Материал: Сооружение резервуара объемом 1000 куб. м.

где  - вес металлоконструкций, ;

 - максимальное избыточное давление на кровлю, .

Тогда

Удерживающий момент от разницы удерживающей и подъемной силы:

, (2.23)

.

Сравниваем удерживающий момент с опрокидывающим моментом от ветра:

Вывод: опрокидывание резервуара от ветрового давления не произойдет и анкерное крепление резервуара не требуется.

2.4 Расчет ребристо кольцевого купола резервуара

2.4.1 Установление габаритных размеров сферического покрытия

Назначают стрелку подъема f и вычисляют радиус сферы купола. Стрелку подъема купола f рекомендуется принять:

;

Радиус сферы:

, (2.24)

.

Длина щита покрытия колеблется в пределах 8…12м. Центральный угол сферы  определяется по формуле:

,

отсюда ; .

Длина дуги купола в вертикальной плоскости:

, (2.25)

.

Половину длины дуги следует разделить на целое число ярусов щитов покрытия и выделить радиус верхнего центрального кольца. Примем длину щита по длине окружности .

При этом радиус центрального кольца:

, (2.26)

.

Определяем число щитов в одном ярусе

, (2.27)

,

примем

2.4.2 Нагрузки на купол

При расчете элементов купола участвуют нагрузки:

вертикального направления:

вниз

, (2,28)

вверх

, (2,29)

где, - коэффициент надежности по собственному весу, ;

-коэффициент надежности по вакуумметрическому давлению, ;

 -коэффициент надежности по избыточному давлению, ;

-коэффициент надежности по ветровой нагрузке, ;

-коэффициент сочетания нагрузок, ;

-соственный вес щитов, ;

-вакуумметрическое давление в резервуаре, ;

- избыточное давление в резервуаре, ;

- расчетная снеговая нагрузка, ;

- коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой

нагрузке на покрытии; ;

- нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки,

.

горизонтального направления, собираемые в верхней части резервуара равной 0,4Н (Н-высота резервуара)

нагрузки , вызывающие сжатие опорного кольца купола в виде активного давления ветра и вакуума

 , (2.30)

где, -шаг радиальных ребер по дуге окружности, ;

.

нагрузки, вызывающие растяжение опорного кольца в виде ветрового отсоса и избыточного давления

 , (2.31)

где, .

По формуле (2.28) и (2.29) найдем вертикальную нагрузку:

направленную вниз:

;

направленную вверх:

.

По формуле (2.30) и (2.31) найдем нагрузки,

вызывающие сжатие опорного кольца купола:

;

вызывающие растяжение опорного кольца купола:

.

2.4.3 Расчет кольцевых элементов

Радиальные кольца купола передают на опорное кольцо горизонтальные силы в виде распоров Р, величина которых определяется по формуле:

 , (2.32)

где, q - вертикальная нагрузка на купол;

 - вызывает растяжение в опорном кольце

 - сжимает опорное кольцо.

Распоры вызывают в кольце изгибающие моменты и продольные силы, определяемые по формулам:

максимальный момент (под радиальным ребром)

, (2.33)

;

момент между ребрами

, (2.34)

;

продольное усилие

, (2.35)

.

При нагрузке q1 снизу вверх на купол:

момент под радиальным ребром

;

момент между радиальными ребрами

;

Дополнительные продольные усилия в опорном кольце:

от избыточного давления на 0,4Н стенки

, (2.36)

;

от вакуума на 0,4Н стенки

, (2.37)

;

от ветровой нагрузки на 0,4Н стенки

, (2.38)

где, ;

-сжатие;

;

Изгибающие моменты

, (2.39)

.

Усилия в кольце от ветрового отсоса на покрытие резервуара

, (2.40)

.

Распор от ветрового отсоса, передаваемый через радиальные ребра

, (2.41)

.

Изгибающие моменты в опорном кольце от ветровых распоров

, (2.42)

;

.

Продольное усилие

, (2.44)

.

Таблица 2.4 - Усилия в сечениях опорного кольца

Таблица 2.5 - Номера загружения и расчетные усилия в сечениях опорного кольца

Площадь сечения опорного кольца

.

Момент инерции сечения кольца

.

Момент сопротивления

.

Проверка сечения на прочность:

, (2.45)

Вывод: условие прочности выполняется.

Заключение

Для строительства резервуара РВС 10000 необходимо использовать сталь 345, минимальная расчетная толщина стенки - 9,7мм, толщина стенки нижнего пояса составляет 12,7мм. По результатам расчетов видно, что условия прочности и устойчивости стенки резервуара выполняются. Анкеровка резервуара не требуется, так как выполняется условие устойчивости резервуара к опрокидыванию при воздействии ветровой нагрузки.

Список использованной литературы

1.       Нехаев, Г. А. Проектирование и расчет вертикальных цилиндрических резервуаров и газгольдеров низкого давления. - Издательство ABC, 2005г. - 216с.

2.      СНиП 23 - 01 - 99 «Строительная климотология» - 67с.

3.      РД - 23.020.00 - КТН - 079 - 09 «Нормы проектирования стальных вертикальных резервуаров для хранения нефти объемом » - 70с.

.        ПБ 03 - 605 - 03 «Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов» - 79с.

.        СП 20.13320.2011 «Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07 - 85*» - 96с.