软件批准号：CSBTS/TC40/SC5-D01-1999
DATA SHEET OF PROCESS
EQUIPMENT DESIGN
工程名：
PROJECT
设备位号：
ITEM
设备名称：150m3储罐
EQUIPMENT
图号：HYC1203-00
DWG NO。
设计单位：南京海洋高压容器制造有限公司
DESIGNER
mm
170MPa
杆件的强度、刚度和稳定性计算 1.构件的承载能力，指的是什么？ 答：构件满足强度、刚度和稳定性要求的能力称为构件的承载能力。 (1)足够的强度。即要求构件应具有足够的抵抗破坏的能力，在荷载作用下不致于发生破坏。 (2)足够的刚度。即要求构件应具有足够的抵抗变形的能力，在荷载作用下不致于发生过大的变形而影响使用。 (3)足够的稳定性。即要求构件应具有保持原有平衡状态的能力，在荷载作用下不致于突然丧失稳定。 2.什么是应力、正应力、切应力？应力的单位如何表示？ 答：内力在一点处的集度称为应力。 垂直于截面的应力分量称为正应力或法向应力，用σ表示；相切于截面的应力分量称切应力或切向应力，用τ表示。 应力的单位为Pa。 1 Pa=1 N／m2 工程实际中应力数值较大，常用MPa或GPa作单位 1 MPa=106Pa 1 GPa=109Pa 3.应力和内力的关系是什么？ 答：内力在一点处的集度称为应力。 4.应变和变形有什么不同？ 答：单位长度上的变形称为应变。单位纵向长度上的变形称纵向线应变，简称线应变，以ε表示。单位横向长度上的变形称横向线应变，以ε/表示横向应变。 5.什么是线应变？什么是横向应变？什么是泊松比？ 答：（1）线应变 单位长度上的变形称纵向线应变，简称线应变，以ε表示。对于轴力为常量的等截面直杆，其纵向变形在杆内分布均匀，故线应变为 l l? = ε （4-2） 拉伸时ε为正，压缩时ε为负。线应变是无量纲（无单位）的量。 （2）横向应变 拉(压)杆产生纵向变形时，横向也产生变形。设杆件变形前的横向尺寸为a，变形后为a1，则横向变形为 a a a- = ? 1 横向应变ε/为
低温储罐综述 引言 随着国民经济的快速发展和低温技术的普及, 液氮、液氧、液氩、液氢、液氦、液化天然气等低温液体的应用日趋广泛, 各行各业对贮存和输送低温液体的低温容器的需求不断增长。尤其是近几年, 随着改革开放的深入, 国外主要跨国气体公司竞相在我国建立合资企业, 带来了先进的空分设备、技术和管理, 使我国低温液体的产量大幅度提高, 供应的地区和范围不断扩大, 价格大幅度降低( 如液氮和液氧价格从2￥/kg左右, 降低到1￥/kg左右) , 促进了低温液体的应用, 带动了我国低温容器的发展, 使低温容器成为一个新兴的行业。近年来国际油价持续攀升, 替代能源特别是清洁能源越来越受到人们的关注。由于沿海经济发达地区资源匮乏, 天然气需求较大, 且在城市燃气、发电、化工等应用方面已具备完善的基础设施, 形成发展液化天然气产业的有利条件, 近年来中国LNG项目得到了迅速发展。天然气基本成分是甲烷, 与煤炭、石油并称目前世界一次能源的三大支柱, 其蕴藏量和开采量都很大。由于天然气的产地往往不在工业集中或人工密集的地区, 因此天然气的开发必须解决运输和储存问题。液化后的天然气(LNG) 在0.1MPa 压力和112K 温度下, 密度是标准状态下甲烷气体的600 多倍, 体积能量密度是汽油的72%, 十分有利于输送和储存。近年来, LNG 广泛应用于天然气发电、城市居民生活燃料、工业燃料、天然气空调、LNG汽车等领域, LNG的生产和应用已经形成了成熟的产业链。天然气液化后其体积缩小到原来体积的1/625,通常储存在温度为112 K、压力为0. 1MPa左右的低温储罐内, 其密度为标准状态下甲烷密度的600多倍。作为储存、运输液化天然气的装置, 液化天然气储罐属于低温压力容器, 具有体积小、储存运输方便等特点。LNG的主要成分为甲烷(含量为90-%98%) ,具有易燃易爆、低温特性和易膨胀扩散性, 其储运过程中的安全性问题不容忽视。 一对国内外低温储运的回顾与张望 从历史上看，太平洋地区周边国家对液化天然气的海运贸易需求较大，而大西洋地区液化天然气进口国主要依赖自给自足或管道运输方式，对液化天然气的海运贸易需求相对较小。上述需求格局基本上描绘出当今世界液化天然气海上运输市场的贸易格局。就进口市场而言，世界液化天然气最主要的进口国集中在美
8米路灯杆强度计算 本计算数据根据GB50135-2006《高耸结构设计规范》确定。已知条件： 1.计算按最大风速V=36m/s（12级台风进行）。 2.灯杆材料Q235，许用应力[σ]=225000KN/㎡。 3.灯杆外形尺寸：8m 灯杆高度H=8m，壁厚δ5㎜； 上口直径D上=60㎜，下口直径D下=165㎜； 灯杆上部挑臂长度尺寸为L=1.3m； 灯底板法兰420㎜×420㎜。 4.基础尺寸： 基础外形0.6m×0.6m，埋深1.5m 地脚螺栓孔距：320㎜×320㎜ 地脚螺栓直径：M24四根。 灯杆强度计算： 1.标准风压计算 由风速36m/s知基本风压为W0=0.8KN/㎡ 则标准风压W= W0·K t=0.8×1.1=0.88KN/㎡。 （式中风压调整系数Kt：取1.1） 2.灯杆灯头的风力计算 风荷载体行系数μs：圆锥形杆体取0.7 风压高速变化系数μz：取0.9
