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1、第第1111章章 塔器设备设计塔器设备设计一、塔体壁厚的计算一、塔体壁厚的计算二、裙座设计二、裙座设计一、塔体壁厚的计算一、塔体壁厚的计算n n结构组成结构组成结构组成结构组成：n n塔体塔体塔体塔体筒节、封头筒节、封头筒节、封头筒节、封头和联接法兰和联接法兰和联接法兰和联接法兰n n内件内件内件内件塔板或填料塔板或填料塔板或填料塔板或填料及其支撑装置及其支撑装置及其支撑装置及其支撑装置n n裙式支座和附件裙式支座和附件裙式支座和附件裙式支座和附件人孔、进出料接人孔、进出料接人孔、进出料接人孔、进出料接管、各仪表接管、管、各仪表接管、管、各仪表接管、管、各仪表接管、液体和气体的分配液体和气体的
2、分配液体和气体的分配液体和气体的分配装置、塔外的扶梯、装置、塔外的扶梯、装置、塔外的扶梯、装置、塔外的扶梯、平台和保温层平台和保温层平台和保温层平台和保温层。填料塔填料塔板式塔板式塔一、塔体壁厚的计算一、塔体壁厚的计算n n塔器多属自支承式设备，一般都很高，且承受多种载荷作用。塔器多属自支承式设备，一般都很高，且承受多种载荷作用。塔器多属自支承式设备，一般都很高，且承受多种载荷作用。塔器多属自支承式设备，一般都很高，且承受多种载荷作用。塔体除应满足塔体除应满足塔体除应满足塔体除应满足强度条件强度条件强度条件强度条件外，还需满足外，还需满足外，还需满足外，还需满足稳定条件稳定条件稳定条件稳定条件
3、。n n1.1.1.1.按设计压力计算塔体及封头壁厚按设计压力计算塔体及封头壁厚按设计压力计算塔体及封头壁厚按设计压力计算塔体及封头壁厚按内（外）压容器及封头的有关规定，计算塔体及封头的按内（外）压容器及封头的有关规定，计算塔体及封头的按内（外）压容器及封头的有关规定，计算塔体及封头的按内（外）压容器及封头的有关规定，计算塔体及封头的有效厚度有效厚度有效厚度有效厚度S S S Se e e e和和和和S S S SeHeHeHeH。一、塔体壁厚的计算一、塔体壁厚的计算n n2.2.2.2.塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算工作介质压
4、力工作介质压力重量载荷重量载荷风载荷风载荷地震载荷地震载荷偏心载荷偏心载荷 力学模型力学模型：底：底部固定支撑的部固定支撑的悬臂梁。悬臂梁。一、塔体壁厚的计算一、塔体壁厚的计算n n2.2.塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算 塔设备重量载荷塔设备重量载荷塔设备重量载荷塔设备重量载荷 塔设备的操作质量（塔设备的操作质量（塔设备的操作质量（塔设备的操作质量（KgKgKgKg）：m m m m0 0 0 0=m=m=m=m01010101+m+m+m+m02020202+m+m+m+m03030303+m+m+m+m04040404+m+m+m+m05050505+m+m+m+ma a
5、 a a+m+m+m+me e e e 设备最大质量（设备最大质量（设备最大质量（设备最大质量（KgKgKgKg）（水压试验时的质量）：（水压试验时的质量）：（水压试验时的质量）：（水压试验时的质量）：m m m mmaxmaxmaxmax=m=m=m=m01010101+m+m+m+m02020202+m+m+m+m03030303+m+m+m+m04040404+m+m+m+mw w w w+m+m+m+ma a a a+m+m+m+me e e e 设备最小质量（设备最小质量（设备最小质量（设备最小质量（KgKgKgKg）（吊装时的质量，要考虑吊装时）（吊装时的质量，要考虑吊装时）（吊装
6、时的质量，要考虑吊装时）（吊装时的质量，要考虑吊装时的实际质量包含的内容）：的实际质量包含的内容）：的实际质量包含的内容）：的实际质量包含的内容）：m m m mminminminmin=m=m=m=m0102010201020102+m+m+m+m03030303+m+m+m+m04040404+m+m+m+ma a a a+m+m+m+me e e e一、塔体壁厚的计算一、塔体壁厚的计算n n2.2.塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算 塔设备重量载荷塔设备重量载荷塔设备重量载荷塔设备重量载荷 m m m m01010101塔设备壳体（包括裙座）质量，塔设备壳体（包括裙座）质量
