固体料仓 (2.26)设计计算
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仓壳锥体设计的计算方法是类似的! 先利用仓壳
锥体顶截面的物料载荷和直径尺寸计算得到锥体
厚度-整个锥壳取同一厚度$!然后进行仓壳圆筒
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配料仓的设计与计算
4.4.1配料仓的设计与计算(流程图编号85-102）1、配料仓的结构形式：配料仓采用八角形钢板仓结构形式，设计成多联并用，材料用3mm厚的薄钢板。
每个料仓顶部设置一个边长为500㎜的正方形人孔，因为料仓顶部为天花板，为行走、清扫、看仓方便，未设置通风管。
2、配料仓容量与数量料仓容量：整体仓容量要保证至少4小时连续生产,并且仓的充满系数要根据物料的不同具体配置,按原料配比计算料仓容量及数量。
3、饲料用原料和生产配方分析由设计依据中地10个配方确定生产中需用的配料仓的原料名称，原料单位体积质量（v，t/m3）同一种原料在不同的配方中所占的百分比及一种原料在出现的若干个配方中的平均百分比并列表（epi，%）。
配方见表1。
表2 典型的饲料配方原料平均配比序号原料容重（t/m³）配比（%）1 玉米0.75 53.202 豆粕0.56 18.703 次粉0.50 9.54 鱼粉0.55 6.25 熟化小麦蛋白粉0.55 6.66 磷酸氢钙 1.2 0.627 玉米胚芽 4.038 进口鱼粉0.55 2.639 预混料 1.010 石粉 1.2 0.5211 沸石粉0.0412 菜粕0.55 6.113 棉粕0.55 4.714 酒糟粉0.55 2.315 米糠0.55 4.554、典型单体仓几何仓容计算 根据公式Vi=iktepi Q γ⨯⨯选定5%≤epi ≤10%的几种原料计算典型单体仓仓容式中： epi ——几种原料出现在若干个配方中的平均百分数（%）；Vi ——原料的单位体积质量（t/m 3）； Q ——配合饲料厂的设计生产能力（t/h ）； t ——原料在料仓中的存放时间，取t=3h ； k ——单体仓的有效仓容系数，取k=0.80。
通过计算10种典型的配方，可知次粉的平均配比为9.5% 则有： V 次粉 =80.050.03%5.920⨯⨯⨯=14.25 m 35、基本仓仓容的确定由5%≤epi ≤10%原料所在单体仓的仓容大小得：V 基本仓=14.25 m 3 单体仓数量的配置：epi ＞10%，有2种原料；6个基本仓，其中2个存放玉米的基本料仓尺寸加大。
固体料仓计算NBT47003.2-2009
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°θ522.1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 03.1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·mmM 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 238988.9956——基本雪压值N/m 2q w 6006.1仓壳圆筒轴向应⼒计算见表64.3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64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64.2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7eiI-I见表7物料与仓壳圆筒间摩擦⼒产⽣的轴向应⼒MPaσz2I-I见表7最⼤弯矩在仓壳圆筒内产⽣轴向应⼒MPaσz3I-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 maup6.2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MPaσθ6.3应⼒组合6.3.1组合拉应⼒I-I见表7组合轴向应⼒MPaσzI-I见表7组合拉应⼒MPaσzLI-I见表7 6.3.2组合压应⼒MPaσzA6.3.4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/K1.27.1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 σza-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 /20007.2组合应⼒MPa σ∑a-a 