GB50341-2003储罐计算表格程序软件

设计规范：设计压力：P 10000Pa 500Pa

设计温度：T 90°C 设计风压：ω0550 Pa 设计雪压P x 200 Pa 附加荷载：P h

1250 Pa 地震烈度：7度罐壁内径： D 23m 罐壁高度： H 121.2m 充液高度：H w 19.44m 液体比重：ρ 1罐顶半径： Rs 23m

焊缝系数：Φ 0.9腐蚀裕量：C 2 1.5mm 钢板负偏差：

C 10.3

假设所有本设计所有钢板的负偏差相同，如有不同，区别对待。

罐壁尺寸、材料及许用应力如下：高度（m）名义厚度

t n

（mm ）

材料设计[σ]d （MPa ）σs （MPa ）σb （MPa ）水压试验[σ]t

重量（kg ）总重：

m t

########

注：对于油罐罐壁厚度需满足“最小公称厚度要求”

大罐设计计算书

从下至上分段号

2. 罐壁分段及假设壁厚：

1.设计基本参数：GB50341-2003《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》

计算结果：

从下至上分段数计算液位高度H （m ）计算壁厚t d （mm ）

120.9014.08218.9312.91316.9611.73414.9910.56513.029.38611.058.2179.087.0487.11 5.869 5.14 4.6910 3.17 3.5111

1.20

2.34

计算结果：从下至上分段数

计算液位高度H （m ）计算壁厚t t （mm ）

120.911.52 218.9310.44 316.969.37 414.998.30 513.027.23 611.05 6.15 79.08 5.08 8

7.11

4.01

3. 罐壁计算：

1)设计厚度计算(储存介质)：

2)水压试验厚度计算：

注：对于D<15m 的油罐罐壁最小公称厚度≥5mm.