灯杆迎风面积：S杆=1.06㎡ 路灯头迎风面积：S灯=0.3㎡ 灯杆受风力F杆=W·μs·μz· S杆=0.588KN 灯头受风力F灯= W·μs·μz· S灯=0.166KN 3.灯杆受的总弯矩计算 灯杆弯矩M杆=F杆·H/2=1.176KN·m 灯头对灯杆的弯矩：M灯=F灯·H=1.328KN·m 总弯矩：ΣM=M杆+ M灯=2.504 KN·m 4.灯杆抗弯模量计算 Wz=π（D下4—D4）/ D下=3.14×(0.1654-0.1554)/32/0.165=0.0000976m3 5.灯杆弯曲应力计算 灯杆的弯曲应力Σσ=ΣM/ W0=25661.8KN/㎡ Σσ<[σ]=225000KN/㎡ 从以上的计算中看出，灯杆的强度足够。 地脚螺栓强度校核： 风向为对角线时，地脚螺栓的拉力最大 N=ΣM×Y/ΣY2=2.504×0.327/0.3272+2×0.12=6045KN 安全系数K取2.5 地脚螺栓M24有效截面积：S=314㎜2 Q235钢的屈服极限：σs=235N/㎜2 许用拉力N=σs×S/K=235×314/2.5=295KN>N=645KN 地脚螺栓采用M24四根够多。 扬州市金豆照明器材厂
9米路灯杆强度计算 本计算数据根据GB50135-2006《高耸结构设计规范》确定。 已知条件： 1.计算按最大风速V=28m/s（10级台风风速为24.5~28.4 m/s）。 2.灯杆材料Q235，许用应力[σ]=225000KN/㎡。实际强度要求大于理论强度不少于3倍。 3.灯杆外形尺寸：9m 灯杆高度H=9m，壁厚δ6.0㎜； 上口直径D上=180㎜，下口直径D下=310㎜； 灯杆上部挑臂长度尺寸为左L1=3.4m；右L2=2.2m； 灯底板法兰直径500㎜×25㎜。 4.基础尺寸： 基础外形：高度1.5m，埋深2m 地脚螺栓孔距：直径420mm 地脚螺栓直径：M30六根。 灯杆强度计算： 1.标准风压计算 由风速28m/s知基本风压为W0=0.622KN/㎡ 则标准风压W= W0·K t=0.8×1.1=0.68KN/㎡。 （式中风压调整系数Kt：取1.1） 2.灯杆灯头的风力计算 风荷载体行系数μs：圆锥形杆体取0.7
风压高速变化系数μz：取0.9 灯杆迎风面积：S杆=2.205㎡ 灯头及灯箱迎风面积：S灯=8㎡ 灯杆受风力F杆=W·μs·μz· S杆=0.946KN 灯头受风力F灯= W·μs·μz· S灯=3.420KN 3.灯杆受的总弯矩计算 灯杆弯矩M杆=F杆·H/2=4.267KN·m 灯头对灯杆的弯矩：M灯=F灯·H·0.75=23.09KN·m 总弯矩：ΣM=M杆+ M灯=27.36 KN·m 4.灯杆抗弯模量计算 Wz=π（D下4—D4）/32/ D下=3.14×(0.3104-0.2984)/32/0.31=0.0004271m3 5.灯杆弯曲应力计算 灯杆的弯曲应力Σσ=ΣM/ W0=64075KN/㎡ Σσ<[σ]=225000KN/㎡满足3倍安全系数要求 从以上的计算中看出，灯杆的强度足够。 地脚螺栓强度校核： 风向为对角线时，地脚螺栓的拉力最大 N=ΣM×Y/ΣY2=27.36×0.4/0.42+2.2×0.12=60.14KN 安全系数K取2.5 地脚螺栓M30有效截面积：S=350㎜2 Q235钢的屈服极限：σs=235N/㎜2 许用拉力N=σs×S/K=235×350/2.5=329KN>N=60.14KN 地脚螺栓采用M24六根够多。
各种常见油罐储油量的计算方法 摘要：本文介绍了一些常见形状的储油罐油量的计算方法，并给出了每种形状的储油罐容积的计算公式和整个推导过程，供各位同仁共同探讨和分享。 现实生活中，尽管储油罐的形状各式各样，仔细分析无非存在以下两种结构：卧式结构和立式结构。无论是卧式结构还是立式结构，都有可能存在半椭圆形封头、平面封头、半圆形封头、圆锥形封头等。笔者在计算储油罐的过程中，积累了大量的经验，现简要做一介绍。 一、椭圆封头卧式椭圆形油罐 这种油罐的形状一般是两端封头为半椭球形，中间为截面积是椭圆形的椭圆柱体，如图1-1、图1-2所示。 计算时，可以把这种油罐的容积看成两部分，一部分为椭球体（把两端的封头看作是一个椭球），另一部分为平面封头中间截面为椭圆形的椭圆柱体，见图1-3、图1-4所示，然后，采用微积分计算任一液面高度时油罐内的容积。 我们建立如图1-3、图1-4所示的坐标系，设油罐除封头以外的长度为L ，其截面长半轴为 A ，短半轴为 B 。椭球部分的长半轴为B ，短半 轴 为C ，则在图1-3、图1-4所示的坐标系中，分别得到椭圆的方程为： 在某一液面高度H 时，油罐内油的容积为： L C B A y 图1-2：椭圆封头卧式椭圆形油罐结构图 图1-1：椭圆封头卧式椭圆形油罐实体图 H (0,2b) a Δy - a (0,b) 0 x y 图1-3：椭圆柱体剖面图 L H (0,2b) C Δy - C (0,b) 0 z 图1-4：封头椭球体剖面图 dy x z x L 2V H ?π+=）（2 y By 2B A x -= （3） （4） ??π+=H 0 H x zdy x dy L 21B B y A x 2 222=-+） （（1） （2） 1C z B B y 2 2 22=+-）（
