Проектирование и расчет стальных цилиндрических резервуаров

Обновлено: 30.04.2024

ИЩУ ЧТО-НИБУДЬ (НТД, книги) по расчетам на прочность стальных горизонтальных резервуаров для нефтепродуктов по ГОСТ 17032-71 (вроде тех, что закопаны на каждой АЗС, такие с двойными стенками).
Справочники с общей информацией не интересуют.

Механизатор широкого профиля (б/у)

Настоящий стандарт устанавливает нормы и методы расчета на прочность цилиндрических обечаек, конических элементов, днищ и крышек сосудов и аппаратов из углеродистых и легированных сталей, применяемых в химической, нефтеперерабатывающей и смежных отраслях промышленности, работающих в условиях однократных и многократных статических нагрузок под внутренним избыточным давлением, вакуумом или наружным избыточным давлением и под действием осевых и поперечных усилий и изгибающих моментов, а также устанавливает значения допускаемых напряжений, модуля продольной упругости и коэффициентов прочности сварных швов. Нормы и методы расчета на прочность применимы при соблюдении «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», утвержденных Госгортехнадзором СССР, и при условии, что отклонения от геометрической формы и неточности изготовления рассчитываемых элементов сосудов и аппаратов не превышают допусков, установленных нормативно-технической документацией.

Где-то у меня было еще изменение к этому ГОСТу, но не могу найти.
Если у кого-то есть - выложите, пожалуйста.

Техническая диагностика, экспертиза, инспекция, оценка соответствия

Если бы все было так просто!
ГОСТ 14249, естессно, используется. Как и СНиП II-23-81. Только в них общие требования к прочности, хотя и корректные.
Однако, хотелось бы что-то более специфичное, конкретно на ЭТИ резервуары (расчеты из проектов, заводской документации, ОСТы и т.п.).
Практика, знаете ли, весьма отличается от теории.

ПБ 03-605-03 Правила устройства вертикальных цилиндрических резервуаров для нефти и нефтепродуктов.
Распространяются на резервуары от 100 до 50000 м3. п.3.10 - дополнительные требования к резервуарам с защитной стенкой

Ooops! Сначала дал ссылку, а только потом посмотрел, что интересуют ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ резервуары. Сорри.

И с программами и с методиками расчета горизонтальных стальных резервуаров - пробел. Аксакалы потихоньку уходят . из жизни. А разрыв поколений проектировщиков (молодых инженеров раньше "прислоняли" к ведущим спецам) ничем уже не устранить.

Посмотрите книгу Е.Н. Лессиг "Листовые металлические конструкции". Про горизонтальные надземные резервуары там довольно много написано (про подземные - не помню). Правда, резервуаров с двойными несущими стенками я лично никогда не встречал.

А вообще-то на сегодня проще смоделировать все это оболочечными элементами в программах и просчитать. Правда, не очень понятно как потом Вы этот расчет будете оценивать.

Книга Е.Н. Лессига в данном вопросе - не лучший помощник. Сам Лессиг говорил, что для горизонтальных резервуаров предложенные формулы написаны студентами. В них много величин, которые (например, L) нужно ставить разные для N1, M2, T. А инженер (как говорили мои учителя-профессора) не должен заниматься придумыванием формул через ряды Фурье при каждом расчете.

Не хотите Лессига, почитайте "библию металлиста" ЦНИИПСКовский справочник проектировщика под редакцией В.В. Кузнецова, конкретно том 2 страница 420. Тут писали явно не студенты, но без рядов тоже не обошлось. Хотите Вы этого или нет, но именно так и считаются такого рода конструкции, чтобы там не говорили Ваши профессора .

P.S. Попросите модераторов объединить темы, а не то они сами закроют все .

Резервуары стальные горизонтальные - расчет на прочность

Нехаев Г. А. - Проектирование и расчет стальных цилиндрических резервуаров и газгольдеров низкого давления

Изложены основные положения по сбору нагрузок, расчету и конструированию элементов и узлов стальных цилиндрических резервуаров и газгольдеров низкого давления. Приведены примеры расчета конструкций резервуаров, газгольдеров и их покрытий. Предназначено студентам инженерной специальности 'Промышленное и гражданское строительство для курсового и дипломного проектирования.

