矩形容器设计计算
矩形容器计算
矩形容器计算
计算依据：JB/T4735-97 13 参数 容器宽度 容器长度 容器高度 储液密度 容器材料 设计温度 许用应力 弹性模量 材料密度 重力加速度 H/L 系数α 壁板厚度 钢板负偏差 腐蚀裕量 厚度附加量 底板厚度 钢板负偏差 腐蚀裕量 厚度附加量 一、壁板计算 第一道加固圈至顶边的距离 第二道加固圈至顶边的距离 第一道加固圈与顶边的间距 第二道加固圈与第一道加固圈的间距 垂直加固件的最大间距 垂直加固件的实际最大间距 垂直加固件所需的截面系数 垂直加固件的规格 垂直加固件的截面系数 Z'＞Z，合格 顶边加固件所需的惯性矩 顶边加固件的规格 顶边加固件的惯性矩 I'＞I，合格 第一道加固圈单位长度上的载荷 第一道加固圈所需的惯性矩 第一道加固圈的规格 第一道加固圈的惯性矩 I'＞I，合格 H1/L 系数α1 第一段壁板计算厚度 二、底板计算 型钢支撑的间距 型钢支撑的实际间距 底板计算厚度 L1 L'1 δ mm mm mm 公式(13-43)： 0.8L‘1(ρgH/[σ] )
4 2
Q235-A ∠125×125×10 3616700 192000 39970 750 1500 2978769.938 0.20 3.00
矩形容器计算
弯曲应力 型钢许用应力 稳定性 σL [σ]
t
MPa MPa
Mmax/W fmax≤[f]t 合格 σL≤[σ]t 合格
74.53 137 合格 合格
3.5~4: 0.3; 4.5~5.5: 0.5; 6~7: 0.6; 8~25: 0.8
3.5~4: 0.3; 4.5~5.5: 0.5; 6~7: 0.6; 8~25: 0.8
h1 h2 H1 H2 L3 L‘3 Z Z'
矩形容器D型水箱计算 - 完整公式 - 10.29
I'3
mm4
α1
查图 8－7 (NB/T 47003.1—2009)
δ1
mm 公式(8-18)： L(3α1ρgh1/[σ]t)1/2
δ1d mm 设计厚度=计算厚度+腐蚀裕量δ1d=δ1+C2
δ1n mm 名义厚度=设计厚度+钢材厚度负偏差δ1n=δ1d+C1
δi
mm 公式(8-21)： L(6αiρg(hi-1+hi)/[σ]t)1/2
2000 800 850 800 0.9412 0.047 0.0438 0.0012 450
∠60×60×8 271202 合格 0.650 0.0146 4.447 5.447 6.047 不合格
0.250 0.0032 4.546 5.546 6.146 不合格 0.100 0.0018 3.775 4.775 5.375
第二道横向加固圈所需的惯性矩 6 自选第二道加固圈的规格
自选第二道加固圈的惯性矩 I'＞I，合格 第三道横向加固圈单位长度上的载荷
第三道横向加固圈所需的惯性矩
矩形容器计算
符号 B L H ρ
单位 mm mm mm kg/mm3
公式
T
℃
[σ]t MPa GB 150.1~150.4-2011 压力容器 P87
ZT,W
公式(8-47)： cm3 ZT,W=(ρM*g* δT,e+Pa)*WT*LT^2/(9.4*[σ]b)-(WT*δT,e^2)/6
实际=(ρM*g* δT,e+Pa)*W*L^2/(9.4*[σ]b)-(W*δT,e^2)/6
公式(8-48)：ZT=max(ZT,L,ZT,W)
矩形容器设计新方法
摘要 从结构设计方法上对非受压矩形容器进行了分析和研究。运用材料力学, 分别 对采用3种加强筋的矩形容器的强度和刚度进行了分析计算, 以获得所要求的薄板刚性, 从而降低制造成本。
关键词 矩形容器 受蚀板 加强筋 中性轴 设计 分类号 TQ 0531202
符 号 说 明
a ——矩形罐高度, mm
M max ——板的最大弯矩, N mm
目前矩形容器的设计计算有2种方法: ① 按A SM E2 21篇附录13中的方法进行设计。 由于其分析的是受内压作用的情况, 对液体 静压作用下矩形容器的计算并不十分准确。
第6期 边士军等: 矩形容器设计新方法
·27·
②按“等效面积法”进行设计。按这种方法计 算出的容器壁厚很薄, 通常4～ 8 mm , 需增加 很多加强横筋才能满足要求。这种结构不利 于控制侧壁的焊接变形, 也不利于在侧壁上 开孔及布置控制仪表。笔者介绍的是一种在 液体静压作用下矩形储罐设计的新方法, 现 简述如下。 1 力学模型
