Расчет резервуара 38500 м3 на опрокидывание и определение контурного давления на фундамент - Проектирование резервуара
Проектирование основания и фундаментов под резервуар выполняется специализированной проектной организацией с учетом положений действующей нормативно-технической документации. С целью определения исходных данных для проектирования основания и фундамента следует разрабатывать задание, включающее расчетные реактивные усилия (нагрузки), передаваемые от корпуса резервуара на его фундамент.
Необходимо определить контурное давление на фундамент в соответствии с заданием и произвести расчет резервуара на опрокидывание.
Проект основания и фундамента должен быть выполнен с учетом обеспечения следующих условий:
Максимальная абсолютная осадка основания не должна
Превышать 200 мм;
Относительная осадка основания под днищем, равная отношению разности осадок двух смежных точек к расстоянию между ними, не должна превышать 0,005;
Разность осадок под центральной частью днища и под стенкой не должна превышать 0,003r (r - радиус резервуара) и не должна быть более 100 мм;
Крен резервуаров не должен превышать 0,002 (для резервуаров с понтоном или плавающей крышей) и 0,004 - для резервуаров без понтона или плавающей крыши.
Конструкция резервуара должна быть проверена на возможность опрокидывания резервуара - отрыва стенки резервуара и прилегающих к ней участков днища от основания резервуара при действии ветровой и сейсмической нагрузки.
Опрокидывающий момент, действующий на резервуар в результате ветрового воздействия Мw определяется:
(13.1)
Где тоже, что и в формуле (3.2);
Опрокидывающий момент от действия ветра на стенку резервуара;
Опрокидывающий момент от действия ветра на крышу резервуара;
тоже, что и в формуле (5.2);
- нормативное значение ветрового давления, принимаем 0,32 кПа.
Опрокидывающий момент от действия ветра на стенку резервуара определяется по формуле:
(13.2)
Где сдвигающая сила от действия ветра на стенку;
Координата приложения равнодействующей силы.
Сдвигающая сила от действия ветра на стенку:
(13.3)
Где диаметр резервуара;
тоже, что и в формуле (5.2);
Коэффициент надежности по ветровой нагрузке;
высота стенки резервуара.
Коэффициент надежности по ветровой нагрузке принимаем равным 1,4 м.
Тогда сдвигающая сила от действия ветра на стенку по формуле (13.3) будет равна:
Координата приложения равнодействующей силы зависит от высоты резервуара:
(13.4)
Тогда имеем:
Опрокидывающий момент от действия ветра на крышу резервуара:
(13.5)
Гдеплощадь вертикальной проекции крыши;
Расстояние от днища до центра тяжести крыши резервуара.
Площадь вертикальной проекции крыши определяется:
(13.6)
Гдевысота образующей крыши, м;
Тоже, что и в формуле (3.7).
Высота образующей крыши:
(13.7)
Гдеугол между основанием крыши и ее образующей;
Тоже, что и в формуле (3.7).
Высота образующей крыши по формуле (13.7):
Площадь вертикальной проекции крыши по формуле (13.6):
Расстояние от днища до центра тяжести крыши резервуара:
(13.8)
Гдерасстояние от основания крыши до центра тяжести крыши;
Тоже, что и в формуле (3.2).
Расстояние от основания крыши до центра тяжести крыши:
(13.9)
Где тоже, что и в формуле (13.7).
Расстояние от основания крыши до центра тяжести крыши по формуле (13.9) будет равно:
Расстояние от днища до центра тяжести крыши резервуара по формуле (13.8):
Опрокидывающий момент от действия ветра на крышу резервуара по формуле (13.5) равен:
Опрокидывающий момент, действующий на резервуар в результате ветрового воздействия Мw по формуле (13.1):
Проектирование фундамента резервуара осуществляется с использованием двух вариантов нагрузок.
Первый вариант - осесимметричные нагрузки, создающие равномерное распределение усилий по периметру фундамента, включают:
Вес резервуара с учетом оборудования и теплоизоляции, за вычетом центральной части днища;
Гидростатическое давление на уровне днища, действующее в пределах фундаментного кольца;
Снеговую нагрузку;
Избыточное давление и разряжение в газовом пространстве резервуара.
