料仓强度校核计算
最新固体料仓设计计算
固体料仓设计计算6 设计计算固体料仓的校核计算按以下步骤进行：a) 根据地震或风载的需要，选定若干计算截面（包括所有危险截面）。
b) 根据JB/T 4735的相应章节，按设计压力及物料的特性初定仓壳圆筒及仓壳锥体各计算截面的有效厚度δe 。
c) 按6.1～6.18条的规定依次进行校核计算，计算结果应满足各相应要求，否则需要重新设定有效厚度，直至满足全部校核条件为止。
固体料仓的外压校核计算按GB 150的相应章节进行。
6.1 符号说明 A —— 特性纵坐标值，mm ；B —— 系数，按GB 150确定，MPa ；C —— 壁厚附加量，C =C 1+C 2，mm ；C 1 —— 钢板的厚度负偏差，按相应材料标准选取，mm ； C 2 ——腐蚀裕量和磨蚀裕量，mm ；腐蚀裕量对于碳钢和低合金钢，取不小于1 mm ；对于不锈钢，当介质的腐蚀性极微时，取为0；对于铝及铝合金，取不小于1 mm ；对于裙座壳取不小于2 mm ；对于地脚螺栓取不小于3 mm ；磨蚀裕量对于碳素钢和低合金钢、铝及铝合金一般取不小于1mm ，对于高合金钢一般取不小于0.5mm 。
D i —— 仓壳圆筒内直径，mm ； D o —— 仓壳圆筒外直径，mm ；E t —— 材料设计温度下的弹性模量，MPa ；F f —— 物料与仓壳圆筒间的摩擦力，N ；F k1 —— 集中质量m k 引起的基本震型水平地震力，N ； F V —— 集中质量m k 引起的垂直地震力，N ； F Vi —— 集中质量i 引起的垂直地震力，N ； 00-V F ——料仓底截面处垂直地震力，N ；I I V F -—— 料仓任意计算截面处垂直地震力，仅在最大弯矩为地震弯矩参与组合时计入此项，N ；g —— 重力加速度，取g =9.81m/s 2； H —— 料仓总高度，mm ； H o —— 仓壳圆筒高度，mm ； H c —— 仓壳锥体高度，mm ；H i ——料仓顶部至第i 段底截面的距离，mm ；h —— 计算截面距地面高度（见图3），mm ； h c —— 物料自然堆积上锥角高度（见图7），mm ；h i —— 料仓第i 段集中质量距地面的高度（见图3），mm ；h k —— 任意计算截面I －I 以上集中质量m k 距地面的高度（见图3），mm ； h W —— 料仓计算截面以上的储料高度（见图7），mm ； I I E M -—— 任意计算截面I －I 处的基本振型地震弯矩，N·mm ； 00-E M —— 底部截面0－0处的地震弯矩，N·mm ； e M ——由偏心质量引起的弯矩，N·mm ；II w M -—— 任意计算截面I －I 处的风力弯矩，N·mm ；00-w M —— 底部截面0－0处的风力弯矩，N·mm ； I I M -m ax —— 任意计算截面I －I 处的最大弯矩，N·mm ； 00m ax -M —— 底部截面0－0处的最大弯矩，N·mm ； m c —— 仓壳锥体质量与仓壳锥体部分所储物料质量之和，kg ；m min —— 料仓最小质量，kg ；m t —— 单位面积的仓壳顶质量与附加质量之和，kg ； m o —— 料仓操作质量，kg ； m 05 —— 料仓储料质量，kg ； p —— 设计压力，MPa ； p o —— 设计外压力，MPa ；I I h p -——物料在仓壳圆筒计算截面I －I 处产生的水平压力，MPa ；I I v p -—— 物料在仓壳圆筒计算截面I －I 处产生的垂直压力，MPa ；a a h p -—— 物料对仓壳锥体计算截面a －a 处产生的水平压力，MPa ； a a n p -—— 物料对仓壳锥体计算截面a －a 处产生的法向压力，MPa ；a a v p -—— 物料对仓壳锥体计算截面a －a 处产生的垂直压力，MPa ；II II n p -—— 物料对仓壳锥体大端II －II 处产生的法向压力，MPa ；II II v p -—— 物料在仓壳锥体大端II －II 处产生的垂直压力，MPa ；q o ——基本风压值，见GB 50009，或按当地气象部门资料，但均不应小于300 N/m 2；q w ——基本雪压值，N/m 2。
脱硫塔强度校核(GB)
