静置常压焊接热塑性塑料储罐（槽）
6.单壁矩形储槽设计
6.1定义、符号及缩写
6.1.1定义
6.1.1.1槽壁 Skin
储槽的基础结构件。
6.1.1.2加强筋Stiffener
水平或竖直的附在槽体外表面的部分。
6.1.1.3四壁 Wall
包括各加强筋的储槽外壳。
6.1.1.4区格 Panel
槽壁各加强筋之间的区域。
6.1.1.5U形加强筋 U-frame
贯通储槽底部和侧壁的“U”型加强筋。
6.1.2符号及缩写
E ——加强材料的弹性模量(塑性材料与Ec相符)，MPa
Ec(al.)D ——设计条件下(温度、应力、时间、介质)材料的许用塑变模量MPa, 见附录G
F ——力，N
f ——大挠度，mm
J ——加强材料的惯性矩，mm4
k ——槽壁挠度修正系数
M ——弯矩，Nmm
N ——刚性系数
P ——储槽底部大静压力，MPa
PD ——罐盖均布载荷，MPa
Pm —— 用于计算槽壁厚度的静压力平均值，MPa
P1 ——用于加强筋计算的压力平均值，MPa
t ——槽壁或槽盖厚度，mm
W ——槽口加强筋板的抗弯模量，mm3
X ——储槽长度，或竖向加强筋之间的距离，mm
x/ —— 竖向加强筋之间的计算长度，mm
y ——储槽高度或水平加强筋之间的距离，mm
y/—— 水平加强筋之间的计算高度，mm
z ——储槽或槽盖的宽度，mm
α1～α5——变形系数
β1～β5——应力系数
бal ——许用应力，MPa ，见附录G
6.2设计计算的总则
本章的计算方法仅适用于图11～图15储槽的设计。
焊接应位于弯矩小的部位，弯矩分布见图16、17、18。
注：设计时应考虑槽壁和其它外部加强结构之间的热膨胀差异。
大挠度应不大于相应槽壁厚度的二分之一。即：f≤0.5t。
有关储槽的构造详图参见附录D。
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| 图11无筋储槽 |
图12带槽口加强筋的储槽 |
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图13带水平加强筋储槽 |
图14 带U型加强筋储槽 |
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图15带水平和竖直加强筋储槽 |
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6.3均匀刚性支撑的无筯储槽
6.3.1总则
槽壁小厚度的计算依据储槽长度x及高度ｙ的比值，见图16。槽底厚度应不小于槽壁厚度的0.8倍。
6.3.2长高比 x/y <０.5
槽壁小厚度应按公式（14）计算：
 …………………………………………… （14）
1：用于计算槽壁厚度t的公式（14）中,槽壁假定为两端固结、受均匀荷载的梁。分母中系数的计算值为2，参考测试值，该系数提高到２.5。
槽壁的大挠度应按公式（15）计算：
 ……………………………………………（15）
修正系数k，在1（x<y）和2（x/y≈0.5）之间取值。
2：用于计算挠度的公式（２）中，槽壁假定为两端固结、受均匀荷载的梁，分母里的系数为32。当然，在特定的载荷工况下，基于平板理论的公式更精确，如果x/y≈0.5，导出的系数为68。因此导入了修正系数k。它主要取决于x/y的值，来算出更精确的结果。
6.3.3长高比0.5≤x/y≤4
槽壁小厚度应按公式（16）计算：
 ……………………………………………（16）
槽壁大挠度应按公式（17）计算：
 ……………………………………………（17）
β1、α1的值见表1。
6.3.4长高比x/y>4
槽壁小厚度应按公式（18）计算：
 ……………………………………………（18）
槽壁的大挠度依据公式（19）计算：
 ……………………………………………（19）
注：在此槽壁被假定为受三角形载荷的悬臂梁。
6.4均匀刚性支撑带槽口加强筯储槽
6.4.1槽壁厚度的计算
6.4.1.1总则
计算槽壁小厚度时，假定槽口加强筋构成固端支撑，见图17。槽底厚度应不小于槽壁厚度的0.8倍。
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P/2=平均静压值
图17带槽口加强筋储槽的弯矩分布图 |
6.4.1.2长高比 x/y <０.5
槽壁小厚度应按公式（20）计算：
 ……………………………………………（20）
- 注1:在计算槽壁厚度t的公式（20）中, 槽壁假定为两端固结受均布荷载的梁，在分母中的系数为2，参考测试值，该系数提高到3 。
槽壁大挠度应按公式（21）计算：
 ……………………………………………（21）
修正系数k，在1（x<y）和2（x/y≈0.5）之间取值。
2: 用于计算挠度的公式（21）中，槽壁假定为两端固结、受均匀荷载的梁，分母里的系数为32。当然，在特定的载荷工况下，基于板理论的公式更精确，如果x/y≈0.5，系数为68。因此导入了修正系数k。它主要取决于x/y的比值，来算出更精确的结果。
6.4.1.3长高比0.5≤x/y≤2
槽壁小厚度应按公式（22）计算：
 ………………………………………（22）
槽壁大挠度应按公式（23）计算：
 ………………………………………（23）
β2、α2值见表1。
6.4.1.4长高比x/y > 2
槽壁小厚度应按公式（24）计算：
 ………………………………………（24）
槽壁大挠度应按公式（25）计算：
 ………………………………………（25）
注：在此槽壁被认为是受三角形载荷一端固结、一端铰接的梁。
6.4.2槽口加强筯的计算
槽口加强筋挠度的计算，取受均布载荷的简支梁（f=5/384）和两端固结梁（f=1/384）挠度的平均值。槽口加强筋承担的载荷为该侧槽壁载荷的1/5。该加强筋作为槽壁的固定支撑，所以挠度不应大于长度和高度较小者的1%。檐口肋板的挠度应按公式（26）计算：
 ……………………………………（26）
注：比值 p/1280 源于公式：
槽口加强筋大弯矩应按公式（27）计算：
 ……………………………………（27）
槽口加强筋抗弯模量应按公式（28）计算：
 ……………………………………（28）
当将此挠度应用于设计计算时，槽口加强筋惯性矩应按公式（29）计算：
 ……………………………………（29）
注：槽口加强筋的弯矩，认为是两端简支和两端固结的中间态：
认为槽壁是底部固定，槽口加强筋处铰支，因此，槽口加强筋的载荷为槽壁载荷的1/5。
当P为储槽底压力时，可以推导出以下公式：
挠度也采取同样的步骤，见公式（26）。
6.5均匀刚性支撑带水平加强筋的储槽
6.5.1总则
本设计原则上用于大型储槽。储槽厚度应依据每个区格分别计算。区格的高度也可以通过上述办法确定，尽可能与槽壁的厚度相匹配。另一方面，区格的高度可以设定，以使每个加强筋受力均衡。加强筋的重量忽略不计。
槽底的厚度应与槽壁厚度相近。
6.5.2小槽壁厚度的计算
6.5.2.1概述
每个区格依据其位置及长高比确定计算方法，高度y由区格高度yn (n=1,2,3…)替代。
6.5.2.2上端区格的计算
依据6.4.1所示的公式计算此区格时，用区格下部压力作为区格的侧压力计算。
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