设计参考数据目录一、塔体的设计条件 (3)二、按计算压力计算塔体和封头厚度 (4)三、塔设备质量载荷计算 (4)四、风载荷与风弯矩计算 (6)五、地震载荷计算 (10)六、偏心弯矩计算 (11)七、各种载荷引起的轴向应力 (11)八、筒体和裙座危险截面的强度性校核 (13)九、塔体水压试验和吊装时的应力校核 (16)十、基础环设计 (17)十一、地脚螺栓计算 (19)十二、筒体与封头联接法兰的选取 (20)十三、主要符号说明 (22)十四、个人总结 (24)参考文献 (27)一、塔体的设计条件1、塔体的内径2000i D m =，塔高近似取40000H mm =；2.计算压力0.9c P Mpa =，设计温度150℃； 3、设置地区：基本风压值0q =300N/m ²，地震设防烈度8度，设计基本地震加速度0.2g ，地震分组为第二组；场地土类：I 类，地面粗糙度B 类。

4、塔内装有N=70层浮阀塔盘，塔盘间距450mm ，每层塔板上每块塔盘上存有介质高度为90w h mm =，塔板上介质密度为800kg/m ³；5、塔壳外表面层100mm ，保温层材料的密度300kg/m ³。

6、沿塔高每10层塔盘开设一个人孔，人孔数为7个，相应在人孔处安装平台为，平台宽1.0m ，单位质量150kg/㎡，包角180°。

7、塔体与裙座间悬挂一台再沸器，其操作质量为3800e m kg =，偏心距e=2000mm ；8、塔体与封头材料选用Q345R,其中5[]170a , []170M P a , 345t s M PM p a E σσσ====⨯，裙座材料选用Q235-B 。

9、塔体与裙座厚度附加量C=3mm ，裙座厚度附加量3mm 。

塔体与裙座对接焊缝，塔体焊接接头系数0.85φ=。

对该塔进行强度和稳定计算。

二、按计算压力计算塔体、封头和裙座厚度 1、塔体厚度计算 0.920006.252[]21700.850.9c i t c p D mm p δσϕ⨯===-⨯⨯-考虑厚度附加量C=3mm ，经圆整后取12n mm δ=。

2、封头厚度计算0.920006.242[]0.521700.850.50.9c i t c p D mm p δσϕ⨯===-⨯⨯-⨯考虑厚度附加量C=3mm ，经圆整后取12n mm δ=。

3、裙座厚度也取12mm 。

三、塔设备质量载荷计算 1、筒体圆筒、封头、裙座质量01m()()220122342.0242407.8510423817o i m D D H kgπρπ=-⨯⨯=-⨯⨯⨯=2、附属间质量 a m 010.255954a m m kg ==3、塔内构件质量02m2027075470751649344i m D kg ππ=⨯⨯=⨯⨯⨯=（浮阀塔盘质量752/kg m ） 4、保温层质量03m2203[(2.0240.2) 2.024](40 3.6)30047287m kgπ=+-⨯-⨯=5、平台、扶梯质量04m22041[(2.0242) 2.024]15074040426588m kgπ=+-⨯⨯⨯+⨯= 说明：单位面积质量2150/kg m ，笼式扶梯单位长度质量40/kg m ；笼式扶梯总高40m ，平台数量为7。

6、操作时物料质量05m220520.097080044=15834kgi w m D h N ππρ==⨯⨯⨯⨯说明：物料密度3800/kg m ρ=，塔板数N=70，塔板上液层高度0.09w h m =。

7、 充水质量为221000=114354kg 4w m π=⨯⨯⨯（40-3.6） 其中31000/w kg m ρ= 8、 各种质量载荷汇总将全塔分为9段，计算各质量载荷（计算中略有近似）全塔操作质量001020304052381716493728749881600158345954380079773a em m m m m m m m kg=++++++=+++++++= 全塔最小质量min 010203040.2238170.2164937287498816005954380050745a em m m m m m m kg=+++++=+⨯+++++= 水压试验时最大质量max 01020304238171649372874988114354595416003800178293a w em m m m m m m m kg =++++++=+++++++=四、风载荷与风弯矩计算 1、风载荷计算示例以2~3段为例计算风载荷3P63123033310()e P K K q f l D N -=⨯式中：1K ——体形系数，对圆筒形容器，10.7K =0q ——10m 高处基本风压值，20300/q N m = 3f ——风压高度变化系数，查表8-5得：3 1.0098f =3l ——计算段长度，36750l mm =3v ——脉动影响系数，由表得：30.72v = 1T ——塔的基本自振周期，对等直径、等厚度得圆截面塔：33011033.90-⨯=ie D ES Hm HT390.3310 1.75s -=⨯= ξ——脉动增大系数，根据自振周期1T ，由表查的： 2.50ξ=3z φ——振型系数，由表得：30.108z φ=23K ——风振系数332332.500.720.10811 1.1931.0098z v K f ξφ⨯⨯=+=+=3e D ——塔的有效直径。

