大直径塔器裙座结构设计
第六章 塔设备的机械设计(3)
J J J J M max m0 g FvJ J t w 0.6 K [ ] w 2 0.785Dit Ses 3.14 Dit Ses
③裙座与塔体搭接焊缝的验算 J－J截面处搭接焊缝的剪应力按下列两式之一验算：
J J J J m0 g FvJ J M max 0.8K[ ]tw Aw Zw
J J J J mmax g 0.3M w Me 0.72K s Aw Zw
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2015-6-4
基础环的厚度须满足σbmax≤Ra，Ra为混凝土基础的 许用应力。 基础环上无筋板时，基础环厚度的计算公式为：
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2015-6-4
6.1 塔体与裙座的机械设计
b max s b＝1.73 b b
基础环上有筋板时，基础环的厚度按下式计算：
s b＝
b
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2015-6-4
6.1 塔体与裙座的机械设计
如基底为危险截面时应满足下列条件：
操作时
水压试验时
m0 g F M Zsb Asb
0-0 max
00 v
KB，K s
t
min
0.3M 0-0 mmax g w ＋M e KB，0.9K s min Zsb Asb
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6.1 塔体与裙座的机械设计
圆整后地脚螺栓的公称直径不得小于M24。 4）裙座与塔体的连接 ①裙座与塔体连接焊缝结构 a、对接焊缝
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塔设备裙式支座的设计
塔设备裙式支座的设计摘要：裙座是塔设备的关键部位，牵涉到塔器的的安全运行，关系到人民生命和财产的安全塔设备是石油化工装置中重要设备，占整个系统设备总量的25%~46%，也就是说石油、化工设备装置中塔设备的投资比例在25%~46%以上，因此塔设备的安全运行关系到人民生命和财产的安全。
塔设备的安全运行除了塔体本身外，支撑也是同等重要，没有牢固的支撑，塔体甚至可能倒塌。
大型塔设备都是由裙座支撑，因此裙座的设计是设备设计中的一关键点。
裙座的设计除强度外主要考虑以下三个方面：1.环境温度的影响JB/T4710-2005《钢制塔式容器》中规定裙座壳用钢应按受压元件用钢选择，可见裙座的重要性。
受压元件用钢对材料的含碳量，硫磷含量及材料的强度，延展性，韧性都有较高要求，但不是所有受压元件用钢均可以使用到裙座上。
JB/T4710中规定裙座设计温度取使用地月平均气温的最低值加20度。
我国幅员辽阔，南方与北方气温相差很大，对于南方使用Q235系材料即可，但对于北方最冷月月平均气温达到零下30~40度的须使用Q245R、Q345R甚至低温钢。
2.介质温度的影响JB/T4710仅校核了按常温考虑的底截面及具有最大开孔的断面的组合应力，这两个截面远离塔体，仅环境温度影响，设计计算时许用应力按常温时选取即可，但对于裙座与下封头的焊缝及保温内的部分裙座标准上没有考虑。
在200度以内材料许用应力变化不大，但之后急剧缩小，因此当设备工作温度大于200度后不校核此部分的应力是很危险的。
此部分温度可通过传热计算得到，但不是设备专业范围，费时、费力、需花费一定财力且运行平稳后此部分的温度与设备内介质温度相差不大，因此可按设备介质温度作为此部分的设计温度，笔者有个简单易行的办法：在采用常温校核裙座后，对保温部分裙座采用与本体同牌号的材料连接塔体和裙座作为过渡段，因为裙座一般是采用Q235类材料，而塔体材料强度要高于裙座，只需要确认下过渡段材料在其设计温度下许用应力不低于环境温度下的裙座材料的许用应力即可。
塔设备的附件(一)裙座
C2
4.盖板设计
O 分块盖板 O 分块盖板的最大应力计算：
Z
(l2'
F1l3'
d
3
)
2 c
Z
(l
' 2
F1l3'
d
3
)
2 c
(l4'
d
2
)
2 z
三．总结，
O 裙座在化工设备中应用非常广泛，它是很好的固定装置，将设备与 地面连接起来，虽然裙座不是受压元件，但是由于裙座对整个塔器 至关重要，标准要求与受压元件相同，因为裙座受压不多，提高裙 座的用材要求造成太大的浪费，这种处理大大提高了裙座支承塔体 的可靠性。
min
KB,0.9 s
2.基础环设计
O （1）基础环尺寸的确定 O 基础环内、外径一般可参考下试选取： DOb=Dis+(160~400)或
Dib=Dis-(160~400)
O (2)基础环厚度的设计压力为
