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K——超载系数，可取K?1.2。
根据GB150规定，拱顶罐设计压力取顶端设计外压与设计内压的最大值，所以设计压力P?1946.44Pa。
5.5.油罐罐顶校核
包边角钢与罐顶之间采用的连接较弱，仅需在外侧采用单面连续焊，以保证储罐的密闭。焊脚高度不宜大于罐顶板厚度的3/4，且不大于4mm，所以本设计包边角钢焊脚高度为3mm。这样做的目的在于，万一储罐内部超压，尽可能从此处掀起顶盖而迅速泄压，减小罐体及罐顶破坏，避免造成更大的损失。因此，采用弱顶结构在泄压方面具有重要的意义。
判定储罐的侧压稳定条件为：
Pcr?P0 （5-6）
式中：Pcr——罐壁许用临界压力，Pa； P0——罐体设计外压，Pa。
当Pcr?P0时，就可以认为罐壁具备了足够的抗风能力，否则必须设置加强圈以提高储罐的抗外压能力。
应用SH3046-92《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》推荐的加强圈的设计方法。该方法是根据薄壁短圆筒在外压作用下的临界压力得到的， 罐壁的许用临界压力：
[Pcr]?2Et2R231?V2
E——弹性模量，Pa； t——球壳厚度，cm；
?? （5-6)
式中：?Pcr?——罐顶的许用外压，Pa；
R——球壳的曲率半径，cm； V——波桑系数，取0.3。 所以可计算得：
R31?V1946.44?3?1?0.3
试验值比上述理论小2~2.5倍，而工程上拱顶为钢板拼焊，几何形状误差大，取许用
1压力?P?为Pcr的12（安全导数n=12），则加肋球壳许用外压力（外载荷）为：
[Pcr]?2Et22?2??2?192?109?0.822?2??23761.10Pa1212
设计压力P?1946.44Pa，所以该球壳安全。
?P???Pcr??23761.10?1980.0Pa
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第6章 抗震计算
6.1 储罐震害及分析
立式钢形圆柱储罐对于承受静液压力是非常有效的，能充分发挥金属的抗拉能力，并有很好的延展性，因而很节省材料，在工程中得到了广泛的应用。由于静液压力是随着液深增加，所以储罐往往设计成变壁厚的圆柱壳，对于一般的储罐，罐半径R与最后的底圈壁板厚度之比往往要超过1000，设计时管壁只考虑环向拉应力作用，不考虑边缘效应引起的弯曲应力。
由于储罐抗震性能不好且抗震措施未完善解决，所以在近年来国内外地震中，储罐的震害屡见不鲜，更为严重的是储罐的破坏有时还伴有火灾、爆炸和环境污染等次生灾害。 1976年7月28日，中国唐山地区发生7.9级地震。天津化工厂和唐山钢厂各有两个1000m3的燃料油罐最下圈壁板发生外臌屈曲，角焊缝开裂，罐内储油全部泄漏；罐壁与罐底环形板之间的角焊缝，最下层壁板与第二层壁板之间的环焊缝破裂多处；在裂度11度的地区，两座1000m3油罐罐壁下部有明显外凸，其中一座罐壁与底板连接处，壁板开裂，形成长2250mm、高80mm的裂口，罐内三百多吨汽油全部漏出；在裂度8度的地区，有一座正在建设的5000m3拱顶油罐由于罐基础出现喷砂现象把罐体向上顶起，形成锥体，罐底中心比周边高出500mm，使底板与基础脱离；另一座1000m3的无力矩油罐，由于罐地基为软填土发生不均匀沉降，在主震方向东南一侧下沉约500mm，并向东南方向移动700mm，油罐倾斜，油品从管顶上部人孔流出。
由此可见，地震危害不仅仅影响储罐的结构，更有一系列的连续影响，所以除了在选择建设地点是要注意以外，罐体的抗震设计也是必不可少的一部分。
6.2 地震作用
计算地震作用时，油罐的地震影响系数应根据建罐地区的抗震防裂度、设计地震分组、场地类别和油罐基本周期，按照图6—1选取。
图6—1 地震影响系数?曲线
抗震防裂度和设计地震分组应按照现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011—2001附录A采用，场地类别由业主提供的书面资料确定。
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6.3 地震计算参数
Tg为反应谱特征周期，按图6-2选取。
图6-2 特征周期
?max是水平地震影响系数的最大值，按照图6-3选取。
图6-3 水平地震周期影响系数
T为油罐基本周期。当计算罐壁底部水平地震剪力及弯矩时，T采用罐液耦连振动基本周期Tc；当计算罐内液面晃动液高时，T采用储液晃动基本周期Tw。
6.3.1 储罐的罐液耦连振动基本周期
Tc?KcHwR?3 （6-1）
式中：TC——储罐与储液耦连振动基本周期，s； R——油罐内半径，m；
?3——罐壁距离底板1/3高度处的有效厚度，mm； Hw——油罐设计最高液位，m； Kc——耦连振动周期系数； D——油罐内经，m。
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吉林化工学院课程设计II 图6-4 耦连振动周期系数
所以，储罐与储液耦连振动基本周期
Tc?KcHwR?3?0.430?10?3?10.37?9.7-2?1.38?10s-210.0?10
6.3.2 储液晃动基本周期
Tw?KsD （6-2）
式中：Tw——储液晃动基本周期，s； Ks——晃动周期系数；
图6-5 晃动周期系数
所以储液晃动基本周期
Tw?KsD?1.064?19.51?4.70s。
6.3.3 罐壁底部水平地震剪力
Q0?Cz?Y1mgm?m1Ft （6-3）
（6-4）
式中：Q0——地震作用下，罐底的水平剪力，MN； Cz——综合影响系数，0.4； ?——地震影响系数； Y1——罐体影响系数，1.10； g——重力加速度，9.8m/s；
m——产生地震作用的等效储液质量，kg； ml——储液总质量，kg； Ft——动液系数；
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