Файл: 1. Определение геометрических параметров резервуара 3 Определение толщины стенки резервуара.docx

Расчет стенки резервуара на устойчивость

При проверке устойчивости стенки вертикального резервуара со стационарной крышей расчетным считается тот случай, когда резервуар пустой, герметически закрыт и в нем возникает вакуум (рис. 3.1). В этом случае сжатие стенки будет происходить как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях.

Рис. 3.1. Расчетная схема для расчета стенки резервуара на устойчивость

Проверка устойчивости стенки резервуара производится по формуле :

,

где – расчетные осевые напряжения в стенке резервуара, Мпа;

– расчетные кольцевые напряжения в стенке резервуара, Мпа;

– критические осевые напряжения в стенке резервуара, Мпа;

– критические кольцевые напряжения в стенке резервуара, Мпа.

Осевые напряжения определяются по минимальной толщине стенки пояса, кольцевые напряжения – по средней толщине стенки.

Расчетные осевые напряжения для резервуаров РВС определяются по формуле:

,

где – коэффициент надежности по нагрузке от собственного веса;

– коэффициент надежности по снеговой нагрузке;

– вес покрытия резервуара, Н;

– вес вышележащих поясов стенки, Н;

---

– полное расчетное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия, Н;

– вес покрытия резервуара, Н;

• 
  = 0,9
  

– расчетная толщина стенки i-го пояса резервуара, м.

3.1. Определение веса крыши

Вес покрытия резервуара рассчитывается по нормативному давлению крыши (таблица 3.1)

Таблица 3.1

Нормативный вес крыши на единицу площади

Объем резервуара, м3	1	5	10	20	30	50
Удельный вес крыши, , кН/м2	0,3	0,35	0,45	0,55	0,6	0,65

Для резервуара объемом V = 25000 м³ давление крыши p_кр = 0,6 кН/м².



3.2. Определение веса стенки резервуара

Вес вышележащих поясов стенки резервуара определяется из условия, что высота всех поясов одинакова и равна ширине листа .



где – номер последнего пояса, если начало отсчета снизу;

– удельный вес стали.

Вес стенки при расчете поясов:

---

Результаты расчетов веса стенки для всех поясов приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2

Вес стенки резервуара

Номер пояса	Вес стенки , кН	Номер пояса	Вес стенки , кН
1	2147,4	5	715,8
2	1717,9	6	477,2
3	1336,1	7	238,6
4	1002,1

3.3. Определение снеговой нагрузки
Нормативная снеговая нагрузка на горизонтальную проекцию резервуара:

где – коэффициент перехода от веса снегового покрытия горизонтальной поверхности земли к снеговой нагрузке на трубопровод;

– нормативное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли, которое выбирается по СниП 2.01.07-85 (таблица 3.3) для соответствующего снегового района Российской Федерации.

Таблица 3.3

Нормативные значение веса снегового покрова ( СНиП 2 .01.07-85

Нагрузки и воздействия)

Снеговые районы Российской Федерации	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
, кПа	0,8	1,2	1,8	2,4	3,2	4,0	4,8	5,6

---

Город Когалым находится в IV снеговом районе, для которого =2,4 кН. Коэффициент для такого варианта крыши, когда угол наклона поверхности крыши к горизонтальной плоскости .

Вес снегового покрова на всю крышу:

3.4. Определение нагрузки от вакуума
Нормативная нагрузка от вакуума на покрытие определяется как:

3.5. Определение осевых напряжений в каждом поясе стенки резервуара от вертикальной нагрузки
Определение напряжений в поясах:
















Значения осевых напряжений в остальных поясах приведены в таблице 3.4.

Таблица 3.4

Осевые напряжения резервуара

Номер пояса	, Мпа	Номер пояса	, Мпа
1	3,4	5	5,2
2	3,7	6	5
3	4	7	4,9
4	4,5

---

3.6. Определение осевых критических напряжений
Осевые критические напряжения определяются по формуле:



где Мпа – модуль упругости стали;

– коэффициент, принимаемый по таблице 3.5.


Таблица 3.5

Значение коэффициента

	600	800	1000	1500	2500
	0,11	0,09	0,08	0,07	0,06

Для определения коэффициента необходимо вычислить среднюю толщину стенки:



Вычисляем отношение радиуса резервуара к средней толщине стенки

По таблице 2.8 выбираем коэффициент С=0,06.
Вычисляем осевые критические напряжения для поясов:




Результат расчёта в таблице 3.8.
3.7. Определение кольцевых напряжений
Расчетные кольцевые напряжения в стенке при расчете на устойчивость резервуара определяются по формуле:



где – нормативное значение ветровой нагрузки на резервуар, Па;

– коэффициент надежности по ветровой нагрузке;

- средняя арифметическая толщина стенки резервуара, м.

---