我们回顾一下矩形容器设计系列文章。

平板矩形容器由于制造简单，空间利用率高，在石油、化工、废水处理等行业应用较广。

目前矩形容器的设计计算有3种方法：

① 按 GB/T 150-2024 附录 A <非圆形截面容器>，由于其分析的是受内压作用的情况 ，对液体静压作用下矩形容器的计算并不准确（内压载荷是均布的，液体静压载荷是沿高度三角形分布）。

② 等效面积法，这种方法仅考虑了应力，而没考虑变形，计算出的容器壁厚很薄，通常4～8mm，需增加很多加强筋才能满足要求。这种结构不利于控制侧壁的焊接变形，也不利于在侧壁上开孔及布置控制仪表等。

③ 按 NB/T 47003.1-2022 进行计算，其力学模型见下图：

力学模型 👇

将罐壁板沿纵向分解成具有一定宽度的简支梁，沿横向分解成具有一定宽度的固支梁，用薄板弯曲理论分析其应力与变形，再用校正系数α（应力计算系数）和β（挠度计算系数）作一定的补偿。

按 NB/T 47003.1-2022 计算的壁板有两种力学模型：

1、四边简支（如顶边加固的壁板）；

2、三边简支一边自由（如顶边不加固）。

基本是以经典纳维叶（Navier, C.L.）解或李维（Levy, M.）解为基础，推导出壁板厚度与挠度的计算公式。

当储罐顶部有一定厚度的与壁板相连的盖板时，可不要顶部加强筋，且其刚性比后者要好。

各型式矩形容器特点汇总 👇

类型	小型	中型				较大型
代号及名称	A型 不加固型	B型 顶边加固型	C型 垂直加固型	D型 横向加固型	E型 垂直和横向联合加固型	F型 双向水平拉杆加固型	G型 带双向水平联杆垂直加固型
加固方式	不加固	顶边加固	顶边加固、垂直加固	顶边加固、横向加固	顶边加固、垂直加固、横向加固	顶边加固、内部壁板由双向水平拉杆加固	顶边加固、内部垂直加固、内部双向水平联杆加固
设计元件	顶板[可选]、底板、壁板	顶板[可选]、底板、壁板、顶边加固件	顶板[可选]、底板、壁板、顶边加固件、垂直加固件、拉杆[可选]	顶板[可选]、底板、壁板、顶边加固件、水平加固件	顶板[可选]、底板、壁板、顶边加固件、垂直加固件、水平加固件、拉杆[可选]	顶板[可选]、底板、壁板、顶边加固件、双向水平拉杆	顶板[可选]、底板、壁板、顶边加固件、垂直加固件、双向水平联杆
简图

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当储罐底板的整个表面都被支撑时，其最小壁厚可以取为6～8mm，这与API标准有关规范中的推荐尺寸是相同的（API 推荐值为 6.35 mm，也就是 1/4 inch）。此值并不包括腐蚀余量，实际壁厚取值时还应包括腐蚀裕壁板高宽比对应力的影响 👇

随着高宽比的逐渐增大，壁板的最高应力区由底部向两侧转移，并且壁板顶部的应力值逐渐减小，成为壁板应力值最小区域，该区逐渐向底部延伸。

对相同高度的壁板，随着壁板宽度的减小，可以考虑减少壁板中上位置水平布置的加强筋数量。随着高宽比的增大，壁板中间马鞍形应力较高区域与两侧及底部的高应力区重合，使壁板两侧的应力值变大，成为加强的重点区域。

内容摘自：陈耀坤，等：矩形常压容器壁板高宽比对应力分布及壁板加强 的影响，《石油化工设备》，2012年，06期。

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