7、，塔设备壳体（包括裙座）质量，塔设备壳体（包括裙座）质量，KgKgKgKg。根据求出的。根据求出的。根据求出的。根据求出的壁厚壁厚壁厚壁厚S S S Sn n n n、S S S Snsnsnsns、S S S SnHnHnHnH；m m m m02020202塔设备内构件质量，塔设备内构件质量，塔设备内构件质量，塔设备内构件质量，kgkgkgkg；（；（；（；（02020202指考虑部分内构件焊指考虑部分内构件焊指考虑部分内构件焊指考虑部分内构件焊在壳体上）在壳体上）在壳体上）在壳体上）m m m m03030303塔设备保温材料质量，塔设备保温材料质量，塔设备保温材料质量，塔设备保温材料质
8、量，kgkgkgkg；m m m m04040404平台；扶梯质量，平台；扶梯质量，平台；扶梯质量，平台；扶梯质量，kgkgkgkg；m m m m05050505操作时塔设备内物料质量，操作时塔设备内物料质量，操作时塔设备内物料质量，操作时塔设备内物料质量，kgkgkgkg，m m m ma a a a人孔、法兰、接管等附属件质量，人孔、法兰、接管等附属件质量，人孔、法兰、接管等附属件质量，人孔、法兰、接管等附属件质量，kgkgkgkg；m m m mw w w w设备内充水质量，设备内充水质量，设备内充水质量，设备内充水质量，kgkgkgkg；m m m me e e e设备的偏心质量，设
9、备的偏心质量，设备的偏心质量，设备的偏心质量，kgkgkgkg；一、塔体壁厚的计算一、塔体壁厚的计算n n2.2.塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算 地震载荷计算地震载荷计算地震载荷计算地震载荷计算简简简简化化化化假假假假设设设设：直直直直径径径径、壁壁壁壁厚厚厚厚沿沿沿沿高高高高度度度度变变变变化化化化的的的的圆圆圆圆筒筒筒筒形形形形直直直直立立立立设设设设备备备备，可可可可视视视视为为为为一一一一个个个个多多多多质质质质点点点点体体体体系系系系。每每每每一一一一直直直直径径径径和和和和壁壁壁壁厚厚厚厚相相相相等等等等的的的的一一一一段段段段长长长长度度度度间间间间的的的的质质
10、质质量量量量，可可可可处处处处理理理理为为为为作作作作用用用用在在在在该该该该段段段段高高高高度度度度1/21/21/21/2处的集中载荷处的集中载荷处的集中载荷处的集中载荷 高高高高度度度度h h h hk k k k处处处处的的的的集集集集中中中中载载载载荷荷荷荷m m m mk k k k所所所所引引引引起起起起的的的的水水水水平平平平地震力地震力地震力地震力 一、塔体壁厚的计算一、塔体壁厚的计算n n2.2.2.2.塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算 地震载荷计算地震载荷计算地震载荷计算地震载荷计算Cz-Cz-结构综合影响系
11、数，圆筒形直立设备取结构综合影响系数，圆筒形直立设备取CzCz；-设备基本自振周期为设备基本自振周期为T T1 1对应的地震影响系数值对应的地震影响系数值 ；令；令T=TT=T1 1按下图查；按下图查；-地震影响系数的最大值地震影响系数的最大值 按下表选取；按下表选取；T T设备自震周期，设备自震周期，s sT T1 1设备基本振型自振周期，按下两式进行计算设备基本振型自振周期，按下两式进行计算 Cz-Cz-结构综合影响系数，圆筒形直立设备取结构综合影响系数，圆筒形直立设备取CzCz；-设备基本自振周期为设备基本自振周期为T T1 1对应的地震影响系数值对应的地震影响系数值 ；令；令T=TT=
12、T1 1按下图查；按下图查；-地震影响系数的最大值地震影响系数的最大值 按下表选取；按下表选取；T T设备自震周期，设备自震周期，s sT T1 1设备基本振型自振周期，按下两式进行计算设备基本振型自振周期，按下两式进行计算 Cz-Cz-结构综合影响系数，圆筒形直立设备取结构综合影响系数，圆筒形直立设备取CzCz；-设备基本自振周期为设备基本自振周期为T T1 1对应的地震影响系数值对应的地震影响系数值 ；令；令T=TT=T1 1按下图查；按下图查；-地震影响系数的最大值地震影响系数的最大值 按下表选取；按下表选取；T T设备自震周期，设备自震周期，s sT T1 1设备基本振型自振周期，按下