bmax
max
M 00 max Zb
把塔设备固定在基础上。 O（4）管孔 O在裙座上有检修用的检查孔、引出孔、排气孔等。
1.座体设计
首先参照塔体厚度试取一座体有效厚度L0,然后验算危险截面的应力， 危险截面的位置一般取裙座基底截面、裙座壳检查孔或较大管线引出 孔截面。
裙操+水座作压基时试底验截时面危+ M险Zm0截sba0x面+ ，m应0 g满Asb足FV0下0 列条mi件n K：B,
二．圆筒形裙座机械设计
O圆筒形裙座主要有以下几个部分组成： O（1）座体 O它的上端与塔体底封头焊接在基础环上，座体承受塔体
的全部载荷并把载荷传到基础环上去。 O（2）基础环 O基础环是块环形垫板，它把由座体传下来的载荷平均分
灯笼裙、塔裙、螺旋裙的结构制图
灯笼裙、塔裙、螺旋裙的结构制图.............................................................................................灯笼裙.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................塔裙螺旋裙服装收费教程与福利收费教程1：黄进松服装平面立裁打版频教程配笔记配模板收费教程2：服装实战打板200多课再送90课立裁剪最近更到400多课收费教程3：服装电脑打板教程200款式再送ET服装设计教程收费教程4：ESM法国立裁王尼尔斯立体教程60G视频收费教程5：东华内部服装平面立体内部视频1.5T视频加笔记收费教程6：井口喜正男西服工艺制版视频与垣田幸男西服工艺收费教程7：国外大师之男西服西裤 3系列合集收费教程8：国外大师创意立裁4个系列大开脑洞视频教程收费教程9：最牛400多G 永久更新1000多课et2019服装cad 打板ET教程收费教程10《教程2的更新升级现在是4套实战教程400多节课》收费教程11：井口喜正男西服制版和工艺都有内部干货40多G 收费教程12：漱师傅裤子制版技术终极干货2套收费教程13:日本仲道友子创意剪裁4本原版英文书包邮收费教程14素描入门学习水彩课程4系列价值2万元加近300G 服装手绘收费教程15：文胸内衣打板短裤泳装纸样打版视频教程近30节实战课收费教程16：男女款双面羊绒大衣制作工艺40G课程收费教程17：国外西服高级定制版型调整缝制工艺5系列收费教程18：国外大师女西服礼服内衣胸衣风衣高级定制版型和工艺教程收费教程19：高今铭全套服装立体裁剪提高篇近50小时干货收费教程20：红帮西服制版男西服打版+七刀眼配袖内部教程有电子笔记收费教程21：淞茆裤子内部干货平面立体全套3，40小时点上方蓝色字体即可查看教程详细介绍。
塔器支承形式的合理选择
塔器支承形式的合理选择【摘要】一台塔器设备，根据情况可以选用四种不同的支承形式，即圆锥形裙座、长圆筒形裙座、短圆筒形裙座及圈座。
通过比较这四种支承形式的结构特点，结合计算结果，得出以下结论：对于直径较大及结构特殊的塔器，合理选择支承形式，对安全性、经济性、合理性有着重要影响。
【关键词】塔器支承形式分析比较设计近些年石油化工行业发展迅速，作为装置核心设备的塔器逐步向设备大型化、结构多样化方向发展。
现有一台塔器设备上部直径5100 mm，长约23.5 m，下部直径1500 mm，长6600 mm，下部设有再沸器，中间采用锥段过渡（过渡段长3400 mm），裙座高度6000 mm。
表1为该设备设计条件。
在满足用户要求前提下，为了更好的确保安全稳定，有效的节能、节材，笔者为这台设备支承形式做了四个设计方案进行比较（表1）。
1 设计方案1.1 采用圆锥形裙座（方案一）1.1.1？简介若采用圆锥形裙座（见图1），为了减小基础底面的正压力，其底座直径不宜小于3000 mm。
整个设备从外形看有些像奖杯，在风载荷和地震载荷的作用下，其安全稳定性方面稍差。
同时，这种方案的爬梯平台设计困难，尤其是过渡段。
1.1.2？设计计算根据JB/T 4710-2005相关章节[1]的内容分别对地脚螺栓、裙座等计算，计算结果见表2。
1.2 采用长圆筒形裙座（方案二）1.2.1？简介若采用长圆筒形裙座（见图1），即采用直径5100 mm的裙座到基础，使设备成为一个常规的塔器。
这种设计方案把塔下部直径1500 mm部分包在了裙座内，如果下部管口比较多的话，可能接管引出塔外比较麻烦。
1.2.2？设计计算根据JB/T 4710-2005相关章节的内容分别对地脚螺栓、裙座等计算，计算结果见表2。
1.3 采用圈座（方案三）1.3.1？简介若采用圈座（见图1），由于容器直径较大，壳体较薄，而外载荷较大，需考虑壳体的局部应力、变形和失稳等问题。
这种设计方案需要结构专业设计框架（混凝土或钢结构），但无论选择那种材料的框架，都需要距离地面20 m左右。