设笼式扶梯与塔顶管线成90°，取下a 、b 中较大者。

30334.2e i s a D D K K δ=+++ 30340.22e i s ps b D D K d δδ=++++3400K mm =，0450d mm =，3100s ps mm δδ==432210001000296.36750A K mm l ⨯⨯===∑a b <，取33170.3e D mm =6312303336100.7 1.193300 1.0098675003170.3105413.76()e P K K qf l D N --=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯= 2、各段塔风载荷计算结果3、风弯矩计算 0-0截面：00128121812345 222w l l l M P P l P l l l l l -⎛⎫⎛⎫=+++⋯++++++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ()91047.169001047.1618009005413.76(1800180033755079.51(1800180067502375)9063.24(360067505900475032375)14668.53(3600675047505)21.50710N mm=⨯+⨯++⨯+++++++++⨯++++⨯+=⨯⋅ 1-1截面：1123823282345222w l l l M P P l P l l l l -⎛⎫⎛⎫=+++⋯+++++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 1047.169005413.76(18003375)5079.51(180067502375)6306.41(1800675047502375)7561.24(18006750475022375)9063.24(18006750475032375)10552.11(18006750475042375)14668.53(1800=⨯+⨯++⨯+++⨯++++⨯++⨯++⨯++⨯++⨯++⨯++⨯+95900675047505)21.36510N mm+⨯+=⨯⋅2-2截面：⎪⎭⎫ ⎝⎛++++⋯+⎪⎭⎫ ⎝⎛++=-222654364343322l l l l P l l P l P M w 95413.7633755079.51(67502375)6306.41(67504752375)7561.24(6750475022375)9063.24(6750475032375)10552.11(6750475042375)14668.53(6750475052950)1.29210N m m=⨯+⨯++⨯+++⨯+⨯++⨯+⨯++⨯+⨯++⨯+⨯+=⨯⋅五、地震载荷计算取第一振型阻尼比为10.02ξ= 则衰减指数0.050.020.90.950.550.02γ-=+=+⨯1 1.75T s =塔的总高度 H=40000mm 全塔操作质量 079773m kg = 重力加速度 29.81/g m s =地震影响系数1211max [0.2(T 5)]g T γαηηα=-- 由表查的16.0max =α（设防烈度8级） 由表查的g 0.3T =11(0.05)0.020.023758ξη-=+= 1210.050.050.0211 1.3190.06 1.70.06 1.70.02ξηξ--=+=+=++⨯1211max0.95[0.2(T 5T )][1.3190.20.2375(1.75 1.5)]0.160.0448g γαηηα=--=⨯--⨯= 计算截面距地面高度h ： 0-0截面：h=0 1-1截面：h=1800mm 2-2截面：h=3600mm等直径、等厚度的塔，/40000/20002015i H D ==>，按下列方法计 算地震弯矩。

0-0截面：'00101635E M m gH α-=8160.0448797739.8140000356.4110N mm=⨯⨯⨯⨯=⨯⋅00'0081.258.0110E E M M N mm --==⨯⋅1-1截面：)41410(17585.35.25.35.20111'h h H H Hg m M E +-=-α3.5 2.52.53.5880.0448797739.81(1040000144000018001754000041800 6.010N mm⨯⨯⨯=⨯-⨯⨯⨯+⨯=⨯⋅ 11'1181.257.510E EM M N mm --==⨯⋅ 2-2截面：)41410(17585.35.25.35.20122'h h H H Hg m M E +-=-α3.5 2.52.53.5880.0448797739.81(1040000144000036001754000036004) 5.610N mm⨯⨯⨯=⨯-⨯⨯⨯+⨯=⨯⋅ 22'2281.257.010E EM M N mm --==⨯⋅六、偏心弯矩计算838009.8120000.745610e e M m ge N mm ==⨯⨯=⨯⋅七、各种载荷引起的轴向应力 1、计算压力引起的轴向压应力1σ120000.950449c i S P D MPa σδ⨯===⨯其中1239s n C mm δδ=-=-=2、操作质量引起的轴向压应力2σ0-0截面：000000002797739.8113.84200010sb is es m g m g MPa A D σπδπ---⨯====⨯⨯ 裙座的有效厚度1239es n C mm δδ=-=-= 1-1截面：11110278361.39.8114.5752767sm m g MPa A σ--⨯==-=其中，11797731411.778361.3m kg -=-=，sm A 为人孔截面的截面积，查相关标准得：252767sm A mm = 2-2截面：22220275049.69.8113.0220009i e m g MPa D σπδπ--⨯===⨯⨯其中，220797731411.73311.775049.6m kg -=--= 3、最大弯矩引起的轴向应力3σ 0-0截面0000800max max 32215.821055.950.785200094sb is es M M MPa Z D S σπ---⨯====⨯⨯ 其中，最大弯矩ii M -max 取下式计算值中较大者： 000088max 000000max 88(15.070.7456)1015.82100.25(8.010.2515.070.7456)1012.5210w e E w e M M M N mm M M M M N mm -----⎧=+=+⨯=⨯⋅⎪=++=+⨯+⎨⎪⨯=⨯⋅⎩1-1截面：11811max 3714.7331055.962.63310sm M MPa Z σ--⨯===⨯式中sm Z ——裙座人孔截面的抗弯截面系数。