13、两式进行计算设备基本振型自振周期，按下两式进行计算 一、塔体壁厚的计算一、塔体壁厚的计算n n2.2.2.2.塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算 地震载荷计算地震载荷计算地震载荷计算地震载荷计算 等直径、等壁厚设备的基本自振周期：等直径、等壁厚设备的基本自振周期：等直径、等壁厚设备的基本自振周期：等直径、等壁厚设备的基本自振周期：-不等直径或不等壁厚设备的基本自振周期不等直径或不等壁厚设备的基本自振周期 式中式中 h hi i第第i i段集中质量距地面的高度，段集中质量距地面的高度，mmmm；H Hi i塔顶至第塔顶至第i i段底截
14、面的高度，段底截面的高度，mmmm；H H塔设备总高，塔设备总高，mmmm；I I第第i i段的截面惯性矩，段的截面惯性矩，mm4mm4；I Ii i=0.393(D=0.393(Di i+S+Seiei)3S)3Seiei；m mi i第第i i段的操作质量，段的操作质量，kgkg；D Di i塔体内直径，塔体内直径，mmmm；E Ei i，E Ei-1i-1第第i i段，第段，第i-1i-1段塔材料的弹性模数，段塔材料的弹性模数，MPaMPa；一、塔体壁厚的计算一、塔体壁厚的计算n n2.2.2.2.塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷
15、的计算 地震载荷计算地震载荷计算地震载荷计算地震载荷计算式中式中式中式中 h h h hi i i i第第第第i i i i段集中质量距地面的高度，段集中质量距地面的高度，段集中质量距地面的高度，段集中质量距地面的高度，mmmmmmmm；H H H Hi i i i塔顶至第塔顶至第塔顶至第塔顶至第i i i i段底截面的高度，段底截面的高度，段底截面的高度，段底截面的高度，mmmmmmmm；H H H H塔设备总高，塔设备总高，塔设备总高，塔设备总高，mmmmmmmm；I I I I第第第第i i i i段的截面惯性矩，段的截面惯性矩，段的截面惯性矩，段的截面惯性矩，mmmmmmmm4 4 4
16、 4；I I I Ii i i i=0.393(D=0.393(D=0.393(D=0.393(Di i i i+S+S+S+Seieieiei)3 3 3 3S S S Seieieiei；m m m mi i i i第第第第i i i i段的操作质量，段的操作质量，段的操作质量，段的操作质量，kgkgkgkg；D D D Di i i i塔体内直径，塔体内直径，塔体内直径，塔体内直径，mmmmmmmm；E E E Ei i i i，E E E Ei-1i-1i-1i-1第第第第i i i i段，第段，第段，第段，第i-1i-1i-1i-1段塔材料的弹性模数，段塔材料的弹性模数，段塔材料的弹
17、性模数，段塔材料的弹性模数，MPaMPaMPaMPa；振型参数与系数振型参数与系数振型参数与系数振型参数与系数 h hk k计算截面计算截面I II I以上集中质量以上集中质量m mk k的作用点距地面的高度，的作用点距地面的高度，mmmm。一、塔体壁厚的计算一、塔体壁厚的计算n n2.2.2.2.塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算 地震载荷计算地震载荷计算地震载荷计算地震载荷计算 任意计算截面任意计算截面任意计算截面任意计算截面I I I II I I I的地震弯矩的地震弯矩的地震弯矩的地震弯矩h h计算截面距地面高度计算截面距地
18、面高度 等直径、等壁厚的设备任意截面等直径、等壁厚的设备任意截面I II I的地震弯矩的地震弯矩底部截面的地震弯矩底部截面的地震弯矩【注】【注】当当H/DH/Di i55时，设备为柔性结构，须考虑高振型影响，在进时，设备为柔性结构，须考虑高振型影响，在进行稳定或其他验算时，取地震弯矩值应为上列计算值的倍。行稳定或其他验算时，取地震弯矩值应为上列计算值的倍。一、塔体壁厚的计算一、塔体壁厚的计算n n2.2.2.2.塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算 风载荷计算风载荷计算风载荷计算风载荷计算自支承式塔设备受风压作用的示意图。塔体会自支承
