Расчетные комбинации воздействий

Расчетные комбинации воздействий следует назначать в соответствии с табл. 9.4.2.

Проверка прочности конструктивных элементов крыши

Расчет на прочность элементов крыши или понтона следует проводить по формулам:

,

, (9.59)

где , - главные напряжения, определяемые из расчета по конечно-элементной модели.

Минимальная толщина листов крыши или понтона должна быть не меньше 5 мм. Окончательные толщины элементов должны быть назначены с учетом минусового допуска на прокат и припуска на коррозию.

 

Нагрузки на патрубки

Несущая способность узла приема - раздачи ре­зервуара должна быть обеспечена в условиях однок­ратных и многократных сливов и наливов продукта.

Нагрузки на патрубок задаются в виде комбина­ций трех усилий (Рис.9.8):

- F _x - радиальная сила вдоль оси патрубка (кН);

- M _y - изгибающий момент в горизонтальной плоскости (кН∙м);

- M _z - изгибающий момент в вертикальной плос­кости (кН∙м).

На Рис.9.8 стрелками показаны положительные направления усилий.

Поверхности, ограничивающие область допускае­мых нагрузок приведены на Рис.9.9 для резервуаров объемом 20000 м³ (Рис.9.9а) и 50000 м³(Рис.9.9 б). Допускаемые нагрузки на патрубки резервуаров дру­гих объемов могут быть получены интерполяцией.

Если значения нагрузок таковы, что соответст­вующая им точка находится внутри выделенной об­ласти, то несущая способность узла приема раздачи является обеспеченной.

Проверка нагрузок осуществляется по следую­щим правилам:

1 Назначить расчетные сочетания нагрузок (M_zp, M_yp, F_xp);

2 Провести линии параллельные осям M _z и F_x, соответствующие нагрузкам M_zp и F_xp и получить точ­ку их пересечения;

3 Интерполяцией ближайших изолиний получить координату M _y* на поверхности допускаемых нагрузок;

4 Расчетное сочетание нагрузок допустимо, если M_yp < M _y*; расчетное сочетание нагрузок не допус­тимо, если M_yp ≥ M _y*.

Так, например, для резервуара объемом 20000 м³(Рис.9.9а):

а) комбинация нагрузок (F_xp= -75 кН, M_zp = 25 кН·м, M_yp = 8 кН·м) является допустимой, так как M_yp = 8 кН·м< M_y* = 11 кН·м.

б) комбинация (F_xp = -75 кН, M_zp = 25 кН·м, M_yp=30 кН·м) является недопустимой, так как M_yp = 30 кН·м ≥ M_y* = 11 кН·м.

 

Определение нагрузок на фундамент резервуара.

Учет конструктивных, технологических, климатических и сейсмических нагрузок.

Реактивные усилия, передаваемые с корпуса на фундамент резервуара, определяются в зависимос­ти от конструктивных, технологических, климатичес­ких и сейсмических нагрузок.

Нормативные и расчетные значения нагрузок сле­дует принимать в соответствии с данными табл. 9.5.1.

Снеговая и ветровая нагрузки определяются в со­ответствии со СНиП 2.01.07-85* в зависимости от климатического района строительства, размеров ре­зервуара и типа крыши. Сейсмические нагрузки соот­ветствуют п.9.2.5. Конструктивные и технологические нагрузки выдаются Заказчиком.

Учет влияния ветра

Ветровая нагрузка, воздействующая на стенку и крышу резервуара приводит к появлению следующих реактивных усилий:

- опрокидывающего момента M_ws (кН∙м) и сдви­гающей силы F_ws (кН) от воздействия ветра на стенку резервуара (кН∙м);

- опрокидывающего момента M _wr (кН∙м), сдвигаю­щей (кН) и подъемной (кН) сил от воз­действия ветра на стационарную крышу (кН∙м).

 

Результирующие значения опрокидывающего мо­мента M _w и сдвигающей силы F _w от действия ветра на резервуар определяются соотношениями:

, (9.60)

где - расчетная скорость ветра (км/ч).

Опрокидывающий момент и сдвигающую силу от действия ветра при скорости ветра = 160 км/час на стенку резервуара в зависимости от высоты стенки H (м) и диаметра резервуара D = 2r (м) следует определять по формулам:

при H ≤ 5м

, (9.61)

, (9.62)

при H ≥ 5м

; (9.62)

. (9.63)

Опрокидывающий момент, сдвигающую и подъем­ную силы от действия ветра на крышу резервуара следует определять по формулам:

;

;

, (9.64)

где - площадь вертикальной проекции крыши (м²);

H _r - расстояние от днища до центра тяжести вер­тикальной проекции крыши (м).

Для конических крыш с уклоном ≥ 5° и сфери­ческих крыш высотой более 0.1 D подъемная сила = 0.

Для резервуаров с плавающими крышами сле­дует принять = = 0.

 

9.6.3 Нагрузки на фундаментное кольцо

Расчетная нагрузка на фундаментное кольцо q _фопределяется по формуле (кН/м):

, (9.66)

где - результирующая вертикальная сила (кН);

- опрокидывающий момент от ветра или гори­зонтальных сейсмических сил (кН·м), определяемые по формулам:

а) при отсутствии землетрясения

, (9.67)

(9.68)

б) в условиях землетрясения

; (9.69)

- определяется выражением (9.40).

 

9.6.4 Требования к установке анкеров

В случае необходимости, стенка резервуара прикрепляется к фундаменту анкерными устройст­вами, шаг установки и размеры которых опреде­ляются расчетом.

Требуется установка анкерных болтов, если вы­полняется хотя бы одно из неравенств (9.70) - (9.74).

а) При отсутствии землетрясения

, (9.70)

, (9.71)

(9.72)

Условия (9.70) - (9.72) соответствуют проверке пустого резервуара на подъем от действия избыточ­ного давления, а также на опрокидывающее и сдви­гающее действие ветра.

б) В условиях землетрясения

, (9.73)

, (9.74)

где - толщина окрайки днища (мм);

- расчетное сопротивление стали окрайки днища резервуара (МПа);

- коэффициент характеристики грунта, прини­маемый в соответствии с табл. 9.2.13;

_, - сдвигающая сила (кН) и момент (кН·м), определяемые выражениями (9.38), (9.40).

Условия (9.73) - (9.74) соответствуют проверке резервуара на опрокидывающее и сдвигающее действие сейсмических нагрузок.

Расчетное усилие в одном анкерном болте определяется по формуле (кН):

, (9.75)

где - диаметр установки анкерных болтов (м);

- количество анкерных болтов, устанавли­ваемых по периметру резервуара и определяемое по формулам:

а) если r ≥ 7.5: , (9.76)

б) если r < 7.5: . (9.77)

В формулах (9.76), (9.77) необходимо величину округлить до целого четного значения.