Расчет элементов резервуара
11
|
10
|
8
|
8
|
8
|
8
|
8
|
8
|
Проверка устойчивости стенки.
Проверка устойчивости каждого пояса от нагрузок направленных вдоль образующих.
Проверка производится по формуле:
s1<=gсscr 1
здесь: gс=1;
s1= ;
N1=Nк+Nсн+Nв+Np (кн/см2)
-суммарное сжимающее усилие в нижнем сечении каждого пояса от воздействия массы крыши, веса снега, вакуума и
массы корпуса расположенного выше рассматриваемого сечения (включая рассматриваемый пояс).
Масса крыши (с учетом оборудования на ней)
Nк= (кн/см);
Масса снега на крыше
Nсн= (кн/см);
S=So gf2 m k
So=0,5 (кн/м2) нормативное значение веса снегового покрова ;
gf2 =0,7 – коэффициент надежности по нагрузке;
m=1 – коэффициент, учитывающий конфигурацию кровли;
k=1,2-0,1V=0,7; V=5м/с.
Вакуум.
Nв= (кн/см);
Рв=0,000025 (кн/см2)
gf3=1,2.
Масса стенки.
Np= (кн/см);
Масса корпуса расположенного выше рассм. сечения Qc'= *(12-i+1) (кн);
Масса опорного кольца Qo.k.=210 (кн);
Масса стенки Qc=Vc*r=257715*7.85*10-3=2023
кн;
i-номер пояса.
Определение критического напряжения.
Критическое напряжение определяется по формуле:
scr 1= ,где
Е=21000 кн/см2;
R=1995 см – радиус резервуара;
tci – толщина i-того пояса;
С – коэффициент, определяемый в зависимости от отношения R/tci .
Результаты вычислений сведены в таблице № 4.
Таблица №4.
|
Номер пояса
|
tсi, см
|
Nк , кн/см
|
Nсн, кн/см
|
Nв, кн/см
|
Nр, кн/см
|
N1, кн/см
|
s1, кн/см2
|
R/tc
|
С
|
scr 1 , кн/см2
|
|
1
|
1,7
|
0,0612
|
0,0241
|
0,0299
|
0,190148
|
0,305348
|
0,179616
|
1173,529
|
0,078
|
1,395789
|
|
2
|
1,4
|
0,0612
|
0,0241
|
0,0299
|
0,175769
|
0,290969
|
0,207835
|
1425
|
0,072
|
1,061053
|
|
3
|
1,4
|
0,0612
|
0,0241
|
0,0299
|
0,161389
|
0,276589
|
0,197564
|
1425
|
0,071
|
1,046316
|
|
4
|
1,2
|
0,0612
|
0,0241
|
0,0299
|
0,147009
|
0,262209
|
0,218508
|
1662,5
|
0,069
|
0,871579
|
|
5
|
1,1
|
0,0612
|
0,0241
|
0,0299
|
0,132629
|
0,247829
|
0,225299
|
1813,636
|
0,066
|
0,764211
|
|
6
|
0,9
|
0,0612
|
0,0241
|
0,0299
|
0,118249
|
0,233449
|
0,259388
|
2216,667
|
0,064
|
0,606316
|
|
7
|
0,8
|
0,0612
|
0,0241
|
0,0299
|
0,10387
|
0,21907
|
0,273838
|
2493,75
|
0,061
|
0,513684
|
|
8
|
0,8
|
0,0612
|
0,0241
|
0,0299
|
0,08949
|
0,20469
|
0,255863
|
2493,75
|
0,061
|
0,513684
|
|
9
|
0,8
|
0,0612
|
0,0241
|
0,0299
|
0,07511
|
0,19031
|
0,237888
|
2493,75
|
0,061
|
0,513684
|
|
10
|
0,8
|
0,0612
|
0,0241
|
0,0299
|
0,06073
|
0,17593
|
0,219913
|
2493,75
|
0,061
|
0,513684
|
|
11
|
0,8
|
0,0612
|
0,0241
|
0,0299
|
0,04635
|
0,16155
|
0,201938
|
2493,75
|
0,061
|
0,513684
|
|
12
|
0,8
|
0,0612
|
0,0241
|
0,0299
|
0,031971
|
0,147171
|
0,183964
|
2493,75
|
0,061
|
0,513684
|
Устойчивость всех поясов обеспечена.
Проверка устойчивости стенки на нагрузки, направленные нормально к ее поверхности.
Стенка может потерять устойчивость от действия вакуума и давления ветра. Устойчивость теряет стенка,
находящаяся между точками закрепления. Такими закреплениями являются кольцевые ребра. Если их нет, то стенка может потерять устойчивость между днищем и
крышей, т.е. на всю высоту.
Проверка производится по следующей формуле:
s2<scr 2*gс
Напряжение
s2= ,(кн/см2),где
W=0,5Wo*K1*С2
Wo=0,30 кн/м2 – скоростной напор ветра в районе г. Днепропетровска;
К1=1,045 – коэффициент, учитывающий увеличение скоростного напора ветра по высоте
(принимаем для местности типа А);
С2=0,9 – аэродинамический коэффициент;
Рвак=0,000025 кн/см2;
gf2=1,2;
R=1995 см – радиус резервуара.
Приведенная толщина стенки определяется для участка стенки, расположенной между точками закрепления:
tпр= (см);
li – длина участка, расположенного между точками закрепления;
hi=149 см – высота пояса;
tci – толщина i-того пояса.
Критическое напряжение определяем по формуле:
scr 2=0,55*Е* *()^3/2
Е=21000 кн/см2.
Результаты вычислений приведены в таблице № 5.
Таблица № 5.
|
Резервуар
|
tпр, см
|
Li, см
|
s2, кн/см2
|
scr2, кн/см2
|
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
Без промежуточного ребра жесткости
|
1,05
|
1788
|
0,3249
|
0,155606
|
уст-ть не обеспечена
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
С ребром жесткости: нижняя часть
|
1,214
|
1043
|
0,281009
|
0,33163
|
уст-ть обеспечена
|
|
верхняя часть
|
0,8
|
745
|
0,426431
|
0,248364
|
уст-ть не обеспечена
|
Так как устойчивость верхней части стенки не обеспечена, необходимо увеличить ее толщину. Примем толщину
верхней части стенки 1,0 см, тогда
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
| Верхняя часть
|
1
|
745
|
0,341145
|
0,3471
|
уст-ть обеспечена
|
Проверим каждый пояс в отдельности на устойчивость по формуле:
+ <=gс , где
gс=1,0;
Таблица № 6.
|
Номер пояса
|
tсi, см
|
s1, кн/см2
|
scr 1 , кн/см2
|
s2 , кн/см2
|
scr 2 кн/см2
|
å
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
|
1
|
1,7
|
0,179616
|
1,395789
|
0,200674
|
3,846783
|
0,170705
|
|
2
|
1,4
|
0,207835
|
|