19、式塔设备受风压作用的示意图。塔体会自支承式塔设备受风压作用的示意图。塔体会自支承式塔设备受风压作用的示意图。塔体会因风压而发生弯曲变形。吹到塔设备迎风面上因风压而发生弯曲变形。吹到塔设备迎风面上因风压而发生弯曲变形。吹到塔设备迎风面上因风压而发生弯曲变形。吹到塔设备迎风面上的风压值，随设备高度的增加而增加。为了计的风压值，随设备高度的增加而增加。为了计的风压值，随设备高度的增加而增加。为了计的风压值，随设备高度的增加而增加。为了计算简便，将风压值按设备高度分为几段，假设算简便，将风压值按设备高度分为几段，假设算简便，将风压值按设备高度分为几段，假设算简便，将风压值按设备高度分为几段，假设每段风
20、压值各自均布于塔设备的迎风面上。塔每段风压值各自均布于塔设备的迎风面上。塔每段风压值各自均布于塔设备的迎风面上。塔每段风压值各自均布于塔设备的迎风面上。塔设备的计算截面应该选在其较薄弱的部位，如设备的计算截面应该选在其较薄弱的部位，如设备的计算截面应该选在其较薄弱的部位，如设备的计算截面应该选在其较薄弱的部位，如截面截面截面截面0-00-00-00-0，1-11-11-11-1，2-22-22-22-2等。两相邻计算截面区间等。两相邻计算截面区间等。两相邻计算截面区间等。两相邻计算截面区间为一计算段；任一计算段的风载荷，就是集中为一计算段；任一计算段的风载荷，就是集中为一计算段；任一计算段的风
21、载荷，就是集中为一计算段；任一计算段的风载荷，就是集中作用在该段中点上的风压合力。作用在该段中点上的风压合力。作用在该段中点上的风压合力。作用在该段中点上的风压合力。任一计算段风载荷的大小，与设备所在地区的任一计算段风载荷的大小，与设备所在地区的任一计算段风载荷的大小，与设备所在地区的任一计算段风载荷的大小，与设备所在地区的基本风压值基本风压值基本风压值基本风压值q q q q0 0 0 0、设备的高度、直径、形状以及、设备的高度、直径、形状以及、设备的高度、直径、形状以及、设备的高度、直径、形状以及自振周期有关。自振周期有关。自振周期有关。自振周期有关。一、塔体壁厚的计算一、塔体壁厚的计算n
22、 n2.2.2.2.塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算 风载荷计算风载荷计算风载荷计算风载荷计算两相邻计算截面间的风载荷为：两相邻计算截面间的风载荷为：两相邻计算截面间的风载荷为：两相邻计算截面间的风载荷为：p p p p0 0 0 0=K=K=K=K1 1 1 1K K K K20202020q q q q0 0 0 0f f f f0 0 0 0l l l l0 0 0 0D D D De0e0e0e010101010-6-6-6-6 N N N N p p p p1 1 1 1=K=K=K=K1 1 1 1K K K K212
23、12121q q q q0 0 0 0f f f f1 1 1 1l l l l1 1 1 1D D D De1e1e1e110101010-6-6-6-6 N N N N P P P Pi i i i=K=K=K=K1 1 1 1K K K K2i2i2i2iq q q q0 0 0 0f f f fi i i il l l li i i iD D D Deieieiei10101010-6-6-6-6 N N N N 式中：式中：式中：式中：q q q q0 0 0 010101010米高度处的基本风压值。以一般空旷平坦地面、米高度处的基本风压值。以一般空旷平坦地面、米高度处的基本风压值。
24、以一般空旷平坦地面、米高度处的基本风压值。以一般空旷平坦地面、离地面离地面离地面离地面10101010米高度处，统计得到的米高度处，统计得到的米高度处，统计得到的米高度处，统计得到的30303030年一遇年一遇年一遇年一遇10101010分钟平均最分钟平均最分钟平均最分钟平均最大风速大风速大风速大风速v v v vmaxmaxmaxmax(m/s)(m/s)(m/s)(m/s)为标准，按照为标准，按照为标准，按照为标准，按照 计算得来的。计算得来的。计算得来的。计算得来的。一、塔体壁厚的计算一、塔体壁厚的计算n n2.2.2.2.塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载
25、荷的计算塔体承受的各种载荷的计算 风载荷计算风载荷计算风载荷计算风载荷计算f f f fi i i i风压高度处变化系数，在风压高度处变化系数，在风压高度处变化系数，在风压高度处变化系数，在100m100m100m100m以下时按表以下时按表以下时按表以下时按表171717173 3 3 3选取，中间值按内选取，中间值按内选取，中间值按内选取，中间值按内插法求取；插法求取；插法求取；插法求取；K K K K1 1 1 1体型系数（空气动力系数），对圆筒设备取体型系数（空气动力系数），对圆筒设备取体型系数（空气动力系数），对圆筒设备取体型系数（空气动力系数），对圆筒设备取K1K1K1K1；K K