21.5m升降式高杆灯受力计算书 一、设计条件 ⑴．基本数据：灯盘距地面高度约20m ，方形基础平面尺寸为3m ×3m，基础埋深2.5m ，灯杆截面为正十二边形，计算时简化为圆形，顶部直径D 为200mm ，根部直径D 400mm ，厚度自顶端至底端分两段。δ=6mm，长10.9m ，δ=6mm，长10.9m 。材料为上海宝钢生产的低合金钢，Q/BQB303 SS400,屈服强度为f 屈=245N/mm2，设计强度取f=225N/mm2，fV=125N/mm2，灯盘直径为2200mm ，厚度简化为200mm ，高杆灯总重约为Fk=40KN。 ⑵．自然条件：当地基本风压Wo=0.75KN/m2，地基土为淤泥质粘性土，地承载力特征值fak=60 KN/m2，地面粗糙度考虑城市郊区为B 类，地下水位埋深大于2.5m ，地基土的容重γm=18 KN/m3。 ⑶．设计计算依据： ①、《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001 ②、《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002 ③、《钢结构设计规范》 GB50017-2003 ④、《高耸结构设计规范》 GBJ135-90 二、风荷载标准值计算 基本公式：WK=βz·μs·μz·ur·Wo 式中：Wk —风荷载标准值（KN/m2）； βz —高度z 处的风振系数；
μs —风荷载体型系数； μz —风压高度变化系数； μr—高耸结构重现期调整系数，对重要的高耸结构取1.2。⑴．灯盘：高度为0.2m ，μz =1.42，μs =0.5，μr=1.2 βz=1+ 式中ξ—脉动增大系数； υ—脉动影响系数； φz —振型系数； βz=1+ =1+（）=2.04 WK=βz·μs·μz·ur·Wo =2.04×0.5×1.42×1.2×0.75=1.30KN/m2 ⑵．灯杆：简化为均布荷载，高度取10.9m ， μz=1.4, μs=0.59, μr=1.2 βz=1+ =1+（）=2.16， WK2=βz·μs·μz·ur·Wo =2.16×0.59×1.14×1.2×0.75=1.31KN/m2 三、内力计算 ⑴．底部（δ=6mm） 弯矩设计值：M=M灯盘+M灯杆 M=γQ×WK1×0.2×2.2×21.5+γQ×WK2×21.5×10.9 =1.4×1.3×0.2×2.2×21.5+1.4×1.31×21.5×10.9 =447KN·m
丙烷储罐计算书
钢制卧式容器计算单位泰安东大化工设备制造有限公司计算条件简图 设计压力p 1.77 MPa 设计温度t50 ℃ 筒体材料名称Q345R 封头材料名称Q345R 封头型式椭圆形 3000 mm 筒体内直径D i 筒体长度L13100 mm 筒体名义厚度δn18 mm 支座垫板名义厚度δrn14 mm 筒体厚度附加量C 1.3 mm 腐蚀裕量C1 1 mm 筒体焊接接头系数Φ 1 封头名义厚度δhn18 mm 封头厚度附加量C h 1.3 mm 鞍座材料名称Q235-B 鞍座宽度b360 mm 鞍座包角θ120 °支座形心至封头切线距离A690 mm 鞍座高度H 250 mm 地震烈度低于七度
内压圆筒校核 计算单位 泰安东大化工设备制造有限 公司 计算条件 筒体简图 计算压力 P c 1.77 MPa 设计温度 t 50.00 ? C 内径 D i 3000.00 mm 材料 Q345R ( 板材 ) 试验温度许用应力 [σ] 163.00 MPa 设计温度许用应力 [σ]t 163.00 MPa 试验温度下屈服点 σs 325.00 MPa 钢板负偏差 C 1 0.30 mm 腐蚀裕量 C 2 1.00 mm 焊接接头系数 φ 1.00 厚度及重量计算 计算厚度 δ = P D P c i t c 2[]σφ- = 16.38 mm 有效厚度 δe =δn - C 1- C 2= 16.70 mm 名义厚度 δn = 18.00 mm 重量 17549.73 Kg 压力试验时应力校核 压力试验类型 液压试验 试验压力值 P T = 1.25P [][] σσt = 2.2200 (或由用户输入) MPa 压力试验允许通过 的应力水平 [σ]T [σ]T ≤ 0.90 σs = 292.50 MPa 试验压力下 圆筒的应力 σT = p D T i e e .().+δδφ2 = 200.51 MPa 校核条件 σT ≤ [σ]T 校核结果 合格 压力及应力计算 最大允许工作压力 [P w ]= 2δσφδe t i e []() D += 1.80469 MPa 设计温度下计算应力 σt = P D c i e e () +δδ2= 159.87 MPa [σ]t φ 163.00 MPa 校核条件 [σ]t φ ≥σt 结论 合格
