Выполнен расчет на прочность и устойчивость прямоугольного резервуара емкостью 1000 куб. м. в заданных условиях эксплуатации.
Расчёт на прочность включает оценку статической прочности и устойчивости резервуара при действующих нагрузках:
- собственный вес конструкции резервуара и установленного на него оборудования (градирен);
- вес продукта;
- гидростатическое давление рабочей среды;
- климатические нагрузки (снеговая и ветровая).
Расчёт выполнен с применением следующих документов:
- ГОСТ 34347-2017 «Сосуды и аппараты стальные. Общие технические условия»;
- ГОСТ 34233.1 - 34233.12 – 2017 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчёта на прочность. Общие требования»;
- СП 16.13330.2017 «Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81»;
- СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85»;
- ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения».
Расчёт выполнен методом конечных элементов в трёхмерной постановке. Стальная конструкция резервуара в расчёте рассмотрена как единая пространственная система. Оценка статической прочности элементов конструкции выполнена с применением идеального упругопластического материала.
Оценка прочности элементов конструкции для условий эксплуатации выполнена с учетом сравнения расчетных величин напряжений, возникающих в элементах конструкции, с минимальными значениями допускаемых напряжений.
По результатам расчета исходной конструкции были выявлены элементы конструкции не удовлетворяющие условиям прочности и устойчивости. С целью обеспечения прочностных характеристик конструкции резервуара и необходимых коэффициентов запаса общей и местной устойчивости были внесены изменения в исходную конструкцию резервуара .
По результатам расчёта оптимизированной конструкции:
- условие статической прочности элементов резервуара в режимах эксплуатации выполнено в соответствии с требованиями ГОСТ 34233.1 - 34233.12 – 2017.
- минимальный коэффициент запаса местной устойчивости составляет nyм = 1,896; условие местной устойчивости выполнено.
- форм потери общей устойчивости до нормируемого показателя коэффициента запаса ny = 2,4 по результатам расчета не выявлено; условие общей устойчивости резервуара для рабочих условий и условий испытания и монтажа выполнено.
- по результатам анализа устойчивости против скольжения (опрокидывания) пустого резервуара (без рабочей среды) при воздействии расчетной ветровой нагрузки на боковую стенку резервуара конструкция сохраняет свое положение, скольжение по железобетонным сваям отсутствует.