26、 K K2i2i2i2i风振系数，当塔高风振系数，当塔高风振系数，当塔高风振系数，当塔高H20mH20mH20mH20m时，时，时，时，K K K K2i2i2i2i，当，当，当，当H20mH20mH20mH20m时取时取时取时取 ；脉动增大系数，按表脉动增大系数，按表脉动增大系数，按表脉动增大系数，按表171717174 4 4 4选取；选取；选取；选取；第第第第i i i i段脉动影响系数，按表段脉动影响系数，按表段脉动影响系数，按表段脉动影响系数，按表171717175 5 5 5选取；选取；选取；选取；第第第第i i i i段振型系数段振型系数段振型系数段振型系数 同一直径的两相邻计算
27、截面间距离，同一直径的两相邻计算截面间距离，同一直径的两相邻计算截面间距离，同一直径的两相邻计算截面间距离，mmmmmmmm；D D D Deieieiei设备各段的有效直径，设备各段的有效直径，设备各段的有效直径，设备各段的有效直径，mmmmmmmm；一、塔体壁厚的计算一、塔体壁厚的计算n n2.2.2.2.塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算 风载荷计算风载荷计算风载荷计算风载荷计算当笼式扶梯与进出口管布置成当笼式扶梯与进出口管布置成当笼式扶梯与进出口管布置成当笼式扶梯与进出口管布置成1801801801800 0 0 0时，时，
28、时，时，笼式扶梯与进出口管成笼式扶梯与进出口管成笼式扶梯与进出口管成笼式扶梯与进出口管成909090900 0 0 0布置时，取二式中较大者：布置时，取二式中较大者：布置时，取二式中较大者：布置时，取二式中较大者：D D D D0i0i0i0i设备各段的外径，设备各段的外径，设备各段的外径，设备各段的外径，mmmmmmmm；设备的保温层厚度，设备的保温层厚度，设备的保温层厚度，设备的保温层厚度，mmmmmmmm；K K K K3 3 3 3系数，笼式扶梯当量宽度，系数，笼式扶梯当量宽度，系数，笼式扶梯当量宽度，系数，笼式扶梯当量宽度，K K K K3 3 3 3=400mm=400mm=400
29、mm=400mm；一、塔体壁厚的计算一、塔体壁厚的计算n n2.2.2.2.塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算 风载荷计算风载荷计算风载荷计算风载荷计算K K K K4 4 4 4系数，操作平台当量宽度，系数，操作平台当量宽度，系数，操作平台当量宽度，系数，操作平台当量宽度，mmmmmmmm；计计计计算算算算段段段段设设设设备备备备的的的的长长长长度度度度、该该该该段段段段内内内内平平平平台台台台构构构构件件件件的的的的投投投投影影影影面面面面积积积积(不计入塔及空档的投影面积不计入塔及空档的投影面积不计入塔及空档的投影面积不计入塔
30、及空档的投影面积)，mmmmmmmm，mmmmmmmm2 2 2 2；d d d d0 0 0 0管线的外径，管线的外径，管线的外径，管线的外径，mmmmmmmm；管线保温层厚度，管线保温层厚度，管线保温层厚度，管线保温层厚度，mmmmmmmm。塔设备作为悬臂梁，在风载荷作用下产生弯曲变形。任意塔设备作为悬臂梁，在风载荷作用下产生弯曲变形。任意塔设备作为悬臂梁，在风载荷作用下产生弯曲变形。任意塔设备作为悬臂梁，在风载荷作用下产生弯曲变形。任意截面的风弯矩按下式计算：截面的风弯矩按下式计算：截面的风弯矩按下式计算：截面的风弯矩按下式计算：一、塔体壁厚的计算一、塔体壁厚的计算n n2.2.2.2.
31、塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算塔体承受的各种载荷的计算 偏心载荷计算偏心载荷计算偏心载荷计算偏心载荷计算 塔设备在顶部悬挂的分离器、热交换器、冷凝器等附属设塔设备在顶部悬挂的分离器、热交换器、冷凝器等附属设塔设备在顶部悬挂的分离器、热交换器、冷凝器等附属设塔设备在顶部悬挂的分离器、热交换器、冷凝器等附属设备对塔体产生偏心载荷。偏心载荷所引起的弯矩为：备对塔体产生偏心载荷。偏心载荷所引起的弯矩为：备对塔体产生偏心载荷。偏心载荷所引起的弯矩为：备对塔体产生偏心载荷。偏心载荷所引起的弯矩为：式中：式中：式中：式中：e e e e偏心重物的重心至塔设备中心线的