h1 —— 板截面中性轴与组合截面中性轴之间的 S 1 —— 板外层最大弯曲应力, M Pa
距离, mm
S 2 —— 加强筋外层最大弯曲应力, M Pa
h2 —— 加强筋截面中性轴与组合截面中性轴之 S max —— 板的最大允许弯曲应力, M Pa
间的距离, mm h3 —— 板截面中性轴与加强筋截面中性轴之间
a b 01500 01667 11000 11500 21000 21500 31000 31500 41000 Β 01110 01160 01200 01280 01320 01350 01360 01370 01370 Α 01026 01033 01040 01050 01058 01064 01067 01069 01070
矩形常压容器计算书( (1)
ρM=
g= [σ] b=
7.85× 10-6
Kg/mm3
9.81 m/s2
137 Mpa
=
-17883.9 mm³
=
顶板上加 强筋所需 的截面系 数ZT=max ﹛ ZT.w,ZT.L ﹜=
=
12010.38 mm³
=
12.95 cm³
-5.84344 12.94888
顶板加强 筋选用 L70×L70 ×7
式与图表中矩
形边的一般符
号，mm；应用
A、B b
时视具体问题 以L、LP、LT代 替A,以H、Hi、 W、WT代替 B扁；钢宽度， mm；
厚度附加量，
C
C=C1+C2，
mm；
C1
钢板厚度负偏 差，mm；
C2
腐蚀裕量， mm；
C、E型矩形容
d
器圆钢拉杆直
径，mm；
设计温度下材
Et
料的弹性模
量，Mpa；
底板设 计： H= Lb= [σ] t=
δ=δ b+C1+C2= 最终取底 板名义厚 度δb.n=
2000 mm 800 mm 120 Mpa
ρ=
1.0X10-6 Kg/mm3
g=
g=9.81 m/s2
=
8.183496 mm
10.6035 mm
10 mm
循环水吸收槽
cm³ cm³
底板计算厚度 、名义厚度、 有效厚度， mm；
矩形容器壁板 、底板的有效 厚度，mm
δw、 δw.n、 δw.e
壁板的计算厚 度、名义厚度 、有效厚度， mm；
η
可选许用挠度 的系数；
(详细版)封闭容器体积计算方法总结
(详细版)封闭容器体积计算方法总结封闭的体积计算在各个领域都有广泛的应用，比如在工程设计、物料储存和流体传输等方面。
本文将总结几种常见的封闭体积计算方法。
1. 矩形体积计算方法矩形常见于储罐、货箱等场景。
其体积可以通过以下公式计算：体积 = 长 ×宽 ×高2. 圆柱形体积计算方法圆柱形常见于储罐、管道等场景。
其体积可以通过以下公式计算：体积= π × 半径^2 ×高3. 球形体积计算方法球形常见于气球、球形储罐等场景。
其体积可以通过以下公式计算：体积 = (4/3) ×π × 半径^34. 锥形体积计算方法锥形常见于喷嘴、漏斗等场景。
其体积可以通过以下公式计算：体积= (1/3) × π × 半径^2 ×高5. 复杂形状体积计算方法对于复杂形状的，无法使用简单的几何体积公式计算。
此时，可以通过三维建模软件进行计算，或者将分解为多个简单几何体进行计算。
总结：封闭的体积计算方法因形状不同而有所差异。
对于常见的矩形、圆柱、球形和锥形，我们可以使用相应的几何体积公式进行计算。
对于复杂形状的，我们可以利用三维建模软件或分解为简单几何体来进行计算。
在实际应用中，必须对的形状和尺寸进行准确测量，以得到准确的体积计算结果。
请注意：本文提供的封闭体积计算方法仅供参考。
在实际应用中，应根据具体情况选择合适的计算方法，并注意测量的准确性和精度。
以上为对封闭容器体积计算方法的总结。
矩形装箱算法
矩形装箱算法简介矩形装箱算法（Rectangle Packing Algorithm）是一种用于解决装箱问题的算法。
装箱问题是指将一系列矩形物体放置到一个或多个矩形容器中，使得物体之间不重叠且尽可能紧密地填充容器的问题。
矩形装箱算法的目标是找到一种最优的方式来放置这些物体，以最大程度地减少容器的浪费。
矩形装箱算法在物流、运输、仓储等领域具有广泛的应用。
通过合理地安排物体的摆放，可以节省空间、减少运输次数，从而提高效率和降低成本。
常见的矩形装箱算法1. 最佳适应算法（Best Fit Algorithm）最佳适应算法是一种贪心算法，它在每次放置物体时选择一个最佳的位置。