塔设备裙式支座的设计
塔设备裙式支座的设计摘要：裙座是塔设备的关键部位，牵涉到塔器的的安全运行，关系到人民生命和财产的安全塔设备是石油化工装置中重要设备，占整个系统设备总量的25%~46%，也就是说石油、化工设备装置中塔设备的投资比例在25%~46%以上，因此塔设备的安全运行关系到人民生命和财产的安全。
塔设备的安全运行除了塔体本身外，支撑也是同等重要，没有牢固的支撑，塔体甚至可能倒塌。
大型塔设备都是由裙座支撑，因此裙座的设计是设备设计中的一关键点。
裙座的设计除强度外主要考虑以下三个方面：1.环境温度的影响JB/T4710-2005《钢制塔式容器》中规定裙座壳用钢应按受压元件用钢选择，可见裙座的重要性。
受压元件用钢对材料的含碳量，硫磷含量及材料的强度，延展性，韧性都有较高要求，但不是所有受压元件用钢均可以使用到裙座上。
JB/T4710中规定裙座设计温度取使用地月平均气温的最低值加20度。
我国幅员辽阔，南方与北方气温相差很大，对于南方使用Q235系材料即可，但对于北方最冷月月平均气温达到零下30~40度的须使用Q245R、Q345R甚至低温钢。
2.介质温度的影响JB/T4710仅校核了按常温考虑的底截面及具有最大开孔的断面的组合应力，这两个截面远离塔体，仅环境温度影响，设计计算时许用应力按常温时选取即可，但对于裙座与下封头的焊缝及保温内的部分裙座标准上没有考虑。
在200度以内材料许用应力变化不大，但之后急剧缩小，因此当设备工作温度大于200度后不校核此部分的应力是很危险的。
此部分温度可通过传热计算得到，但不是设备专业范围，费时、费力、需花费一定财力且运行平稳后此部分的温度与设备内介质温度相差不大，因此可按设备介质温度作为此部分的设计温度，笔者有个简单易行的办法：在采用常温校核裙座后，对保温部分裙座采用与本体同牌号的材料连接塔体和裙座作为过渡段，因为裙座一般是采用Q235类材料，而塔体材料强度要高于裙座，只需要确认下过渡段材料在其设计温度下许用应力不低于环境温度下的裙座材料的许用应力即可。
1 塔设备的附件(一) 裙座解析
基础环上无筋板时基础环作为悬臂梁，在均 匀载荷Dmax的作用下其最大弯曲应力
O为：
1 maxLeabharlann M z1 max 1 b
b max b
2 2 1 b 6
2
b
由此得出基础厚度
b max b 1.73b [ ]b
基础环上有筋板时，求出基础环厚
O 度：
6M s b [ ]b
3螺栓座的设计
O 为了使塔设备在刮风或地震时不致翻倒，必须安装足够数量和一定 直径的地脚螺栓，把设备固定在基础上。地脚螺栓承受的最大拉应 力为
00 00 00 M w M e mmin g M E 0.25M w M e m0 g Fv00 B max , Z A Z A b b b b
Z sb
Asb
裙座壳检查孔或较大管线引出截面为危 险截面，应满足下列条件：
O 操作时
11 11 M max m0 g FV11 t min KB, K s Z sm Asm
O 水压实验时
11 1 11 0.3M w M e m1 g F V max minKB,0.9 s Z sm Asm
2.基础环设计
O （1）基础环尺寸的确定
O 基础环内、外径一般可参考下试选取： DOb=Dis+(160~400)或
Dib=Dis-(160~400)
O (2)基础环厚度的设计
O 操作时或水压试验时，设备重力和弯矩在混凝土基础上所产生的最 大轴向压力为
b max
00 00 M max m0 g Fv00 0.3M w M e mmax g max , Z A Z A b b b b
32层双塔带裙楼初步结构设计说明
第四章结构一、工程概况:1、本工程为XXX。
XX建筑场地位于XX，北侧与环城南路相邻，交通便利。
2、本工程包括32层大底盘双塔主楼和4层裙楼，主楼与裙楼均带2层地下室。
其中主楼部分为建筑高度97.70m的A级高度钢筋混凝土剪力墙结构，裙楼部分为建筑高度16.50m的钢筋混凝土框架结构。
具体详见工程概况一览表一、表二。
表二二、设计依据及条件:1、主要规范及规程（1）《工程建设标准强制性条文》（房屋建筑部分2009版）（2）《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）（3）《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）（4）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（2006年版）（5）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（6）