Санкт-Петербургский Государственный
Архитектурно-Строительный Университет
Кафедра металлических конструкций
и испытаний сооружений
Пояснительная записка
к курсовому проекту на тему
Проектирование вертикального
цилиндрического резервуара для нефтепродуктов
Проект выполнил:
Санкт-Петербург
2000г
пункт 1.1 Определение геометрических размеров резервуара
Обьем резервуара VЗАД=3400 м3, что больше 2000 м3 , таким образом оптимальную высоту резервуара определим по следующей формуле:
где
(с1=0.8 – коэффициент условий работы
(f2=1.1 - коэффициент надежности по нагрузке для гидростатического давления
Rwy=2450 кг/см2 -расчетное сопротивление сварного стыкового шва (Rwy=Ry)
для стали Вст3сп5-1 (лист 4-10 мм)
(=1.1 см - приведенная толщина стенки и кровли (V=3400 м3)
(=0.00075 кг/см3 - обьемный вес жидкости (бензин)
Принимаем предварительно максимальную высоту стенки резервуара hст=16.16 м,
используем листы размером 2*8 м
Nлистов= hст/hлиста=16.16 /1.99=8.12 шт
Округляем количество листов по высоте до 8 шт. тогда окончательная высота
стенки составит Hоконч= 15.92 м
Определяем радиус резервуара r2:
Определяем длину рулона
Lр=2*(*r2+0.2=2*3.14*8.25+0.2=52.01 м
Определяем количество листов в рулоне
Lр/lлиста=52.01/7.99=6.51 шт
Принимаем 6.75 шт , тогда LР=6.75*7.99=53.93 м, и уточняем значение радиуса
резервуара r2
r2=LР-0.2/2*(=(53.93-0.2)/(2*3.14)=8.56 м
Табл.1 Генеральные размеры резервуара
|V,м3 |Hст,м |r2, м |H/D |Lстенки, м |
|3662 |1.99*8=15.92|8.56 |0.92 |53.73 |
cтр.2
Пункт 1.2 Определение толщины стенки резервуара.
Рис.1
Таблица 2. Определение толщины стенки резервуара
|Номер|Высота |(*(f2*y|Pизб*(|(2)+(3|tвыч,|tпрнн|tокон|Марка |
| |столба |i |f3кПа |), | |я-тое|ч, |стали |
|сечен|жидкости|кПа | |кПа |cм |, |мм | |
|ия | | | | | |мм | | |
|i |yi ,м | | | | | | | |
|0 |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |
|1 |15,92 |131,34 |26,4 |157,74|0,69 |7 | |Вст3сп5-|
| | | | | | | | |1 |
|2 |13,93 |114,92 |26,4 |141,32|0,62 |7 | |Вст3сп5-|
| | | | | | | | |1 |
|3 |11,94 |98,50 |26,4 |124,9 |0,55 |6 | |Вст3сп5-|
| | | | | | | | |1 |
|4 |9,95 |82,08 |26,4 |108,48|0,47 |5 | |Вст3сп5-|
| | | | | | | | |1 |
|5 |7,96 |65,67 |26,4 |92,07 |0,40 |4 | |Вст3сп5-|
| | | | | | | | |1 |
|6 |5,97 |49,25 |26,4 |75,65 |0,33 |4 | |Вст3сп5-|
| | | | | | | | |1 |
|7 |3,98 |32,83 |26,4 |59,23 |0,26 |4 | |Вст3сп5-|
| | | | | | | | |1 |
|8 |1,99 |16,41 |26,4 |42,81 |0,19 |4 | |Вст3сп5-|
| | | | | | | | |1 |
Требуемая толщина стенки резервуара определяется по формуле:
где
(=0,75т/м3 обьемный вес бензина
(f2=1,1 коэффициент надежности по нагрузке для жидкости
Pизб=2,2*1 =2,2 т/м2 Избыточное давление паров бензина, соответствующее
2200 мм вод. столба
(f3=1,2 коэффициент надежности по нагрузке для избыточного давления
r2=8,56м
Rwy=2450 кг/см2 -расчетное сопротивление сварного стыкового шва (Rwy=Ry)
для стали Вст3сп5-1 (лист 4-10 мм)
(с1=0.8 – коэффициент условий работы стенки резервуара
стр.3
Пункт1.3 Расчет стенки резервура на устойчивость
Определение критических напряжений:
а) мередиональных ((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 ((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*(F3+qВ*с2*(F4)*nc=(0.01*1.2+0.006*0.5*1.4)*0.9= 0,01458 кг
( (2=P2*r2/tmin= 0,01458*856/0.4= 31,20 кг/см2
PВАК=100 мм.вод.ст=1 кПа=0.01 кг/см2 (F3=1.2
qВ=0.6 кПа =0.006 кг/см2 (V район по ветру) с2=0.5 (F4=1.4 nc=0.9
Сбор кольцевых сжимающих нагрузок
( P1=gкров*(F1+(Pснег*(F5+Pвак*(F3-qВ*с1*(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 (F3=1.2
gкровли=(0.35-0.30)/(5000-3000)*3662+0.3=0,39 кН/м2=0.0039 кг/см2 (F1=1.1
Pснег= 0.7 кПа=0.007 кг/см2 (II снеговой район)
(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 (‘F4=0.94
( (1=P1*r2/2tст+(F1*(*b*nпоясов= 0.0205*856/2*0,4+1.1*0.00785*199*4= 28,80
кг/см2
(=7.85 т/м3=7850кг/м3=7850/(100*100*100)= 0,00785 кг/см3
Проверка устойчивости
Условие устойчивости стенки
(1/(cr1+(2/(cr2 1
Требуется установка ребер (колец) жесткости. Устанавливаем одно ребро
жесткости на отметке 7.96м (середина высоты резервуара), тогда ;
(cr1=68.69 кг/см2
(1=P1*r2/2tст+(F1*(*b*nпоясов= 0.0298*856/2*0,4+1.1*0.00785*199*4= 28,80
кг/см2
(2=P2*r2/tmin= 0,01458*856/0.4= 31,20 кг/см2
Проверка устойчивости
Условие устойчивости стенки
(1/(cr1+(2/(cr2 1
Требуется установка дополнителных ребер (колец) жесткости. Устанавливаем
два кольца жесткости на отметках 5.97м и 9.95 м , тогда ;
(cr1=68.69 кг/см2
(1=P1*r2/2tст+(F1*(*b*nпоясов= 0.0205*856/2*0,4+1.1*0.00785*199*3= 26,62
кг/см2
(2=P2*r2/tmin= 0,01458*856/0.4= 31,20 кг/см2
Проверка устойчивости
Условие устойчивости стенки
(1/(cr1+(2/(cr2 1
Требуется установка дополнителных ребер (колец) жесткости. Устанавливаем
три кольца жесткости на отметках 3.98 м и 7.96 и 11.94 м , тогда ;
(cr1=68.69 кг/см2
(1=P1*r2/2tст+(F1*(*b*nпоясов= 0.0205*856/2*0,4+1.1*0.00785*199*2= 25,06
кг/см2
(2=P2*r2/tmin= 0,01458*856/0.4= 31,20 кг/см2
Проверка устойчивости
Условие устойчивости стенки
(1/(cr1+(2/(cr2 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
(1=P1*r2/2tст+(F1*(*b*nпоясов= 0.0205*856/2*0,5+1.1*0.00785*199*2= 20.67
кг/см2
(2=P2*r2/tmin= 0,01458*856/0.5= 24,96 кг/см2
Проверка устойчивости
Условие устойчивости стенки
(1/(cr1+(2/(cr2