具体步骤如下： 1. 遍历所有的物体，对于每个物体，找到一个已有容器中剩余空间最小且能够容纳该物体的容器。
2. 将物体放置到选定的容器中，更新容器的剩余空间。
3. 如果找不到合适的容器，则创建一个新的容器，并将物体放置其中。
最佳适应算法的优点是能够尽可能地紧密填充容器，但缺点是计算复杂度较高。
2. 最均匀装箱算法（Most Uniform Packing Algorithm）最均匀装箱算法是一种启发式算法，它通过将物体按照尺寸进行排序，并将尺寸相似的物体放置在相邻的位置，以实现均匀的装箱效果。
具体步骤如下： 1. 将所有物体按照尺寸进行排序。
2. 从第一个物体开始，将其放置在第一个容器中。
3. 对于每个后续物体，选择一个已有容器，使得容器中的物体尺寸与该物体尺寸最接近，并将物体放置在该容器中。
4. 如果找不到合适的容器，则创建一个新的容器，并将物体放置其中。
最均匀装箱算法的优点是能够实现均匀的装箱效果，但缺点是可能会导致容器利用率较低。
3. 旋转装箱算法（Rotation Packing Algorithm）旋转装箱算法是一种考虑物体旋转的装箱算法。
它通过将物体旋转90度，以获得更好的放置效果。
具体步骤如下： 1. 将所有物体按照尺寸进行排序。
矩形容器计算(ABCDE型通用)V1.1
设计压力，MPa 常压加固柱型号HW300X300X12X12设计温度，℃50加固柱截面系数，cm³1115容器长L，mm 10000加固柱间距L p，mm450容器宽W，mm 6000型钢和宽度W方向水平布置，底板型钢支撑实际跨距，mm200容器高H，mm 8000加固圈型号等边角钢50X50X5型钢材料Q235A 加固圈惯性矩，cm411.21壁板材料Q235A 顶边加固件型号等边角钢50X50X5设温壁板材料许用应力[σ]t，MPa 135顶边加固件惯性矩，cm411.21常温型钢许用应力[σ]b，MPa135介质名称水材料弹性模量E t，MPa 191000介质密度ρ，Kg/m31000顶板加强筋型号等边角钢100X100X12顶板加强筋沿L方向上的间距A=L T，mm200钢板负偏差C1，mm0.8钢材密度ρM=，Kg/m³7850顶板加强筋截面系数，cm³29.48顶板加强筋沿W方向上的间距B=W T，mm200腐蚀裕量C2， mm2底板厚度δbn，mm8拉杆近似直径，m m 26.2211623拉杆直径，mm加速度g，N/Kg9.81顶板名义厚度δT ，mm4实际的加固圈数量及各段间距H1，mm H2，mm H3，mm H4，mm H5，mm H6，mm4250016001500130011000推荐的加固圈数量及各段间距H1H2H3H4H5H61480032000000 2360024002000000 3296020001680136000 4248016801440128011200各段壁板厚度δin，mm 101618181801.设计条件示意图。
矩形容器计算
1T106常压60硫酸铵溶液1.26E-060.801500长L mm10000宽W mm8000高H mm 12000Q235B Q235B 11319600042H 1H 2H 3172004800——25400360030003444030002520437202520216053000300020003H 1H 2H 353000300020004Lc=Lp=1500ρ=0.000001264Hc=h 1=H 1=3000g=9.81E t19600041.75A=Lp=1500ρ=0.000001264h 1=H 1=3000g=9.81E t =196000NB/T47003.1-2009《钢制焊接常压容器》容器尺寸设计条件(原始条件)设备位号设计压力 Mpa 设计温度 ℃介质名称介质密度 Kg/mm 3钢板负偏差C 1 mm 设计温度下器壁材料许用应力[σ]t MPa 设计温度下器壁材料弹性模量E t MPa器壁材料加固件材料E型（垂直横向联合加固型）根据加固圈的个数及段间距的实际布置情况调整加强圈间距腐蚀裕量C 2 mm 加固柱间距L p mm加固圈数量n确定推荐的加固圈间距(如下表）nn顶边加固件设计顶边加固件所需的惯性矩I c，T cm 4H i ,mmH i ,mm分段对加固件及壁板作强度、刚度分析根据加固件所需的惯性矩、《SH3046-92》表5.2.1以及焊接扶手栏杆的方便选择的包边角钢项目第一段第二段第三段B=H