Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 52
Санкт-Петербургский Государственный Архитектурно-Строительный Университет
Кафедра металлических конструкций
Проектирование вертикального цилиндрического резервуара для нефтепродуктов Проект выполнил:
Санкт-Петербург
2000г
пункт 1
.1
Определение геометрических размеров резервуара
где
g
с1
=0
.8 –
коэффициент условий работы
g
f2
=1.1 -
коэффициент надежности по нагрузке для гидростатического давления
Rwy
=2450 кг
/с
м
2
-расчетное сопротивление сварного стыкового шва (Rwy
=Ry
) для стали Вст3сп5-1 (лист 4-10 мм)
D
=1.1 см -
приведенная толщина стенки и кровли (
V=3400
м3
)
r
=0
.000
7
5
кг
/с
м3
- обьемный вес жидкости (бензин)
Принимаем предварительно максимальную высоту стенки резервуара
h
ст
=16
.16
м
,
используем листы размером 2*8 м
N
листов
=
h
ст
/h
листа
=16.16
/1.99=8.12
шт
Округляем количество листов по высоте до 8 шт
.
тогда
окончательная
высота стенки составит
H
оконч
=
15
.92
м
Определяем радиус резервуара
r2
:
Определяем длину рулона
Lр
=2*
p
*r2
+0.2=2*3.14*8.25+0.2=52.01
м
Определяем количество листов в рулоне
L
р
/l
листа
=52
.01/7.99=6.51
шт
Принимаем 6.75
шт
,
тогда
L
Р
=6
.75*7.99=53.93
м
,
и уточняем значение радиуса резервуара
r2
r2
=L
Р
-0.2/2*
p
=(53.93-0.2)/(2*3.14)=8.56
м
Табл
.1
Генеральные размеры резервуара
cтр
.2
Пункт 1
.2
Определение толщины стенки резервуара
.
Рис.1
Таблица 2
.
Определение толщины стенки резервуара
Номер
сечения
i
Высота столба жидкости yi
,
м
r*gf2*
yi
кПа
(2)+(3),
кПа
t
выч
,
cм
t
прння-тое
,
мм
t
оконч
,
мм
Марка
стали
Требуемая толщина стенки резервуара определяется по формуле
:
r
=0,75
т
/
м3
обьемный вес бензина
g
f2
=1,1 коэффициент надежности по нагрузке для жидкости
P
изб
=2
,
2*
1 =2,2
т
/
м2
Избыточное давление паров бензина
,
соответствующее
2200 мм вод
.
ст
олба
g
f3
=1,2 коэффициент надежности по нагрузке для
избыточного давления
r
2
=8,56
м
Rwy
=2450 кг
/с
м
2
-расчетное сопротивление сварного стыкового шва (Rwy
=Ry
) для стали Вст3сп5-1 (лист 4-10 мм)
g
с1
=0
.8 –
коэффициент условий работы стенки резервуара
стр.3
Пункт1.3 Расчет стенки резервура на устойчивость
Определение критических напряжений:
а) мередиональных (
s
cr1
)
где с-коэффициент принимаемый по отнощению r2
/tmin
=856/0.4=2140; c=0.07
E=2*106
кг/см2
tmin
=4 мм=0.4 см
б) кольцевых (
s
cr2
)
E=2*106
кг/см2
tcр
=(4*4+2*7+6+5)/8 мм=5,125 см
h=Hст
-0.33hvar
=1592-0.33*796=1329,32 см
hvar
=1.99*4=796 см
Сбор продольных сжимающих нагрузок
·
P2
=(PВАК
*
g
F3
+qВ
*с2
*
g
F4
)*nc
=(0.01*1.2+0.006*0.5*1.4)*0.9= 0,01458 кг
·
s
2
=P2
*r2
/tmin
= 0,01458*856/0.4= 31,20 кг/см2
PВАК
=100 мм.вод.ст=1 кПа=0.01 кг/см2
g
F3
=1.2
qВ
=0.6 кПа =0.006 кг/см2
(V район по ветру) с2
=0.5
g
F4
=1.4 nc
=0.9
Сбор кольцевых сжимающих нагрузок
·
P1
=gкров
*
g
F1
+(Pснег
*
g
F5
+Pвак
*
g
F3
-qВ
*с1
*
g
F1
)*nc
=0.0039*1.1+