二、设计条件⑴．基本数据：灯塔距地面高度30m，方形基础平面尺寸为 4m×4m，基础埋深2.5m，灯杆截面为正十二边形，计算时简化为圆形，顶部直径D为280mm，根部直径D为650mm，厚度自顶端至底端分三段。δ=6mm，长10m，δ=8mm，长10m，δ=8mm，长10m。材料为上海宝钢生产的低合金钢， Q/BQB303 SS400,屈服强度为f屈=245N2，设计强度取f=225N2， fV=125N2，灯盘直径为3800mm，厚度简化为200mm，高杆灯总重为 Fk=40KN。⑵．自然条件：当地基本风压Wo=0.75KN/m2，地基土为淤泥质粘性土，地承载力特征值fak=60 KN/m2，地面粗糙度考虑城市郊区为B类，地下水位埋深大于2.5m，地基土的容重γm=18 KN/m3。⑶．设计计算依据：①、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 ②、《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002 ③、《钢结构设计规 范》GB50017-2003 ④、《高耸结构设计规 范》GBJ135-90 三、风荷载标准值计算基本公式： WK=βz·μs·μz·ur·Wo式中：Wk—风荷载标准值 （KN/m2）；βz—高度z处的风振系 数；μs—风荷载体型系数；μz—风压高度变化系数；μr —高耸结构重现期调整系数，对重要的高耸结构取1.2。⑴．灯盘：高度为30m，μz =1.42，μs =0.5，μr=1.2 βz=1+ 式中ξ—脉动增大系 数；υ—脉动影响系数；φz—振型系 数；βz=1+ =1+（） =2.04 WK=βz·μs·μz·ur·Wo=2.04×0.5×1. 42×1.2×0.75=1.30KN/m2⑵．灯杆：简化为均布荷载，高度取 15m，μz=1.4, μs=0.59, μr=1.2 βz=1+ =1+（）=2.16，WK2=βz·μs·μz·ur·Wo=2.16×0.59×1. 14×1.2×0.75=1.31KN/m2四、内力计算⑴．底部（δ=8mm）弯矩设计值：M=M灯盘+M灯 杆M=γQ×WK1×0.2×3.8×30+γQ×WK2××30×15=1 .4×1.30×0.2×3.8×30+1.4×1.31××30×15=426KN·m 剪力设计值：V=V灯盘+V灯 杆V =γQ×WK1×0.2×3.8+γQ×WK2××30=1.4×1. 30×0.2×3.8+1.4×1.31××30=27KN ⑵．δ=8mm与 δ=6mm，交接处弯矩设计值： M=γQ×WK1×0.2×3.8×10+γQ×WK2×（0.28+ ） ×10×5=1.4×1.30×0.2×3.8×10+1.4×1.31×（0.28+ ） ×10×5=51KN·m剪力设计 值：V =γQ×WK1×0.2×3.8+γQ×WK2×（0.28+ ） ×10=1.4×1.30×0.2×3.8+1.4×1.31×（0.28+ ） ×10=9KN 五、在风荷载作用下的强度复核（未考虑高杆灯自 重）⑴．底部（δ=8mm）截面惯性矩I= ×（d －d ）= （6504－6344）=8.31×108mm4. 最大拉应力
中杆灯支架基础计算 一、设计参数 钢筋混凝土容重：γ砼＝25 kN/m3，钢容重：γ钢＝78.5 kN/m3；地下水位按地面以下0.5m考虑； 50年一遇风压：0.60 kN/m2； 灯具总重：3.8 吨 二、计算简图 三、荷载计算 1 恒载 灯具 共设8个投光灯，均布在灯杆顶部圆盘上 G1＝3.8*10＝38 kN 2 活载
灯杆风荷载 灯杆半高处截面外径d=(250+560)/2=405mm 风压高度变化系数：地面粗糙类别B 类，灯杆高度H=30m ，μz ＝1.39 风荷载体形系数： μzw 0d 2＝1.39*0.60*0.405*0.405＝0.137≥0.015， 且⊿≈0，H/d ＝30/0.405＝74>25，故μs ＝0.6 H 2/d=30*30/0.405=2222>700 T=0.25+0.99*10-3*H 2/d=2.45s >0.25s 根据规范应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响。 脉动分风荷载的空间相关系数确定： 根据规范，对迎风面宽度较小的高耸结构，水平方向相关系数可取ρx=1 竖直方向的相关系数 z H ρ= =0.8427 脉动风荷载的背景分量因子1a z Bz kH x z z φρρμ= 对于迎风面和侧风面的宽度沿高度按直线变化的高耸结构，应乘以修正系数B v θθ、 ()(0)B H B =0.447，v θ=1.928，() (0) B B z B θ=，按下表确定： 表1 修正系数B θ 表2脉动风荷载的背景分量因子Bz
脉动风荷载的共振分量因子 115R x x = = >R=2.876 z 高度处的风振系数z β取值见下表： 表3 风振系数z β取值
路灯的工作原理实例 1、系统介绍 1.1系统基本组成简介 系统由太阳能电池组件部分（包括支架）、LED灯头、控制箱（内有控制器、蓄电池）和灯杆几部分构成； 太阳能电池板光效达到127Wp/m2效率较高，对系统的抗风设计非常有利；灯头部分以1W白光LED和1W黄光LED集成于印刷电路板上排列为一定间距的点阵作为平面发光源。 控制箱箱体以不锈钢为材质，美观耐用；控制箱内放置免维护铅酸蓄电池和充放电控制器。本系统选用阀控密封式铅酸蓄电池，由于其维护很少，故又被称为“免维护电池”，有利于系统维护费用的降低；充放电控制器在设计上兼顾了功能齐备（具备光控、时控、过充保护、过放保护和反接保护等）与成本控制，实现很高的性价比。 1.2工作原理介绍 系统工作原理简单，利用光生伏特效应原理制成的太阳能电池白天太阳能电池板接收太阳辐射能并转化为 电能输出，经过充放电控制器储存在蓄电池中，夜晚当照度逐渐降低至10lux左右、太阳能电池板开路电压 4.5V 左右，充放电控制器侦测到这一电压值后动作，蓄电池对灯头放电。