Второй вариант - кососимметричные нагрузки, создающие неравномерное распределение усилий по периметру фундамента:
Ветровая и сейсмическая нагрузки, вызывающие появление опрокидывающего момента, вычисляемого относительно точки, расположенной на оси симметрии опорного контура стенки с подветренной стороны резервуара.
Для проектирования фундамента резервуара необходимо выполнить расчеты:
Определение нагрузок на центральную часть днища в условиях эксплуатации и гидравлических испытаний;
Расчет максимальных и минимальных нагрузок на фундаментное кольцо в условиях эксплуатации;
Проверку на опрокидывания пустого резервуара путем сравнения опрокидывающего момента и момента от удерживающих сил;
Расчет анкеров, если устойчивость пустого резервуара от опрокидывания не обеспечена.
Расчетная погонная нагрузка на фундаментное кольцо характеризуется максимальным и минимальным значениями, соответствующими диаметрально противоположным участкам фундамента (рисунок 17). Максимальная и минимальная нагрузки определяются соответственно, как сумма и разность максимальных осесимметричных и кососимметричных нагрузок (с учетом знаков).
Рисунок 4 - Нагрузки на фундаментное кольцо резервуара
Максимальная расчетная нагрузка на фундаментное кольцо:
(13.10)
Гдетоже, что и в формуле (3.7);
Тоже, что и в формуле (13.1);
расчетная максимальная осесимметричная нагрузка на фундамент резервуара.
Ширину фундаментного кольца за вычетом выступающего за стенку участка принять равным двум радиусам.
Расчетная максимальная осесимметричная нагрузка на фундамент резервуара:
(13.11)
Гдевес стенки, кН;
Вес крыши, кН;
Вес оборудования на стенке резервуара, кН;
Вес оборудования на крыше, кН;
Коэффициент, учитывающий форму крыши;
Вес оборудования был указан ранее в таблице 6.1
Просуммируем вес крыши и стенки и выразим все в кН:
(13.12)
Гдевес стенки, кН;
Вес крыши, кН.
Тогда:
Вес оборудования на стенке резервуара: патрубки + люки + лестница.
Вес оборудования на крыше резервуара: патрубки + лестница + люки+ площадки на крыше+ комплектующие конструкции.
(13.13)
Тогда по формуле (13.13):
Коэффициент, учитывающий форму крыши, принимаем равным 1.
Тогда расчетная максимальная осесимметричная нагрузка на фундамент резервуара примет вид:
Тогда расчетная максимальная осесимметричная нагрузка на фундамент резервуара будет равна:
Расчетная минимальная осесимметричная нагрузка на фундамент резервуара:
(13.14)
Гдетоже, что и в формуле (13.11);
Тоже, что и в формуле (13.11);
Тоже, что и в формуле (13.11);
Тоже, что и в формуле (13.11);
Тоже, что и в формуле (3.7).
С учетом формул (13.12), (13.13) формула (13.14) примет вид:
(13.15)
Расчетная нагрузка на фундаментное кольцо по формуле (13.10) равна:
Минимальная расчетная нагрузка на фундаментное кольцо:
(13.16)
Минимальная расчетная нагрузка на фундаментное кольцо по формуле (13.16) равна:
Нагрузки на центральную часть днища определяются исходя из величины внутреннего избыточного давления, максимального проектного уровня налива и плотности продукта или воды. Эту нагрузку определяют по формулам:
Для условий эксплуатации:
(13.17)
Гдетоже, что и в формуле (4.1);
Номинальная толщина центральной части днища;
Для условий гидравлических испытаний:
Резервуар считается устойчивым к опрокидыванию, если момент от вертикальных удерживающих сил, действующих на пустой резервуар превышает момент сил вызванных ветровой нагрузкой. Установка анкеров требуется, если условие выполняется.
(13.18)
Гдетоже, что и в формуле (13.1);
тоже, что и в формуле (3.7);
Подъемная сила от действия ветра на крышу.