有关料仓设计的强度计算设计参数内径 Di 3000mm 焊缝系数 Φ0.7壁厚δe 10mm 仓顶侧夹角 β10°直段高 H 10000mm 内摩擦角 ψ29.5°锥底高 Hc 3000mm 锥侧角 α60°堆积比重 γ11.76KN/m^3风压系数 fi1.52仓高 H 013m基本振型参与系数ηk11仓高级别15m体型系数 K 10.7基本风压 q0250(N/m^2)风振系数 K 2(<20m ) 1.7基本雪压 qw 600(N/m^2)综合影响系数 Cz0.5Q235B--[σ]t 113Mpa(150℃)摩擦系数 μ0.3Q235B-σs235Mpa(常温)地震等级8级弹性模量 E t191000Mpa a max0.45刚性环以上直段高 h7500mm 场土地类别2仓顶活载5000kg 场土地特征周期 Tg0.4设计内压值 P inpa物料侧压系数 K=0.34tg^2(45°-ψ/2)A=0.00062查图或计算0.094*δe/R 0B=79.27Mpa 2/3*A*Et [σ]cr79.27MPa强度较核储料重 W G =914391.96Nπ/4*γ*Di^2(H+Hc/3)*10^-6垂直轴向压力 Pv 2-2=0.064Mpa γ*Di/(4*k*μ)*(1-e^-4*k*μh/di)*10^-6垂直轴向压力 Pv 1-1=0.055Mpa 2-22-2截面磨擦力 P f 2-2=377012.7N π*Di^2/4*(h 2-2γ*10^-6-Pv 2-2)物料对锥体大端产生的壁面法向力Pn2-20.032Mpa 料仓自重 W 0314760.3N 仓操作质量 m 0=130423.7Kg (WG+W0)*g自振周期 T=0.1437s 90.33*H*(m0*H/(E*δe*Di^3))^0.5*10^-3与T相对应的地震影响系数 a=0.450(Tg/T)^0.9*a max 地震影响系数 a=0.0900.2*a max地震影响系数 a1=0.450水平地震力 F k0=287584.3N Cz*α1*ηk1*m 0*g 垂直地震力 Fv 0-0=280394.7N αvmax*Meq*g(=0.65αmax*0.75m0*g)地震弯矩 M E10-0=1314670910N.mm16/35*Cz*α1*m0*g*H 水平风力 P w =17753.4 N K1*K21*q0*f1*l1*d01*10^-6风弯矩 Mw 0-0 =115396918N.mm Pw*H 0/2M E +0.25M w1343520139N.mm 最大弯矩 Mmax 10-01343520139N.mm雪载 Ws=4297.89Nπ/4*D 0^2*q w *10^-6σz1= 4.00Mpa P f 2-2/(π*Di*δe)+P*di/4*δe σz1'= 6.89Mpa Pv*Di/(4*δe*φ)σz2=0.83Mpa (mg+Ws)/(π*Di*δe)σz3=18.94Mpa 32*D 0*M max /(π*(D 0^4-Di^4))σz4=16.54Mpa(Wi+Fi)/(π*Di*δei)周向应力σθ= 4.68Mpa Ph*Di/(2*δei*φ)轴向组合应力σΣz40.31Mpa轴向应力与周向应力组合 σ=38.18Mpa （(σΣz)^2+σθ^2-σΣz*σθ)^0.5较核 1 σ<[σ]t OK较核 2 σΣz<[σ]cr OK 料仓锥体部分应力计算锥底壁面法向力 Pn2-2=0.0325Mpa P h2-2*(sinα)^2+P v2-2*(cosα)^2锥体大端周向应力 σθ=8.031Mpa Di*Pn/(2*δ*φ*cos θ)锥体自重4448.11N锥体自重与锥体所储物料重量之和 Wc=87575Nπ*Di^2*Hc*γ/3锥体大端经向应力 σz=9.483Mpa Di*Pv2-2/(4*δe*φ*cosθ)+Wc/(π*Di*δe*φ*cosθ)自承式料仓顶盖计算仓顶盖单位面积重力 W13506.435N/m^2仓顶附加重力及活载 W2707.355N/m^2仓顶荷重 W=4813.790N/m^2W1+W2+W3锥顶厚度 δt= 6.14mm 2.24*Di/sinβ*(W/Et)^0.5*10^-3受内压锥顶应力 σθ=Mpa Pi*Di/(2*δ*sinβ)筋的根数 