Количество страниц: 216

Глава I . Общие сведения о резервуарах и газгольдерах низкого давления

1.1. Классификация и назначение резервуаров

1.2. Краткая характеристика и назначение газгольдеров низкого давления

1.3. Стали, применяемые для резервуаров и газгольдеров низкого давления

1.4. Сварные соединения и швы

Глава II . Основные положения расчета и конструирования листовых конструкций

2.1. Некоторые сведения из теории расчета тонких оболочек вращения

2.2. Расчет на устойчивость листовых конструкций

2.3. Краевой эффект в месте сопряжения цилиндрических круговых оболочек с плоскими днищами

2.4. Расчет листовых обшивок

2.5. Постоянные и временные нагрузки на резервуары и газгольдеры низкого давления

Глава III . Вертикальные цилиндрические резервуары низкого давления

3.1. Основания и фундаменты под резервуары

3.2. Конструирование и расчет днищ резервуаров

3.2.1. Пример расчета окраек вертикального цилиндрического резервуара объемом 5000 мЗ

3.3. Определение оптимальных габаритных размеров резервуара

3.4. Расчет и конструирование стенок резервуара

3.5. оптимизация толщин листов стенки по высоте резервуара

3.6. Пример расчета днища и стенки резервуара объемом 30000 мЗ

3.7. Стационарные крыши вертикальных резервуаров низкого давления

3.8. Расчет и конструирование элементов конического покрытия

3.9. Пример расчета элементов конического покрытия

3.10. Расчет и конструирование элементов сферического покрытия

3.10.1. Характеристика ребристо-кольцевого купола

3.10.2. Нагрузки на купол

3.10.3. Расчет радиальных ребер купола

3.10.4. Расчет кольцевых элементов

3.11. Пример расчета элементов ребристо-кольцевого купола

3.11.1. Установление габаритных размеров сферического покрытия

3.11.2. Сбор нагрузок на купол

3.11.3. Расчет радиального ребра купола

3.11.4. Расчет кольцевых элементов купола

3.12. Расчет и конструирование плавающей крыши

3.13. Пример расчета плавающей крыши

3.14. Эксплуатационное оборудование вертикального резервуара

Глава IV . Горизонтальные цилиндрические резервуары для нефти и нефтепродуктов

4.1. Основные особенности конструирования горизонтальных резервуаров

4.2. Напряженное состояние стенки и днищ горизонтальных резервуаров

4.3. Расчет стенки резервуара на прочность и устойчивость

4.4. Пример расчета стенки горизонтального резервуара

4.5. Расчет плоских и конических днищ горизонтального резервуара

4.6. Конструкция и расчет сопряжения плоских днищ со стенкой горизонтального резервуара

