双鞍座卧式容器设计计算书-经典自动表格

双鞍座卧式容器计算一、 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 参数设计压力P0.15MPa设计温度t25℃计算压力Pc0.2MPa试验压力PT0.25MPa圆筒材料SS316L圆筒内直径Di2400mm封头材料SS316L圆筒平均半径Ra1204mm鞍座材料SS316L圆筒名义厚度δn8mm地脚螺栓材料SS316L圆筒有效厚度δe7.65mm圆筒材料常温许用应力[σ]120MPa封头名义厚度δhn8mm封头材料常温许用应力[σ]h120MPa封头有效厚度δhe7.4mm圆筒材料在设计温度下许用应力[σ]t120MPa两封头切线间距离L3000mm封头材料在设计温度下的许用应力[σ]tn120MPa圆筒长度Lc2920mm圆筒材料常温屈服强度ReL180MPa封头曲面深度hi600mm圆筒材料常温弹性模量E1.95E+05MPa操作时物料密度γ0890kg/m3圆筒材料设计温度下弹性模量E’#VALUE!MPa物料充装系数φ00.85鞍座材料许用应力[σ]sa124MPa液压试验介质密度γT1000kg/m3地脚螺栓材料许用应力[σ]bt116MPa圆筒材料密度γs7950kg/m3焊接接头系数φ1.00封头材料密度γh7950kg/m3腐蚀裕量C20.05mm鞍座材料密度γ7950kg/m3材料厚度负偏差C10.3mm附件质量m320kg地震烈度7度保温层质量m50kg加速度0.15g圆筒材料单价21,600元/吨容器（含鞍座）总重量#VALUE!kg封头材料单价21,600元/吨运行均布载荷估算,T1.5t/m2鞍座材料单价21,600元/吨该液位时液体体积（按标准椭圆封头计）v=6.86m3衬胶单价，元/m2139.8内衬FRP单价，元/m2101.2外油漆单价（2底2面），元/m20.0衬胶参考成本，元8,061.3内衬FRP参考成本，元5,264.7实时液位高度1100mm二、鞍座结构参数鞍座包角θ建议值：120-150°120°鞍座腹板名义厚度b010mm鞍座垫板名义厚度δm8mm腹板宽度L#VALUE!mm鞍座垫板有效厚度δre7.65mm筋板宽度b2208mm鞍座垫板实际宽度b4=建议>轴向宽度b500mm筋板厚度δ38mm圆筒中心至基础 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面距离Hv1474mm筋板上沿宽度b3290mm筒体轴线两侧的螺栓间距l2#VALUE!mm筋板数量n6件鞍座实际高度H=标准D<1500,200,250250mm腹板与筋板(小端)组合截面积Asa#VALUE!mm2鞍座轴向宽度b建议值>=277.6290mm组合截面的形心Z0#VALUE!mm地脚螺栓规格M20形心主惯性矩Ix0#VALUE!mm4承受倾覆力矩的地脚螺栓数量2个腹板与筋板(小端)组合截的抗弯截面系数Zr#VALUE!mm3固定端承受剪应力的地脚螺栓个数2个底板重量#VALUE!kg底板宽度L1#VALUE!mm腹板重量#VALUE!kg底板宽度b240mm筋板重量#VALUE!kg底板厚度δ14mm垫板重量78.9kg鞍座垫板弧长2801mm单件鞍座总重量#VALUE!kg鞍座垫板宽度443.1mm圆筒是否设置加强圈？？？无加强圈！鞍座底板中心至封头切线距离A≤Ra/2550mm如设置加强圈，请选择加强圈类型？？？