32、距离，偏心重物的重心至塔设备中心线的距离，偏心重物的重心至塔设备中心线的距离，偏心重物的重心至塔设备中心线的距离，mmmmmmmm。一、塔体壁厚的计算一、塔体壁厚的计算n n3.3.3.3.塔体稳定验算（压应力校核）塔体稳定验算（压应力校核）塔体稳定验算（压应力校核）塔体稳定验算（压应力校核）设计压力在塔体中引起的轴向应力：设计压力在塔体中引起的轴向应力：设计压力在塔体中引起的轴向应力：设计压力在塔体中引起的轴向应力：重量载荷在塔体中引起的轴向应力：重量载荷在塔体中引起的轴向应力：重量载荷在塔体中引起的轴向应力：重量载荷在塔体中引起的轴向应力：弯矩在塔体中引起的轴向应力弯矩在塔体中引起的轴向应
33、力弯矩在塔体中引起的轴向应力弯矩在塔体中引起的轴向应力：式中式中 计算截面处的最大弯矩，计算截面处的最大弯矩，一、塔体壁厚的计算一、塔体壁厚的计算n n3.3.3.3.塔体稳定验算（压应力校核）塔体稳定验算（压应力校核）塔体稳定验算（压应力校核）塔体稳定验算（压应力校核）压应力校核压应力校核压应力校核压应力校核 塔设备的危险工况塔设备的危险工况塔设备的危险工况塔设备的危险工况 内压塔设备为内压塔设备为内压塔设备为内压塔设备为停车停车停车停车工况工况工况工况，即：，即：，即：，即：外压塔设备为外压塔设备为外压塔设备为外压塔设备为操作操作操作操作工况工况工况工况，即：，即：，即：，即：内压设备内压
34、设备外压设备外压设备一、塔体壁厚的计算一、塔体壁厚的计算n n4.4.4.4.塔体拉应力验算塔体拉应力验算塔体拉应力验算塔体拉应力验算 内压塔设备为正常操作工况，即内压塔设备为正常操作工况，即内压塔设备为正常操作工况，即内压塔设备为正常操作工况，即 外压塔设备为非操作工况，即外压塔设备为非操作工况，即外压塔设备为非操作工况，即外压塔设备为非操作工况，即总总总总结结结结壁壁壁壁厚厚厚厚确确确确定定定定：综综综综合合合合按按按按设设设设计计计计压压压压力力力力、稳稳稳稳定定定定条条条条件件件件验验验验算算算算、抗抗抗抗拉拉拉拉强强强强度度度度验验验验算算算算三三三三种种种种情情情情况况况况确确确确
35、定定定定的的的的壁壁壁壁厚厚厚厚S S S Seieieiei的的的的大大大大小小小小，取取取取其其其其中中中中较较较较大大大大值值值值，再再再再加加加加上上上上壁壁壁壁厚厚厚厚附附附附加加加加量量量量，并并并并考考考考虑虑虑虑制制制制造造造造、运运运运输输输输、安安安安装装装装时时时时刚刚刚刚度度度度的的的的要要要要求，最终确定塔体壁厚。求，最终确定塔体壁厚。求，最终确定塔体壁厚。求，最终确定塔体壁厚。内压设备内压设备外压设外压设备备一、塔体壁厚的计算一、塔体壁厚的计算n n5.5.5.5.塔设备水压试验时的应力验算塔设备水压试验时的应力验算塔设备水压试验时的应力验算塔设备水压试验时的应力验
36、算 试验压力引起的环向应力试验压力引起的环向应力试验压力引起的环向应力试验压力引起的环向应力 试验压力引起的轴向应力试验压力引起的轴向应力试验压力引起的轴向应力试验压力引起的轴向应力 重力引起的轴向应力重力引起的轴向应力重力引起的轴向应力重力引起的轴向应力 弯矩引起的轴向应力弯矩引起的轴向应力弯矩引起的轴向应力弯矩引起的轴向应力一、塔体壁厚的计算一、塔体壁厚的计算n n5.5.5.5.塔设备水压试验时的应力验算塔设备水压试验时的应力验算塔设备水压试验时的应力验算塔设备水压试验时的应力验算 液压试验时圆筒材料许用轴向压应力：液压试验时圆筒材料许用轴向压应力：液压试验时圆筒材料许用轴向压应力：液压
37、试验时圆筒材料许用轴向压应力：计算所得的各项应力应满足下列要求：计算所得的各项应力应满足下列要求：计算所得的各项应力应满足下列要求：计算所得的各项应力应满足下列要求：二、裙座设计二、裙座设计n n1.1.1.1.裙座的结构组成裙座的结构组成裙座的结构组成裙座的结构组成座体；座体；基础环；基础环；螺栓座；螺栓座；管孔管孔人孔、人孔、引出管孔、引出管孔、排气管孔等。排气管孔等。圆筒形裙座圆筒形裙座制造方便，经济上合理，应用广泛；制造方便，经济上合理，应用广泛；圆锥形裙座圆锥形裙座应用于高塔应用于高塔 （DNDN2525或或DNDN1m1m，且，且H/DNH/DN3030）。）。二、裙座设计二、裙座