4.7. Пример расчета плоского днища горизонтального резервуара

4.8. Пример расчета конического днища горизонтального резервуара

4.9. Расчет опорного кольца жесткости резервуара

4.10. Пример расчета опорного кольца жесткости с диафрагмой в виде треугольника

Глава V . Мокрый газгольдер

5.1. Особенности конструирования элементов мокрого газгольдера

5.2. Определение габаритных размеров частей газгольдера и их масс

5.3. Расчет стенок газгольдера

5.4. Пример расчета элементов мокрого газгольдера

5.4.1. Определение основных размеров газгольдера

5.4.2. Определение веса пригруза

5.4.3. Определение толщины листов стенки резервуара из условия прочности

5.4.4. Определение толщины листов стенок колокола и телескопа

5.4.5. Расчет и конструирование элементов сферического покрытия колокола

5.4.5.1. Конструирование элементов покрытия колокола

5.4.5.2. Сбор нагрузок на покрытие

5.4.5.3. Расчет радиального ребра купола

5.4.5.4. Расчет и конструирование опорного кольца покрытия купола

5.4.5.5. Расчет и конструирование промежуточного кольца покрытия

Глава VI . Сухие газгольдеры переменного объема

6.1. Сухой газгольдер поршневого типа

6.2. Пример расчета элементов сухого газгольдера поршневого типа

6.2.1. Определение габаритных размеров газгольдера

6.2.2. Определение толщины стенки газгольдера из условия прочности стыковых швов

6.2.3. Расчет горизонтальных колец жесткости на ветровую нагрузку

6.2.4. Расчет основных элементов ребристого покрытия газгольдера

6.2.5. Расчет основных элементов поршня

6.3. Сухой газгольдер с гибкой секцией

6.4. Пример расчета элементов сухого газгольдера с гибкой секцией

6.4.1. Определение габаритных размеров газгольдера

6.4.2. Расчет стенки газгольдера

6.4.3. Расчет конструкций шайбы

Библиографический список использованных источников

Листовыми конструкциями называют емкостные конструкции, состоящие из металлических листов и предназначенные для хранения или транспортирования жидкостей, газов и сыпучих материалов. Они занимают особое место среди всего многообразия металлических конструкций. Для листовых конструкций характерно двухосное напряженное состояние, а в местах сопряжения различных оболочек, расположения колец жесткости, примыкания к днищам возникают местные напряжения, называемые краевым эффектом. Нормы проектирования не требуют обязательной проверки листовых конструкций на напряжения в зонах краевого эффекта. Однако в ответственных случаях необходимо учитывать повышенный уровень напряжений в этих зонах.

К листовым конструкциям относятся:

- резервуары для хранения различных жидкостей;

- газгольдеры для хранения и распределения газов;

- бункеры и силосы для хранения и перегрузки сыпучих материалов;

- трубопроводы большого диаметра ( D > 0,5 м ), используемые для транспортирования нефтепродуктов, газа, воды, размельченных или разжиженных веществ;

-специальные конструкции металлургической, химической и других отраслей промышленности (кожухи доменных печей, воздухонагревателей, сосуды химической и нефтегазовой аппаратуры и т.п.);

- дымовые и вентиляционные трубы;

- защитные сооружения - оболочки АЭС;

- мембранные висячие покрытия.

Для листовых конструкций характерно двухосное напряженное состояние, а в местах сопряжения оболочек, у колец жесткостей и т.п. - наличие местных изгибающих моментов, называемых краевым эффектом. Сварные швы листовых конструкции должны быть прочноплотными. При конструировании листовых конструкций необходимо предусматривать индустриальные методы их изготовления и монтажа путем применения:

- лент и листов больших размеров;

- способа рулонирования, изготовления заготовок в виде скорлуп и др.;

- раскроя, обеспечивающего минимальное количество отходов;

- минимального количества сварных швов, выполняемых на монтаже.

Среди многообразия листовых конструкций можно выделить по принципу единой методики расчета и конструирования цилиндрические резервуары и газгольдеры (низкого давления), которые имеют широкое распространение из-за простоты изготовления и монтажа.

В зависимости от свойств хранимой жидкости, режима эксплуатации и климатических особенностей района строительства определяется форма и тип резервуара. Широкое распространение получили вертикальные и горизонтальные цилиндрические резервуары. Вертикальные резервуары со стационарной крышей в большинстве своем являются сосудами низкого давления (с избыточным давлением в паровоздушной зоне до 2 кПа ( 200 мм водяного столба и вакуумом до 0,25 кПа). Эти резервуары просты в изготовлении и монтаже, экономичны по расходу металла.

Вертикальные цилиндрические резервуары повышенного давления (с избыточным давлением 10. 70 кПа) имеют достаточно сложные конструктивные решения крыш. К этому типу резервуаров относятся изотермические резервуары для хранения сжиженных газов. Изотермические резервуары относят к специальным типам резервуаров, поскольку они имеют свои особенности расчета и конструирования. Изотермические резервуары изготавливаются из особых марок сталей; при расчетах требуется учет температурных деформаций; опираются они на искусственное основание. ПРАВИЛА ПБ 03-381-00 не распространяются на изотермические резервуары.

В связи с этим в учебном пособии предпринята попытка более детального рассмотрения и систематизации имеющихся сведений по расчету и конструированию вертикальных цилиндрических резервуаров низкого давления, а также горизонтальных цилиндрических резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов при избыточном давлении до 70 кПа. В этом случае несущая способность горизонтальных резервуаров определяется по первой группе предельных состояний.

Газгольдеры предназначаются для хранения газов и регулирования их давления. Они делятся на две группы: переменного объема (мокрые и сухие) и постоянного объема. Газгольдеры переменного объема называются газгольдерами низкого давления (до 5 кПа), постоянного объема (с избыточным давлением 250. 2000 кПа) - сосудами высокого давления. Газгольдеры низкого давления рассчитывают по предельным состояниям. Поэтому в пособии рассматриваются только газгольдеры низкого давления.