外加强圈设备基础-材料水泥三、支座反力计算筒体质量（两切线间）m11,443kg隔热层质量m50.0kg封头总质量m2777kg总质量m封头表面积，m26.55m2（1）操作时m=15,245kg附件质量m320kg（2）压力试验m'=19,431kg椭圆封头容积VH1.81E+09mm3支座反力F容器容积V1.72E+10mm3（1）操作时F'=74,775N容器内充液质量m4：（2）压力试验F”=95,307N（1）操作时m4=13,005kg（3）F=max（F’，F”）=95,307N（2）液压或气压试验时m'4=17,191kg四、系数确定Ra/2602mmA与Ra/2比较A≤Ra/2鞍座是否设置垫板？？设置垫板靠近鞍座处是否设置加强圈？？无需设置鞍座垫板包角θ132°按表2得，K1=1.000按表2得，K2=1.000按表4得，K3=0.880按表4得，K4=0.401按表5得，K5=0.76按表5得，K6=0.013按表5得，K'6=0.011按表8得，K9=0.204五、圆筒轴向应力及校核（一）轴向弯矩1、圆筒中间处横截面上的轴向弯矩M1，MT12、支座处横截面上轴向弯矩M2,MT2（1）操作工况时M1=13868940.9128089Nmm（1）操作工况时M2=-3890107.18796469Nmm（2）水压试验工况MT1=17677155.5557617Nmm（2）水压试验工况时MT2=-4958275.40189984Nmm（二）轴向应力操作工况（盛装物料）水压试验工况（充满水）内压未加压充满水内压末加压状态（1）圆筒中间横截面最高点处σ1=-0.40MPa（1）圆筒中间横截面最高点处σT1=-0.51MPa（2）鞍座平面最低点处σ4=-0.11MPa（2）鞍座平面最低点处σT4=-0.14MPa内压加压充满水加压状态（3）圆筒中间横截面最低点处σ2=16.14MPa（3）圆筒中间横截面最低点处σT2=20.18MPa（4）支座平面最高点处σ3=15.85MPa（4）鞍座平面最高点处σT3=19.53MPa（三）应力校核1、许用压缩应力［σ］ac⑴A=0.00059925内压加压-应力校核条件：轴向应力校核合格L/D0=313.7D0/δe=1.25内压未加压|min(σ1，σ2，σ3，σ4)|=0.40MPa⑵操作温度外压应力系数图4-3～12,B=62.85MPa内压未加压-应力校核条件：轴向应力校核合格圆筒材料常温下外压应力系数B063.64MPa3、充满水未加压状态操作工况［σ］tac=min（[σt]，B）=62.85MPa|min（σT1,σT3,σT1,σT3）|=0.51MPa⑶满水未加压[σ]ac=min(0.9*ReL，B0)=63.64MPa充满水未加压下应力校核：轴向应力校核合格2、操作工况4、加压状态内压加压max（σ1,σ2,σ3,σ4）=16.14MPamax（Σt1,σT2,σT3,σT4）=20.18MPaφ[σ]t=120.00MPa充满水加压下应力校核：轴向应力校核合格六、圆筒切向剪应力和封头应力及校核（一）圆筒切向剪应力（1）A≤Ra/2时（圆筒被封头加强）筒体中：τ=9.11MPa碟形球面部分半径Rh=2169.6mm封头中：τh=4.29MPa碟形封头形状系数M1.09（2）A＞Ra/2时碟形封头应力σh=31.83MPaτ=4.55MPa碟形：1.25[σ]t-σh=118.17MPa（3）圆筒应力校核条件：切向剪应力校核合格碟形封头应力校核条件：碟形封头应力校核合格（二）封头应力半球形应力σh=16.22MPa（2）封头半球形：1.25[σ]t-σh=133.78MPa椭