GB 储罐设计计算
GB50341储罐设计计算
封面 罐壁计算 顶部抗风圈计算 中间抗风圈计算 自支撑拱顶计算 自支撑锥顶计算 抗震计算 罐顶分片 储罐顶平台标高及盘梯计算 附录A
注：计算将不需打
的工作表、目录隐藏（步骤：格式-
罐顶分片及盘梯部分未设置打印计算
否则“总页码”不对 建议文件“另
本表除附录A有一定疑问外，其他表
附录A编写还参考了化工设备设计全
(*^__^*) 由于本人EXCEL水平有限 在使用过程中发现问题请联系
若有人进行更好的整理及完善也请发
此计算表格中：罐壁、中间抗风圈、
表格为蓝本修改整理而成，在此感谢
此表格可直接打印，作为计算书使用
数据，蓝色为自动生成数据。
且将不需打印的
计算书使用。
骤：格式-工作表-隐藏），
置打印计算书里，打印时请隐藏
议文件“另存”使用，防止删除
外，其他表格自校没有什么问题
设备设计全书中《球罐和大型储罐》一书
水平有限，不懂宏等高级应用，叫大家见笑了！
liuayou@
完善也请发电子邮件给我，谢谢
间抗风圈、拱顶、抗震4部分以网络上热心网友上传某
，在此感谢所有热心且有共享精神的网友们。
储罐设计计算范文
储罐设计计算范文储罐尺寸计算：首先，我们需要确定储罐的容量。
容量的计算可以根据储罐的用途和需求来确定。
储罐的容量通常以体积单位表示，如立方米(m³)或升(l)。
容量的计算取决于需要储存的液体或气体的量。
一般来说，储罐的容量应超过所需的存储量，以便留出一定的余量。
其次，我们需要确定储罐的高度和直径。
高度一般根据可用的空间和需求来确定，可以根据容量和直径的关系来计算。
直径可以根据储罐的容量和高度来计算。
常用的储罐形状包括圆柱形和球形，在实际设计中可以选择适合的形状来满足需求。
储罐材质计算：选择合适的储罐材质是确保储罐安全性的重要因素。
储罐材质的选择应考虑到以下几个方面：1.储存物质的性质：根据储存物质的性质，如酸碱性、腐蚀性、温度等，选择对应材料来保证储罐的耐腐蚀性和耐高温性。
2.强度要求：根据储罐容量和设计压力，选择强度足够的材料来确保储罐的稳定性和安全性。
3.成本考虑：储罐材质的选择还应考虑到成本因素，选择不同材质之间成本和性能的平衡。
常见的储罐材质包括碳钢、不锈钢和聚乙烯等。
对于高温和腐蚀性介质，不锈钢、镍基合金和钛合金等材料可以被选择。
储罐强度计算：储罐的强度计算涉及到储罐的内部和外部压力、温度和储存物质的重量等因素。
以下是一些常用的强度计算公式：1.储罐内部压力计算公式：内部压力=液体高度*液体密度*重力加速度2.储罐外部压力计算公式：外部压力=大气压力+风载+地震效应3.储罐壁面最大应力计算：最大应力=（内部压力*半径）/厚度这些公式可以用来计算储罐在各种正常和异常工作条件下的强度，以确保储罐的安全稳定。
储罐的设计还应满足相关的标准和规范要求，如ASME Boiler and Pressure Vessel Code等。
储罐稳定性计算：储罐的稳定性是指储罐在受到外部荷载或其他不利因素作用下保持正常工作状态的能力。
以下是一些常用的稳定性计算方法：1.储罐的基础设计：储罐的基础应具有足够的强度和稳定性，能够承受储罐本身和储存物质的负荷。
GB储罐设计计算
GB储罐设计计算储罐是一种用于储存液体物质的设施，广泛应用于化工、石油、石化、医药等行业。
储罐的设计计算对于保障储存过程的安全和稳定起着至关重要的作用。
本文将就储罐设计计算进行详细说明。
首先，储罐的设计计算需要包括以下几个方面：1.装置容积计算：根据实际需要，确定储罐的装置容积。
需要考虑液体的体积、空间利用率、设备布局等因素。
2.结构强度计算：储罐的结构应能够承受液体、气体以及外部环境的作用力，包括内压、外压、风荷载、地震荷载等。
根据国家标准或设计规范，计算储罐的结构强度，确保其稳定可靠。
3.底板设计计算：储罐的底板需能够承受液体静载荷和动载荷，并防止地面沉降和液体泄漏等情况。
底板设计计算包括确定底板类型、厚度、抗弯强度等参数。
4.壁板设计计算：储罐的壁板需能够承受内外压力和液体重力，其中包括侧向风压、地震力、温度应力等。
壁板的设计计算包括确定壁板的厚度、截面形状、抗弯强度等。
5.安全装置计算：储罐的安全装置包括压力安全阀、液位报警器、泄漏检测器等。
根据液体特性、操作需求等确定安全装置的类型、参数，确保储罐在运行中的安全性。
以上仅为储罐设计计算的主要方面，下面将以一座液态化学品储罐为例进行详细说明。
假设这是一个储存液态化学品的立式储罐，容积为500立方米。