Круглая форма в плане вертикальных резервуаров и газгольдеров вызывает необходимость конструирования покрытий над ними в виде куполов (реже висячих систем). По своей конструкции купола бывают ребристыми, ребристо-кольцевыми и сетчатыми. Наиболее приемлемыми куполами для рассматриваемых сооружений являются ребристо-кольцевые и сетчатые.

Чаще всего применяются ребристо-кольцевые купола, собираемые из криволинейных трапециевидных стальных щитов.

В общем случае сбор нагрузок и расчет купола представляют достаточно сложную задачу даже с применением ЭВМ.

С целью лучшего понимания методики определения и распределения усилий в элементах купола, а также упрощения расчета узлы купола конструируют шарнирными. При этом такая купольная система с применением щитов становится статически определимой, расчленяемой на простые стержневые элементы.

Наряду с известными положениями автор излагает и некоторые результаты собственных исследований.

Изложенный в учебном пособии материал иллюстрирован конструктивными схемами и примерами расчета, что, несомненно, будет способствовать более глубокому усвоению студентами теоретического материала.

Автор выражает глубокую признательность зав. кафедрой «Металлические конструкции» МГСУ докт. техн. наук, профессору Кудишину Ю. И., сотрудникам кафедры канд. техн. наук, профессору Соболеву Ю. В. и канд. техн. наук, доценту Астряб С. М. за нелегкий труд по рецензированию данной работы и ценные замечания.

9. Расчет конструкций резервуара

Расчет конструкций резервуаров выполняется по методике предельных состояний в соответствии с ГОСТ 27751 - по предельным состояниям первой и второй групп.

Условные обозначения и размерности используемых величин приведены в Приложении П.1.

9.1.1. Нагрузки и воздействия

9.1.1.1. В процессе строительства и в течение расчетного срока службы резервуар должен выдерживать заданные при проектировании нагрузки и воздействия.

9.1.1.2. Классификация, нормативные и расчетные значения нагрузок и воздействий, а также учет их неблагоприятных сочетаний осуществляется исходя из климатических и сейсмических условий, а также технологических особенностей эксплуатации резервуара и в соответствии со СНиП 2.01.07-85*.

9.1.1.3. Расчетное значение нагрузки следует определять как произведение ее нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке, соответствующий рассматриваемому предельному состоянию и принимаемый по СНиП 2.01.07-85*.

9.1.1.4. К постоянным нагрузкам относятся нагрузки от собственного веса элементов конструкций резервуаров.

9.1.1.5. К временным длительным нагрузкам относятся:

- нагрузка от веса стационарного оборудования;

- гидростатическое давление хранимого продукта;

- избыточное внутреннее давление или относительное разряжение в газовом пространстве;

- снеговые нагрузки с пониженным нормативным значением;

- нагрузка от веса теплоизоляции;

- воздействия от деформаций основания, не сопровождающиеся коренным изменением структуры грунта.

9.1.1.6. К временным кратковременным нагрузкам относятся:

- снеговые нагрузки с полным нормативным значением;

- нагрузки от веса людей, инструментов, ремонтных материалов;

- нагрузки, возникающие при изготовлении, хранении, транспортировке и монтаже конструкций резервуара.

9.1.1.7. К особым нагрузкам относятся:

- аварийные нагрузки, связанные с нарушением технологического процесса;

- воздействия от деформаций основания, сопровождающиеся коренным изменением структуры грунта;

- нагрузки, возникающие в процессе стихийного бедствия.

9.1.1.8. При определении нагрузки от собственного веса элементов конструкций резервуара следует использовать значения номинальной толщины элементов t. При проверке несущей способности элементов конструкций резервуара используются значения расчетной толщины элементов (t-Δtc-Δtm).

9.1.1.9. Нагрузки и их сочетания, используемые при расчете резервуаров, приведены в Приложении П.4.

9.1.2. Учет уровня ответственности

9.1.2.1. Уровень ответственности (класс опасности) резервуаров при расчете прочности и устойчивости основных несущих конструкций должен учитываться снижением расчетного сопротивления стали на коэффициент надежности по ответственности γ_n, значения которого приведены в таблице 9.1.

Таблица 9.1

9.1.2.2. Определение нагрузок на фундамент резервуара, а также его проверка на опрокидывание должны производиться с исходными технологическими, климатическими и сейсмическими нагрузками, умноженными на коэффициент надежности по ответственности γn.