Подъемная сила от действия ветра на крышу определяется:
(13.19)
Гдетоже, что и в формуле (5.2);
Тоже, что и в формуле (13.1);
тоже, что и в формуле (3.7).
Подъемная сила от действия ветра на крышу:
Проверка условия, указанного в формуле (13.18):
Условие не выполняется, поэтому установка анкеров не требуется. Резервуар устойчив к опрокидыванию.
Похожие статьи
-
Расчет конструктивных элементов РВСП 38500 м3 на прочность - Проектирование резервуара
Проверочный расчет на прочность для каждого пояса стенки резервуара: (6.1) Гдемеридиональное напряжение (напряжение вдоль образующей); Кольцевое...
-
Расчет днища РВСП 38500 м3 - Проектирование резервуара
Днища резервуаров должны иметь коническую форму для удаления подтоварной воды и удобства зачистки резервуаров с уклоном от центра или к центру. Величина...
-
Полистовые конструкции проектируемого резервуара представляет собой тонкостенную цилиндрическую оболочку вращения, способной терять устойчивость под...
-
Расчет толщины стенки резервуара РВСП 38500 м3 - Проектирование резервуара
Наименьшая толщина каждого пояса стенки резервуара выбирается из сортаментного ряда таким образом, чтобы разность толщины стенки и минусового допуска на...
-
Кровлю покрытий рассчитывают как безмоментную оболочку без учета условий опирания. Незначительные нагрузки на нее (ветровая, избыточное давление, вакуум...
-
Определение геометрических размеров резервуара РВСП 38500 - Проектирование резервуара
Габаритными размерами вертикального цилиндрического резервуара являются высота H и диаметр D. Для заданного объема резервуара расход металла на днище,...
-
Определение нагрузок, Компоновка и подбор главной балки Рис 5. Расчетная схема главной балки Погонная нормативная нагрузка на главную балку: . Погонная...
-
Исходные данные: Перекачиваемое топливоавиационный бензин Б-70. Плотность перекачиваемого продукта785 кг/м3. Диаметр трубопровода 273 мм. Протяженность...
-
Назначаем стрелу подъема и вычисляем радиус сферы купола. Стрелку подъема купола принимаем: (11.1) Где r - радиус резервуара. (11.2) Находим: Длина щита...
-
Составление расчетной схемы и исходного уравнения для расчета зажимного усилия Силовой расчет станочных приспособлений можно разбить на следующие этапы:...
-
Постоянные и временные нагрузки на резервуар РВСП 38500 м3 - Проектирование резервуара
К постоянным нагрузкам относятся нагрузки от собственного веса элементов конструкций резервуара. К временным длительным нагрузкам относятся: Нагрузка от...
-
Выбор материала резервуара РВСП 38500 м3 - Проектирование резервуара
В последующем при проектировании резервуара, необходимо выбрать материал полистовой конструкции, из которого будет спроектирован резервуар. Стали,...
-
Сжатые винты проверяют на устойчивость по условию устойчивости: , Где - расчетный коэффициент запаса устойчивости; - допускаемый коэффициент запаса...
-
Введение - Проектирование резервуара
Полистовая конструкция - применяются нахлесточные и стыковые соединения на остающейся подкладке, монтаж стенки резервуара при полистовой сборке должен...
-
Материал валов: Сталь 45. Допускаемое напряжение на кручение: [ф] Кр = 20 - 25 Н-мм 2 - Принимаем d1=15мм - Принимаем d2=25мм - Принимаем d3=35мм -...
-
Усилия во внутренних кинематических парах возникают согласно закону равенства действия и противодействия, т. е. попарно равные по модулю, направленные по...
-
Расчетный расход газа на i-ом участке газопровода складывается из путевого расхода и транзитного расхода газа, в соответствии с формулой 2. Результат...
-
Выбор степени опасности проектируемого резервуара РВСП 38500 м3 - Проектирование резервуара
Резервуар нагрузка кольцевой крыша Резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов, вне зависимости от их объема, месторасположения и прочих условий,...
-
ЦЕЛЬ : определение усилий (реакций) в кинематических парах и уравновешивающей силы (уравновешивающего момента). Силовой расчет проводится...
