Материал: Сооружение резервуара объемом 1000 куб. м.
или
-выполняется.
-й пояс
-выполняется;
или
-выполняется.
Вывод:
условие прочности выполняется для всех поясов.
2.2.3 Проверочный расчет стенки на устойчивость
Расчет стенки резервуара на устойчивость заключается в проверке
соблюдения условия:
, (2.10)
где
- меридиональное напряжение стенки резервуара от
внешних нагрузок;
-
кольцевое напряжение стенки резервуара от внешних нагрузок;
-
критическое меридиональное напряжение стенки резервуара;
-
критическое кольцевое напряжение стенки резервуара.
, (2.11)
где
- модуль упругости, 
;
-
параметрический коэффициент, который определяется по формуле:
при 
Тогда
, (2.12)
где
- редуцированная высота стенки резервуара.
;
Тогда
.
Меридиональное
напряжение с учетом коэффициента надежности по нагрузке и
коэффициентов для основного сочетания нагрузок вычисляется для нижней части
пояса по формуле:
, (2.13)
;
;
;
;
;
;
;
;
.
Кольцевые
напряжения в стенке резервуара со стационарной крышей определяется
по формуле:
, (2.14)
;
Тогда
Для каждого пояса проверяем выполнение условия (2.10):
- й пояс
,
- не
выполняется;
Увеличим tpmin на 1 мм
- не
выполняется,
Увеличим tpmin ещё на 1 мм
-выполняется;
- й пояс
-
выполняется;
- й пояс
-
выполняется;
- й пояс
-не
выполняется,
Увеличим tpmin на 1 мм
-выполняется;
- й пояс
-
выполняется;
- й пояс
-
выполняется;
-й пояс
-выполняется;
-й пояс
-выполняется.
Вывод:
условие устойчивости выполняется для всех поясов.
2.3 Расчет резервуара на опрокидывание
Резервуар в целом должен быть рассчитан на устойчивость к опрокидыванию про воздействии ветровой нагрузки.
При проверке резервуара на устойчивость, проверяют условие:
, (2.15)
где
- опрокидывающий момент от действия ветровой
нагрузки;
- радиус
резервуара;
- вес
конструкции резервуара за вычетом припусков на коррозию и с
учетом внутреннего давления в резервуаре.
При выполнении данного условия анкеровка резервуара не требуется, в противном случае необходимо выполнить анкеровку.
Максимальное избыточное давление на кровлю определяется по формуле:
, (2.16)
где
- коэффициент надежности по нагрузке от избыточного
давления,
;
-
коэффициент сочетания нагрузок, 
для
постоянных нагрузок,
Тогда
.
Опрокидывающий
момент от ветра определяется по формуле:
, (2.17)
где
- опрокидывающий момент от ветра, действующий на
стенку;
-
опрокидывающий момент от ветра, действующий на кровлю.
Опрокидывающий
момент от ветра, действующий на стенку:
, (2.18)
где
- суммарная проекция ветровой нагрузки на ось х
(выбирается схема распределения ветровой нагрузки по СниП 2.01.07 - 85);
-
коэффициент сочетания кратковременной нагрузки, 
(пункт
6.4 СП 20.13330.2011актуализированная редакция СниП 2.01.07 - 85);
-
коэффициент надежности по ветровой нагрузке, 
;
-коэффициент,
учитывающий изменение ветрового давления по высоте резервуара, 
для местности типа В и высоте резервуара 17,91м;
- высота
стенки резервуара, 
;
Суммарная
проекция ветровой нагрузки на ось х определяется в таблице 2.3.
Таблица 2.3-Проекция ветровой нагрузки на ось Х
№
точки 
,
(град),
(рад)
, кН/м
,
|
кН/м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,594 |
0,594 |
|
2 |
15 |
0,2618 |
0,9 |
1 |
0,9 |
0,966 |
0,535 |
0,517 |
|
3 |
30 |
0,5236 |
0,4 |
1 |
0,4 |
0,866 |
0,238 |
0,206 |
|
4 |
45 |
0,7854 |
-0,4 |
0,9 |
-0,36 |
0,707 |
-0,214 |
-0,151 |
|
5 |
60 |
1,0472 |
-1,2 |
0,9 |
-1,08 |
0,5 |
-0,642 |
-0,321 |
|
6 |
75 |
1,309 |
-1,3 |
0,9 |
-1,17 |
0,259 |
-0,695 |
-0,180 |
|
7 |
90 |
1,5708 |
-1 |
0,9 |
-0,9 |
0 |
-0,535 |
0 |
|
8 |
105 |
1,8326 |
-0,5 |
0,9 |
-0,45 |
-0,259 |
-0,267 |
0,069 |
|
9 |
120 |
2,0944 |
-0,4 |
0,9 |
-0,36 |
-0,5 |
-0,214 |
0,107 |
|
10 |
135 |
2,3562 |
-0,4 |
0,9 |
-0,36 |
-0,707 |
-0,214 |
0,151 |
|
11 |
150 |
2,6178 |
-0,4 |
0,9 |
-0,36 |
-0,866 |
-0,214 |
0,185 |
|
12 |
165 |
2,8798 |
-0,4 |
0,9 |
-0,36 |
-0,966 |
-0,214 |
0,207 |
|
13 |
180 |
3,1416 |
-0,4 |
0,9 |
-0,36 |
-1 |
-0,214 |
0,214 |
Суммарная проекция ветровой нагрузки на стенку вычисляется по формуле:
(2.19)
По формуле (2.18) определяем опрокидывающий момент от ветра, действующий на стенку резервуара
Опрокидывающий
момент от ветра, действующий на кровлю:
, (2.19)
где
- нормативное значение ветрового давления, ;
-
коэффициент сочетания кратковременной нагрузки, (пункт
6.4 СП 20.13330.2011актуализированная редакция СНиП 2.01.07 - 85);
-
коэффициент надежности по ветровой нагрузке, ;
-коэффициент,
учитывающий изменение ветрового давления по высоте резервуара, для местности типа В и высоте резервуара 17,91м;
-
площадь вертикальной проекции кровли;
, (2.20)
где
- радиус стенки резервуара, 
;
- высота
кровли, 
;
Тогда
;
-
расстояние от днища до центра тяжести кровли.
;
Тогда
.
По формуле (2.17) определяем опрокидывающий момент от ветра
Подъемная
сила от действия ветра на кровлю:
, (2.21)
где
- аэродинамический коэффициент для кровли, 
;
Тогда
.
Удерживающая
сила (вес металлоконструкции резервуара с учетом внутреннего давления в
резервуаре) вычисляется по формуле:
, (2.22)