9.1.3. Учет условий работы

Отклонения условий эксплуатации элементов конструкций от нормальных учитываются коэффициентами условий работы γс, приведенными в таблицах 9.2, 9.3.

Таблица 9.2

Таблица 9.3

9.1.4. Учет температуры эксплуатации

Для условий эксплуатации резервуаров при температуре выше плюс 100°С необходимо учитывать снижение расчетного сопротивления стали путем введения коэффициента γt, назначаемого в зависимости от максимальной расчетной температуры металла Т по формулам:

[σ]T, [σ]20 - допускаемые напряжения стали при температуре соответственно Т и 20°С, определяемые по ГОСТ Р 52857.1-2007. В случае применения сталей, не указанных в ГОСТ Р 52857.1-2007, допускаемые напряжения [σ]T, [σ]20 принимаются по согласованию с Заказчиком.

9.1.5. Нормативные и расчетные характеристики материалов

9.1.5.1. Нормативные значения характеристик сталей Rуn принимаются по соответствующим ГОСТ и техническим условиям.

9.1.5.2. Расчетные сопротивления сварных соединений следует определять по СНиП II-23-81*.

9.1.5.3. Расчетные сопротивления металлопроката для растяжения, сжатия, изгиба и сдвига следует определять по СНиП II-23-81* с учетом коэффициента надежности по материалу γm, принимаемого равным:

- для сталей по ГОСТ 27772, ГОСТ 19281 (Rу < 380 МПа) - γm = 1,05;

- для сталей по ГОСТ 19281 (Rу ≥ 380 МПа) - γm = 1,1.

9.2 Расчет стенки

Настоящий раздел содержит указания по расчету толщин стенки резервуара для расчетных сочетаний нагрузок 1-3 (таблица П. 4.1 Приложения П.4).

9.2.1 Общие указания

9.2.1.1. Номинальные толщины поясов стенки резервуара назначаются по итогам выполнения следующих расчетов:

а) определение толщины поясов из условия прочности стенки при действии статических нагрузок в условиях эксплуатации и гидравлических испытаний;

б) проверка устойчивости стенки;

в) проверка прочности и устойчивости стенки при сейсмическом воздействии (в сейсмически опасных районах).

9.2.1.2. Толщины стенки, назначенные в результате расчета по п. 9.2.1.1б, не должны быть меньше толщин, назначенных по п. 9.2.1.1а. Толщины стенки, назначенные в результате расчета по п. 9.2.1.1 в, не должны быть меньше толщин, назначенных по п. 9.2.1.1б.

9.2.1.3. Назначение толщин стенки из условия прочности при статическом нагружении в условиях эксплуатации и гидро- пневмоиспытаний производится в п. 9.2.2 при действии нагрузки от веса хранимого продукта и избыточного давления.

9.2.1.4. Устойчивость стенки при статическом нагружении проверяется в соответствии с требованиями п. 9.2.3 при действии нагрузок от веса конструкций и теплоизоляции, от веса снегового покрова, от ветровой нагрузки и относительного разрежения (относительного вакуума) в газовом пространстве.

9.2.1.5. Прочность и устойчивость стенки при сейсмическом нагружении проверяется в соответствии с требованиями п. 9.6 при действии нагрузок - сейсмической, от веса хранимого продукта, от веса конструкций и теплоизоляции, от избыточного давления, от веса снегового покрова.

9.2.2. Расчет стенки резервуара на прочность

9.2.2.1. Толщины поясов стенки вычисляются по кольцевым напряжениям, определяемым в срединной поверхности цилиндрической оболочки на уровне с координатой xL, в котором радиальные перемещения стенки в пределах пояса являются максимальными.

9.2.2.2. В процессе прочностного расчета стенки учитывается коэффициент надежности для избыточного давления, равный 1,2 для режима эксплуатации и 1,25 для режима гидро- пневмоиспытаний.

9.2.2.3. Номинальная толщина стенки t в каждом поясе резервуара должна назначаться по формулам:

По согласованию с Заказчиком допускается принимать xL = 0.

Здесь и далее обозначено:

Индексы U, L относятся к параметрам поясов, примыкающих соответственно сверху и снизу к i-му стыку (рис. 9.1). Расчет производится последовательно от нижнего пояса к верхнему. При вычислении толщины первого пояса следует принять xL = 0.

Допускается использовать толщины поясов tL, полученные по результатам расчета стенки на устойчивость (п. 9.2.3) и сейсмостойкость (п. 9.6).