首先需要计算储罐的结构强度。
储罐结构由底板、壁板和顶板组成。
底板采用球底设计，材料选择为碳钢，厚度为10毫米。
壁板使用环形板计算，采用计算环法进行抗弯计算，材料同样为碳钢，厚度为8毫米。
顶板使用平板计算，材料同样为碳钢，厚度为6毫米。
根据国家标准，结构强度计算需要考虑内压、外压、地震荷载和风荷载。
假设储罐内压为0.5兆帕，外压为0.2兆帕，设计地震水平为7度。
根据设计规范，计算得出储罐的结构强度满足要求。
接下来是底板的设计计算。
根据设计规范，底板的设计要求为：1)底板应能够承受液体静载荷和动载荷；2)底板应能防止地面沉降和液体泄漏。
根据储罐容积和液体密度，计算出液体静载荷为500×1000×液体密度。
罐基础计算表0
统一单位：kg, m, kN(仅配筋面积用mm)需要输入的值间接输出值最终计算值手动调整值一、垂直荷载计算g －罐壁底端传给环墙顶端的线分布荷载标准值kN ／m 7.0设备质量kg平台梯子质量保温层质量储罐底板厚度储罐底板直径m 储罐直径m15000000.00866Gt －（设备+平台梯子重量）kNGI －保温层重量Gt.B －储罐底板自重钢材密度kg/m3重力加速度kN/kg150017.778500.01二、环墙宽度计算计算值实际取值b －环墙宽度m 0.260.4β－罐壁伸入环墙顶面宽度系数0.5r L －罐内使用阶段储存介质的重度kN ／9.8介质密度kg/m3980h L －环墙顶面至罐内最高储液面高度m 7.6罐筒体高度m 8r c －环墙的重度kN ／m325高度折算系数0.95r m －环墙内填料的平均重度kN ／m318h －环墙高度m1.5三、环墙上环向力计算环墙单位高环向力设计值kN/m F t =96.1K －环墙侧压力系数0.33r Qw －为水的分项系数1.1罐基础计算表h h gb mc L L )()1(γγγβ---=.t I t BG G G g D π+-=r Qm －填料的分项系数1r w －水的重度kN ／m310r m －环墙内填料的平均重度kN ／m318h w －环墙顶面至罐内最高储水面高度7.6R －环墙中心线半径3四、环墙截面配筋计算计算配筋面积实际配筋面积环墙单位高环向钢筋面积mm 2/m 3201696r 0重要性系数1F t （kN/m ）96.1f y 钢筋的抗拉强度设计值（kN ／mm 2）0.3环向钢筋配筋率ρ=As/b/10000000.42%0.4%纵向钢筋配筋率ρ=As/b/10000000.19%>构造配筋率0.15%754五、地基承载力计算1.基础底面平均压力kN/m296.3<地基承载力特征值f ak =120 kN/m 2F=G z +G s 2150储罐总重G z 150充水水重Gs 2000充水水质量200000G －罐基础各层自重设计值947Dn 5.6A －罐基础底面面积32.22.环墙基础底面压力计算基础底面压力kN ／m292.3<地基承载力特征值f ak =120 kN/m 2q l—罐内介质作用于环墙上的荷重(kN ／14.9y tf Fr A S 0=AG F P +=b g q g p cl ++=c m bhr D h Dn r G ππ+=2)2(g c—环墙自重(kN／m)g c=r c bh15.0。
GB50341储罐设计计算
1.设计基本参数：
设计规 范设：计压 力设：计温 度设：计风 压：
GB50341-2003《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》
P
2000 Pa
-490 Pa
T
70 °C
ω0
500 Pa
设计雪压
Px
350 Pa
附加荷 载地：震烈 度罐：壁内 径罐：壁高 度充：液高 度液：体比 重罐：顶半 径焊：缝系 数腐：蚀裕 量钢：板负偏 差：
ths=0.42RsPower(Pw/2.2,0.5)+C2+
设计外载 荷
C1 Pw=Ph+Px+Pa
9.15 mm 4.98 KPa
注：按保守计算加上雪压值。
实际罐顶取用厚度为
th=
6
mm
本设计按加肋板结构
顶板及加强筋（含保温层）总质量 md=
53863 kg
罐顶固定载荷 4.2顶板计算
Pa
3429.03 N/m2
罐体总高
H'=H1+Hg
17.89 m
拱顶高度
Hg=Rs(1-COSθ)
1.89 m
7.2.2.空罐时，1.25倍试验压力产生的升举力之和：
N3=PtπD2/4
384845 N
罐体试验压力 7.2.3.储液 在最高液