蓄电池放电8.5小时后，充放电控制器动作， 蓄电池放电结束。充放电控制器的主要作用是保护蓄电池。 2、系统设计思想 太阳能路灯的设计与一般的太阳能照明相比，基本原理相同，但是需要考虑的环节更多。下面将以香港真 明丽集团有限公司的这款太阳能LED大功率路灯为例，分几个方面做分析。 2.1太阳能电池组件选型 设计要求：广州地区，负载输入电压24V功耗34.5W,每天工作时数8.5h，保证连续阴雨天数7天。⑴广州 地区近二十年年均辐射量107.7Kcal/cm2，经简单计算广州地区峰值日照时数约为 3.424h ；⑵负载日耗电量 ==12.2AH⑶所需太阳能组件的总充电电流=1.05 X12.2 X*（3.424 X0.85）=5.9A在这里，两个连续阴雨天数 之间的设计最短天数为20天，1.05为太阳能电池组件系统综合损失系数，0.85为蓄电池充电效率。⑷太阳能组
1400m3储罐设计计算书 一 . 设计任务来源: XXXX化工石油有限公司施工图设计, 需1400m3拱顶储罐, 按下述技术条件进行设计计算。 二 . 设计技术条件: 1. 储罐编号: T-2109 ; 2. 使用压力: 常压 (正压750Pa, 负压400Pa); 3. 储罐容积: 1400 m3; 4. 储罐尺寸: 储罐内径: 12m; 罐壁高度: 14m; 5. 储存介质: 润滑油; 6. 介质设计密度: 901kg/ m3; 7. 设计温度: 60℃; 8. 设计压力：800Pa； 9. 腐蚀裕量: 1.58mm; ; 10. 储罐形式: 立式拱顶金属结构; 11. 制造材料: Q235-A; 12. 地震设防烈度: 7度; 13.基本风压: 602Pa; 14.基本雪压: 200Pa；
三 . 设计计算: (一). 罐壁设计计算: 1. 罐壁设计厚度按下列公式计算: Φ = ][t 2D P i c σδ (JB/T4735—1997, 式5-1) δ 储罐罐壁的计算厚度( mm); c P 储罐的计算压力（MPa ），根据《钢制焊接常压容器》，其值为设计压力与容器各部位或元件所承受得液柱压力之和。 i D 储罐内直径(mm), 12000mm; []σt 设计温度下罐壁钢板的许用应力(MPa),查JB/T4735—1997表4 －1根据中间插值法得130MPa; ? 焊缝系数, 取0.9; C 1 钢板厚度负偏差(mm), 0.6mm; C 2 腐蚀裕量(mm), 取1.58mm; 2. 先计算底圈罐壁板的壁厚，故Pc ＝Pi ＋ρg H ，其中Pi 为储罐设计压力，ρ为储液密度，Hi 为储罐高度，Pc ＝750＋1500×9.8×6.6＝0.09777MPa ； δ = 9 .013025000 09777.0??? ＝2.09mm 根据JB/T4735—1997中3.5中规定，罐壁的最小厚度为3mm ，故设计厚度为最小厚度和腐蚀裕量之和，取为5mm 。 由于JB/T4735—1997 12.2.1条 规 定 的 D <16m 罐 壁 钢 板 厚 度 应 不 小 于5mm, 所 以底圈 罐 壁 钢 板 厚 度取6mm 。
高杆灯的安全性计算及强度校核 针对高杆灯刚度、稳定性及经济性等方面的计算，合理调整有关因素，提高高杆灯的整体强度作一探讨。关键词高杆灯安全性计算迎风面积强度 高杆照明设施照明范围大，功能性强，使用便利，在城市广场、大型立交、体育场、机场和港口码头等处广泛应用的同时，要充分考虑到高杆灯 在狂风暴雨等恶劣环境中可靠使用的安全性。高杆灯的安全性包括刚度、稳定性及经济性等多方面的计算，其中强度校核是保证使用的一项重要内容 在此我将分步演算高杆灯安全性计算及强度校核： 一、高杆灯的安全性计算 1)高杆灯灯盘(包括灯具)的迎风面积： 由于灯盘采用不同形状，使灯盘的迎风面积具有不确定性。现取常见的封闭式飞碟状灯盘为例，以灯盘外形的正投影作为迎风面参考面积 S灯盘=(d1+d2)H1/2 2)高杆灯杆身的迎风面积： 高杆灯杆身往往采用(锥度约1000:5)锥形体或圆柱体。杆身的迎风面积随着杆身长度的增加而逐渐增大。 S杆身=(D1+D2)H2/2 3)高杆灯的基本风压计算 风压是垂直于气流风向的平面受到的风的压力，根据伯努利方程得出标准的风压关系公式。风的动压为： WP=0.5*r*V2/g=0.5*ro*V2(ro=r/g) WP为风压，单位KN/M2。ro为空气密度，单位KG/M3。 V为风速，单位是M/S。r为空气重度，单位KN/M3。 空气重度r和重力加速度g随纬度和海拔高度而变。一般来说，ro在高原要比在平原地区小，也就是说，同样风速在相同温度下，其产生的风压在
