Реферат: Стальной вертикальный цилиндрический резервуар емкостью 5000 м3

кПа

Толщина листов пояса t, мм до низа пояса

до расчетного

уровня х₁

8 1490 1190 570 5,643 6 7 2980 2680 2060 20,394 6 6 4470 4170 3550 35,145 6 5 5960 5660 4740 46,926 6 4 7450 7150 6530 64,647 6 3 8940 8640 8020 79,398 7 2 10430 10130 9510 94,149 8 1 11920 11620 11000 108,900 9

Внутреннее избыточное давление паровоздушной среды

где — коэффициент надежности по нагрузке для внутреннего избыточного давления.

Снеговая нагрузка

Расчетная снеговая нагрузка на покрытие

где S₀ — нормативное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли (табл. 4 [2]);

γ_f = 1,6 т.к. отношение постоянной нагрузки к временной q_n /p_n < 0,8 (п. 5.7 [2]).

Вакуум

Стенка незаполненного резервуара может потерять устойчивость под воздействием вертикальной нагрузки (веса кровли, снега, вакуума P_v , собственного веса вышележащей части стенки) и равномерного давления нормального к боковой поверхности, создающего сжимающие усилия в кольцевом направлении (вакуум P_v ).

Расчетная нагрузка от вакуума

3. Определение усилий в элементах резервуара

Статический расчет резервуара выполнен по программе «Лира–Windows» вер. 8.0. Разбиваем стенку резервуара на конечные элементы по вертикали n1 = 8 (по числу поясов), по окружности n2 = 24 (по числу радиальных балок покрытия). Кровлю и днище разбиваем соответственно на n1 = 9 и n2 = 24 конечные элементы. Разбивка резервуара на конечные элементы приведена на рис. 3.1.

Расчет резервуара выполнен на 5 загружений:

1 загружение — постоянная нагрузка от собственного веса конструкций (учитывается автоматически);

2 загружение — гидростатическое давление;

3загружение — избыточное давление паровоздушной среды;

4 загружение — снег;

5 загружение — вакуум.

Результаты статического расчета приведены в приложении 2 (пластины) и 3 (стержни). В таблицах приложения приведены усилия от каждого загружения, а также расчетные сочетания усилий в элементах. Поскольку данная расчетная схема и нагрузки являются центрально симметричными на печать выведены усилия на элементы только одного сегмента.

4. Расчет элементов резервуара

4.1. Расчет стенки резервуара на прочность

Расчет на прочность стенки резервуара, находящейся в безмоментном напряженном состоянии, выполнена по формуле

где σ_x и σ_y — нормальные напряжения в кольцевом и меридиональном направлениях;

γ_с — коэффициент условий работы, равный для нижнего пояса — 0,7, для остальных поясов — 0,8;

Так как расчетное сопротивление сварного шва встык растяжению для конструкций из стали С245 при автоматической, полуавтоматической и ручной сварке с физическим контролем качества шва R_wy = R_y = 240 МПа (табл. 51* [3]) расчет производим по материалу стенки резервуара.

Расчетные напряжения принимаем из таблицы сочетаний по приложению 2.

Первый пояс (элемент 877)

Второй пояс (элемент 901)