7.3地脚螺栓计算：
Pt=1.25P N4=1.5PQπD2/4
2500.00 Pa 738841 N
μz—风压高度变化系数，
顶部抗风圈的实际截面模数 W=
∵ W>Wz故满足要求
0.690 KPa 0.500 KPa 1.00 1.00 1.38 500.00 cm3
大罐计算
mmmm1.56Kpa4.11Kpa 1.8264q=Kpa其中ωo=1.2kN/m 2，βz=1，μs=1罐壁的设计外压ωk =βz μs μz ωo =储存介质时设计厚度 t 11、罐壁计算：二、罐壁的计算及稳定性校核一、设计条件2、风载荷作用下罐壁的稳定校核：从下向上第1至第6圈采用316+16MnR，以上采用316+Q235-B 按照GB50341-2003，罐壁壁厚按下列公式计算：储存水时设计厚度 t 221t 1C C ][D)3.0H (9.4++-⨯=φσρt 1t 2C ][D)3.0H (9.4+-⨯=φσt [] 2.5min 16.48cr E t DP H D ⎛⎫=⨯⨯ ⎪⎝⎭∑=eiE H H 5.2min⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ii ei tt h H []=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯=5.2min 8.16D t H D P E cr =+=q P k o ω25.21.522罐壁需要另设加强圈因为：所以，应设两个中间加强圈 2.631Kpa11.10mm25 t h 罐顶板的有效厚度，mm 5.41915002672.8mm 360623000.9211.0292475.6mm 360625000.849第一个加强圈位置在距罐顶包边角钢的距离： 三、罐顶的计算及稳定性校核地面粗糙度按A类选取,罐高为16m,所以μz取［P cr ］＜P O第二个加强圈位置在距罐顶包边角钢的距离：因为第二个加强圈不在最薄壁板上，换算后距罐顶包边角钢的距离为4.28m（1）带肋球壳的许用外载荷：其中：t m 带肋球壳的折算厚度，mm 1、罐顶厚度的计算依据GB50341-2003规定，罐顶板的最小公称厚度（不包括腐蚀裕量）不应小于4.5mm，取带肋拱顶光面球壳的名义厚度 =6mm2、罐顶稳定性校核h 1 纬向肋宽度， mm b 1 纬向肋有效厚度， mm L 1S 纬向肋在径向的间距mm e 1 纬向肋与顶板在径向的组合截面形心到顶板中心的距离 mm R S 球壳的曲率半径，m E 设计温度下钢材的弹性模量 Mpat 1m 纬向肋与顶板组合截面的折算厚度，mmh 2 经向肋宽度， mm b 2 经向肋有效厚度， mm L 2S 经向肋在径向的间距mm e 1 经向肋与顶板在径向的组合截面形心到顶板中心的距离 mmn 1 纬向肋与顶板在径向的面积折算系数t 2m 经向肋与顶板组合截面的折算厚度，mm[]2300PP P cr <≤mH L E 915.1745.531311=⨯==mH L E 83.3745.532322=⨯==[]=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫⎝⎛=2120001.0m hmt t Rs tE P =++=33233142mh m m t t t t =⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=21132121111311242312e t n t t t h h L b h th h h h S m=+=Sh L t b h n 11111=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=22232222222321242312e t n t t t h h L b h t h h h h S m1.0272.11Kpa0.91KpaG 1=1.1G 1'=36300KgG 2≈7860Kg G 3≈1500KgP L2 = 1.2Kpa0.185s0.014m 14.4m0.000435.315s1.0639.72MN0.40.345m=m 1F r =6528148Kg 0.60610772521Kg62.99MN·m18.38Mpa12.15MpaN 1≈ 1.15MN A 1=πDt= 1.257m 27.85m 