鞍座底板需要計算嗎？
疑問
一些剛用PVElite計算鞍座的朋友，會驚奇的發(fā)現(xiàn)：
鞍座底板竟然需要計算？！
NB鞍座底板計算竟然不合格？！
做國標設(shè)計的時候，可是沒有想過底板厚度的問題，SW6軟件里沒有輸入項，規(guī)范中也沒有要求計算底板厚度。
那么就有三個問題：
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底板厚度計算出處在哪里。
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PVElite底板厚度為什么那么厚？
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SW6不計算是否安全。
PV公式來源
PVElite底板厚度那么厚，是一直有人問的。
早在2010年就有人在PVElite的論壇里問：
為啥底板厚度和筋板沒有關(guān)系，為啥底板厚度需要100mm那么厚，為什么用Roarks的算法只要25mm厚？
鷹圖開發(fā)人員是這么回答的：
計算方法來自《Pressure vessel design manual》,這個方法是不考慮筋板對底板的影響的。
為什么PV那么厚
首先我們可以總結(jié)一下：
所有支撐的平板（裙座基礎(chǔ)環(huán)板，耳座底板，支腿底板，支承式底板，鞍座底板，分程隔板，儲罐邊緣板等）的計算方法，其實都來自同一個類型的公式的變化：受均布載荷的懸臂梁或矩形平板
比如：
PVElite的支腿計算
支腿底板的受力模型為一個懸臂梁，其上受均布載荷σc1(見NB/T47065.2-2018 A.29/30公式)。
在底板上取單位長度，則單位長度上的力P=σc1*B*1。該力產(chǎn)生的彎矩M=PB/2.其力小于許用應力，即
對于形狀如上圖所示的公式，都有個相似的特點
厚度和懸臂長度以及均布載荷根號成正比。
在《Pressure vessel design manual》一書中，如果將筋板放置在中心，那么懸臂長度為F/2，按照懸臂公式推導，很容易發(fā)現(xiàn)書中的公式少了一個平方。
一個底板當做懸臂梁計算，是非常保守的。那么當然會很厚了。
而且底板懸臂長度越長，厚度越厚，推導如下：
設(shè)B為底板寬度，A為底板長度，Q為底板的載荷，均布載荷為（Q/AB），t為底板厚度，他們之間的關(guān)系為：
化簡為：
也就是厚度和懸臂長度的根號成正比。
SW6底板未校核是不是很危險
PVElite算下來需要100厚，國人按照容器支座規(guī)范查下來只要30，而且未經(jīng)過計算。
這樣一來，不校核豈不是底板很危險？
在回答這個問題之前，我們不妨這樣思考：
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對比一下SW6的裙座基礎(chǔ)環(huán)板和PV的基礎(chǔ)環(huán)板
SW6來自于NB/T47041-2014，模型為： 無筋板時為受均布載荷的懸臂梁 有筋板時為兩邊簡支，一邊固支，一邊自由的矩形平板
PV的基礎(chǔ)環(huán)板同樣來自于《Pressure vessel design manual》，不管是不是有筋板，均采用懸臂梁，保守處理。
所以PV計算出來的厚度總是比SW6的厚度要厚很多。 但是可以說SW6計算出來不安全嗎？ 當然不可以！
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PV是保守處理采用的懸臂梁模型，但是實際情況和模型是有區(qū)別的。
鞍座筋板影響很大的，支座采用兩邊簡支，一邊固支，一邊自由的矩形平板更符合實際情況，當采用這種模型的時候，厚度會大幅度下降。
都按照ASME設(shè)計，不同的軟件可能會對一些結(jié)構(gòu)采用不一樣的算法，這些結(jié)構(gòu)的計算一般不是規(guī)范的要求，而是軟件商選擇的結(jié)果。
比如如下的底板：
當采用PV計算時，需要66厚。
但是采用Compress計算，只需要27mm厚。
國標的容器支座，已經(jīng)定了支座的最大允許載荷，其允許載荷和底板厚度是匹配的，所以不計算也不會有問題。
當然不放心的話，可以參考裙座基礎(chǔ)環(huán)板的矩形平板計算公式，將底板的筋板也考慮進去，通常都是可以通過的。
總結(jié)
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PV的計算模型是懸臂梁公式，保守，但是有時和實際偏差太遠，不經(jīng)濟。
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計算底板采用可以采用Roark的計算方法（也就是NB/T47041的帶筋板的基礎(chǔ)環(huán)板計算模型），結(jié)果更符合實際。同時建議PVElite修改一下支座底板和裙座基礎(chǔ)環(huán)板的計算方法。
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軟件的計算有時不代表規(guī)范的要求，當軟件提示不合格的時候，并不一定代表危險。
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