N4有梁锥顶梁的最大弯矩 Mmax=2126.67N.m PI()*Di^3*W/(48*N)* 10^-9梁所需截面模数 Z=26885.81mm^31000*Mmax/([σ]t*φ)选梁H100*100梁的截面模数76500mm^3check OKP*Di^2/(8*[σ]t*φ试选包边角钢L50X5角钢截面积480.00mm^2仓顶、仓壁与角岩钢有效截面积之和 A2683.91mm^2check OK仓壁加强圈设计外压 P out许用临界外压力 P crout环形支座支撑数 n8固定螺栓中心距仓壁之距离 b200mm固定螺栓中心直径 Db=3420mm上加强圈厚度 δ135mm下加强圈厚度 δ235mm 上筋板中心到下筋板中心距 h1800mm筋板上端宽度 C300mmF b1=356190.11N 4*M max1-1/(n*Db)+m0*g/nF b2=161034.35N (0.3*Mw 1-1+m ec )/(n*D b )+m max *g/n一个支承上的组合压力 F b =356190.11N max(F b1.F b2)由Fb引起的钢性环中心线上的水平力F=89047.53N F b *b/h1由F引起的弯矩 M k =71238021.45NF b *b=F*h 1筋板厚度 δ4=5.25mm F b /(2*C*[σ])系数 K10.066系数 K21.907刚性环横截面积 A F =10500mm^2δ1*C刚性环横截面对X—X轴之截面系数 Zx-x=525000.00mm^3δ1*C^2/6在固定螺栓处刚性环所承受的合成应力σF =35.32MPa K2*F/A F +K1*F*D b /(2*Z x-x)checkOK。
机械设计强度校核常用计算公式
1正应力计算（或表面压应力）公式参数说明计算附注σ正应力（Mpa ）35.71W拉伸或压缩载荷（N）10000.00A 截面积(mm^2)280.00许用压（拉）应力200.00抗拉强度/安全系数强度条件合格说明：2剪切应力计算公式参数说明计算附注剪切应力（Mpa ）71.43剪切力载荷（N）20000.00A 截面积(mm^2)280.00许用切应力200.00屈服强度/安全系数强度条件合格说明：3冲击载荷计算公式机械设计常用计算公式绿色单元格是原始参数需填入，红色单元格是结果绿色单元格是原始参数需填入，红色单元格是结果参数说明计算附注σ冲击载荷产生的应力（MPa） 4.62W 冲击力（N）4410.00A作用面积（mm^2）70650.00E弹性模量（Mpa ）1000.00常数h冲击距离（mm）1000.00l物体长度(mm)6000.00说明：3公式参数说明计算附注扭转切应力（MPa）117.38T施加在轴上的最大扭矩（N*mm）10000000.00W p扭转截面系数(mm^3)85191.16D外径（mm）80.00d 内径（mm）50.00许用切应力200.00屈服强度/安全系数强度条件合格说明：4公式参数说明计算附注198.94圆形截面240.00矩形截面绿色单元格是原始参数需填入，红色单元格是结果弯曲强度计算弯曲应力（MPa）绿色单元格是原始参数需填入，红色单元格是结果轴扭转强度计算弯矩（N*mm）10000000.00抗弯截面系数(mm^3)50265.48圆形截面抗弯截面系数(mm^3)41666.67矩形截面D外径（mm）80.00d内径（mm）50.00b宽度（mm）100.00h长度（mm）50.00合格合格许用弯曲应力300.00屈服强度/安全系数说明：绿色单元格是原始参数需填入，红色单元格是结果W Z强度条件···实心圆截面空心圆截面圆形截面矩形截面•圆截面扭转截面系数·163DRIW ppπ==)1(162/43απ-===DDIRIW ppp)(Dd=α矩形截面。
固体料仓设计计算
6设计计算固体料仓的校核计算按以下步骤进行：a)根据地震或风载的需要，选定若干计算截面（包括所有危险截面）。
b)根据JB/T 4735的相应章节，按设计压力及物料的特性初定仓壳圆筒及仓壳锥体各计算截面的有效厚度δe。
c)按6.1～6.18条的规定依次进行校核计算，计算结果应满足各相应要求，否则需要重新设定有效厚度，直至满足全部校核条件为止。