33、罐壁底部的地震弯矩按下式计算：（1）地震作用下罐壁底部产生的最大轴向压应力计算：M 1=0.45Q 0H W =4、罐壁许用临界应力按下式计算：5、罐壁的抗震验算：式中： C Z 综合影响系数，取C Z =α地震影响系数，取α =m 产生地震作用的储液等效质量（Kg)F r 动液系数，由GB50341-2003附录D表D.3.4选取得F r =m 1 储罐内储液总量（Kg) 由GB50341-2003附录D表D.3.2查取K C =1.2储液晃动基本周期按右式计算：由GB50341-2003附录D表D.3.3查取K S =2、在水平地震力作用下，罐壁底部水平地震剪力按下式计算：Q 0=10-6C Z αY 1mg=1、基本自振周期的计算：1.1 储罐的储液耦连振动基本周期按右式计算：式中：δ 3 罐壁距底板1/3高度处的有效厚度，δ3= H W 油罐设计最高液位(m),按充装系数得：H W =D/H W =25/14.4=1.736P L1 为罐顶结构自重 Kpa罐顶重量G 1'≈33000Kg 考虑到顶板自身搭接以及顶上栏杆等附件，顶板重量增加10%四、储罐抗震验算：（按GB50341-2003)Z 1 底圈罐壁的断面系数(m 3),Z 1=0.785D 2t=式中：N 1 罐壁底部垂直载荷(N)，一般取罐体金属总重力的与储罐保温体重之和；（保温材料密度按250Kg/m 3计算)A 1 罐壁横截面积（m 2),n 2 经向肋与顶板在径向的面积折算系数罐顶保温层重量肋条重量 所以[P]>P L ,拱顶稳定性校核合格。
玻璃钢立式储罐设计计算
[ε] 材料的许用应变值
E 玻璃钢轴向弹性模量（Mpa)
得：圆筒强度层计算壁厚为 δ= 15.19 mm
强度曾厚度附加量（mm） 0
mm
则 ：
则：圆按刚度强度层设计壁厚为 δi= 圆筒段强度层壁厚为 δi=
二、贮罐稳定性校核
15.19 15.46
mm 不含内衬及外保护层厚度）
1-1 、
储罐罐壁设计外压力计算
四、抗震设计： 1、水平地震载荷计算（见以上螺栓锚固计算）
2、地震弯矩计算（见以上螺栓锚固计算）
3、第一圈底部的最大应力σ1：
式中 N1——第一圈罐壁底部的垂直载荷，包括罐体质量（按罐体质量的80%计算）和保温 层质量，㎏
A1——第一圈罐壁的截面积，A1=3.14D1δe
m2
Z1——第一圈罐壁的抗弯截面系数，
m3
D1——第一圈罐壁的平均直径 m
δe——第一圈罐壁的有效厚度 m
4、第一圈罐壁的许用临界压力[σ
t]：
式中 R1——第一圈罐壁的平均半径，R1=0.5D1，近似值R1=R，
m;
He——基础顶面到罐顶面的高度，m;
5、罐壁的稳定性验算：
9）
取值
10 3.5 150 9.5 1100
0.8
根据贮罐理论设计壁厚计算刚度
P——罐内操作负压，pa;
1-2 、
罐壁的许用临界压力[Pc]计算
式中： He——罐壁筒体的当量高度，m
式中：Hei——第i圈罐壁板的当量高度，m hi——第i圈罐壁板的实际高度，m
δei δl——最薄层罐壁板的有效厚度，mm
1-3 、
2-2 、
罐顶最小壁厚（未加内衬层厚度）
贮罐公称直径DN（㎜）
大型储罐计算GB50341-2014
1.506 1.669 -0.163
1
抗风圈规格 Laxbxc (mm)
1
一个加强圈质量 (kg) 966
加强圈总质量 (kg)
966
二、 拱顶 计算
拱顶曲率半径 Rs (mm) 罐顶腐蚀裕量 C2 (mm) 雪载荷 (kPa) 拱顶瓜皮板数量 Nr B (mm) 拱顶材料弹性模量 E(MPa)
40000 1.5 0.4 32 20
顶储罐计算
焊接接头系数 φ
0.9 地震设防烈度
7
保保温温材厚料度密(m度m) (顶kg圈/m壁3)板上沿距包边 角钢的距离 Ar (mm)
0 设计地震分组 0 设计基本地震加速度
场地土类别 20 地面粗糙度类别
2 0.15
3 A
用应力 (MPa) Q245R 板厚＞16～36 142.1 157.0
[σ]t
217 217 217 150 150 150 150 150 150
17.840
盘梯质量 (kg)
2100
2. 罐壁加强圈计算
风压高度变化系数 μz
1.576
查GB50341第6.4.5-1
壁板编号 (自下而
上）
罐壁板有效厚 度（mm）
1
22.70
2
20.70
3
18.70
4
14.25
5
12.35
6
10.35
7
8.35
8
6.40
9
6.40
当量高度Hei (m)