38、设计n n2.2.座体设计座体设计座体设计座体设计 基底危险截面基底危险截面基底危险截面基底危险截面 操作工况：操作工况：操作工况：操作工况：水压试验工况：水压试验工况：水压试验工况：水压试验工况：基底截面的最大弯矩，基底截面的最大弯矩，基底截面的最大弯矩，基底截面的最大弯矩，NmmNmmNmmNmm；基底截面的风弯矩，基底截面的风弯矩，基底截面的风弯矩，基底截面的风弯矩，NmmNmmNmmNmm；m m m m0 0 0 0塔设备的操作质量，塔设备的操作质量，塔设备的操作质量，塔设备的操作质量，kgkgkgkg；m m m mmaxmaxmaxmax设备的最大质量，设备的最大质量，设备的最大
39、质量，设备的最大质量，kgkgkgkg；Z Z Z Zsbsbsbsb基底截面的抗弯截面模量（基底截面的抗弯截面模量（基底截面的抗弯截面模量（基底截面的抗弯截面模量（），），），），mm3mm3mm3mm3；A A A Asbsbsbsb基底截面的面积（基底截面的面积（基底截面的面积（基底截面的面积（isisisisS S S Ss s s s），），），），mm2mm2mm2mm2；D D D Disisisis座体基底截面的内直径，座体基底截面的内直径，座体基底截面的内直径，座体基底截面的内直径，mmmmmmmm；设计温度下座体材料的许用应力，设计温度下座体材料的许用应力，设计温度下座体材
40、料的许用应力，设计温度下座体材料的许用应力，MPaMPaMPaMPa；S S S Ss s s s座体计算壁厚，座体计算壁厚，座体计算壁厚，座体计算壁厚，mmmmmmmm。二、裙座设计二、裙座设计n n2.2.座体设计座体设计座体设计座体设计 基底危险截面基底危险截面基底危险截面基底危险截面操作工况操作工况 水压试验工况水压试验工况 二、裙座设计二、裙座设计n n2.2.座体设计座体设计座体设计座体设计 人孔危险截面人孔危险截面人孔危险截面人孔危险截面 操作工况：操作工况：操作工况：操作工况：水压试验工况：水压试验工况：水压试验工况：水压试验工况：人孔或较大管线引出孔处最大弯矩，人孔或较大管线
41、引出孔处最大弯矩，人孔或较大管线引出孔处最大弯矩，人孔或较大管线引出孔处最大弯矩，NmmNmmNmmNmm；人孔或较大管线引出孔处风弯矩，人孔或较大管线引出孔处风弯矩，人孔或较大管线引出孔处风弯矩，人孔或较大管线引出孔处风弯矩，NmmNmmNmmNmm；人孔或较大管线引出孔处以上设备操作质量，人孔或较大管线引出孔处以上设备操作质量，人孔或较大管线引出孔处以上设备操作质量，人孔或较大管线引出孔处以上设备操作质量，kgkgkgkg；人孔或较大管线引出孔处以上设备液压试验质量，人孔或较大管线引出孔处以上设备液压试验质量，人孔或较大管线引出孔处以上设备液压试验质量，人孔或较大管线引出孔处以上设备液压试
42、验质量，kgkgkgkg；Z Z Z Zsmsmsmsm人孔或较大管线引出孔处抗弯截面模量。人孔或较大管线引出孔处抗弯截面模量。人孔或较大管线引出孔处抗弯截面模量。人孔或较大管线引出孔处抗弯截面模量。二、裙座设计二、裙座设计n n2.2.座体设计座体设计座体设计座体设计 人孔危险截面人孔危险截面人孔危险截面人孔危险截面 A A A Asmsmsmsm人孔或较大管线引出孔处的截面积。人孔或较大管线引出孔处的截面积。人孔或较大管线引出孔处的截面积。人孔或较大管线引出孔处的截面积。A A A Am m m m=2=2=2=2l lm m m mS S S Sm m m m mm mm mm mm2
43、2 2 2 b b b bm m m m人孔或较大管线引出孔接管处水平方向的最大宽度，人孔或较大管线引出孔接管处水平方向的最大宽度，人孔或较大管线引出孔接管处水平方向的最大宽度，人孔或较大管线引出孔接管处水平方向的最大宽度，mmmmmmmm；S S S Seseseses裙座有效壁厚，裙座有效壁厚，裙座有效壁厚，裙座有效壁厚，mmmmmmmm；l lm m m m人孔或较大管线引出孔加强段长度，人孔或较大管线引出孔加强段长度，人孔或较大管线引出孔加强段长度，人孔或较大管线引出孔加强段长度，mmmmmmmm；D D D Dimimimim、R R R Rimimimim人孔或较大管线引出孔处裙座
44、截面内直径和内半径，人孔或较大管线引出孔处裙座截面内直径和内半径，人孔或较大管线引出孔处裙座截面内直径和内半径，人孔或较大管线引出孔处裙座截面内直径和内半径，mmmmmmmm；S S S Sm m m m人孔或较大管线引出孔处加强段的厚度，人孔或较大管线引出孔处加强段的厚度，人孔或较大管线引出孔处加强段的厚度，人孔或较大管线引出孔处加强段的厚度，mmmmmmmm。二、裙座设计二、裙座设计n n3.3.基础环设计基础环设计基础环设计基础环设计 基础环尺寸的确定基础环尺寸的确定基础环尺寸的确定基础环尺寸的确定D Disis裙座基底截面的内径，裙座基底截面的内径，mmmm；D D0b0b基础环外径，