取高杆灯所在地区的风速为30M/S，且空气密度 取ro=1.255KG/M3。(密度可在物理手册或有关资料查得) 则基本风压WP计算如下： WP=ro*V2/2=1.255*302/2=551.25Pa 4)高杆灯的风载荷W0计算 风载荷标准值=基本风压*风振系数*风压高度变化系数*风载体形系数 A风振系数 实际风压是在平均风压上下波动的。平均风压使建筑物产生一定的侧移，而脉动风压使建筑物在该侧移附近左右振动。脉动风压对结构产生的动 力现象就是风振。《荷载规范》对于一般悬臂结构(构架、塔架、烟囱等高耸结构)且可忽略扭转影响的高层建筑，风振系数可按规范中一个相应的公 式计算。 B风压高度变化系数 《荷载规范》中把地表粗糙度分为ABCD四类，a类指近海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；b类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的 乡镇和城市郊区；c类指有密集建筑群的城市市区；d类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。风压高度变化系数定义为任一高度处的风压与B类地面 粗糙度、标准高度l0m处的风压比值。风压高度变化系数可根据《荷载规范》中高度和地面粗糙度类型来查找取值。 C风载体形系数 是指建筑结构表面受到的风压与大气中气流风压之比。它是衡量风对不同外形的建筑物产生不同风压力的一个系数。比如同样大小的风对圆形和 正方形产生的压力肯定不同，所以，计算风对建筑物压力的时候，针对不同的外形建筑物都要乘以一个体型系数来扩大或缩小标准风压压力，使建筑 物承受的风压力更接近实际情况。风载体形系数主要与建筑物的体型和尺度有关，当然也跟周围的环境和地面粗糙度有关。风载体形系数可根据体型 按《建筑结构荷载规范》中的表格查找取值，如果体型与表中不同，可根据相关资料来近似确定或由风洞
杆件的强度、刚度和稳定性计算 1.构件的承载能力，指的是什么？ 答：构件满足强度、刚度和稳定性要求的能力称为构件的承载能力。 (1)足够的强度。即要求构件应具有足够的抵抗破坏的能力，在荷载作用下不致于发生破坏。 (2)足够的刚度。即要求构件应具有足够的抵抗变形的能力，在荷载作用下不致于发生过大的变形而影响使用。 (3)足够的稳定性。即要求构件应具有保持原有平衡状态的能力，在荷载作用下不致于突然丧失稳定。 2.什么是应力、正应力、切应力？应力的单位如何表示？ 答：内力在一点处的集度称为应力。 垂直于截面的应力分量称为正应力或法向应力，用ζ表示；相切于截面的应力分量称切应力或切向应力，用η表示。 应力的单位为Pa 。 1 Pa =1 N ／m 2 工程实际中应力数值较大，常用MPa 或GPa 作单位 1 MPa =106Pa 1 GPa =109Pa 3.应力和内力的关系是什么？ 答：内力在一点处的集度称为应力。 4.应变和变形有什么不同？ 答：单位长度上的变形称为应变。单位纵向长度上的变形称纵向线应变，简称线应变，以ε表示。 单位横向长度上的变形称横向线应变，以ε/ 表示横向应变。 5.什么是线应变？什么是横向应变？什么是泊松比？ 答：（1）线应变 单位长度上的变形称纵向线应变，简称线应变，以ε表示。对于轴力为常量的等截面直杆，其纵向变形在杆内分布均匀，故线应变为 l l ?= ε （4-2） 拉伸时ε为正，压缩时ε为负。线应变是无量纲（无单位）的量。 （2）横向应变 拉(压)杆产生纵向变形时，横向也产生变形。设杆件变形前的横向尺寸为a ，变形后为a 1，则横向变形为 a a a -=?1 横向应变ε/ 为 a a ?= /ε （4-3）
路灯杆独立基础计算书1 若采用1.5mx1.5m,则埋深需要近4米。 厂商提供内力为N=9KN,弯矩设计值为62KN.M,剪力为6KN。 如果按1.5mx1.5m计算的话，埋深要去到4m。大放脚为1.5mx1.5m厚0.5m,基础柱为800x800的墩柱，自重为 25x(1.5x1.5x0.5+0.8x0.8x3.5)=84.13KN. 基础回填土自重为18x(1.5x1.5-0.8x0.8)=101.43KN。 共计185.6KN 路灯塔自重为9KN 作用于基底的标准值为194.6KN 现浇独立柱基础设计: DJ-1 =================================================================== 1 已知条件及计算要求： (1)已知条件： 类型：阶梯形 柱数：单柱 阶数：1 基础尺寸(单位mm): b1=1500, b11=750, a1=1500, a11=750, h1=500 柱:方柱, A=800mm, B=800mm 设计值：N=272.44kN, Mx=62.00kN.m, Vx=6.00kN, My=0.00kN.m, Vy=0.00kN 标准值：Nk=194.60kN, Mxk=44.29kN.m, Vxk=4.29kN, Myk=0.00kN.m, Vyk=0.00kN
混凝土强度等级：C25, fc=11.90N/mm2 钢筋级别：HRB335, fy=300N/mm2 基础混凝土保护层厚度：40mm 基础与覆土的平均容重：20.00kN/m3 地基承载力设计值：210kPa 基础埋深：4.00m 作用力位置标高：-4.000m 剪力作用附加弯矩M'=V*h(力臂h=0.000m)： My'=0.00kN.m Myk'=0.00kN.m (2)计算要求： 1.基础抗弯计算 2.基础抗剪验算 3.基础抗冲切验算 4.地基承载力验算 ------------------------------------------------------------------- 2 基底反力计算： (1)承载力验算时,底板总反力标准值(kPa): [相应于荷载效应标准组合] pk = (Nk+Gk)/A = 166.49 pkmax = (Nk+Gk)/A + Mkx/Wx + Mky/Wy = 245.22 pkmin = (Nk+Gk)/A - Mkx/Wx - Mky/Wy = 87.76 各角点反力 p1=245.22, p2=245.22, p3=87.76, p4=87.76 (2)强度计算时,底板净反力设计值(kPa): [相应于荷载效应基本组合] p = N/A = 121.08 pmax = N/A + Mx/Wx + My/Wy = 231.31 pmin = N/A - Mx/Wx - My/Wy = 10.86 各角点反力 p1=231.31, p2=231.31, p3=10.86, p4=10.86 -------------------------------------------------------------