固体料仓的外压校核计算按GB 150的相应章节进行。
6.1 符号说明A ——特性纵坐标值，mm；B ——系数，按GB 150确定，MPa；C ——壁厚附加量，C=C1+C2，mm；C1 ——钢板的厚度负偏差，按相应材料标准选取，mm；C2 ——腐蚀裕量和磨蚀裕量，mm；腐蚀裕量对于碳钢和低合金钢，取不小于1 mm；对于不锈钢，当介质的腐蚀性极微时，取为0；对于铝及铝合金，取不小于1 mm；对于裙座壳取不小于2 mm；对于地脚螺栓取不小于3 mm；磨蚀裕量对于碳素钢和低合金钢、铝及铝合金一般取不小于1mm，对于高合金钢一般取不小于0.5mm。
D i ——仓壳圆筒内直径，mm；D o ——仓壳圆筒外直径，mm；E t——材料设计温度下的弹性模量，MPa；F f ——物料与仓壳圆筒间的摩擦力，N；F k1 ——集中质量m k引起的基本震型水平地震力，N；F V ——集中质量m k引起的垂直地震力，N；F Vi ——集中质量i引起的垂直地震力，N；0-F——料仓底截面处垂直地震力，N；VIIF-——料仓任意计算截面处垂直地震力，仅在最大弯矩为地震弯矩参与组合时计入此项，N；Vg ——重力加速度，取g =9.81m/s2；H——料仓总高度，mm；H o ——仓壳圆筒高度，mm；H c ——仓壳锥体高度，mm；H i ——料仓顶部至第i段底截面的距离，mm；h ——计算截面距地面高度（见图3），mm；h c ——物料自然堆积上锥角高度（见图7），mm；h i ——料仓第i段集中质量距地面的高度（见图3），mm；h k ——任意计算截面I－I以上集中质量m k距地面的高度（见图3），mm；h W ——料仓计算截面以上的储料高度（见图7），mm；I I E M -—— 任意计算截面I －I 处的基本振型地震弯矩，N·mm ； 00-E M —— 底部截面0－0处的地震弯矩，N·mm ； e M —— 由偏心质量引起的弯矩，N·mm ；II w M -—— 任意计算截面I －I 处的风力弯矩，N·mm ； 00-w M —— 底部截面0－0处的风力弯矩，N·mm ； I I M -m ax —— 任意计算截面I －I 处的最大弯矩，N·mm ； 00m ax -M —— 底部截面0－0处的最大弯矩，N·mm ； m c —— 仓壳锥体质量与仓壳锥体部分所储物料质量之和，kg ； m min —— 料仓最小质量，kg ；m t —— 单位面积的仓壳顶质量与附加质量之和，kg ； m o —— 料仓操作质量，kg ； m 05 —— 料仓储料质量，kg ； p —— 设计压力，MPa ； p o —— 设计外压力，MPa ；I I h p -—— 物料在仓壳圆筒计算截面I －I 处产生的水平压力，MPa ；I I v p -—— 物料在仓壳圆筒计算截面I －I 处产生的垂直压力，MPa ；a a h p -—— 物料对仓壳锥体计算截面a －a 处产生的水平压力，MPa ； a a n p -—— 物料对仓壳锥体计算截面a －a 处产生的法向压力，MPa ；a a v p -—— 物料对仓壳锥体计算截面a －a 处产生的垂直压力，MPa ；II II n p -—— 物料对仓壳锥体大端II －II 处产生的法向压力，MPa ；II II v p -—— 物料在仓壳锥体大端II －II 处产生的垂直压力，MPa ；q o —— 基本风压值，见GB 50009，或按当地气象部门资料，但均不应小于300 N/m 2； q w ——基本雪压值，N/m 2。
料仓强度校核计算
H2为： 10、焊缝接头系数 （φ ） 11、锥体部分壁厚：δ 3为：
负偏差为：
四、计算过程 (一)、料仓质量
MPa
0.0905
MPa
0.098
℃
210
℃
250
PET
Kg/m3
820
Kg/m3
1403
0Cr18Ni10Ti
Kg 292495.47
Kg 28928.20
Kg 9703.90
Kg 20593.20
Kg
0.00
Kg 233270.17
Kg
0.00
Kg
0.00
Kg 233270.17
MPa 0.07791582 MPa 0.07233551
0.23788308
mm
32000
mm
22000
MPa 0.01853485 MPa 0.01720739
