Проектирование вертикального цилиндрического резервуара низкого давления - Курсовая работа

Резервуарами называют сосуды, предназначенные для приема, хранения нефти, нефтепродуктов, сжиженных газов, воды, жидкого аммиака, технического спирта и других жидкостей. В данном курсовом проекте запроектирован вертикальный цилиндрический резервуар низкого давления. Вертикальный цилиндрический резервуар состоит из следующих основных элементов: днища, корпуса и покрытия.Число поясов стенки: Диаметр резервуара: Длина развертки стенки резервуара: Принимаю листы размером (с учетом кромок по 5мм.), уточняю длину развертки и высоту стенки.Днище разбиваю на четыре полотнища (рулона). Ширина полотнища составит: что удовлетворяет требованию где 0,08 - ширина нахлеста полотнищ, м.Стенка и окройки днища относятся к первой группе конструкций, поэтому стенки принимаю из стали класса С255, и марку стали выбираю ВСТ3пс5-1, для которой (при ). Поэтому расчетное сопротивление стыковых швов растяжению: Толщину листа соответствующего пояса стенки определяется по формуле: где расстояние от высшего уровня жидкости до расчетного пояса, который принимается на выше нижней кромки пояса, м.; Определяем: Получаем: Расчетные уровни поясов стенки: Для определения толщины стенки нижнего пояса , для остальных Требуемая толщина листов стенки по прочности: Результаты расчета стенки приведены в таблице 1.Проверка нижнего пояса стенки на прочность с учетом изгибающего момента (в зоне краевого эффекта) и вертикальных нагрузок производится по формуле: G - вертикальная нагрузка, складывается из собственного веса стенки, кольца жест кости, покрытия, прочих элементов и снеговой нагрузки: Изгибающий момент М определяется по формуле: гдеСтенка незаполненного резервуара испытывает сжимающее напряжение и может потерять устойчивость. Вакуум на покрытие - по формуле: нормативное значение вакуумного давления; r - радиус стенки резервуара; r = 17,18 м. Снеговая нагрузка на покрытие: Где 0,7 - коэффициент, учитывающий сдувание снега ветром с покрытия; Ветровой откос на покрытие (учитывается изза ветровой нагрузки на стенку): Где - расчетное значение подъемной силы от ветрового откоса на покрытие, где в кольцевом направлении: Нормативное напряжение определяют по формуле: Где - толщина листов пояса, расположенного примерно на середине высоты стенки резервуара: Вычисляем критическое напряжение в стенки, предварительно определив напряжениеРассматриваем резервуар под действием двух видов нагрузок: удерживающих и опрокидывающих. Удерживающие нагрузки определяются по формуле: Собственный вес покрытия: Собственный вес стенки: Величину можно вычислить более точно, зная толщину поясов: Собственный вес кольца днища: Где Суммарная удерживающая нагрузка: Подъемная сила резервуара определяется: - от избыточного давления по формуле где от ветрового откоса на покрытие (см. п.6): Вычисляем равнодействующие ветровой нагрузки на стенку резервуара (рис. Заменяю значение эквивалентным, равномерно распределенным по высоте стенки резервуара из условия равновесия моментов у основания резервуара: где Н=13,5 м - высота резервуара: Заменим выражение наНазначаю стрелку подъема вычисляют радиус сферы купола (рис. 6).Стрелка подъема купола f: Радиус сферы: Центральный угол сферы определяется: Длина дуги купола в вертикальной плоскости: Половину длин дуги следует разделить на целое число ярусов щитов покрытия и выделить радиус верхнего центрального кольца. Принимаю длину щита по дуге окружности при этом радиус центрального кольца согласно рис. Определяю число щитов в одном ярусе, исходя из ширины щита по опорному кольцу Количество щитов в одном ярусе: принимаемНагрузки вертикального направления определяются по формуле: - направленные вниз; где - нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузке по высоте: По интрополяции для местности типа В коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте, имеет величину К=0,770. где - для III района; Нагрузки горизонтального направления на верхнюю часть резервуара (0,4Н) учитывают: - нагрузки, вызывающие сжатие опорного кольца купола в виде активного давления ветра и вакуума, определяют по формуле: где ветровой откос и избыточное давление по формуле: Вертикальная сосредоточенная нагрузка на узел пересечения радиального ребра с кольцом определяется по формуле: Для 1-го кольца, приНаиболее напряженным будет радиальное ребро между опорным и вторым кольцами. Расчетная схема радиального ребра изображена на рисунке 7. Найдем углы наклона касательной с осью Х в уровнях опорного кольца () и 2-го кольца по формуле: ; Найдем наибольшее значение изгибающего момента в опорном радиальном ребре от распределенной нагрузки (рисунок 8): Левая опорная реакция: . Максимальное значение изгибающего момента: Радиальные ребра конструирую из двух прокатных швеллеров (рисунок 9), из стали марки ВСТ3пс6-1 ().Распор, передаваемый на опорное кольцо со стороны радиального ребра, определяется по формуле: , , . вызывает растяжение в опорном кольце: . Изгибающие моменты и продольные усилия, вызываемые распорами, определяются по формулам: При нагрузке с верх

Содержание

Введение

1. Назначение габаритных размеров резервуара

2. Конструирование днища

3. Определение толщин листов стенки из условия прочности

4. Расчет сопряжения стенки с днищем

5. Проверка стенки резервуара на устойчивость

6. Расчет анкерных креплений резервуара

7. Расчет и конструирование элементов сферического покрытия

7.1 Установление габаритных размеров сферического покрытия

7.2 Сбор нагрузок на купол

7.3 Расчет радиального ребра купола

7.4 Расчет кольцевых элементов купола

Библиографический список использованной литературы

Резервуарами называют сосуды, предназначенные для приема, хранения нефти, нефтепродуктов, сжиженных газов, воды, жидкого аммиака, технического спирта и других жидкостей.

В данном курсовом проекте запроектирован вертикальный цилиндрический резервуар низкого давления. Вертикальный цилиндрический резервуар состоит из следующих основных элементов: днища, корпуса и покрытия. Покрытие - купольное без центральной стойки, принятое в зависимости от вместимости резервуара (12000 ) и от величины внутреннего давления под крышей.

Днище резервуара состоит из двух частей: центральной и окроек. Окройки резервуара толще листов средней части днища. Все соединения в рулоне осуществляют встык, а рулоны между собой - в нахлестку. Сегментные окройки отгружаются на монтажную площадку в виде отдельных обрезных по трем краям листов и привязываются к рулонируемой части днища внахлестку сверху соединения сегментных окроек между собой выполняется стыковыми швами на остающейся подкладке. Днище укладывается на специальное основание, которое выполняется в виде песчаных подушек с устройством гидроизолирующего слоя. Конструкция ребристо-кольцевого купола состоит из плоских криволинейных ребер, установленных в радиальном направлении и соединенных между собой рядом колец, образующих совместную пространственную систему.