Приложение П.7 (справочное) Пример расчета сейсмостойкости резервуара

Ниже приведен пример расчета сейсмостойкости резервуара объемом 2000 м3 со стационарной крышей и со стенкой, состоящей из 8 поясов высотой по 1,5 м и толщиной 6 мм. Припуск на коррозию составляет 1 мм. Теплоизоляция стенки и крыши отсутствует. Исходные данные представлены в таблице П.7.1, а результаты расчета - в таблице П.7.2.

Таблица П.7.1

Параметры
Обозна-
чение
Единица
измерения
Величина
1. Номинальный объем
V
м3
2000
2. Диаметр стенки резервуара
D
м
15,18
3. Высота стенки резервуара
Hs
м
12,00
4. Расчетный уровень налива при эксплуатации
Н
м
11,20
5. Плотность продукта
ρ
т/м3
1,0
6. Расчетная снеговая нагрузка
Ps
кПа
3,2
7. Нормативное избыточное давление
р
кПа
-
8. Номинальные толщины:
1-го пояса стенки
t1
мм
6,0
окрайки днища
tb
7,0
9. Припуск на коррозию:
1 - го пояса стенки
Δtc1
мм
1,0
окрайки днища
Δtcb
10. Минусовой допуск на прокат:
1 - го пояса стенки
Δtm1
мм
0,6
окрайки днища
Δtmb
11. Расчетное сопротивление 1-го пояса стенки и днища
R1y, Rby
МПа
335
12. Коэффициент надежности по ответственности
γn
-
1,0
13. Коэффициент сейсмического ускорения
Ah
-
0,4
14. Категория грунта по сейсмическим свойствам
-
-
2
15. Ширина фундаментного кольца за вычетом выступающего за стенку участка
Lf
м
0,5
16. Вес стенки, оборудования и теплоизоляции
Gs*
кН
292,3
17. Вес крыши, оборудования, теплоизоляции и снега (с коэффициентом сочетаний для снеговых нагрузок 0.5)
Gr*
кН
456,5
18. Вес конструкций за вычетом веса откорродировавшего металла (для расчета анкеров)
-
кН
377,1
19. Вес хранимого продукта
G
кН
19864
20. Расстояние от днища до центра тяжести стенки
Xs
м
6,0
21. Расстояние от днища до центра тяжести крыши
Xr
м
12,422
22. Диаметр линии установки анкеров (если требуются)
Da
м
15,380

Таблица П.7.2

Параметр
Обозна-
чение
Единица
измерения
Величина
Период основного тона конвективных колебаний продукта
Тс
сек
4,094
Спектральный коэффициент конвективных колебаний
βс
-
0,267
Коэффициент
η1
-
0,207
Опрокидывающий момент
Ms
кН·м
16558
Удерживающая сила, создаваемая частью жидкости
qL
кН/м
28,68
Вертикальные усилия сжатия в стенке от веса металлоконструкций, оборудования, теплоизоляции и снега
qt
кН/м
15,70
Коэффициент
J
-
1,619
Максимальные вертикальные усилия сжатия в стенке
qs
кН/м
107,2
Допускаемые вертикальные напряжения сжатия в стенке
σa
МПа
36,33
Расчетные вертикальные напряжения сжатия в 1-ом поясе
σc
МПа
24,36
Погонные нагрузки на фундаментное кольцо
qmax/qmin
кН/м
165,4/-24,24
Расчетная нагрузка на центральную часть днища
pf
кПа
168,5
Сила сдвига, передаваемая на фундамент
Qs
кН
3243
Количество анкеров
na
-
16
Нагрузка на один анкер
Na
кН
245,6
Высота волны на поверхности продукта
dmax
м
0,680
Минимальная ширина окрайки днища
Le
м
0,373

Результаты расчета показывают, что J = 1,619 > 0,5π - условие п. 9.6.4.2 не выполнено и переходим к анализу требований п. 9.6.4.4.

Вариант 1. Устанавливаем 16 анкеров соответствующего диаметра.

Вариант 2. Увеличиваем одновременно номинальную толщину первого пояса до 7 мм и окрайки днища до 8 мм. Выполняем расчет резервуара заново. В результате имеем: J = 1,443 ≤ 0,5π - условие п. 9.6.4.2 выполнено; σс =42,79 МПа < σа = 50,19 МПа - условие п. 9.6.4.3 также выполнено и установка анкеров не требуется. В этом случае погонные нагрузки по контуру стенки составляют: qmax = 289,3 кН/м, qmin = 0.

Поскольку H + ΔH + dmax =11,2 + 0 + 0,680 = 11,880 м < Нs = 12,0 м, то согласно п. 9.6.8.2 перелива продукта через стенку резервуара не происходит.

Для проверки толщин поясов стенки из условия прочности, требуются значения нагрузок на стенку резервуара. Результаты вычисления этих нагрузок на соответствующих расчетных уровнях приведены в таблице П.7.3.

Таблица П.7.3

№ пояса
Расчетный уровень, м
Нагрузки на стенку, кПа
   
pi
pv
ps + 1,2 p
p0
1
0,0
55,81
1,46
18,57
109,76
168,60
2
1,5
55,35
1,55
16,09
95,06
152,72
3
3,0
53,89
1,86
13,60
80,36
135,97
4
4,5
51,22
2,41
11,11
65,66
118,13
5
6,0
46,88
3,29
8,62
50,96
98,74
6
7,5
40,05
4,60
6,14
36,26
77,04
7
9,0
29,35
6,53
3,65
21,56
51,85
8
10,5
12,56
9,33
1,16
6,86
22,55

<< назадк содержанию СТО-СА-03-002-2009 / вперед >>