二、计算常数 1、重力加速度 (g) 2、自然对数的底 (e) 3、圆周率 (π )
三、设备有关参数 1、锥体高度 (Hc) 2、筒体高度 (H) 3、设备总高 (Ho) 4、筒体内直径 (Di) 5、设备锥底与筒体所成之倾角 （α ） 6、设备锥底的半顶角 （θ ） 7、设计温度下材料的弹性模量 （E） 8、料仓筒体分两段，壁厚：δ 1为：
5、物料对锥底大端产生的壁面法向力 公式：Pn=Ph(sinα )^2+Pv(cosα )^2
(三)、自振周期 不等厚度料仓自振周期按下式计算 公式：见JB/T4735-97 Pg104 公式（14-9） 其中：料仓各筒壁的截面惯性矩为：
I1=(π /8)(Di+δ 1)^3δ 1 I2=(π /8)(Di+δ 2)^3δ 2 料仓各筒壁的质量为： m1=π (Di+δ 1)H1δ 1×0.0000079 m2=π (Di+δ 2)H2δ 2×0.0000079
料仓强度计算分析
类 酸性气 燃烧 炉 的可靠运 行提 供一定 借鉴 。
及处理 ［］ 石油化工设备 ，０ ９ ３ （） １ １１４ Ｊ． ２ ０ ，８ ６ ：０ —０ ．
ｐ ｒ ｄ ｓ ｒ ｎ ｔ ａ ｃ ｌ ｔ ｎ ｆ ｒ ｓｌ ｓ ｗｉ ａ ｃ ｌ ｔ ｎ ｆ ｒ ｃ ｌ ｍｎ Ｉ ｈ ｎ ａ ｅ ｔｅ ｇ ｈ ｃ ｌｕ ａ ｉ ｏ ｉ ｔ ｃ ｌｕ ａ ｉ ｏ ｏ ｕ 。 ｎ ｔ ｅ ｅ ｄ， ｔ ｅ ｄ ｆｅ ｅ ｃ ｅ ｏ ｏ ｈ ｏ ｈ ｉｆ ｒ ｎ ｅ ｂ — ｔ ｅ ｗｏ ｍ ａｎ ｃ ｄ ｓ ｆ ｒｓｌ ｓ ｄ ｓｇ ｉ ｇ ｗａ ｏ ｅ ． ｗｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｅ ｏ ｉ ｅ ｉ ｎ ｎ ｓｇ ｖ ｎ ｏ
林 杰
（ 国石 化 集 团 上 海 工 程 有 限 公 司 ，上海 中 ２０４） ００ ０
摘 要 ：对料 仓 强度 计 算过程及 塔 式容器 计算差 异进 行 了分析 ， 并对 当前料 仓 强度 计 算 常用 的 两个
标 准 进 行 了 比较 。
关键 词 ：料仓；强度计算； 地震载荷 ； 风载荷
陈 宣 才 ， 斌 武 ， 玉 凤 ， ．改 进 加 热 炉 衬 里 结 构 减 盛 陟 等 少 漏 风 散 热 口］ 石油 化 工 设 备 ，０ ０ ３ （ ）８ —２ ． ２ １ ，９ １ ：８９ ． 雷民生 ， 刘 军 ， 仝 钢 ． 化 加 热 炉 衬 里 失 效 分 析 及 焦
第 ４ １卷
第 １期
石
油
化
工
设
备
Ｖｏ ． １ Ｎｏ １ １４ ．
料仓计算书
第三届湖北省“结构设计大赛”设计方案设计人：张学强、侯金穗、徐立一、 料仓装料部分： <一>形状尺寸1、形状：采用直圆筒状主装料仓，如图所示：2、图中圆筒部分高h1，圆台状部分高h2，其中 h1、 h2由以下过程计算体积：kg mm kg V 6010410039≥⨯⨯-mm 70021≤+h h mm 2002≤h()V h h ≥⨯⨯⨯+++⨯⨯22212460200602004200ππ3、考虑到料仓稳定性，结构体重心较低，圆台倾斜角较小，结合上述计算，最优方案为：mm h 4972= mm h 1181≥4、又考虑到料仓内部加固的箍竹片会占据一定体积，所以使上部略大于计算理论值，最终确定料仓尺寸为：mm h 5501= mm h 1202= <二>加固方法1、圆筒部采用内部竖直方向装配竹片，外部横向加环形竹箍固定的方式。
2、圆台部分采用圆筒部分向内部弯折延续，并且在折点内侧环箍加固及下部外侧环箍加固的方式。
3、为使下部形成圆台状，应将竹片加工成向下部逐渐变窄的尖竹片。
4、弯折处细部结构如图所示：5、安装有环箍部位竹片受力如图所示：<三>竹片加工规格及数据计算1、由于圆筒部分向上部受力越来越小，并且由竹片箍紧，所以主要承力部分为圆台状部分，下面就圆台状部分荷载及稳定性作具体计算分析。