9 5.14 2.94 10 3.17 1.86 11

1.2

0.79

11.46mm 设计外载荷 1.59KPa t h =6mm 顶板腐蚀裕量 C 2'：

5800kg ！！！！！！！！！！！！

P a =

136.81

N/m 2

4956Pa

式中：

206000MPa 23000mm 4.7mm 15.10mm 15.10

6787.8mm 100mm 10mm 2000

15.38mm

L S ——顶板有效参与筋板组合矩的宽度

b 1——纬向肋厚度

L 1S ——纬向肋在经向的间距

e 1——纬向肋与顶板在经向的组合截面形心到顶板中面的距离

罐顶固定载荷罐顶取用厚度4.1光面球壳顶板的计算厚度：

t 1m ——纬向肋与顶板的折算厚度

t m ——带肋球壳的折算厚度

h 1——纬向肋宽度4. 罐顶计算(自支撑式拱顶）：ths = 0.42* Rs + C2 + C1 =Pw = P h + P x + P a =

注：按保守计算加上雪压值。 4.2 顶板计算

E t ——设计温度下材料的弹性模量顶板及加强筋（含保温层）总质量 m d =

Rs——拱顶球面半径t h ——顶板有效厚度先假定为带肋拱顶进行验算，如果在肋板参数为0的情况下，符合要求则可以不带肋板，

反之则应设置肋板。 4.2.1 拱顶的许用外压

[Po]——

带肋拱顶许用外压

511.47mm

1.11

6787.8mm 100mm 10mm 2000

15.38mm

511.47

1.11

∵Pw＜[P0]，故满足稳定性要求，合格;角钢规格：

∠

100

100×10罐顶与角钢连接位置 B =25.00 mm 顶部罐壁内径Rc =

11500

131.86mm 98.64mm

#######°非弱顶连接

罐顶与罐壁连接处到罐中心线垂直距离

23000

0.6875

KPa

罐顶与罐壁连接处,罐顶切线与水平面夹角： θ=arcsin((Rc+B+δ)/Rs) =R 2 = R S =

5.罐顶与罐壁的连接计算：5.1. 几何参数计算(如图)罐壁连接有效宽度W c =0.6（R c t e ）

0.5

罐顶连接有效宽度

W h =Min[0.3（R 2t h ）0.5,300] =

6.1.风载荷计算：6.1.1.风载荷标准值

ωk = βz μs μs ω0 =

b 2——经向肋厚度

L 2S ——经向肋在经向的间距

L S = 1.1（2R s t h ）0.5 =

n 1——纬向肋与顶板在经向的面积折算系数

2m ——经向肋与顶板的折算厚度

L S ——顶板有效参与筋板组合矩的宽度n 2——经向肋与顶板在经向的面积折算系数

h 2——经向肋宽度L S = 1.1（2R s t h ）0.5 =

e 2——经向肋与顶板在经向的组合截面形心到顶板中面的距离

风载荷及地震载荷计算

0.550KPa

1.001.001.25487.6m 247.92m 2687.50

作用于罐壁上的风载荷：

P 1 =

#########

687.50Pa

P 2 =32945.02N

3.08

M f = P 1×H/2+P 2×（H+h/2）=4302578.14N·m

罐壁筒体的临界压力：

0.584KPa

t min = 4.2mm H E = ∑H ei =

9.25

H ei ——罐壁各段当量高度，m ；H ei = H i （t min /t i ）2.5

罐壁各段当量高度如下：罐壁段号

实际高度Hi （m ）有效壁厚ti （mm ）当量高度Hei

（m ）

1 1.9714.20.09

2 1.9712.20.14

3 1.9710.20.21

4 1.9710.20.21

5 1.978.20.37

6 1.978.20.37

7 1.97 6.20.748

1.97

4.2

1.97

6.1.2.中间抗风圈计算μs —风荷载体型系数，取驻点值βz—高度Z处的风振系数，油罐取罐壁迎风面投影面积：球缺受风力面积：

作用于圆柱体投影面上的风压：按6.4.9的规定选用。

ω0—基本风压值(＜300时取300Pa)风弯矩：

作用于拱顶投影面上的风压：μz—风压高度变化系数，作用于顶部上的风载荷：

拱顶高度：

9 1.97 4.2 1.9710 1.97 4.2 1.9711

1.2

4.2

1.20罐壁设计外压：

2.146875KPa 0.60

KPa

∵[Pcr]≤P0，故需要设置中间抗风圈，其数量及位置如下：

如果：

20.03MPa

1g =

9.81

m/s 2

罐底部垂直载荷

N 1=（m d +m t ）g = 1.19368MN A 1 = πDt = 1.02604m 2

翘离影响系数C L =

1.4底部罐壁断面系数

Z 1 = πD 2t/4 = 5.89975m 379.5061MN.m 9.08849MN.m 综合影响系数

C z =

0.4α=

0.345T c = K c H （R/δ3）0.5 =0.28362s

R = D/2 =

11.5m

Kc =0.00043查表D.3.2

δ3 =0.0102m αmax =

0.345查表D.3.1-2

罐体影响系数

Y 1 = 1.1m = m 1Fr =6103104kg 罐内储液总质量

m 1 = 0.25ρπD 2H =8076846kg

Fr =

0.75563查表D.3.4

其中：

D/H =

1.18313

应设置3个中间抗风圈于HE/4，2HE/4，3HE/4处。

以此类推

6.2.地震载荷计算：

罐壁横截面积（其中t 为底部罐壁有效厚度）应设置2个中间抗风圈于H E /3，2HE/3处。

P 0＞[P Cr ]≥P 0/2应设置1个中间抗风圈于H E /2处。

P 0/2＞[P Cr ]≥P 0/3Q 0 =10-6C z αY 1mg =地震影响系数（据Tc ，Tg ，αmax 按图D.3.1选取）耦连振动周期系数（据D/H 按表D.3.2选取）

距底板1/3高度处罐壁有效厚度

总水平地震力在罐底部产生的水平剪力动液系数（由D/H ，查D.3.4确定）

对于 V ＜10000m 3

取α

max

产生地震作用力的等效储液质量储罐内半径最大地震影响系数储液耦连振动基本周期

P 0/3＞[P Cr ]≥P 0/4

竖向地震影响系数C v （7，8度地震区取1；9度地震区取1.45）总水平地震力在罐底部产生的地震弯矩M L = 0.45Q 0H w =6.2.1.地震作用下罐壁底产生的最大轴向应力

P 0 = 2.25ωk +q =

q---罐顶呼吸阀负压设定值的1.2

倍

19.0774MPa 206000MPa t------罐底圈壁板有效厚度0.0142m σ1＜[σcr]

hv =1.5αR =0.54024m 0.03132

Tg =0.35s

查表D.3.1-1

储液晃动基本周期

Tw = KsD 0.5 = 5.03353s

Ks =

1.04956

查表D.3.3

H 1-H w

1.76m

合格

36-M48X5（Q235-B)

M 48mm 地脚螺栓根径：d 143mm D b 23.332m n 36个σs

235

MPa

7458219

########N 1226085N 7151751N.m ########N

迎风面积535.52m 2罐体总高24.28m 拱顶高度

3.08

0.0

6.2.5.罐内液面晃动高度校核：

H'=H 1+H g 7.2.2.空罐时，1.25倍试验压力产生的升举力之和：

N 3=P t πD 2/4

N 2=PπD 2/4+Ne

设计风压产生的升举力N w =4M w /D b 设计风压产生的风弯矩M w =ω0A H H’地震载荷产生的升举力N e = 4M L /D b

地脚螺栓个数：地脚螺栓许用应力：7.2罐体抗提升力计算：

7.2.1.空罐时，1.5倍设计压力与设计风压产生的升举力之和：

N 1=1.5PπD 2/4+N w 空罐时，设计压力与地震载荷产生的升举力之和

7. 地脚螺栓（锚栓）计算7.1地脚螺栓参数：地脚螺栓直径：地脚螺栓圆直径：[σcr ] = 0.15Et/D =

6.2.4.罐内液面晃动高度计算：罐内液面晃动高度

E-----设计温度下材料的弹性模量6.2.2.罐壁许用临界应力

晃动周期系数（据D/H 按表D.3.3选取）地震影响系数（据Tw ，αmax 按图D.3.1选取）α(αmax (Tg/Tw)0.9) =反应谱特征周期（按表D.3.1-1）6.2.3.应力校核条件

########Pa 7.2.3.储液在最高液位时，1.5倍计算破坏压力产生的升举力：0

########N 1193684

460874N A=1452.20

mm 2单个地脚螺栓应力：

σ=N b /A=

317

MPa

7.4.地脚螺栓（锚栓）校核条件：

σ＞2/3σs，不合格W ＜N ，由于罐体自重不能抗倾覆力，故需要设置地脚螺栓

N 4=1.5P Q πD 2/4

7.3.2.单个地脚螺栓所承受的载荷：

N b =N/n d -W/n d

每个地脚螺栓的承压面积：7.3地脚螺栓计算：

7.3.1.罐体总的锚固力为7.2.1，7.2.2.，7.2.3所计算升举力中的最大值

N=Max[N 1，N 2，N 3，N 4]

罐体总重量

W=（m t +m d ）g

罐体试验压力

P t =1.25P