Table of Contents Cover Sheet (2) Title Page (3) Warnings and Errors : (4) Input Echo : (5) XY Coordinate Calculations : (10) Internal Pressure Calculations : (11) External Pressure Calculations : (15) Element and Detail Weights : (18) Nozzle Flange MAWP : (21) Conical Section : (22) Center of Gravity Calculation : (26) Nozzle Calcs. : Noz N1 Fr10 (27) Nozzle Calcs. : Noz N1 Fr40 (29) Nozzle Schedule : (36) Nozzle Summary : (37) MDMT Summary : (38) Vessel Design Summary : (39) Problems/Failures Summary : (41)
Cover Page 2 DESIGN CALCULATION In Accordance with ASME Section VIII Division 1 ASME Code Version : 2010 Edition, 2011a Addenda Analysis Performed by : ZISHAN ENGINEERS (PVT.) LTD. Job File : C:\DOCUMENTS AND SETTINGS\ADMINISTRATOR\桌面\UNT Date of Analysis : Sep 16,2014 PV Elite 2012, January 2012
一、 1、 ωo=0.55kN/㎡2、 Q2353、 许用应力：[σ]=235MPa 4、 弹性模量：E=N/m25、 6、H=10000mm d=114mm，D=220mm 厚度4mm 二、= (N/m2）三、(m2 (m2 (m2 四、1、H x =(m 2、4106.71475.4560.676142.8 五、1、= (m3 2、б=M/W=(Pa 3、K=[б]/б=>1.5 六、1、De=(D+d/2=167mm I== (mm4 2、(Nf max =(mm 92.098(mm3、0.92%<5% △= f"max /H=故挠度是安全的。1937.0541.17745603灯杆顶处的挠度为：
f" max = fmax*H/Hx= 挠度比： 惯性矩： π(De 4-d e 4/646803367.35风力影响： f max =FHX 3/3EI F=P1*S灯杆+P1*S灯具*H/Hx+P1*S叉杆*h/Hx= 危险截面应力： 42692175.48安全系数： 5.50故强度是安全的。 挠度计算 M 总=M灯杆+M灯具+M叉杆=（N·m）强度校核 灯杆的危险截面处于根部，根部的抗弯截面系数： W=π*(D4-d 4/32D0.000143886M 灯具= P 1*S灯具*Hx=（N·m）M 叉杆=P 1*S叉杆*Hx=（N·m） 主杆根部的力矩，可以等效为集中风力作用在主杆重心处对主杆根部的力矩: 重心高度 (2d+D*H/3(D+d=4.47风力影响 M 灯杆= P 1*S灯杆*Hx =（N·m）S 叉杆=
0.228S 灯具=0.6根部所受最大力矩 挠度计算，圆锥杆等效为：De=(d+D/2的等径管风压P 550迎风面积 S 灯杆= (D+d*H/2 =1.67灯杆塔强度计算 已知条件设计风压:材料：206000
抗风设计计算 1.太阳能电池组件支架的抗风设计 依据电池组件厂家的技术参数资料，太阳能电池组件可以承受的迎风压强为2700Pa。若抗风系数选定为40m/s（相当于十级台风），依据非粘性流体力学，电池组件承受的风压只有565 Pa。所以组件本身是完全可以承受40 m/s的风速而不至于损坏的。所以，设计中关键要考虑的是电池组件支架与灯杆的连接。 在本套路灯系统的设计中电池组件支架与灯杆的连接设计使用螺栓固定连接。 2.路灯灯杆的抗风设计 路灯的参数如下： 电池板倾角A=16°，灯杆高度=4米 设计选取灯杆底部焊缝宽度δ=4mm灯杆底部外径Φ218 焊缝所在面即灯杆破坏面。灯杆破坏面抵抗矩W的计算点P到灯杆受到的电池板作用荷载F 作用线的距离为 PQ=【5000+（218+6）/tan16°】*sin16°=1616mm=。所以，风载荷在灯杆破坏面上的作用矩M=F* 根据40 m/s的设计最大允许风速，50W的单灯头太阳能路灯电池板的基本荷载为630N。考虑的安全系数，F=*630=819N。 所以，M=F*=819*=1323N·m。 根据数学推导，圆环形破坏面的抵抗矩W=π*（3r2δ+3rδ2+δ3） 上式中，r是圆环内径，δ是圆环宽度。 破坏面抵抗矩W=π*（3r2δ+3rδ2+δ3） =π*(3*105*105*4+3*105*16+64)=137404mm3 =*10-6m3 风载荷在破坏面上作用矩引起的应力为=M/W =1323（*10-6）=*106Pa=＜＜215 MPa 其中，215 MPa是Q235钢的抗弯强度。 所以灯杆及太阳能组件均满足抗风技术要求。
