Расчет стальных вертикальных резервуаров
Расчет резервуара сводится к подбору его толщины стенки по поясам по безмоментной теории последующей проверке ее на устойчивость от действия боковых и осевых нагрузок. Основной эксплуатационной нагрузкой на стенку вертикального цилиндрического резервуара является гидростатическое давление столба жидкости и избыточное давление, при котором продукт хранится.
Определение толщины стенки ведется по формуле, получаемой для частого случая цилиндрических замкнутых безмоментных тонкостенных оболочек, находящихся под внутренним равномерным давлением из известного уравнения Лапласа:
(10.1)
где n1 – коэффициент перегрузки от действия гидростатического давления (n1 =1,1);
n2– коэффициент перегрузки от действия избыточного давления (n2= 1,2);
γ– удельный вес продукта, Н/м3;
Н – высота резервуара, м;
х – расстояние по вертикали от днища до начала рассчитываемого пояса, м;
ризб – избыточное давление в газовом пространстве резервуара, Па;
r– радиус резервуара, м;
k– коэффициент безопасности по материалу (k=0,9);
т– коэффициент условий работы;
R– расчетное сопротивление стали растяжению-сжатию, Па.
Рис. 10.1. Расчетная схема вертикального цилиндрического резервуара
Рисунок 10.2. Усилия, действующие на элемент оболочки
ВОПРОС №13
Расчет узла сопряжения стенки резервуара с днищем при упругом опирании на песчаную подушку
|
|
Для нахождения напряжений в упорном, наиболее нагруженном сварном шве, составляется и решается уравнение совместности деформаций стенки и днища.
Рис. 10.3. Расчетная схема узла сопряжения стенки и днища
Канонические уравнения метода сил записываются следующим образом
, (10.2)
где перемещения соответственно стенки и днища под действием единичных сил;
грузовые коэффициенты метода сил;
изгибающий момент и поперечная сила в защемлении.
Перемещения стенки определяются из решения дифференциального уравнения четвертого порядка изгиба цилиндрической оболочки
, (10.3)
где прогиб;
определяется выражением ;
– цилиндрическая жесткость.
При решении дифференциального уравнения пользуются гиперболо-тригонометрическими функциями , , , . В результате получают значения коэффициентов канонических уравнений метода сил
, , , (10.4)
, . (10.5)
Те же коэффициенты, выражающие перемещения днища, вызванные воздействием нагрузки q – от веса стенки и покрытия
|
|
, (10.6)
от изгибающего момента М0
(10.7)
от гидростатического давления
. (10.8)
После подстановки найденных коэффициентов в систему уравнений, определяют М0 и Q0, а затем отыскивают возникающие напряжения в шве, соединяющем стенку с днищем и строят эпюру изгибающих моментов.
ВОПРОС №14
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 1384; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!