Нагрузки и общие положения расчета

Несущие конструкции вертикальных цилиндрических резервуаров рассчитывают по предельным состояниям в соответствии со строительными нормами и правилами СНиП ІІ-23−81* и СП 20.13 330.2010, с учётом дополнительных требований ПБ 03−605−03.

В зависимости от объёма и места расположения их подразделяют на три класса:

• — класс I — особо опасные резервуары: объёмом 10 000 м3 и более, а также резервуары
• — объёмом 5 000 м³ и более, расположенные непосредственно по берегам рек, крупных водоёмов и в черте городской застройки;
• — класс II — резервуары повышенной опасности: объёмом от 5 000 м³ до 10 000 м³;
• — класс III — опасные резервуары объёмом от 100 м³ до 5 000 м³.

Степень опасности учитывается при проектировании специальными требованиями к материалам, объёмам контроля и при назначении коэффициента надёжности по назначению (n g?= 1,1 для I класса, n g?= 1,05 для II класса, n g?= 1,0 для III класса).

Основные элементы конструкций резервуаров по требованиям к материалам разделяются на две подгруппы:

• · подгруппа, А — стенка, привариваемые к стенке листы днища или кольцевые окрайки,
• · кольца жёсткости;
• · подгруппа Б — центральная часть днища, каркас и настил стационарных крыш, плавающие крыши, промежуточные рёбра жёсткости.

Для основных конструкций подгруппы, А должны применяться только спокойные.

(полностью раскисленные) стали, хорошо освоенные изготовителями конструкций и монтажниками, с гарантией ударной вязкости в зависимости от толщины проката:

С255, С315* (прокат из стали, микролегированной титаном или ванадием), С345, С440.

Для основных конструкций подгруппы Б должна применяться спокойная или полуспокойная сталь.

За расчётную минимальную температуру принимают температуру наиболее холодных суток с обеспеченностью 0,98 [СНиП 23−01−99* (Строительная климатология)], повышенную на 5 ^оС. Для резервуаров с рулонной технологией сборки расчётная температура при толщинах более 10 мм понижается на 5 ^оС.

Вертикальные цилиндрические резервуары воспринимают основные нагрузки:

• 1) нагрузка от собственного веса конструкции pg , gf = 1,05;
• 2) полное расчётное значение снеговой нагрузки
• s = sg ѓК,

где sg — расчётное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли, принимаемое в соответствии с п. 5.2 [СП 20.13 330.2010];

• 3) внутреннее (избыточное) давление паровоздушной смеси p"y"x"q; gf = 1,2;
• 4) вакуум p"r"p"{; gf = 1,2;
• 5) гидростатическое давление жидкости

p"w=g?«w g?f z,

где g?«w — удельный вес хранимого продукта.

g?«w = ѓП"w g

«w — плотность продукта,.

g — ускорение свободного падения в районе строительства,.

gf =1,1;

z — расстояние от поверхности жидкости (верха стенки) до расчетного уровня;

6) внешнее ветровое воздействие на стенку резервуара (в отличие от нагрузок от собственного веса, снега, внутреннего давления) не является осесимметричным и при расчете на устойчивость заменяется действием условного вакуума, равномерно распределенного по окружности резервуара.

w"ѓ""= p"r"p"{."…"ѓ"|.= 0,5w"" gf,

где wm — нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки на высоте z над поверхностью земли, gf = 1,4 .

Ветровое давление на стенку изнутри пустого резервуара с плавающей крышей осесимметрично, как и ветровые воздействия, создающие отсос на крыше (gf =0,8); значения аэродинамических коэффициентов приведены в [СП 20.13 330.2010].

Для практических расчетов удобно выразить все нагрузки в единой системе физических величин, например Н/м² или кН/м² (табл. П.2).

Коэффициенты условий работы гс принимают равными:

— для стенок при расчёте на прочность:

нижний пояс — 0,7,.

остальные пояса — 0,8;

• — для сопряжения стенки с днищем — 1,2;
• — для стенки при расчёте на устойчивость — 1,0;
• — для сферических и конических покрытий распорной конструкции при расчёте по безмоментной теории — 0,9.