i 300030002000h i =∑H i 300060008000B/A 22 1.333333333αi0.049250.049250.03465βi 0.05470.05470.03656n第一段4每道加固圈单位长度上的载荷F i ，KN 111.59856该加固圈实际惯性矩I i ，KN 249.8156541该道加固圈壁板的计算厚度δi ，mm 10.46127094该道加固圈壁板的设计厚度δi +C，mm 10.46127094该道加固圈壁板的名义厚度δi，n ,mm 10该道加固圈壁板的有效厚度δi，e ,mm9.2该道壁板最大挠度f i,max ,mm 33.74738682该道壁板许用挠度[f],mm 11.05330086刚度结论合格7A=Lp=1500ρ=0.000001264B=H 1680g=9.81δin ，max25[σ]t 113C=0.80.03723770.3418-135843加固柱的最大间距L p，max =加固柱所需截面系数 Zp各段的分析结果如下表项目加固柱的设计查图8-7得α=0.0285H 4H 5H 6————————————2040————192016800200010001000H 4H 5H 6200010001000∠80×80×6 （ I c，T=73.49）,mm,mm便选择相应第四段第五段第六段20001000100012000 1000011000120001.3333330.6666666670.6666666670.034650.00730.0073需查图8-70.03650.016880.01688第二段第三段第四段第五段第六段175.6644198.39744179.79768————393.2283444.1167184402.480776————25.6247826.8071929630.3964996815.06978#VALUE!25.6247826.8071929630.3964996815.06978#VALUE!202225252519.221.224.224.224.2 11.138368.5883229677.423595881 4.005352#VALUE!17.303317.5801270219.4551270218.18686#VALUE!合格合格合格合格合格。
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1、类型说明：
加固圈数量n
E型（垂直横向联合加固型）矩形容器
E型矩形容器为四边简支，有顶边和垂直、横向加固件，设计压力为常压，仅承受液体静压的矩形容器。
本计算对壁板，顶板（可选）和底板作强度、刚度分析，对加固件作刚度分析。
604.964188cm49.45256545cm4
48.17cm4
结论：不合格合格111.212693mm
结论：选用合格
8、顶板强度计算（如不作顶板设计，此可忽略）查图8-15得α=0.048234 1.6885607mm δ=δt+C1+C2= 2.1885607mm 顶板的名义厚度δtn取为：6mm
当无拉杆时选用当有拉杆时选用拉杆材质是否是普通碳钢：（碳钢填1，其他填0）当无拉杆时，Hc=H，Lc=L，顶边加固件所需的惯性矩I cT 为：当有拉杆时，Hc=H，Lc=Lp，顶边加固件所需的惯性矩I cT 为：
拉杆的最小直径d min 为：顶板承受自重所需的计算厚度δt：选用的顶边加固件惯性矩为：
9、顶板刚度校核（如不作顶板设计，此可忽略）
查图8-15得β
=0.044374
顶板有效厚度δte： 5.5mm
2.2671066mm
23.75
结论：选用合格
6472.8493mm3= 6.472849cm3
顶板加强筋选用：
20.47
cm3
结论：
11、底板设计
底板计算厚度δb：6.1020518
mm δ= 6.6020518mm
8mm
610.04515mm 结论：合格2）、在平基础上全平面支撑的底板
最终取底板厚度：
8mm
最终取底板名义厚度为型钢的最大跨距Lb,max为：当底板整个表面被支撑时，底板最小厚度常用4mm～6mm，（或与壁板等厚），并考虑腐蚀裕度。
T,W 顶板加强筋截面系数：L100X100X8合格顶板最大挠度f T,max :顶板的许用挠度[f]:。