9.2.2.4. Результаты расчета толщины t для каждого пояса стенки следует округлить до целого числа в большую сторону в соответствии с толщинами проката по ГОСТ 19903-74, если не указаны специальные условия поставки листового проката.

9.2.2.5. Пример расчета стенки резервуаров из условия прочности приведен в Приложении П.5.

9.2.2.6. По согласованию с Заказчиком допускается назначать толщины стенки резервуара на основе конечно-элементного расчета составной цилиндрической оболочки с учетом ее моментного состояния. При этом в расчетную модель должна быть включена окрайка днища, связанная с основанием односторонними связями, не сопротивляющимися отрыву днища от фундамента. Коэффициенты условий работы для поясов стенки в режиме эксплуатации принимаются в этом случае такими же, как для режима гидравлических испытаний.

9.2.3. Устойчивость стенки резервуара

Расчет стенки резервуара на устойчивость выполняется в соответствии с указаниями СНиП II-23-81* и включает проверку толщин поясов стенки, необходимость установки промежуточных ветровых колец, а также назначение мест установки и сечений колец, если таковые требуются.

9.2.3.1. Критерий устойчивости стенки

9.2.3.1.1. Устойчивость стенки резервуара обеспечена при выполнении следующего условия:

9.2.3.1.2. Редуцированная высота стенки вычисляется по формуле:

Показатель степени в формуле для величины Н_r может быть изменен в меньшую сторону в случае применения уточненных методик расчета устойчивости цилиндрической оболочки переменной толщины.

При наличии ребра жесткости в пределах i-гo пояса в качестве h_i берется расстояние от кромки этого пояса до ребра жесткости. В резервуарах с плавающей крышей для верхнего пояса в качестве h_i берется расстояние от нижней кромки пояса до ветрового кольца.

9.2.3.1.3. Коэффициент С0 следует определять по формулам:

9.2.3.1.4. Меридиональные напряжения в i-ом поясе стенки вычисляются следующим образом:

а) для резервуаров со стационарной крышей:

б) для резервуаров с плавающей крышей:

9.2.3.1.5. Кольцевые напряжения в i-ом поясе стенки следует определять по формулам:

k - коэффициент учета изменения ветрового давления по высоте стенки z, определяемый по табл. 6 СНиП 2.01.07-85*, либо, если 5 м ≤ z ≤ 40 м, по формуле:

k = 0,365 ln (z) + 0,157.

9.2.3.1.6. Если G_t = 0, или p_v = 0, или p_s = 0 формулы 9.2.3.1.4-9.2.3.1.5 должны быть приведены в соответствие с полученным сочетанием нагрузок.

9.2.3.1.7. Коэффициент fs, учитывающий форму стационарной крыши, принимается равным:

- 0,7 для купольных крыш при ρ_r < D,

- 0,9 для купольных крыш при D ≤ ρ_r < 1,1D,

- 1,0 для конических и прочих купольных крыш.

9.2.3.1.8. При невыполнении условия 9.2.3.1.1 для обеспечения устойчивости стенки следует увеличить толщину верхних поясов, или установить промежуточное кольцо (кольца) или то и другое вместе. При этом место установки промежуточного кольца должно обеспечивать равенство величин HrL, HrU, полученных по формуле 9.2.3.1.2 для участков стенки ниже и выше кольца, и быть не ближе 150 мм от горизонтального сварного шва. Если условие HrL = НrU обеспечить невозможно, ветровое кольцо должно быть установлено на расстоянии 150 мм ниже или выше горизонтального сварного шва, для которого разница величин HrL, HrU будет минимальной.

9.2.3.1.9. После установки промежуточного ветрового кольца, участки стенки над кольцом и под ним должны быть устойчивы, то есть должны удовлетворять условию 9.2.3.1.1.

9.2.3.1.10. Допускается расчет на устойчивость стенки резервуара выполнять по формулам, выражающим критерий устойчивости через действующие и критические значения вертикальной (осевой) нагрузки и внешнего давления:

В качестве вертикальной нагрузки N следует принимать расчетное сочетание снеговой, весовой нагрузок и вакуума (при наличии стационарной крыши), передающихся на нижнюю отметку наиболее тонкого пояса стенки резервуара, а при одинаковой толщине нескольких поясов - на нижнюю отметку нижнего из них.

