罐顶罐壁连接面积A几个公式的梳理

GB 50341-2013的7.1.6定义了罐顶罐壁连接处有效面积A，即下面截图中划剖面线的部分。

需要注意的是，GB 50341中此处重复定义了A，下面这个截图中的A（圈红处）是指角钢的中性轴位置，设计时应注意B值要小于A。API 650英文版这个中性轴位置A符号为字母C。GB抄迷糊眼了？

GB50341-2013中至少出现了5个不同的A计算公式，见下表，各公式的选用可参见文章最后的GB 50341决策树。

另外，各公式的推导见文献最后推荐的二篇参考文献。

一、GB 50341式7.5.3

式7.5.3的意义是，在载荷组合T的作用下，罐顶罐壁连接处不发生失效，即连接面积A应大于所需要的值。其中，T按GB 50341表F.0.1的e项，包括：罐体和附件重量D_L，固定顶活载荷L_r和雪截S₀，及设计真空外压P_e等。此时，包边角钢区域为抗拉环。

若内压举升力小于罐顶板及其附件重量的储罐，仅需按GB50341正文设计，即A满足式7.5.3即可，注意式7.5.3的载荷组合中没有计入（扣除）正压。

二、GB 50341式A.4.1

如果内压举升力大于罐顶板及其附件重量，内压不可忽略，储罐还需满足附录A。连接处面积A需要同时满足式7.5.3及式A.4.1，两式的区别仅在载荷项。式A.4.1的载荷项为，内压扣除罐顶及其附件的重量D_LR。

式A.4.1的意义在于，如果内压大于D_LR，包边角钢区域不会受压不会失效。

三、GB 50341式H.2.4

拱顶带肋的球罐按附录H设计。罐顶罐壁连接处应确保在固定顶的设计外载荷P_L作用下不会失效。P_L按标准7.1.2确定，PV Desktop软件的计算中，取为标准表F.0.1的e项，与式7.5.3一样，包括：罐体和附件重量D_L，固定顶活载荷L_r和雪截S₀，及设计真空外压P_e等。

式H.2.4和2003版的GB 50341式7.5.3形式上一样，但2014版式7.5.3改了，式H.2.4却没有改，改漏了？

四、GB 50341式B.2.4-2

负压（绝对值）小于0.25kPa的储罐，仅需要按标准正文设计，若负压（绝对值）介于0.25~6.9kPa，还满足附录B。式B.2.4-2的意义为，罐顶罐壁连接处面积A应足以抵罐顶总外压P_r。

PV Desktop软件的计算中，P_r同样取为标准表F.0.1的e项，与式7.5.3一样，包括：罐体和附件重量D_L，固定顶活载荷L_r和雪截S₀，及设计真空外压P_e等。

五、GB 50341式7.1.6

式7.1.6为弱顶的必要条件之一，其意义是，罐顶与罐壁连接的失效，要先于罐底被提离。临界状态为，在罐底被提离的瞬间，连接处失效（屈服），即连接处面积不足以抵抗罐壁及其附件的重力，罐顶脱离，内压卸除。所以，m_t为罐壁及其附件质量，但不包括罐顶板质量。

注意，仅有此处的失效按材料的屈服强度，其他均为许用应力，许用应力取1/1.6倍的屈服强度。

罐顶罐壁的连接应首先满足前面的四点要求，即满足了正常使用时的基本强度要求，才考虑”失效模式”。这也就是弱顶通常难以实现的原因。

附 GB 50341设计决策树

参考文献