0.084 0.105 0.136 0.268 0.383 0.595 1.018 1.980 1.980
总当量高度
HE (m)
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注：此处的设计压力应为设计内压，不可等同于按液柱所确定的设计压力。
15.94133MPa
1罐底部垂直载荷
0.8639206MN A1=πDt 0.5145929m 2
翘离影响系数取C L 1.4底部罐壁
断面系数
1.8010751m 318.348435MN.m
2.5483937MN.m
综合影响系数C z 一般取
0.4α=0.450.1319782s
R=D/27m
Kc 0.000432δ30.0192m αmax=0.45
罐体影响系数
Y 1一般取 1.1m=m 1Fr
1311995.4kg 罐内储液总质量
2265967.9kg Fr
0.579其中：
D/H
0.875
25.05576MPa 199875MPa t------罐底圈壁板有
0.0117m
σ1＜[σcr]
合格
0.447985m 0.042665Tg 0.35s
储液晃动基本周期
4.0971148s Ks= 1.095
产生地震作用力的等效储液质量T c =K c H （R/δ3）0.5=6.2.1.地震作用下罐壁底产生的最大轴向应力
总水平地震力在罐底部产生的水平剪力
7. 地脚螺栓（锚栓）计算
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） N1=（m d +m t ）g Z1=πD 2t/4
总水平地震力在罐底部产生的地震弯矩M L =0.45Q 0H 罐壁横截面积（其中t 为底部罐壁有效厚度）罐内液面晃动高度
h v =1.5αR
储罐内半径
储液耦连振动基本周期Q 0=10-6C z αY 1mg 地震影响系数（据Tc ，Tg ，αmax 按图D.3.1选取）
反应谱特征周期（按表D.3.1-1）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
6.2.4.罐内液面晃动高度计算：地震影响系数（据Tw ，αmax 按图D.3.1选取）Tw=KsD 0.5
α
最大地震影响系数
E-----设计温度下材料的弹性模量6.2.3.应力校核条件
m 1=0.25ρπD 2
H
动液系数（由D/H ，查D.3.4确定）
6.2.2.罐壁许用临界应力
[σcr ]=0.15Et/D
晃动周期系数（据D/H 按表D.3.3选取）
M 56mm 地脚螺栓根径：
d 150.67mm D b 24.256m n 48个σs
235
MPa
831152N
8511171N 369338
N
2239667N.m 8203294N 迎风面积250.42m 2罐体总高17.89m 拱顶高度
1.89
m
384845
N
2500.00Pa 7.2.3.储液在最高液738841
N
8511171N 863921
N
159318N A=2016.47mm 2
单个地脚螺栓应
σ=N b /A=
79.01
MPa
罐体总重量
N 4=1.5P Q πD 2/4
地脚螺栓直径：7.1地脚螺栓参数：N e =Aσ7.3.2.单个地脚螺栓所承受的载荷：
A H =H'D H'=H 1+H g Hg=Rs(1-COSθ)
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
W ＜N ，由于罐体自重不能抗倾覆力，故需要设置地脚螺栓W=（m t +m d ）g
罐体试验压力
P t =1.25P
N 2=PπD 2/4+Ne
7.3地脚螺栓计算：
N 3=P t πD 2/4
7.2罐体抗提升力计算：
地脚螺栓圆直径：地脚螺栓个数：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
地脚螺栓许用应力：
地震载荷产生的升举力N b =N/n d -W/n d N=Max[N 1，N 2，N 3，N 4]
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：
7.2.2.空罐时，1.25倍试验压力产生的升举力之和：
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’σ＜2/3σs，合格
7.4.地脚螺栓（锚栓）校核条件：
每个地脚螺栓的承压面积：。