В качестве внешнего давления Р следует принимать расчетное сочетание проектного вакуума и статической составляющей ветровой нагрузки, отнесенной к уровню верха стенки резервуара. Коэффициенты сочетаний нагрузок принимаются по аналогии с пп. 9.2.3.1.4-9.2.3.1.6.

9.2.3.2. Ветровые кольца жесткости на стенке резервуара

9.2.3.2.1. Необходимое сечение ветрового кольца подбирается из условия восприятия изгибающего момента при действии ветрового давления на стенку опорожненного резервуара.

9.2.3.2.2. Требуемый минимальный момент сопротивления сечения верхнего кольца жесткости резервуаров с плавающей крышей должен определяться по следующей формуле:

где коэффициент 1,5 учитывает разряжение от ветра в резервуаре с открытым верхом.

Если верхнее кольцо жесткости приварено к стенке сплошным угловым швом, в момент сопротивления кольца включаются участки стенки с номинальной толщиной t и шириной 15(t - Δtc) вниз и, если возможно, вверх от места установки кольца.

9.2.3.2.3. В случае необходимости установки промежуточного ветрового кольца, оно должно иметь такую конструкцию, чтобы его поперечное сечение удовлетворяло требованиям:

- для резервуаров со стационарной крышей:

- для резервуаров с плавающей крышей:

где Нrmax - редуцированная высота участка стенки выше, или ниже промежуточного кольца (что больше) и определяемая по формуле 9.2.3.1.2.

9.2.3.2.4. В пунктах 9.2.3.2.2, 9.2.3.2.3 нормативное ветровое давление pw следует назначать не менее 1,2 кПа.

9.2.3.2.5. В момент сопротивления промежуточного кольца жесткости можно включать части стенки с номинальной толщиной t и шириной выше и ниже места установки кольца.

9.3. Расчет стационарных крыш

9.3.1. Общие положения расчета

9.3.1.1. Элементы и узлы крыши должны быть запроектированы таким образом, чтобы максимальные усилия и деформации в них не превышали предельных значений по прочности и устойчивости, регламентируемых СНиП II-23-81*, для всех расчетных нагрузок и их сочетаний, приведенных в таблицах П. 4.2, П. 4.3 Приложения П.4.

9.3.1.2. При расчете учитываются сочетания воздействий, в которых участвуют максимальные значения расчетных нагрузок, действующих на крышу «сверху вниз» (комбинации 1,3, таблица П. 4.2 Приложения П.4):

- от собственного веса элементов крыши в некоррозионном состоянии;

- от веса стационарного оборудования и площадок обслуживания на крыше;

- от собственного веса теплоизоляции на крыше;

- от веса снегового покрова при равномерном или неравномерном распределении снега на крыше;

- от внутреннего разрежения в газовоздушном пространстве резервуара.

9.3.1.3. В резервуарах, работающих с внутренним избыточным давлением, следует также учитывать сочетание нагрузок, в котором участвуют следующие воздействия (комбинация 2, таблица П. 4.2 Приложения П.4):

а) нагрузки, действующие на крышу «сверху вниз» и принимаемые с минимальными расчетными значениями:

- от собственного веса элементов крыши в корродированном состоянии,

- от веса стационарного оборудования и площадок обслуживания на крыше,

б) нагрузки, действующие на крышу «снизу вверх» и принимаемые с максимальными расчетными значениями:

- от избыточного давления с коэффициентом надежности по нагрузке 1,2;

- от отрицательного давления ветра.

9.3.1.4. Для сейсмоопасных районов строительства в проверку несущей способности элементов крыши необходимо включать расчет на особые сочетания нагрузок (комбинации 4, 5, 6 таблица П. 4.2 Приложения П.4) с учетом сейсмического воздействия, определяемого в соответствии со СНиП II-7-81*.

9.3.1.5. Номинальные толщины и геометрические характеристики листовых и прокатных элементов крыши назначаются с учетом припуска на коррозию в соответствии с п. 7.8 и Приложением П.6.

9.3.2 Учет снеговых нагрузок

Несущая способность крыши должна проверяться с учетом равномерного и неравномерного распределения снеговой нагрузки по ее поверхности.

9.3.2.1. Величина действующей на крышу снеговой нагрузки вычисляется по формуле: psr = μрs.

9.3.2.2. Коэффициент неравномерности распределения снегового покрова μ следует определять по таблице 9.5.

Читайте также: