Дослідження залежності основних компонентів НДС в уторному вузлі РВС від характеру взаємодії днища з основою

E. A. Egorov, A. S. Deynega

Анотація


Постановка проблеми. Сталеві вертикальні циліндричні резервуари (РСВ) належать до розряду масових конструкцій, що широко застосовуються у промисловості для зберігання нафти та нафтопродуктів. Такі конструкції належать до категорії особливо відповідальних об'єктів, тому більш глибоке вивчення роботи РВС та уточнення методики їх розрахунку, як і раніше, актуальне. Один із найбільш відповідальних вузлів таких конструкцій – вузол сполучення циліндричної стінки із плоским днищем. Інженерні методики розрахунку  цього вузла детально розроблені та добре випробувано на типових серіях вертикальних циліндричних резервуарів. Проте за основу всіх таких методик прийнята фізична модель із двостороннім зв’язком днища з основою. Насправді днище з основою має односторонній зв’язок (основа не перешкоджає вертикальному переміщенню днища, спрямованому вверх). Тому й дійсний характер вузла сполучення стінки з днищем відрізнятиметься від розрахункового за моделлю з двостороннім зв’язком и це може впливати на точність отримуваних при розрахунку результатів. Мета статті – аналіз особливостей НДС вузла сполучення стінки сталевого вертикального циліндричного резервуара з плоским днищем, спричинених одностороннім характером зв'язку днища з основою, а також відмінностей, які можуть бути в результатах розрахунків сталевих резервуарів у разі використання моделей з одно- та двостороннім зв’язком днища з основою. Висновок. За певних співвідношень геометричних параметрів, жорсткості основи та рівнів навантаження сталевих резервуарів можуть виникати суттєві відмінності (від 5 до 20 %) в розрахункових значеннях згинальних моментів у вузлі сполучення стінки та днища у разі використання моделей з одно- та двостороннім зв’язком днища з основою. За відсутності в резервуарах внутрішнього надмірного тиску значення згинальних моментів у вузлі сполучення, отримуваних у розрахунках у випадку одностороннього зв’язку завжди виявляється меншим, ніж за двохстороннього зв’язку. Це пояснюються виникненням прихованого (внутрішнього) відриву днища від основи. Урахування вказаної обставини дозволяє у багатьох випадках знизити витрати метала та отримати певний економічний ефект.


Ключові слова


сталевий вертикальний циліндричний резервуар; уторний вузол; односторонній характер зв'язку днища з основою; прихований відрив

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Galeev V.B. and Korotkova L.V. Raschet nizhnego uzla sopryazheniya korpusa i dnishha rezervuarov [The lower junction calculation of the hull and the bottom of tanks]. Transport i xranenie nefti i nefteproduktov [Transport and storage of oil and petroleum products]. 1978, no. 6, pp. 38–39. (in Russian).

Egorov E.A. and Sokolova A.S. Issledovanie kraevogo effekta v utornom uzle stal'nyx vertikal'nyx cilindricheskix rezervuarov pri odostoronnej svyazi dnishha s osnovaniem [Investigation of the edge effect in the shell-bottom junction of steel vertical cylindrical tanks with a single-sided connection between the bottom and the base]. Stroitel'stvo, materialovedenie, mashinostroenie [Construction, Materials Science, Mechanical Engineering]. Pridnepr. gos. akad. str-va i arxitektury [Prydniprovs’ka State Academy of Civil Engineering and Architecture]. Dnepropetrovsk, 2013, iss. 69, pp. 187–191. (in Russian).

Egorov E.A. and Sokolova A.S. Issledovanie kraevyx effektov v utornom uzle stal'nyx vertikal'nyx cilindricheskix rezervuarov [Investigation of edge effects in the shell-bottom junction of steel vertical cylindrical tanks]. Vіsnyk Prydnіprovskoi derzhavnoi akademіi budіvnictva ta arxіtektury [Bulletin of the Prydniprovs’ka State Academy of Civil Engineering and Architecture]. Dnіpropetrovsk, 2012, no 11, pp. 16–21. (in Russian).

Egorov E.A. and Bratus' N.I. Raschet vertikal'nyx cilindricheskix rezervuarov na zhestkix fundamentax [Vertical cylindrical tanks calculation on hard foundations]. Transport i xranenie nefti i nefteproduktov [Transport and storage of oil and oil products]. 1983, no. 5, pp. 17–18. (in Russian).

Ishtiryakov M.S. and Galeev V.B. Napryazhenno-deformirovannoe sostoaynie dnishha vertikal'nogo cilindricheskogo rezervuara [The bottom stress-strain state of the of a vertical cylindrical tank]. Transport i xranenie nefti i nefteproduktov [Transport and storage of oil and oil products]. 1977, no. 2, pp. 28–29. (in Russian).

Ishtiryakov M.S. and Galeev V.B. Raschet dnishha i stenki vertikal'nyx cilindricheskix rezervuarov bol'shoj vmestimosti [Bottom and walls calculation of vertical cylindrical tanks of large capacity]. Transport i xranenie nefti i nefteproduktov [Transport and storage of oil and oil products]. 1978, no. 6, pp. 8–9. (in Russian).

Kuznecov V.V., ed. Spravochnik proektirovshhika. Metallicheskie konstrukcii: v 3 t. [Manual of the designer. Metal constructions: in 3 volumes]. Moskva: ASV, 1998, vol. 1, 574 p. (in Russian).