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（7）《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）（8）《高层建筑筏形与箱形基础技术规范》（JGJ6-2011）（9）《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T50476-2008）（10）《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-2008）（11）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）（12）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）（13）《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)（14）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）（15）《建筑工程设计文件编制深度规定》([建质2008]216号）（16）甘建设2008〔249〕号文件2、结构设计使用年限50年。
3、自然条件基本风压：0.40KN/m2 (按《高规》第4.2.2条取值)基本雪压：0.15KN/m2(100年)抗震设防烈度：8度；设计基本地震加速度值：0.20g；设计地震分组：第二组；场地特征周期：0.40s；4、地质资料4.1本工程根据XX公司提供的《XX岩土工程勘察报告》建筑场地岩土工程建筑场地在勘察深度范围内自上而下依次可划分为：①. 杂填土层(Q4ml)：土黄色～杂色，稍湿～饱和。
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大直径塔器裙座模板结构设计
摘要：本文以实例介绍大直径塔器裙座模板的结构和设计方法，提出了防止模板变形应采取的加强措施。
关键词：大直径塔器裙座模板结构设计
1.前言
塔器是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一。
一般塔设备的高径比较大，要承受地震、风、偏心以及内压等载荷，为保证塔设备的安全可靠运行，其安装基础非常重要，必须进行可靠、合理的设计。
但目前国内外有关塔设备基础设计的文献较少，有的只是定性介绍[1]，有的虽然有定量的介绍[2]，但不全面，特别是针对大直径塔器的基础设计几乎没有。
为此，本文以实例介绍一种较为完整的大直径塔设备裙座基础模板的设计方法。
2.裙座模板
塔设备的基础一般由三部分组成：模板、混凝土地基及地脚螺栓。
混凝土地基由土建专业设计，地脚螺栓一部分埋入混凝土地基中，裙座支撑的塔设备要用地脚螺栓固定在地基上。
而裙座模板在地基之上，起到固定地脚螺栓位置的作用。
模板制造材料一般为Q235-A。
现在以某公司的DN6000塔器的裙座模板为例，介绍模板结构，请看图一。
因为直径比较大，无法整体运输，所以分为两部分，相互采取螺栓连接结构。
为了防止运输时变形，设置了支撑角钢。
截面Z-Z请看图二。
每个地脚螺栓外均套有一根定距管，定距管为标准钢管。
此外，每间隔三个地脚螺栓间有一块支撑板，它和定距管一起，对模板起加强作用。
图一
图二
图三
A-A截面请看图三。
上下支撑角钢与上下模板焊接，相互之间采用支撑板连接，同时在支撑板和支撑角钢上面打孔，采用螺栓连接使两部分模板联为一体。
C-C截面请看图四。
此图进一步表示出上下支撑角钢和支撑板的关系。
E-E截面请看图五。
此图表示出上下支撑角钢和上下模板的连接关系。
图六是I处放大图，更清楚地表示出定距管与上下模板的连接结构。
图四
图五
图六
3.配钻模板
为方便加工模板和裙座基础环板上的地脚螺栓孔，在制造模板时，应同时用最小厚度为6mm （本实例采用10mm）的薄钢板制成配钻模板，该钻模的尺寸应和模板完全一样，请看图七。
钻模上相应于模板地脚螺栓孔的引导孔一般为Φ6mm。
配钻模板需整体制造，不得分块。
根据配钻模板厚度和直径等尺寸，为了防止变形，可以参考模板设置加强筋板。
图七
4. 结语
以上所述这种模板结构简单、合理，笔者将其用于某合资石化公司的塔设备设计，现已制造安装完毕，该结构可作为裙座支撑塔设备模板设计的参考。
参考文献：
[1] Henry H,Bednar P E. Pressure Vessel Design Handbook [M] .
New York: Van Nostrand Reinhold Company, 1981.92-93.
[2] 徐至钧，陈欢强，余先声，等. 高塔基础设计与计算 [M] .
北京：烃加工出版社，1989.334-342.。