2、圆筒及圆台部分共由N根竹片组成，圆筒部分每根竹片宽度为D，圆台下端宽度为d由几何关系有：mm 200⨯=πNDmm 60d ⨯=πN3、考虑竖直方向荷载，忽略料仓内壁对物料的摩擦力，每根竹片平均分摊荷载1p ，弯折区域总荷载P1满足以下关系：11p P N =⨯ 并且P1在竹片上呈梯形状分布，如图所示：4、忽略物料颗粒之间的摩擦力，圆台底部承受荷载为P2，每根竹片承受竖直向下的集中荷载p2，则满足以下关系：22p P N =⨯5、由几何关系有：kg 6020060221⨯=Pkg 6021=+P P6、P1大小呈梯形分布，在计算端点力矩时可将其看作直接作用于中点，由折点静力（力矩） 平衡条件得：0mm 200-mm 35mm 7012=⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛F N P N P则水平距离中心x 处的弯矩为：Fx p x p x xx M ⨯-⨯+⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-=720270007212021xm 10720x 114.5-54x 49000x 546-14000x 54612016-32⋅⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯⨯=N N可得mm 29x =时弯矩值最大，此时m 426.01max ⋅⨯=N NM 此处的最大正应力为: ZW M maxmax =σ62λ∇=Z W其中 ： λ为竹片厚度d 2970d+⨯-=∇D 又由： a 60maxMP ≤σ 得 ： ≥λ0.34mm所以选用0.35mm 厚的竹片，而考虑到在弯矩最大处的安全性，所以在此处外侧额外加一环箍（图中为受力f 处）用以保护结构。
混凝土料棚计算书
中铁六局宜彝高速6标段搅拌站砂石料棚受力计算分析书施工单位：文安县宏达彩板钢构厂砂石料棚，尺寸为37m×92 m（跨度为：23m）。
砂石料棚结构计算书一、基础稳定性验算砂石料棚柱与屋架之间采用刚性连接，连接强度经验算满足受力要求，因此整个结构可以视为一个刚性的整体，在水平外力（风荷载）的作用下，可能出现两种位移现象，一是沿水平受力方向滑动，二是绕最外侧基础脚部转动，现对这两种情况进行验算。
1）沿水平方向滑动可能性分析整个结构自重N=588.04KN，基础与地面之间的摩擦系数μ取0.3，则结构与地面之间的最大静摩擦力：f=μN=0.3×588.04=176.412KN。
经计算，水平外力（风荷载）W=73.78KN，小于最大静摩擦力，因此，结构在风荷载作用下，不会发生水平滑动。
2）绕外侧基础脚部转动可能性分析水平外力（风荷载）对结构产生一个绕最外侧基础脚部旋转的力矩，当这个力足够大时，结构将发生倾覆。
水平外力（风荷载）W=73.78KN，对基础脚部产生的旋转力矩M W=73.78×3=221.34N·m同时结构自身重力将对结构产生一个反方向的旋转力矩，由于此结构各部件基本对称，因此可以设定结构中心点为重心点，则重力产生的旋转力矩M N=588.04×81=47631.24N·mM N＞M W结构在风荷载作用下不会发生任何倾覆。
二、 WG37*92强度校核砂石料棚结构尺寸：跨度：23m，共有4跨，32个钢结构柱，长度为92米，屋面长度为92米。
长度方向分为8个钢结构柱。
支腿高度为10米，屋面高度为12.5米。
根据该产品设计图样及使用工况，砂石料棚主要承受屋面重量、结构重量等永久载荷、承受风载荷、集灰载荷、雪载荷等可变载荷。
1）永久载荷（1）屋面：采用厚度为δ0.35彩钢板，沟槽对沟槽，上压下拼接而成。
制作防水处理。
重量为：13738kg。
（2）檁条：采用40×80×1.2矩形钢管与屋梁焊接而成。
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结论 结论 MPa MPa MPa
合格 合格 25 10.188024 135 0.0001125 8.4431E-05
由δ 1部分的A值，查图6-7得B值为 由δ 2部分的A值，查图6-7，在曲线左侧，按下式计算 B=(2/3)AE (十)、料仓锥体部分应力计算 1、锥体大端的应力计算 1.1、周向应力 公式：σ
θ
MPa MPa
25 10.188024
＝Di(Pn+P2)/(2δ
3eφ
cosθ ）
MPa
161.16458