圆形封头形状系数K1.00椭圆形封头应力σh=32.43MPa半球形封头应力校核条件：半球形封头应力校核合格椭圆形封头：1.25[σ]t-σh=117.57MPa椭圆形封头应力校核条件：椭圆封头应力校核合格七、圆筒周向应力及校核L/Ra=2.5（一）无加强圈圆筒（二）有加强圈圆筒（1）圆筒的有效宽度b2=443.1mmⅡ、有加强圈圆筒鞍座垫板包角132°⑴加强圈参数容器不焊支座上k=1，焊支座上k=0.1，k=0.1材料SS316L（2）无垫板或垫板不起加强作用内/外加强圈与圆筒截面形心距外/内表面e=65mm①在横截面最低点处内/外组合截面形心距加强圈内/外沿距离d=45mm②横截面最低点处的周向应力σ5=-2.14MPa加强圈数量n=2个③在鞍座边角处加强圈宽度b1=560mm当L/Ra≥8时σ6=-38.79MPa组合截面总面积A0=47889mm2当L/Ra＜8时σ6=-108.99MPa组合截面总惯性矩I0=934567mm4（3）垫板起加强作用（条件b4>=b2）：垫板起加强作用设计温度下许用应力[σ]rt=118MPa①鞍座垫板厚度δre=7.65mm有加强圈圆筒的有效宽度b3=713.1mm鞍座垫板包角≥θ+12°=132°加强圈距离鞍座中心距离150mm②横截面最低点处的周向应力σ5=-1.07MPa加强圈位置判断？？？位于鞍座平面上③鞍座边角处的周向应力⑵加强圈结构参照图8-10选用加强圈当L/Ra≥8时σ6=-19.39MPaC4=1当L/Ra＜8时σ6=-105.48MPaC5=-1④鞍座垫板边缘处圆筒中的周向应力K7=0.053当L/Ra≥8时σ'6=-38.79MPaK8=0.341当L/Ra＜8时σ'6=-108.99MPa⑶加强圈位于鞍座平面上（二）无加强圈圆筒周向应力校核①在鞍座边角处圆筒内表面或外表面的周向应力(1)无垫板或垫板不起加强作用情况下：σ7=4.22E+02MPa①在横截面最低点处的应力校核条件：|σ5|≤[σ]t②在鞍座边角处加强圈内缘或外缘表面的周向应力|σ5|=2.14MPa应力校核合格σ8=-2.94E+02MPa②在鞍座边角处1.25[σ]rt=150MPa当L/Ra≥8时，|σ6|=38.79MPa应力校核应力校核条件为：当L/Ra＜8时，|σ6|=108.99MPa|σ7|≤1.25[σ]t应力校核不合格1.25[σ]t=150.00MPa|σ8|≤1.25[σ]rt应力校核不合格在鞍座边角处的应力校核条件：|σ6|≤1.25[σ]t（4）加强圈靠近鞍座当L/Ra≥8时应力校核合格由θ=计算如下系数，或及加强圈位置查表7-4得当L/Ra＜8时应力校核合格C4=1(2)垫板起加强作用情况下：C5=-1①在横截面最低点处的周向应力|σ5|=1.07MPaK7=0.053在横截面最低点处的周向应力校核条件：K8=0.341|σ5|≤[σ]t应力校核合格①横截面最低点周向应力②在鞍座边角处周向应力无垫板时（或垫板不起加强作用）：当L/Ra≥8时，|σ6|=19.39MPa|σ5|=2.14MPa当L/Ra＜8时，|σ6|=105.48MPa应力校核条件为：|σ5|≤[σ]t应力校核合格在鞍座边角处周向应力校核条件：|σ6|≤1.25[σ]t采用垫板时（垫板起加强作用）：当L/Ra≥8时应力校核合格|σ5|=0.02MPa当L/Ra＜8时应力校核合格应力校核条件为：|σ5|≤[σ]t应力校核合格③鞍座垫板边缘处圆筒中的周向应力②在横截面上靠近水平中心线的圆筒的周向应力当L/Ra≥8时，|σ'6|=38.79MPa|σ7