(справочное) Пример расчета сейсмостойкости резервуара — СТО-СА-03-002-2009

(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 Обозначение Единица измерения Величина 1. Номинальный объем м3 2. Диаметр стенки резервуара D м

3. Высота стенки резервуара Hs м

4. Расчетный уровень налива при эксплуатации H м

5. Плотность продукта  т/м3

6. Расчетная снеговая нагрузка ps кПа

7. Нормативное избыточное давление p кПа – 8. Номинальные толщины: 1-го пояса стенки окрайки днища t1 tb мм

9. Припуск на коррозию: 1-го пояса стенки окрайки днища tс1 tсb мм

10. Минусовой допуск на прокат: 1-го пояса стенки окрайки днища tm1 tmb мм

11. Расчетное сопротивление 1-го пояса стенки и днища R1y, Rby МПа 12. Коэффициент надежности по ответственности n –

13. Коэффициент сейсмического ускорения Ah –

14. Категория грунта по сейсмическим свойствам – – 2 15. Ширина фундаментного кольца за вычетом выступающего за стенку участка Lf м

16. Вес стенки, оборудования и теплоизоляции Gs* кН

17. Вес крыши, оборудования, теплоизоляции и снега (с коэффициентом сочетаний для снеговых нагрузок 0.5) Gr* кН

18. Вес конструкций за вычетом веса откорродировавшего металла (для расчета анкеров) – кН

19. Вес хранимого продукта G кН 20. Расстояние от днища до центра тяжести стенки Xs м

21. Расстояние от днища до центра тяжести крыши Xr м

22. Диаметр линии установки анкеров (если требуются) Da м

СТО-СА-03-002-2009 Ростехэкспертиза Таблица П.7.2

Параметр Обозначение Единица измерения Величина Период основного тона конвективных колебаний продукта Tс сек

Спектральный коэффициент конвективных колебаний c –

Коэффициент  –

Опрокидывающий момент Ms кН·м Удерживающая сила, создаваемая частью жидкости qL кН/м

Вертикальные усилия сжатия в стенке от веса металоконструкций, оборудования, теплоизоляции и снега qt кН/м

Коэффициент J –

Максимальные вертикальные усилия сжатия в стенке qs кН/м

Допускаемые вертикальные напряжения сжатия в стенке a МПа

Расчетные вертикальные напряжения сжатия в 1-ом поясе с МПа

Погонные нагрузки на фундаментное кольцо qmax/qmin кН/м 165.4/-24.24 Расчетная нагрузка на центральную часть днища pf кПа

Сила сдвига, передаваемая на фундамент Qs кН Количество анкеров na – 16 Нагрузка на один анкер Na кН

Высота волны на поверхности продукта dmax м

Минимальная ширина окрайки днища Le м

Результаты расчета показывают, что   

.1 J – 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:   

.1 J – условие п. 9.6.4.2 выполнено; МПа 19 . 50 МПа 79 . 42 a      – условие п. 9.6.4.3 также выполнено и установка анкеров не требуется. В этом случае погонные нагрузки по контуру стенки составляют: 0 q , м / кН 3. q min max   . Поскольку м 0. 12 H м . 11 .0 0 2. 11 d H H s max          , 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 pc pv ps+ 1.2 p p0 1

2

3

4

5

6

7

8

Ростехэкспертиза СТО-СА-03-002-2009