45、基础环外径，mmmm；D Dibib基础环内径，基础环内径，mmmm；二、裙座设计二、裙座设计n n3.3.基础环设计基础环设计基础环设计基础环设计 基础环厚度计算基础环厚度计算基础环厚度计算基础环厚度计算 基础环底面上所产生的最大组合轴向压应力为：基础环底面上所产生的最大组合轴向压应力为：基础环底面上所产生的最大组合轴向压应力为：基础环底面上所产生的最大组合轴向压应力为：Z Zb b基础环的抗弯截面模量，基础环的抗弯截面模量，基础环的抗弯截面模量，基础环的抗弯截面模量，mmmm3 3；A Ab b基础环的面积，基础环的面积，基础环的面积，基础环的面积，mmmm2 2；S Sb b基础环的厚度
46、，基础环的厚度，基础环的厚度，基础环的厚度，mmmm；须满足须满足须满足须满足 R Ra a（混凝土基础的许用应力）（混凝土基础的许用应力）（混凝土基础的许用应力）（混凝土基础的许用应力）二、裙座设计二、裙座设计n n3.3.基础环设计基础环设计基础环设计基础环设计 基础环厚度计算基础环厚度计算基础环厚度计算基础环厚度计算 基础环底面上所产生的最大组合轴向压应力为：基础环底面上所产生的最大组合轴向压应力为：基础环底面上所产生的最大组合轴向压应力为：基础环底面上所产生的最大组合轴向压应力为：Z Zb b基础环的抗弯截面模量，基础环的抗弯截面模量，基础环的抗弯截面模量，基础环的抗弯截面模量，mmm
47、m3 3；A Ab b基础环的面积，基础环的面积，基础环的面积，基础环的面积，mmmm2 2；S Sb b基础环的厚度，基础环的厚度，基础环的厚度，基础环的厚度，mmmm；须满足须满足须满足须满足 R Ra a（混凝土基础的许用应力）（混凝土基础的许用应力）（混凝土基础的许用应力）（混凝土基础的许用应力）注意注意注意注意基础环上的最大压应力值基础环上的最大压应力值基础环上的最大压应力值基础环上的最大压应力值 认为是作用在基础认为是作用在基础认为是作用在基础认为是作用在基础环底面上的均匀载荷。环底面上的均匀载荷。环底面上的均匀载荷。环底面上的均匀载荷。二、裙座设计二、裙座设计n n3.3.基础环
48、设计基础环设计基础环设计基础环设计 基础环厚度计算基础环厚度计算基础环厚度计算基础环厚度计算 A.A.A.A.基础环上无筋板时基础环上无筋板时基础环上无筋板时基础环上无筋板时，基础环作为悬壁梁，在均布载荷的，基础环作为悬壁梁，在均布载荷的，基础环作为悬壁梁，在均布载荷的，基础环作为悬壁梁，在均布载荷的作用下，其最大弯曲应力为：作用下，其最大弯曲应力为：作用下，其最大弯曲应力为：作用下，其最大弯曲应力为：基础环厚度计算：基础环厚度计算：基础环厚度计算：基础环厚度计算：B.B.B.B.基础环上有筋板基础环上有筋板基础环上有筋板基础环上有筋板时，基础环的厚度计算：时，基础环的厚度计算：时，基础环的厚
49、度计算：时，基础环的厚度计算：M Ms s计算力矩；取矩形板时计算力矩；取矩形板时X X，Y Y轴的弯矩轴的弯矩M Mx x，M My y中的绝对值较大者，按表中的绝对值较大者，按表17-917-9计算，。计算，。基础环厚度求出后，应加上壁厚附加量基础环厚度求出后，应加上壁厚附加量2mm2mm，并，并圆整到钢板规格厚度，但不得小于圆整到钢板规格厚度，但不得小于12mm12mm。二、裙座设计二、裙座设计n n4.4.4.4.基础螺拴计算基础螺拴计算基础螺拴计算基础螺拴计算 基础中由螺栓承受的最大拉应力为：基础中由螺栓承受的最大拉应力为：基础中由螺栓承受的最大拉应力为：基础中由螺栓承受的最大拉应力
50、为：设备底部截面地震弯矩，设备底部截面地震弯矩，设备底部截面地震弯矩，设备底部截面地震弯矩，NmmNmmNmmNmm。如果如果如果如果B B B B0000，则设备自身足够稳定，为了固定设备位置，则设备自身足够稳定，为了固定设备位置，则设备自身足够稳定，为了固定设备位置，则设备自身足够稳定，为了固定设备位置，应使用一定数量的地脚螺栓。应使用一定数量的地脚螺栓。应使用一定数量的地脚螺栓。应使用一定数量的地脚螺栓。如果如果如果如果B B B B 0 0 0 0，则设备必须安装地脚螺栓，并须进行计算。计，则设备必须安装地脚螺栓，并须进行计算。计，则设备必须安装地脚螺栓，并须进行计算。计，则设备必须安