+(1.6*0.007+0.01*1.2-0.006*0.952*0.9)*0.9= 0,0205кг
PВАК
=100 мм.вод.ст=1 кПа=0.01 кг/см2
g
F3
=1.2
gкровли
=(0.35-0.30)/(5000-3000)*3662+0.3=0,39 кН/м
2
=0.0039 кг/см2
g
F1
=1.1
Pснег
= 0.7 кПа=0.007 кг/см2
(II снеговой район)
g
F5
=1.6
qВ
=0.6 кПа=0.006 кг/см2
(V район по ветру)
с1
=0.6*H/D+0.4=0.6*0.92+0.4=0,952
g
‘F4
=0.9
4 ·
s
1
=P1
*r2
/2tст
+
g
F1
*
r
*b*nпоясов
= 0.0205*856/2*0,4+1.1*0.00785*199*4= 28,80 кг/см2
r
=7.85 т
/
м3
=7850кг
/
м3
=7850
/(100*100*100)= 0,00785
кг
/
см3
Проверка устойчивости
Условие устойчивости стенки
s
1/
s
cr1+
s
2/
s
cr2 <=
g
c2=1
28.80/68.69+31.20/10.90= 0,41+ 2,86= 3.27>1
Требуется установка ребер (колец) жесткости. Устанавливаем одно ребро жесткости на отметке 7.96м (середина высоты резервуара), тогда ;
s
cr1=68.69 кг/см2
s
1
=P1
*r2
/2tст
+
g
F1
*
r
*b*nпоясов
= 0.0298*856/2*0,4+1.1*0.00785*199*4= 28,80 кг/см2
s
2
=P2
*r2
/tmin
= 0,01458*856/0.4= 31,20 кг/см2
Проверка устойчивости
Условие устойчивости стенки
s
1/
s
cr1+
s
2/
s
cr2 <=
g
c2=1
28.80/68.69+31.20/12.55= 0,41+ 2,48=2.85>1
Требуется установка дополнителных ребер (колец) жесткости. Устанавливаем два кольца жесткости на отметках 5.97м и 9.95 м , тогда ;
s
cr1=68.69 кг/см2
s
1
=P1
*r2
/2tст
+
g
F1
*
r
*b*nпоясов
= 0.0205*856/2*0,4+1.1*0.00785*199*3= 26,62 кг/см2
s
2
=P2
*r2
/tmin
= 0,01458*856/0.4= 31,20 кг/см2
Проверка устойчивости
Условие устойчивости стенки
s
1/
s
cr1+
s
2/
s
cr2 <=
g
c2=1
26.62/68.69+31.20/16.73= 0,39+ 1,86=2.25>1
Требуется установка дополнителных ребер (колец) жесткости. Устанавливаем три кольца жесткости на отметках 3.98 м и 7.96 и 11.94 м , тогда ;
s
cr1=68.69 кг/см2
s
1
=P1
*r2
/2tст
+
g
F1
*
r
*b*nпоясов
= 0.0205*856/2*0,4+1.1*0.00785*199*2= 25,06 кг/см2
s
2
=P2
*r2
/tmin
= 0,01458*856/0.4= 31,20 кг/см2
Проверка устойчивости
Условие устойчивости стенки
s
1/
s
cr1+
s
2/
s
cr2 <=
g
c2=1
25.06/68.69+31.20/25.09= 0,36+ 1,24=1.6>1
Увеличиваем толщину листов верхней части стенки до 5 мм, тогда;
где с-коэффициент принимаемый по отнощению r2
/tmin
=856/0.5= 1712; c=0.07
s
1
=P1
*r2
/2tст
+
g
F1
*
r
*b*nпоясов
= 0.0205*856/2*0,5+1.1*0.00785*199*2= 20.67 кг/см2
s
2
=P2
*r2
/tmin
= 0,01458*856/0.5= 24,96 кг/см2
Проверка устойчивости
Условие устойчивости стенки
s
1/
s
cr1+
s
2/
s
cr2 <=
g
c2=1
20.67/85.86+24.96/35.07= 0,24+ 0.71=0.95<1 Условие устойчивости выполняется следовательно оставляем текущую конструкцию стенки резервуара: 1,2,3,4,5 листы сверху приняты толщиной 5мм, 6лист -6мм, 7,8 листы -7 мм. Установлены три кольца жесткости на отметках 3.98 м и 7.96 и 11.94 м Расчетсопряжения стенки с днищем
MY
=0.1*p*r2
*t
ст
P=
r
*
g
f2
*H+P
изб
*
g
f3
P=0.00075*1.1*1592+0.22*1.2=1.57
кг/см2
MY
=0.1*1.57*856*0.7= 94,1
кг*см
для резервуаров высокого давления необходимо учитывать растягивающие усилия от
P
изб и ветровой нагрузки
s
1
p1
=(
P
изб
*
g
f3
+
g
f4
*с1
*qв
)nc
g
f1
’
*g
кр
-
g
f1
’
*g
ст
p1
=(
|