Mushhanov V.F. and Romenskij D.I. Issledovanie napryazhenno-deformirovannogo sostojaniya utornogo uzla v vertikal'nyx cilindricheskix rezervuarax ob’’emom 10000…50000 m3[Investigation of the stressed-deformed state of the shell-bottom junction in vertical cylindrical tanks with the volume of 10000 ... 50000 m3]. Metallicheskie konstrukcii [Metal constructions]. 2012, vol. 18, no. 1, pp. 61–71. (in Russian).

Rezervuary vertikal'nі cylіndrychnі stalevі dlia nafty ta naftopoduktіv. Zahalnі texnіchnі umovy: DSTU B V.2.6-183:2011, chynnyi vіd 2012-10-01 [Vertical cylindrical steel reservoirs for oil and petroleum products. General specifications: the State Standards B V.2.6-183: 2011, dated on 01.10.2012]. Kyiv, 2012, 77 p.(in Ukrainian).

Rudicyn M.N., Artemov P.Ya. and Lyuboshhic M.I. Spravochnoe posobie po soprotivleniyu materialov [Reference book on materials resistance]. Minsk: Gosizdat BSSR, 1961, 516 p.(in Russian).

Shapiro G.A. Dejstvitel'naya rabota ploskix dnishh stal'nyx tonkostennyx cilindricheskix rezervuarov [Real work of flat bottoms of steel thin-walled cylindrical tanks]. Materialy po stal'nym konstrukciyam [Materials on steel structures]. Moskva, 1958, pp. 185–215. (in Russian).

Shimanovskij A.V., Kirillov V.V., Belogurov V.D., Umanskij R.Z., Zayarnyj L.V., Razumov A.Yu., Kurochkin D.A. and Svyatun R.YJa. Nauchno-texnicheskoe soprovozhdenie i osobennosti proektirovaniya vertikal'nyx tal'nyx rezervuarov emkost'yu 6,5 tys. t [Scientific and technical support and design features of vertical tall tanks with a capacity of 6,5 thousand ton]. Promyslove budіvnitstvo ta іnzhenernі sporudy [Industrial construction and engineering facilities.]. 2016, no. 4, pp. 28–35. (in Russian).


Пристатейна бібліографія ГОСТ


Галеев В. Б. Расчет нижнего узла сопряжения корпуса и днища резервуаров / В. Б. Галеев, Л. В. Короткова // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. – 1978. – № 6. – С. 38–39.

 

Егоров Е. А. Исследование краевого эффекта в уторном узле стальных вертикальных цилиндрических резервуаров при одосторонней связи днища с основанием/ Е. А. Егоров, А. С. Соколова // Строительство, материаловедение, машиностроение : сб. науч. тр. / Приднепр. гос. акад. стр-ва и архитектуры. – Днепропетровск, 2013. – Вып. 69 : Инновационные технологии жизненного цикла объектов жилищно-гражданского, промышленного и транспортного назначения. – С. 187–191.

 

Егоров Е. А. Исследование краевых эффектов в уторном узле стальных вертикальных цилиндрических резервуаров / Егоров Е. А., Соколова А. С. // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. – Дніпропетровськ, 2012. – № 11. – С. 16–21.

 

Егоров Е. А. Расчет вертикальных цилиндрических резервуаров на жестких фундаментах / Егоров Е. А., Братусь Н. И. // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. – 1983. – № 5. – С. 17–18.

 

Иштиряков М. С. Напряженно-деформированное состояние днища вертикального цилиндрического резервуара / М. С. Иштиряков, В. Б. Галеев // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. – 1977. – № 2. – С. 28–29.

 

Иштиряков М. С. Расчет днища и стенки вертикальных цилиндрических резервуаров большой вместимости / М. С. Иштиряков, В. Б. Галеев // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. – 1978. – № 6. – С. 8–9.

 

Справочник проектировщика. Металлические конструкции : в 3 т. / под ред. В.В. Кузнецова. – Москва : АСВ, 1998. – Т. 1 : Общая часть. – 574 с.

 

Мущанов В. Ф. Исследование напряженно-деформированного состояния уторного узла в вертикальных цилиндрических резервуарах объемом 10000…50000 м3/ В. Ф. Мущанов, Д. И. Роменский // Металлические конструкции. – 2012. – Т. 18, № 1. – С. 61–71.

 

Резервуари вертикальні циліндричні сталеві для нафти та нафтоподуктів. Загальні технічні умови : ДСТУ Б В.2.6-183:2011. – [Чинний від 2012-10-01]. – Київ : Держспоживстандарт України, 2012. – 77 с. – (Державний стандарт Україні).

 

Рудицын М. Н. Справочное пособие по сопротивлению материалов / Рудицын М. Н., Артемов П. Я., Любощиц М. И. – 2-е испр. изд. – Минск : Госиздат БССР, 1961. – 516 с.

 

 

Шапиро Г. А. Действительная работа плоских днищ стальных тонкостенных цилиндрических резервуаров / Г. А. Шапиро // Материалы по стальным конструкциям : сб. ст. / отв. ред. Н. П. Мельников. – Москва, 1958.  С. 185–215.

 

Научно-техническое сопровождение и особенности проектирования вертикальных тальных резервуаров емкостью 6,5 тыс. т / Шимановский А. В., Кириллов В. В., Белогуров В. Д., Уманский Р. З., Заярный Л. В., Разумов А. Ю., Курочкин Д. А., Святун Р. Я. // Промислове будівництво та інженерні споруди. – 2016. – № 4. – С. 28–35.



Коментарі цієї статті

Дивитися всі коментарі