21.626

——回转半径，对长⽅形截⾯的筋板取0.2δG mm i 4.624——筋板长度mm l k200——系数/ν 1.5169——临界长细⽐/λc135.95

——筋板材料的许⽤应⼒MPa[σ]G170结论：校核通过10.5盖板

10.5.1⽆垫板时盖板最⼤应⼒MPaσz53.77014823 10.5.2有垫板时盖板最⼤应⼒MPaσz49.06347743

——垫板上的地脚螺栓孔直径mm d227——盖板上的地脚螺栓孔直径mm d340——垫板宽度mm l460——盖板厚度，⼀般分块厚度不⼩于基础环的厚度mmδc24——垫板厚度mmδz12 10.6仓壳筒体与裙座连接焊缝10.6.1仓壳圆筒与裙座搭接焊接接头MPa140.49合格MPa145.45合格

——焊接接头扛剪断⾯⾯积mm2A w778080.2631——裙座壳顶部截⾯外直径mm D ot22536J-J

——搭接接头处的垂直地震⼒,仅在最⼤弯矩为地震弯矩参与组合时计⼊N Fv

J-J8.68E+10——搭接焊接接头处的最⼤弯矩N·mm Mmax

J-J 1.48E+10——搭接焊接接头处处的风弯矩N·mm Mw

——地震弯矩N·mm M e8.31E+10

J-J9.96E+06——⽔压试验时(或满仓时)料仓最⼤质量(不计裙座质量)Kg mmax

J-J9583002.44——J-J截⾯以上料仓操作质量Kg m——焊接接头抗剪截⾯模数mm3Z w43854681

t215——设计温度下焊接接头的许⽤应⼒，取两侧母材许⽤应⼒的较⼩者MPa[σ]w

——设计温度下焊接接头的屈服强度，取两侧母材屈服强度的较⼩者MPaσs42510.6.2仓壳圆筒与裙座对接焊接接头

MPa-70.72合格——裙座顶截⾯的内直径mm D it22500