见表87.3应⼒校核MPa/见表88.1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90-0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9h-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 3Z sm见表99.1⾃⽀承式锥顶形仓壳顶仓壳顶有效厚度mm δt26.94090828——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 σθ31.6445283校核公式MPa181.059.2⾃⽀承式拱形仓壳顶仓壳顶有效厚度mm δt8.21651318——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MPaσθ19.853312049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 Y23489.584448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 in0.0029.6.2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+0010.2.2有筋板时mmδb35.79064119——矩形板计算⼒矩N·mm M s36294.1499N·mm|M x|23632.63652N·mm|M y|36294.1499——系数C x//-0.2264——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mmδG16 10.3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0.289δG 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 FvJ-J8.68E+10——搭接焊接接头处的最⼤弯矩N·mm MmaxJ-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+10J-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 mmaxJ-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 w4385468641t215——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MPaσs425 10.6.2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。
钢制矩形料仓的设计计算
钢制矩形料仓的设计计算
李林
【期刊名称】《石油和化工设备》
【年(卷),期】2016(019)007
【摘要】通过GB 50884-2013《钢筒仓技术规范》、材料力学等设计标准和力学原理，结合钢结构及混凝土料仓的结构和受力分析，提出了一种矩形固体料仓的设计计算方法，并指出在钢制固体料仓结构设计和制造过程中应注意的一些问题。
【总页数】3页(P17-19)
【作者】李林
【作者单位】贵州东华工程股份有限公司，贵州贵阳 550002
【正文语种】中文
【相关文献】
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固体料仓设计计算-29页文档资料
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。
(整理)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。
配料仓计算
配料仓的设计计算本配料仓为10t/h配合饲料厂工艺设计，采用先粉碎后配料工艺，主要生产畜禽料，也可生产部分水产饲料。
饲料用原料和生产配方分析依据所选典型配方，原料单位体积质量（v，t/m3）同一种原料在不同的配方中所占的百分比及一种原料在出现的若干个配方中的平均百分比并列下表（epi，%）。
序号原料容重配比1 玉米0.75 59.102 豆粕0.56 24.883 菜籽粕0.55 12.504 麸皮0.24 15.755 稻草粉0.50 20.006 米糠0.32 10.007 次粉0.50 7.508 草粉0.20 5.009 鱼粉0.58 4.0010 添加剂-- 2.0011 肉骨粉0.70 1.7012 贝粉 1.20 0.5513 石粉 1.20 1.0614 磷酸氢钙 1.20 0.4715 预混料-- 0.7516 食盐 1.12 0.3717 盐酸赖氨酸-- 0.05典型单体仓几何仓容计算依据典型配方中各原料配比，配比在2%以下的进行人工投料。
由下表可知：e pi>20%的原料有3种，5%＜e pi≤20%的原料有4种，2%＜e pi≤5%的原料有2种。