1.2、经向应力 公式：σ z=DiPv/(4δ eφ cosθ )+Wc/(π Diδ eφ cosθ ) 式中：Wc：锥体自重与锥体部分所储物料重量之和，按下式计算： Wc=π Di2Hcγ 1/12+W锥 锥体自重W锥为： 2、锥体任意截面上的应力计算 2.1、锥体任意截面上的垂直力 公式：Pv=γ 1Di/(4kμ cosθ )(1-e^(-4kμ hcosθ /Di))1E-6 h：料仓计算截面以上的储料高度 2.2、锥体任意截面上的水平力 公式：Ph=kPv 2.3、锥体任意截面上的法向力 公式：Pn=Ph(sinα )^2+Pv(cosα )^2 2.4、周向应力 公式：σ
θ θ I-I z3=32Do1M E/(π I-I z3=32Do2M E/(π
(Do1^4-Di^4)) (Do2^4-Di^4))
MPa MPa
0.33154029 0.44220161
=PhDi/(2δ =PhDi/(2δ
1eφ 2eφ
) )
MPa MPa
26.6621775 30.0447046
1.1、摩擦力、物料轴向压力及气相压力产生的轴向应力 环型支撑以上部分产生压应力 对δ 1部分：公式：σ 对δ 2部分：公式：σ
i-i Z1=∑P f/(π i-δ
1e)+P2Di/(4δ 1e) 2e)+P2Di/(4δ 2e)
MPa MPa
20.4253943 27.233859
0.5 1e)
结论
合格
MPa MPa
0.17675781 0.00060856
结论
合格
N 个 mm
1142596.42 4 4200
mm
228.935345
2.2、圆筒上带垫板的有效加强宽度 公式：Ls1=1.1(Do1δ 垫板厚度：δ 附偏差：
0.5 4e) 4
mm mm mm
229.239578 8 0.8
MPa MPa
70.9244217 29.0075201
结论 MPa
合格 122
4.2、轴向组合压应力按下式校核 对δ 1部分：评定条件：σ ∑z＜[σ ]cr 对δ 2部分：评定条件：σ ∑z＜[σ ]cr 仓筒材料的许用轴向压应力[σ ]cr按下式计算 对δ 1部分：[σ ]cr＝min(B，0.9σ s） 对δ 2部分：[σ ]cr＝min(B，0.9σ s） 设计温度下材料的屈服强度σ s 值为： B值按以下方法计算 （具体见Pg5，3.6.4） 对δ 1部分：A=0.094δ 1e/Do 对δ 2部分：A=0.094δ
2.3、组合截面的惯性距 公式：I=I1+I2+I3 I1=(1/12)B T+BTa1 I2=(1/12)δ
4 3 3 2 2
mm4 mm mm
4 4
160168936 106399873 25127866 28641197 300 40
Ls1+δ 4Ls1a2
I3=(1/12)δ 13Ls+δ 1Lsa32 式中：B：刚性环的宽度 T：刚性环的厚度
0.12678415 0.16904554 954 400 400
对δ 2部分：公式：σ Z2=((m1+m2+m3)g+Ws)/(π Diδ 2e) 式中：m1：料仓顶盖质量 m2：附加设备质量 m3：活载（检修人员、配件、工具）质量 Ws：雪载荷,此处不考虑 1.3、由最大弯矩在仓筒中产生的轴向应力 对δ 1部分：公式：σ 对δ 2部分：公式：σ 2、周向应力 对δ 1部分：公式：σ 对δ 2部分：公式：σ
k1：基本振型参与系数，按式（14-13）计算：
mm mm mm mm
5000 21000 32000 22000
N Kg mm
4015.66328 0.5 8348.97097 14960 0.14374747 0.3 0.23 0.68215824
2、垂直地震力 当设防烈度为8度或9度区应考虑上下两个方向垂直地震力的作用。 3、地震弯矩 公式：MI-IE1=∑Fk1(hk-h) 式中：h：任意计算截面到底截面的距离 4、当料仓高度大于20m时，还须考虑高振型的影响，按下式计算 MI-IE=1.25MI-IE1 (五)、风载荷 设备安装在室内，无需考虑风载荷 (六)、偏心弯矩 料仓为轴对称结构，偏心载荷为0，无需考虑偏心弯矩 (七)、最大弯矩 不考虑分弯矩，偏心弯矩为0，最大弯矩即为地震弯矩 公式：Mmax=MI-IE (八)、雪载荷 设备安装在室内，无需考虑雪载荷 (九)、仓筒应力计算 1、轴向应力计算 N.mm 75092903.4 N.mm 75092903.4 N.mm 60074322.7 mm 0
