Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Июня 2011 в 18:08, курсовая работа
Задание
1. Определить геометрические параметры резервуара.
2. Определить толщину всех поясов стенки резервуара.
3. Рассчитать стенку резервуара на устойчивость.
4. Выполнить расчет несущего каркаса и настила сферической
крыши.
5. Выполнить графическую часть:
– общий вид резервуара на основании;
– сечение и развертку стенки резервуара. Примеры горизонтальных и вертикальных сварных швов, соединение стенки резервуара и днища;
– общий вид днища. Соединение центральной части, окраек и периферийных листов;
– общий вид сферической крыши резервуара. Узлы соединения главной балки и опорного кольца, главной балки и центрального щита, главных балок и балок настила.
Припуск на коррозию элементов резервуара представляется заказчиком. (В курсовом проекте припуск на коррозию необходимо выбирать 2 3 мм.)
В таблице 4 приводятся все данные для выбора номинального размера толщины стенки.
Таблица 4.
Номинальная толщина стенки
Номер пояса | δi | Сi |
Δi |
δi+Ci+Δi | δкс |
δн |
1 | 15,7 | 2,0 |
0,45 |
18,15 | 11,0 |
19 |
2 | 14,0 | 16,45 | 17 | |||
3 | 12,3 | 14,75 | 15 | |||
4 | 10,6 | 13,05 | 14 | |||
5 | 8,8 | 11,25 | 12 | |||
6 | 7,1 | 9,55 | 11 | |||
7 | 5,4 | 7,85 | 11 | |||
8 | 3,7 | 6,15 | 11 | |||
9 | 2,0 | 4,45 | 11 | |||
10 | 0,2 | 2,65 | 11 |
3.Расчет стенки резервуара на устойчивость.
Рис. 3. Расчетная схема для расчета стенки резервуара на устойчивость
Проверка устойчивости
резервуара производится по формуле:
+
1,0, (5)
где
– расчетные осевые
напряжения в стенке
резервуара, МПа;
– расчетные осевые
напряжения в стенке
резервуара, МПа;
Осевые напряжения определяются по минимальной толщине стенки пояса, кольцевые напряжения – по средней толщине стенки.
Расчетные осевые
напряжения для резервуаров РВС
определяются по формуле:
σi1 = , (6)
где n3 = 1,05 – коэффициент надёжности по нагрузке от собственного веса;
nсн = 1,4 – коэффициент надёжности по снеговой нагрузке;
– вес покрытия резервуара, Н;
– вес вышележащих поясов стенки, Н;
- полное расчетное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия, Н;
- вес покрытия резервуара, Н;
- расчетная толщина стенки i-го пояса резервуара, м.
Расчетная толщина определяется как разность принятой номинальной толщины (таблица 4), припуска на коррозию и минусового допуска на толщину листа D:
. (7)
Таблица 5. Расчетная толщина стенки
Номер пояса | Номер пояса | ||||
1 | 18,0 | 15,55 | 5 | 11,0 | 8,55 |
2 | 14,0 | 11,55 | 6 | 11,0 | 8,55 |
3 | 13,0 | 10,55 | 7 | 11,0 | 8,55 |
4 | 11,0 | 8,55 | 8 | 11,0 | 8,55 |
3.1 Определение веса крыши.
Вес покрытия резервуара рассчитывается по нормативному давлению крыши (таблица 6)
Таблица 6.
Объем резервуара, м3 | 1 | 5 | 10 | 20 | 30 | 50 |
Давление крыши, , кН/м3 | 0,3 | 0,35 | 0,45 | 0,55 | 0,6 | 0,65 |
Gкр = pкр ∙ π ∙ R2. (8)
Для резервуара
объёмом V = 25000 м3 давление крыши
pкр = 0,575 .
Gкр = 0,575 ∙π ∙ 20,42 = 751,7 кН.
3.2 Определение веса стенки резервуара.
Вес
вышележащих поясов стенки резервуара
определяется из условия, что высота
всех поясов одинаковы и равна
ширине листа В :
Gст, i = 2 ∙ π ∙ R ∙ B ∙ γст ∙ , (9)
где a – номер последнего пояса, если начало отсчета снизу;
γст = 78,5 - удельный вес стали.
Вес стенки при расчете первого пояса:
Gст,1=2∙π∙R∙B∙γст∙=2∙π∙20,4∙2,
Вес стенки при расчете второго пояса:
Gст,2=2∙π∙R∙B∙γст∙=2∙π∙21,7∙2,
Результаты расчетов веса стенки для всех поясов приведены в таблице 7:
Таблица 7.
Вес стенки резервуара
Номер пояса | Вес стенки Gст, кН | Номер пояса | Вес стенки Gст, кН |
1 | 2163 | 6 | 860 |
2 | 1830 | 7 | 688 |
3 | 1537 | 8 | 516 |
4 | 1285 | 9 | 344 |
5 | 1052 | 10 | 172 |
3.3 Определение снеговой нагрузки.
Нормативная снеговая нагрузка на горизонтальную проекцию резервуара:
где μ – коэффициент перехода от веса снегового покрытия горизонтальной поверхности земли к снеговой нагрузке на трубопровод;
– нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли, которое выбирается по таблице 8 для соответствующего снегового района Российской Федерации.
Таблица 8
Нормативные значение веса снегового покрова (табл. 4 СНиП .01.07-85)
Снеговые районы Российской Федерации | I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII |
0,8 |
1,2 |
1,8 |
2,4 |
3,2 |
4,0 |
4,8 |
5,6 |
Город Самара находится в IV снеговом районе, для которого Sg = 2,4 кН. Коэффициент μ = 1 для такого варианта крыши, когда угол наклона поверхности крыши к горизонтальной плоскости α ≤ 25°.
Вес снегового покрова на всю крышу:
Gст
= рсн ∙ π ∙ R2 = μ ∙ Sg
∙ π ∙R2 = 1 ∙ 2,4 ∙ π ∙ 20,42 ≈
3138 кН .
3.4 Определение нагрузки от вакуума.
Нормативная
нагрузка от вакуума на покрытие определяется
как:
Gвак = π ∙ R2 ∙ pвак = π ∙ 20,42 ∙ 0,25 = 327 кН . (11)
3.5 Определение осевых напряжений в каждом поясе стенки резервуара от вертикальной нагрузки.
Определение напряжений:
σ11
=
=
≈ 3,5 МПа ;
σ12
=
=
≈ 3,8 МПа ;
Значения
осевых напряжений в остальных поясах
приведены в таблице 9:
Таблица 9.
Напряжения для расчета стенки резервуара на устойчивость
Номер пояса | σ1,
МПа |
σ01,
МПа |
σ2,
МПа |
σ02,
МПа |
+ | ||
1 | 3,5 | 10,9 | 0,32 | 1,13 |
1,43 |
0,79 |
1,11 |
2 | 3,8 | 9,6 | 0,39 | 1,18 | |||
3 | 4,2 | 8,3 | 0,50 | 1,29 | |||
4 | 4,4 | 7,6 | 0,57 | 1,36 | |||
5 | 5,1 | 6,3 | 0,81 | 1,6 | |||
6 | 5,5 | 5,6 | 0,97 | 1,76 | |||
7 | 5,3 | 5,6 | 0,94 | 1,73 | |||
8 | 5,1 | 5,6 | 0,91 | 1,7 | |||
9 | 5,0 | 5,6 | 0,88 | 1,67 | |||
10 | 5,8 | 5,6 | 0,85 | 1,64 |