4000m3储罐计算书
一、 计算个圈壁板厚度 1、计算罐壁板厚度，确定罐底板、罐顶板厚度： 用GB50341-2003中公式（6.3.1-1）计算罐壁厚度 ? σρ d d ][0.3)-(H 9.4t D = 式中：d t —储存介质条件下管壁板的计算厚度，mm D —油罐内径（m ）（21m ） H —计算液位高度（m ），从所计算的那圈管壁板底端到罐壁包边角钢顶部的高度，或到溢流口下沿（有溢流口时）的高度（12.7m ） ρ—储液相对密度（1.0） d ][σ—设计温度下钢板的许用应力，查表4.2.2（157MPa ） ?—焊接接头系数（0.9） 第1圈： mm 7.89 .0163.0 10.3)-(12.7219.4t d =????= n δ=8.7+2.3=11mm 取12mm 第2圈： mm 38.79 .0163.0 11.88)-0.3-(12.7219.4t d =????= n δ=7.38+2.3=9.68mm 取12mm 第3圈： mm 06.69 .0163.0 11.88)2-0.3-(12.7219.4t d =?????= n δ=6.06+2.3=8.36mm 取10mm 第4圈： mm 74.49 .0163.0 11.88)3-0.3-(12.7219.4t d =?????= n δ=4.74+2.3=7.04mm 取8mm 根据表6.4.4，罐壁最小厚度得最小厚度为6+2=8mm ，故第5、6、
7圈取8mm 。 二、罐底、罐顶厚度、表边角钢选择（按GB50341规定） 罐底板厚度： 查表5.1.1，不包括腐蚀余量的最小公称直径为6mm ，加上腐蚀余量2mm ，中幅板厚度为8mm 查表5.1.2，不包括腐蚀余量的最小公称直径为11mm ，加上腐蚀余量2mm ，取边缘板厚度为14mm 罐顶板厚度： 查7.1.3，罐顶板不包括腐蚀余量的公称厚度不小于4.5mm ，加上1mm 的腐蚀余量后取6mm 包边角钢：按GB50341表6.2.2-1，选∠75×10 罐顶加强筋：-60×8 三、罐顶板数据计算： ①分片板中心角（半角） 55.2425200 302/21000arcsin 302/arcsin i 1?=-=-=） （）（SR D α ②顶板开孔（φ2200）中心角（半角） 5.225200 1100 arcsin r arcsin 2?===SR α 顶板开孔直径参照《球罐和大型储罐》中表5-1来选取
拉压杆的强大计算 1、极限应力、许用应力和安全系数 通过对材料力学性能的分析可知，任何工程材料能承受的应力都是有限的，一般把使材料丧失正常工作能力时的应力称为极限应力。对于脆性材料，当正应力达到抗拉强度b σ或强度bc σ时，会引起断裂破坏；对于塑性材料，当正应力达到材料的屈服点s σ（或屈服强度2.0σ）时，将产生显著的塑性变形。构件工作时发生断裂是不允许的；发生屈服或出现显著的塑性变形也是不允许的。所以，从强度方面考虑，断裂时构件是失效的一种形式；同样，发生屈服或出现显著的塑性变形也是构件失效的一种形式。这些失效现象都是强度不足造成的，因此，塑性材料的屈服点s σ（或屈服强度2.0σ）与脆性材料的抗拉强度b σ（或抗拉强度bc σ）都是材料的极限应力。 由于工程构件的受载难以精确估计，以及构件材质的均匀程度、计算方法的近似性等诸多因素，为确保构件安全，应使其有适当的强度储备，特别对于因失效将带来严重后果的构件，更应具备较大的强度储备。因此，工程中一般把极限应力除以大于1的系数n 作为工作应力的最大允许值，称为许用应力，用[]σ表示，即 塑性材料 []s s n σσ= 脆性材料 []b b n σσ= 式中，b s n n 、是与屈服点或抗拉强度对应的安全系数。 安全系数的选取是一个比较复杂的工程问题，如果安全系数取得过小，许用应力就会偏大，设计出的构件截面尺寸将偏小，虽能节省材料，但安全可靠性会降低；如果安全系数取得过大，许用应力就会偏小，设计出的构件截面积尺寸将偏大，虽构件能偏于安全，但需要多用材料而造成浪费。因此，安全系数的选取是否恰当当关系到构件的安全性和经济性。工程上一般在静载作用下，塑性材料的安全系数取5.2~5.1=s n 之间；脆性材料的安全系数取5.3~0.2=b n 之间。工程中对不同的构件选取安全系数，可查阅有关的设计手册。 2、；拉压杆的强度条件 为了保证拉压杆安全可靠地工作看，必须使杆内的最大工作应力不超过材料的拉压许用应力，即 []σσ≤=A F N max 式中，F N 和A 分别为危险截面的轴力和横截面面积。该式称为拉压杆的强度条件。 根据强度条件，可以解决下列三类强度计算问题： ⑴校核强度 若已知杆件的尺寸、所受的载荷及材料的许用应力，可用式（2-9）验算杆件