Расчет стенки резервуара на прочность

5.21.1 В настоящем подразделе приведены указания по расчету толщины поясов стенки резервуара для расчетных сочетаний нагрузок 1–3, приведенных в таблице 5.11.

Таблица 5.11

Вид нагрузки	Расчетные сочетания нагрузок
Условия эксплуатации	Гидравлические испытания	Устойчивость пустого резервуара
Вес продукта (или воды при гидравлических испытаниях)	+	+	–
Вес конструкций и теплоизоляции	–	–	+
Избыточное давление	+	+	–
Вакуум при опорожнении	–	–	+
Ветровая нагрузка	–	–	+
Вес снегового покрова	–	–	+

5.21.2 Номинальные значения толщины поясов стенки резервуара назначаются по результатам следующих расчетов:

а) определение толщины поясов из условия прочности стенки при действии статических нагрузок в условиях эксплуатации и гидравлических испытаний;

б) проверка устойчивости стенки.

5.21.3 Значения толщины поясов стенки, назначенные по результатам расчета по 5.21.2, перечисление б), не должны быть меньше значений, определенных по 5.21.2, перечисление а).

5.21.4 Назначение толщины поясов стенки из условия прочности при статическом нагружении
в условиях эксплуатации и гидравлических и пневматических испытаний производится по 5.21.8 при действии нагрузки от веса хранимого продукта и избыточного давления.

5.21.5 Устойчивость стенки при статическом нагружении проверяется в соответствии с требованиями 5.22 при действии нагрузок от веса конструкций и теплоизоляции, веса снегового покрова, от ветровой нагрузки и относительного разрежения (относительного вакуума) в газовом пространстве.

5.21.6 Значения толщины поясов стенки вычисляются по кольцевым напряжениям, определяемым в срединной поверхности цилиндрической оболочки на уровне с координатой X_L, в котором радиальные перемещения стенки в пределах пояса являются максимальными.

5.21.7 При расчете значений толщины поясов стенки учитывается коэффициент надежности для избыточного давления, равный:

1,20 — для условий эксплуатации;

1,25 — при гидравлических и пневматических испытаниях.

5.21.8 Номинальная толщина каждого пояса стенки резервуара t_U, мм, назначается по формулам:

, (5.11)

, (5.12)

(5.13)

где ; (5.14)

. (5.15)

Индексы U и L относятся к параметрам поясов, примыкающих соответственно сверху и снизу к i -му стыку (рисунок 5.2). Расчет производится последовательно от нижнего пояса к верхнему. При вычислении толщины первого пояса следует принимать X_L = 0.

Допускается принимать значения толщины поясов t_L, полученные по результатам расчета стенки на устойчивость по 5.22.

5.21.9 Результаты расчета толщины t каждого пояса стенки следует округлить до целого числа
в большую сторону в соответствии со значениями толщины проката по ГОСТ 19903, если не указаны специальные условия поставки листового проката.

5.21.10 По согласованию с заказчиком допускается для резервуаров I класса опасности назначать толщину поясов стенки на основе анализа напряженно-деформированного моментного состояния составной цилиндрической оболочки переменной толщины. При этом в расчетную модель должна быть включена окрайка днища, связанная с основанием односторонними связями, не сопротивляющимися отрыву днища от фундамента.

Рисунок 5.2 — Деформации стенки на границе поясов