（學(xué)習(xí)筆記，沒(méi)有經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的推導(dǎo)，僅供參考）

問(wèn)題的提出

錨固儲(chǔ)罐螺栓座的設(shè)計(jì)，GB50341沒(méi)有給出計(jì)算方法，不過(guò)GB50341的“母本”API650的5.12.6條推薦按AISI T 192第II卷，第V 部分（標(biāo)準(zhǔn)原文如此，實(shí)際應(yīng)為VII部分） “Anchor Bolt Chairs.” 設(shè)計(jì)。

AISI T 192在百度上找不到，但可以通過(guò)適當(dāng)途徑，在墻外的SCRIBD文庫(kù)網(wǎng)站上查到，下載要付費(fèi)，這部分也就三頁(yè)，還是截屏好了（見(jiàn)下圖）。文獻(xiàn)[1]是對(duì)這個(gè)Part VII較為完整的翻譯，可以參考。

PVDesktop軟件圓筒形儲(chǔ)罐計(jì)算中的“帶補(bǔ)強(qiáng)板（墊板）的錨固”設(shè)計(jì)，給出的螺栓座墊板寬度為sqrt(D*t)（其中，D為儲(chǔ)罐直徑，t為底圈罐壁厚度），但對(duì)墊板高度卻沒(méi)有明確要求，乍看讓人有點(diǎn)不解。ASIST 192, Vol.II, Part VII明確指出，” Maximum recommended stress… This is a local stress OCCURRING JUSTABOVE THE TOP CHAIR. Since it diminishes rapidly away from the chair ”。

和WRC107、WRC297公報(bào)一樣，該AISI Part VII也是源自P. P. Bijlaard的研究成果（見(jiàn)下圖）。參考WRC公報(bào)中對(duì)補(bǔ)強(qiáng)圈尺寸的要求（補(bǔ)強(qiáng)圈寬度大于1.65*sqrt(R*t)，見(jiàn)HG/T20582第26部分的編制說(shuō)明，P409），若將上述墊板寬度視為蓋板（或筋板）外邊緣到墊板外邊緣的距離，而不是指墊板周向上的長(zhǎng)度，似乎更為合理。

需要指出的是，與WRC公報(bào)中典型的局部應(yīng)力計(jì)算模型（立式容器的耳座）不同，儲(chǔ)罐螺栓座筋板下端是與罐底板鉸接的，并且緊挨著筒體端部，這點(diǎn)與裙座上的螺栓座相似。

那么問(wèn)題來(lái)了，JB/T4712.3標(biāo)準(zhǔn)中的立式容器耳座，我們平時(shí)見(jiàn)到的地腳螺栓座，其墊板的尺寸遠(yuǎn)小于WRC公報(bào)中對(duì)補(bǔ)強(qiáng)板尺寸寬度的要求，那么我們儲(chǔ)罐上的螺栓座墊板尺寸怎么取合適？

解決思路

按照JB/T4712.3釋義3.6.3.1中“由支座彎矩引起的局部應(yīng)力按照AD規(guī)范S3/4中主方法進(jìn)行計(jì)算”的指引，在德國(guó)壓力容器規(guī)范 ”AD 2000 CODETechnical Rules for Pressure Vessels” 的”S3/4 Vessels with support brackets” 一章中，我們找到了JB/T4712.3耳座墊板尺寸的來(lái)由，見(jiàn)下圖。

若要了解AD 2000 CODE S3/4的原理，可以移步英國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)”BS 5500 Specification for unfired fusion welded pressurevessels”. BS 5500 在 “Annex G G.3.1.5 Reinforcing plates for brackets” 中給出了加強(qiáng)板（墊板）邊緣處彎曲應(yīng)力、表面應(yīng)力計(jì)算式（A safeapproximation for the maximum stresses in the REINFORCING PLATE, which occursat the edges of the actual loaded area…）。

當(dāng)支座處襯托板（墊板）的寬度（由局部載荷作用區(qū)的外周邊量起）大于1.65*sqrt(R*t)時(shí)，在計(jì)算殼體上各項(xiàng)應(yīng)力時(shí)允許以襯托板和殼體壁厚之和代替殼體壁厚，否則就不能計(jì)及襯托板的加強(qiáng)作用[2]。但即使墊板尺寸不滿足上述要求，它實(shí)際上也是能夠起到降低應(yīng)力的作用。

BS 5500 G.3.1.5以及HG/T 20582 第26部分是這樣解決的：在計(jì)算外載荷時(shí)計(jì)及墊板的厚度，但在計(jì)算由外載引起的應(yīng)力時(shí)不計(jì)入墊板壁厚。

這也就能理解AD 2000或JB/T4712.3中耳座墊板尺寸為什么那么小，既可以保證強(qiáng)度，又不浪費(fèi)材料。

解決辦法

上式為PVDesktop罐壁局部應(yīng)力計(jì)算式，式中已將墊板厚度計(jì)入應(yīng)力計(jì)算，如果地腳螺栓座墊板不按程序給出的要求取值（br值），那么有可能出現(xiàn)設(shè)計(jì)不足。

對(duì)比發(fā)現(xiàn)，采取適當(dāng)提高螺栓座高度等措施可有效降低罐壁局部應(yīng)力，這要比通過(guò)設(shè)置一塊“巨大”的墊板來(lái)得美觀和經(jīng)濟(jì)。

所以，我們的解決辦法是，首先按“不帶補(bǔ)強(qiáng)板的螺栓座”進(jìn)行計(jì)算，強(qiáng)度裕量可以留小一點(diǎn)，這樣加上尺寸較小的墊板（尺寸按結(jié)構(gòu)上的需要確定，厚度一般取筒體壁厚），就足以保證設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

參考文獻(xiàn)

[1] 張志強(qiáng) 等. 儲(chǔ)罐錨栓座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法. 油氣儲(chǔ)運(yùn), 2015, 34(10).

[2] 丁伯民 等. 殼體局部應(yīng)力計(jì)算方法的分析與匯總. 化工設(shè)備設(shè)計(jì), 1994,(4)

英文難啃，推薦兩篇關(guān)于BS 5500 G.3.1.5的中文文獻(xiàn)。

[3] 竺基梅. 容器殼體由懸掛式支座引起的局部應(yīng)力計(jì)算. 化工設(shè)備設(shè)計(jì), 1983(4).

[4] 玉增鳳 譯. 對(duì)BS5500附錄G 中圓筒形殼體由局部載荷引起的應(yīng)力計(jì)算方法的幾點(diǎn)意見(jiàn). 化工設(shè)備設(shè)計(jì),1985(3).