-
Определение диаметра и толщины стенки трубопровода - Технологический расчет нефтепровода
Ориентировочное значение внутреннего диаметра вычисляется по формуле: Где - рекомендуемая ориентировочная скорость перекачки в зависимости от плановой...
-
В зоне крепления к стенке опасным будет сечение А-А (см. рис. 16.1). воспринимающее полную нагрузку и ослабленное отверстиями под заклепки. После сечения...
-
В зависимости от направления шатун работает либо на растяжение, либо на сжатие. В зависимости от направления приложенных сил и шатун испытывает либо...
-
В приспособлениях силы трения возникают на поверхностях контакта заготовки с опорными и зажимными элементами. Величина коэффициента трения (зависит от...
-
Сбор нагрузок - Проектирование резервуара
Нагрузки вертикального направления определяются по формуле (12.1) и (12.2). Направленные вниз: , (12.1) Направленные вверх: (12.2) Где ; ; ;; ?...
-
Усложненный тип балочной клетки - Расчет стальных конструкций
Шаг В усложненной балочной клетке нагрузка на главные балки передается со вспомогательных балок, которые располагаются с шагом b = 2 - 5 м. Количество...
-
Исходные данные Рассчитать передачу роликовой цепью от тихоходного вала редуктора к приводному валу роликового конвейера. 798 Нм - крутящий момент на...
-
1. Тележка (рис.4) имеет опорные ходовые колеса 1 и 2. Ходовое колесо 1 приводится в движение при помощи электродвигателя 3 через редуктор 4. На...
-
Эксплуатационное оборудование РВСП 38500 м3 - Проектирование резервуара
Выбор требуемого оборудования будем осуществлять в соответствии с таблицей 14.1: Таблица 14.1 - Оборудование и конструктивные элементы резервуаров...
-
Марка оборудования для автоматической сварки под слоем флюса ESAB. Для внедрения новой технологии необходимо приобрести или изготовить новое оборудование...
-
Исходные данные Графическое изображение газопровода представлено на рисунке 2. Рис. 2 Длина каждого i-го участка представлена в таблице 2.2.1. Таблица...
-
Расчет параметров планетарного редуктора Планетарные редукторы обладают степенью подвижности W = 1 и имеют в своем составе зубчатые колеса (сателлиты) с...
-
Газопровод проектируется для поселка, состоящего из индивидуального жилого дома. Начальное давление 300 даПа. Расстояние между домами = 15 м. В каждом...
-
Определение расчетных расходов газа 1. В данном курсовом проекте принимаем пофасадный вариант прокладки газопровода. Это допускается, согласно [6,...
-
Городские сети низкого давления, распределяющие газ по всей территории застройки, представляют собой сложную по конфигурации систему сопряжения колец,...
-
Определение радиуса автомобильного колеса - Тяговый расчет Урала 4320
Колеса современных автомобилей снабжаются пневматическими шинами, обеспечивающими колесам большую эластичность во всех направлениях: радиальном,...
-
Проектирование стержня центрально-сжатой колонны Рис 12. Сечение сквозной колонны Расчетное усилие на колонну: . Задаемся гибкостью: . Условная гибкость:...
-
Угловая скорость ходового колеса: ,(11). Определим требуемое передаточное число: ,(13) Принимаем редуктор Ц3вкф-125 с передаточным числом ; диаметр...
-
Определение силы сопротивления дороги - Тяговый расчет Урала 4320
В процессе движения автомобиль преодолевает дорожные подъемы и спуски. При движении на подъем автомобиль испытывает дополнительное сопротивление, которое...
-
Рис. 16.3 Параметры симметричного кронштейна Рассмотрим симметричный кронштейн. Возможны три варианта выполнения его конструкции. В первом варианте...
-
Расчет коэффициента надежности закрепления К - Проектирование станочного приспособления
Так как в производственных условиях могут иметь место отступления от тех условий, применительно к которым рассчитывались по нормативам силы и моменты...
Расчет резервуара 38500 м3 на опрокидывание и определение контурного давления на фундамент - Проектирование резервуара