|=422.31MPa当L/Ra＜8时，|σ'6|=108.99MPa应力校核条件为：|σ7|≤1.25[σ]t应力校核不合格鞍座垫板边缘处圆筒周向应力校核条件：|σ'6|≤1.25[σ]t③在横截面上靠近水平中心线处，不与筒壁相接加强圈内缘或外缘的周向应力当L/Ra≥8时应力校核合格|σ8|=293.52MPa当L/Ra＜8时应力校核合格应力校核条件为：|σ8|≤1.25[σ]rt应力校核不合格④鞍座边角处的周向应力K6按表5中A/Ra≤0.5情况查取，K6=0.013[1]无垫板时或垫板不起加强作用：当L/Ra≥8时|σ6|=38.79MPa应力校核条件为：|σ6|≤1.25[σ]t应力校核合格当L/Ra＜8时|σ6|=108.99MPa应力校核条件为：|σ6|≤1.25[σ]t应力校核合格[2]垫板起加强作用：当L/Ra≥8时|σ6|=31.60MPa应力校核条件为：|σ6|≤1.25[σ]t应力校核合格八、鞍座设计计算当L/Ra＜8时|σ6|=93.69MPa（1）水平分力应力校核条件为：|σ6|≤1.25[σ]t应力校核合格系数K9=0.204支座腹板水平分力：Fs=K9F=19,443N（2）腹板水平拉应力①鞍座计算高度Hs=min（H，1/3Ra）=250.0mm②鞍座腹板厚度b0=10mm鞍座垫板实际宽度b4=500mm③圆筒有效宽度b2=b+1.56（Raδn）1/2=443.1mm④鞍座垫板有效宽度br=b2=443.1mm⑤无垫板或垫板不起加强作用时：腹板有效截面内水平-拉应力：σ9=7.78MPa2/3[σ]sa=82.97MPa应力校核条件为：σ9≤2/3[σ]sa应力校核合格⑥垫板起加强作用时：腹板有效截面内水平-拉应力：σ9=3.30MPa应力校核条件为：σ9≤2/3[σ]sa应力校核合格（3）腹板与筋板组合截面轴向弯曲应力由地震引起的支座轴向弯曲强度计算①基本参数圆筒中心至基础表面距离Hv=1474mm鞍座高度H=250mm腹板与筋板(小端)组合截面积Asa=#VALUE!mm2腹板与筋板(小端)组合抗弯截面系数Zr=#VALUE!mm3地震烈度及设计基本地震加速度α1=0.12m/s2鞍座底板与基础间静摩擦系数f=0.40鞍座底板对基础底板的动摩擦系数fs0.20②轴向地震力FEV水平地震力FEV=α1mg=17,946N水平静摩擦力mgf=59,820N条件判断：FEV与mgf大小比较：Fev≤mgf当FEV≤mgf时：σsa=#VALUE!MPaK0[σ]sa=149.34MPa应力校核条件为：σsa≤K0[σ]sa#VALUE!当FEV＞mgf时：σsa=#VALUE!MPa应力校核条件为：σsa≤K0[σ]sa#VALUE!（4）筒体温差引起的支座腹板与筋板组合截面内的压应力σtsa=#VALUE!MPa应力校核条件为：σtsa≤[σ]sa#VALUE!（5）地震引起的地脚螺栓应力①倾覆力矩MEV0-0=#VALUE!N·mm②地脚螺栓拉应力承受倾覆力矩的地脚螺栓数量n=2l1=#VALUE!mm公称直径d=M20mm螺距P2.5mm有效直径de17.7mm有效面积Abt=244.79mm2应力σbt=#VALUE!MPa应力校核条件为：取[σbt]=116MPaK0[σbt]=138.83MPaσbt≤K0[σbt]#VALUE!③地脚螺栓剪应力：FEV>mgf时计算与校核：固定端承受剪应力的地脚螺栓数量n'=2τbt=-2.28MPa0.8[σbt]=111.06MPa应力校核条件为：τbt≤0.8K0[σbt]应力校核合格