6.1.4 Проверка стенки на устойчивость

Проверка устойчивости стенки резервуара осуществляется для пустого резервуара по формуле (п. 3.5.6. [1]):

1, (6.50)

где – меридиональные критические напряжения;

– кольцевые критические напряжения;

1 – коэффициент условия работы стенки резервуара при расчѐте на устойчивость.

При невыполнении условия для обеспечения устойчивости стенки можно увеличить толщину верхних поясов или установить промежуточные кольца жѐсткости, или и то и другое вместе.

6.1.4.1 Кольцевые напряжения

При расчѐте на устойчивость кольцевое напряжение ₂ в резервуарах со стационарной крышей зависит от P_вак и эквивалентного ветрового внешнего давления Р_вет (п. 3.5.6.5. [1]):

(0,95 Pвак 0,9 Pвет ) r , (6.51)

2 tр, min

где 0,95 – коэффициент сочетания для временных длительных нагрузок в основном сочетании (относительное разрежение в газовом пространстве резервуара);

0,9 – коэффициент сочетания для временных кратковременных нагрузок в основном сочетании (ветровая нагрузка); t_{p, min} – расчѐтная толщина самого тонкого пояса.

6.1.4.2 Меридиональные напряжения

Меридиональное напряжение ₁ вычисляется для нижней кромки участка стенки постоянной толщины по формуле (п. 3.5.6.4. [1]):

. (6.52)

6.1.4.3 Критические напряжения

Первое (меридиональное) критическое напряжение вычисляется по формуле (п. 3.5.6.1. [1]):

, (6.53)

r

где С – коэффициент, вычисляемый по формулам:

при 400 1220 ,

Cпри 1220 2500;

tр, min

Е – модуль упругости прокатной стали и стальных отливок

(по табл. 63 [2]).

Второе (кольцевое) критическое напряжение вычисляется по формуле

(п. 3.5.6.2. [1]):

1,5

, (6.54)

где Н_r – редуцированная высота резервуара. Для резервуаров со

стационарной крышей и с постоянной толщиной поясов стенки редуцированная высота равна полной высоте стенки резервуара H_ст, при переменной толщине поясов стенки Н_r вычисляется по формуле (п. 3.5.6.3. [1]):

2,5

H_r, (6.55)

где h_i – высота i-го пояса; t_{р, i} – расчѐтная толщина листа i-го пояса.

6.1.4.4 Промежуточные кольца жѐсткости

Расчѐт положения промежуточных колец выполняется по методике, описанной в п. 3.5.7. [1].

Находится значение Н_{r max}, при котором выполняется условие устойчивости стенки:

H_{r max} . (6.56)

Далее последовательно суммируются приведѐнные высоты поясов, начиная с верхнего пояса для определения пояса, в котором сумма превышает Н_{r max}. Определяется высота установки кольца над нижней кромкой:

h_j1 , (6.57)

где j – номер пояса, в котором необходима установка кольца жѐсткости; Н_j1 – приведѐнная высота j-го пояса; t_{р, j} – расчѐтная толщина листа j-го пояса.

Полученная высота кольца корректируется по конструктивным соображениям (п. 3.3).

Далее выполняется расчѐт положения промежуточных колец жѐсткости, при этом приведѐнные высоты поясов суммируются, начиная с j-го пояса.

Необходимое сечение колец жѐсткости подбирается из условия восприятия изгибающего момента (п. 3.6.4. [1]):

M 0,0186 1,4 P_вет r² H_{r max}, (6.58)

где 1,4 – коэффициент надѐжности для ветровой нагрузки;

Р_вет – значение ветрового давления на уровне установки промежуточного кольца.

Промежуточные кольца жѐсткости проверяются на прочность по формуле (28) [2]:

, (6.59)

где W – момент сопротивления сечения кольца. При расчѐте геометрических характеристик сечения допускается включить части оболочки шириной 2 r t выше и ниже места приварки кольца или вычислять их относительно наружной поверхности стенки.