- •Листовые конструкции
- •6.1. Оценка конструктивной надежности трубопровода
- •6.2. Нагрузки и воздействия на магистральном нефтепроводе
- •6.3. Расчет несущей способности трубопровода
- •С помощью анкеров
- •6.8. Надземные трубопроводы
- •6.10. Устойчивость подземных трубопроводов
- •6.10.1. Формы потери устойчивости
- •6.10.2. Проверка общей устойчивости подземных трубопроводов в продольном направлении
- •Коэффициент постели грунта при сжатии
- •6.10.3. Расчеты продольных перемещений подземных трубопроводов
- •6.11. Проверка общей устойчивости наземных трубопроводов в насыпи
- •Трубопровода в насыпи
- •1. Основные сведения из теории оболочек
- •2.Общие сведения, классификация и назначение резервуаров.
- •3.1. Основания и днища резервуаров
- •3.2. Стенки резервуаров.
- •3.3. Общие положения расчета элементов вертикальных цилиндрических резервуаров
- •3. Расчет стенки на прочность
- •4. Расчет стенки на устойчивость
- •5. Расчет сопряжения стенки с днищем
- •6. Конструирование и основные положения расчета крыши
- •§ 3. Вертикальные цилиндрические резервуары повышенного давления
- •§ 4. Горизонтальные цилиндрические резервуары
- •1. Особенности конструктивных форм
- •2. Расчет стенки корпуса на прочность
- •3. Расчет стенок корпуса и днищ на устойчивость
- •4. Расчет корпусов надземных резервуаров на изгиб
- •§ 5. Сферические резервуары
- •1. Особенности конструктивных форм
- •2. Расчет стенки резервуара на прочность
- •3. Расчет стенки резервуара на устойчивость
- •4. Расчет опорных стоек и диагональных связей
- •§ 6. Развитие конструктивных форм резервуаров
- •Глава 3 газгольдеры
2. Расчет стенки резервуара на прочность
Расчет оболочки резервуара на прочность производят на действие избыточного давления и гидростатического давления жидкости . Значениями ветровой и снеговой нагрузок, а также нагрузкой от собственного веса пренебрегают ввиду их незначительного влияния на напряженное состояние оболочки.
Без учета влияния опор напряжения в стенке сферического резервуара определяются по формуле (1.4)
(22.47)
где - угол, определяющий высоту залива резервуара продуктом (рис. 2.26).
Рис. 2.26. Схема определения усилий в сферической оболочке
Требуемая толщина стенки в самой нижней точке оболочки с учетом (22.45) определяется из выражения
(22.48)
где =0,7 - коэффициент условий работы резервуара; =0,9 - коэффициент надежности на взрывоопасность; =1,1; = 1,2 - коэффициенты перегрузки.
Окончательно толщина стенки с учетом вытяжки металла при вальцовке или штамповке увеличивается примерно на 2 мм.
Усилия в оболочке при воздействии избыточного расчетного давления определяют по формуле
. (2.46)
При расчете оболочки на гидростатическую нагрузку давление жидкости на уровне, соответствующем углу (рис.2.26), определяют из выражения:
. (2.47)
Меридиональное и кольцевое усилия в оболочке выше уровня опор будут равны:
(2.48)
(2.49)
Усилия в оболочке ниже уровня опор
(2.50)
(2.51)
В частных случаях будем иметь: у верхнего пояса ( = 0) ; у экватора ( =90°) , ; у нижнего пояса ( = 180°) .
Усилия в сферической оболочке от воздействия вакуума
Расчет корпуса сферического резервуара осуществляют в соответствии с указаниями ГОСТ 14245-80.
3. Расчет стенки резервуара на устойчивость
Так как при понижении температуры в резервуаре возможно образование вакуума, то сферическую оболочку следует проверять на устойчивость при по выражению , (21.17)
где - расчетное напряжение в оболочке; - критическое напряжение, принимаемое не более R.
4. Расчет опорных стоек и диагональных связей
Опорные стойки, поддерживающие сферическую оболочку резервуара, рассчитывают на массу резервуара с оборудованием, заполнение его водой (при испытаниях), снег и ветер.
Учитывая возможность проседания одной из стоек при неравномерной осадке основания, вертикальное усилие на одну стойку увеличивается в раз, где - число стоек. Тогда сжимающее усилие в стойке будет равно
(22.49)
где = 1,1; =1,1; =1,4; =1,2 - коэффициенты перегрузки соответственно для массы резервуара, продукта, снега и ветра; , - удельный вес соответственно стали и жидкости; =0,5; - вес снегового покрова; =0,5; - скоростной напор ветра; - угол наклона стойки к вертикали.
В диагональных связях возникают усилия от ветровой нагрузки и от изменения радиуса сферической оболочки при ее нагревании или остывании.
Условие прочности растянутой диагонали
(22.50)
где - коэффициент, учитывающий совместность деформаций сферической оболочки и опор;
;
=40...60°С - расчетный перепад температур; - удельный вес жидкости; =1,1; =0,9 - коэффициент сочетания нагрузок; - длина диагонали.
Требуемая площадь сечения связей определяется из условия восприятия ими ветровой нагрузки
где .
Узлы прикрепления диагональных связей к стойкам рассчитываются на усилие .