θ
3eφ
cosθ )+Wc/(π Diδ
3eφ
cosθ )
MPa
88.9561253
＜[σ ]t
结论
合格
3.2、轴向应力 评定条件：σ ∑z＜[σ ]cr (十一)、料仓顶盖计算 1、此处为蝶形封头，R＝Di＝3200，r＝0.1Di＝320，δ ＝10 2、许用外压为：[P]＝0.1Et(δ /R)2 3、仓顶附件等产生的压力：P＝mg/(π Di2/4) 4、结果评定 以上各项数据满足自支承式拱顶的要求 (十二)、环行支座 1、支承受力分析(由于设备在室内，不考虑风载，仅按下计算) 公式：Ft=4Mmax/(nDb)+m0g/n 式中：n：支承数， Db：固定螺栓中心直径 2、刚性环的组合截面的惯性距 2.1、圆筒壳体上有效加强宽度 公式：Ls=1.1(Doδ
（压应力）
3.2、轴向应力与周向应力组合 对δ 1部分：公式：σ ＝(σ ∑z^2+σ 对δ 2部分：公式：σ ＝(σ ∑z^2+σ 4、应力评定 4.1、组合应力σ 按下式校核 评定条件：σ ＜[σ ]t 设计温度下材料的许用应力[σ ] 值为：
t θ θ
^2-σ ∑zσ ^2-σ ∑zσ
θ θ
)^0.5 )^0.5
3、应力组合 3.1、轴向应力组合 对δ 1部分：支座以上部分：公式：σ ∑z=σ 支座以下部分：公式：σ ∑z=σ 对δ 2部分：公式：σ ∑z=σ
z1+σ z2+σ z3
z1+σ z2+σ z3 z1+σ z2+σ z3
（压应力） MPa （拉应力） MPa MPa
20.8837187 80.391657 27.8451062
Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg
458600.27 28928.20 9703.90 20593.20 0.00 399374.97 0.00 0.00
Kg
399374.97
MPa MPa
0.22864528 0.19323946 0.23788308 32000 22000
mm mm
MPa MPa
0.05439084 0.0459684
N
1184.48123
MPa
0.17131732
s mm4 mm Kg Kg
4
0.50574284 6.813E+11 5.1047E+11 4771.52129 3577.44968
各质心的高度为：h1 h2 各计算段长度为：H1'为： H2'为： (四)、地震载荷 1、水平振力 公式：Fk1=Cza1η k1mkg 式中：Cz：综合影响系数，取Cz=0.5 mk：距离地面hk处的集中质量 此处hk为： a1：对应于料仓基本自振周期的地震影响系数a值 a=(Tg/T)^0.9amax Tg：各类场地土的特征周期 amax：地震影响系数的最大值 η
mm4 mm mm
a：组合截面的惯性轴位置，按下式计算 a=(0.5B T+δ 4Ls1(B+0.5δ 4)+δ 1Ls(B+δ 4+0.5δ 1))/(BT+δ 4Ls1+δ 1Ls) a1=a-0.5B a2=B+0.5δ 4-a a3=B+δ 4+0.5δ 1-a Ds=Do+2(δ 4+B-a) 3、支座处作用于刚性环上的力 公式：F=Ftb/h 式中：b：固定螺栓至筒壁的距离 h：支座刚性环间的距离 4、计算刚性环组合截面上的内力、应力 4.1、支座处 4.1.1、内力距 公式：Mr=-0.5FRs(1/ξ -ctgξ ) 式中：Rs=Ds/2 ξ ：支座间夹角的一半，对四支座时为π /4 4.1.2、周向力 公式：Tr=0.5Fctgξ 4.1.3、应力 公式：σ =ABS(Mr)a/I+Tr/A 式中：A：组合截面的面积，按下式计算 A=BT+δ 4Ls1+δ 1Ls 4.2、两支座中间处 4.2.1、内力距 公式：Mr=0.5FRs(1/sinξ -1/ξ ) 4.1.2、周向力 公式：Tr=0.5F(1/sinξ ) 4.2.3、应力 公式：σ =ABS(Mr)a/I+Tr/A 5、应力评定 评定条件：σ ＜[σ ]t 结论 合格
o
m/s2
9.81 2.71828 3.14159265
mm mm mm mm
o o