配方一（%）配方二（%）配方三（%）配方四（%）玉米55.2 57 65 --豆粕34 30.5 25 10菜籽粕 5 -- -- 20麸皮-- -- 8.5 23稻草粉-- -- -- 20米糠-- -- -- 10鱼粉-- -- -- --石粉 1 1.12 -- --贝粉-- -- 1 --肉骨粉-- -- -- 5磷酸氢钙 1.5 0.47 -- -- 油脂 3 -- -- --次粉-- 5 -- 10草粉-- 5 -- --预混料-- 0.5 -- --食盐0.3 0.36 0.5 -- 盐酸赖氨酸-- 0.05 -- -- 添加剂-- -- -- 2所以选定5%＜e pi＜20%的原料计算典型单体仓仓容具有典型性，其单体仓仓容表达式为：V i=ik te Q pi γ⨯⨯式中：e pi——几种原料出现在若干个配方中的平均百分数（%）；V i——原料的单位体积质量（t/m3）；Q——配合饲料厂的设计生产能力（t/m）；t——原料在料仓中的存放时间，取t=2.5h；k——单体仓的有效仓容系数，取k=0.85。
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。
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料仓的操作质量
料仓的最小质量
料仓的等效总质量
等效质量系数：地震计算时取
V Di θ p p0 T ψ μ q0
qw
C2 C2 C2
[σ]t φ
ReL(RP0.2) Et
[σ]t ReL(RP0.2)
Et θ
料仓计算
1500 10000 22.5 0.029 0.002
65 35 0.466307658 450 A 600 7 一 0.1 Ⅲ 1
av）*Dzi/(4*δ eia-acosθ)+maac*g/(π*ma-ac*
δeia-a*cosθ)
截面a-a处组合应力
载荷组合系数 轴向组合拉应力校核 钢板的厚度负偏差 壁厚附加量 裙座壳应力
人孔截面m-m截面应力计算公式
钢板的厚度负偏差 壁厚附加量 人孔截面开孔加强管长度 人孔截面处水平方向的最大宽度
2
3000
1
3000
见表7
段号 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
4.56E+09
li(mm)
1091 3000 3000 3000 4000 4000 4000 4000 3000 3000 ∑,N.mm N.mm
0.800 0.780 0.468 0.234
Pi(N) 11736.85 32067.75 31251.12 30053.82 38103.31 34704.5 30622.69 25985.44 13872.2 7258.99
筋板的许用应力（λ＜λc）：
仓壳锥体任意截面a-a处设计压力P和垂直于其 壁面的法向压力Pn产生的周向应力
σa-aθ=（P+Pa-ah）*Dzi/
仓壳锥体计算截面a-a处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：
σa-aZ=（P+Pa-
仓壳锥体任意截面a-a处的由设计压力P和物料 垂直压力Pv产生的轴向应力：
3501
mm
18617
PhI-I=ρ gDi/4TAN(ψ)’* （1-（hw/A+1)^2）*10^-9 PvI-I=ρg（hW（（hw/A+1)^-1+hc/3）*10^-9 FfI-I=π*Di^2ρ ghW/(4*(hw+A))*10 ^-9
仓壳圆筒应力 内压产生的轴向应力 物料与仓壳圆筒壁间摩擦力产生的轴向应力
10 9 8 7 6 5
4
3
2
1
∑
1'(m-m)
li(mm) 1091 3000 3000 3000 4000 4000 4000 4000 3000 3000
2000
∑'(m-m)
注：表格内（、）前表示裙座壳体数据，（、）
地震载荷及地震弯矩
与物料特性有关的使用系数I
物料特性
一般料仓，不储存危险物料
人孔截面开孔加强管厚度
σa-a∑=(σ z a-a ^2+ σ θ a-a ^2- σ z a-a * σ θ a-a )^ 0.5 K=1.2
σI-IzL<K*[σ]tφ C1=0.8 C=C1+C2=0.8+1=1.8
1.2 140
1.8
σ1=M0-0max/Zsb+(mo*g+FV0-0)/Asb≤KB,K[σ]t σ2=0.3M0-0w/Zsb+(mmax*g)/Asb≤B,0.9ReL
每一个计算截面最大弯矩的计算 最大弯矩在仓壳圆筒内产生轴向应力 料仓壳体及附件质量
σI-Iz1=PD i /4δ σI-Iz2=F f /πDiδ
I-I ei
MmaxI-I=M W I-I ,MEII +0.25M W I-I σI-Iz3=32*D 0 *M max I-I /π(D0^4-
mup（kg）=
见表6
表6 各截面水平风载荷
li(mm)
νi
1091
0.862
3000
0.861
3000
0.854
3000
0.845
4000
0.836
4000
0.820
各截面风弯矩MWI-I=Pili/2+Pi+1（li+li+1/2） +Pi+2（li+li+1+li+2/2）+…，
人孔截面风弯矩
4
4000
3
4000
2
3 0Cr18Ni9
137 0.85 206 191000 Q345R 197 295 191000 45 15800
m01 m02 ρ m03 ma mi m0=m01+m02+m03 mmin=m01+m02+ma meq λm
表3 料仓质量
段号 仓壳顶 仓壳圆筒
裙座/仓壳锥体
mmin meq
基础环截面模数
Zb
混凝土基础上的最大压应力
σbmax=M00max/Zb+(mo*g+FVmm)/Ab
3.8357E+00
采用带筋板结构，两个螺栓做质检筋板数量： nj
10300 9700 9.4248E+06 2.2896E+10
σbmax=0.3M0-0w/Zb+(m0-0max*g)/A
2.1729E+00 5
载荷组合系数
K=1.2
1.2
轴向组合拉应力校核 轴向组合压应力校核 钢板的厚度负偏差 壁厚附加量
σI-IzL<K*[σ]tφ σI-IzA≤[σ]er C1=0.8
140
(σ)cr=K*B,K[σ]t
取较小者，见表 9
C=C1+C2=0.8+1=1.8
物料对仓壳锥体的作用力以及仓壳锥体应力
仓壳锥体计算截面a-a处的内直径 物料在仓壳锥体计算截面a-a处的锥角高 仓壳锥体特性纵坐标值A
物料对仓壳圆筒作用力 锥段以上物料堆积高度 料仓计算截面以上储料高度 物料与仓壳圆筒壁之间摩擦系数 μ 物料自然堆积上锥角高度hc 特性纵坐标值A
物料在仓壳圆筒计算截面I-I处产生的水平压 力
物料在仓壳圆筒计算截面I-I处产生的垂直压
物料与仓壳圆筒壁之间摩擦力
15800
mm
hW
mm
见表8
0.4663
设计温度下弹性模量 裙座材料 设计温度下许用应力
设计温度下屈服强度
设计温度下弹性模量 锥体角度 物料距锥段以上堆积高度
设计条件
料仓质量 设定仓顶厚度 设定仓壳圆筒壁厚 设定仓壳锥体壁厚 设定裙座壳壁厚度 仓壳（包括支座）质量
平台、扶梯质量 堆积物料密度 操作时料仓内物料质量
人孔、管件及仓壳顶上附件（过滤器、吊柱等）质量
ζ η2=1+(0.05ζ)/(0.06+1.7* α1=η2*αmax g FE=I*α1*meq*g hFiEi=FE*mi*hi/ ∑ mk*hk（k=1,2，
10 9 8 7 6
0.03 1.18 0.0944 9.81 1779610.955 见表4
mk(mi)(kg) 15717 174297 288889 290385 389175
见表9
见表9
取较大者，见表 9
雪载荷
Ws=π /4*D0^2*qw*10^-6
47237
截面以上仓壳重量及垂直地震力产生的轴向应 σI-Iz4=m up *g+F V I-
力
I +Ws /πD i *δ ei I-I
FVI-I=0 N
抗震烈度为7度 8、9度公式计算
内压力和物料的水平压力筒壁中产生的周向应 力
σ1=Mm-mmax/Zsb+(mm-mo*g+FVm-m)/Asb≤KB,K[σ]t σ2=0.3Mm-mw/Zsb+(mm-mmax*g)/Asb≤B,0.9ReL
C1=0.8
C=C1+C2=0.8+2=2.8
2.8
lm
120
mm
bm
500
mm
δm
16
mm
Asm=π*Dis*δes-∑[(bm+2δm)δes-Am]
地脚螺栓数量：
n
24
筋板内侧间距：
l3
100
裙座基础板外边缘到裙座壳外表面的距离 筋板厚度
筋板间最大间距
b/l CX MX=CX*σbmax*b^2 My=Cy*σbmax*l^2 Ms=max{|MX|,|MY|}
基础环板厚度δb
考虑腐蚀裕量2mm基础环板厚度
b=(D0b-Dis)/2-δs
126
料仓公称容积 料仓内直径 仓壳锥体半顶角 设计压力 设计外压力 设计温度 物料内摩擦角 物料与仓壳内壁之间的摩擦系数 基本风压值 地面粗糙度 雪载荷 抗震设防烈度 设计地震组 设计基本地震加速度 场地土类别 仓壳圆筒、仓壳锥体的腐蚀裕量和磨蚀裕量
裙座腐蚀裕量
地脚螺栓腐蚀裕量 仓壳圆筒、仓壳锥体和仓壳顶材料 设计温度下许用应力 仓壳焊接接头系数 设计温度下屈服强度
DZia-a hzc=Da-azi/2*tanψ Az=Da-azi/4*tanψ'tan^2(45-ψ
见表10 见表10 见表10
Pha-a=ρ
物料在仓壳锥体计算截面a-a处产生的水平压 gDi/4TAN(ψ)’*
力
（1-（hw/Az+1)^-
2）*10^-9
物料在仓壳锥体计算截面a-a处产生的垂直压 Pva-a=ρg（hW（（hw/Az+1)^-1+hzc/3）*10^-9 物料在仓壳锥体计算截面a-a处产生的法向压 Pna-a=Pa-avsin^2θ+Pa-ahcos^2θ