ГОСТ Р 58031-2017/EN 14015:2004. Национальный стандарт Российской Федерации. Емкости стальные встроенные, вертикальные, цилиндрические с плоским дном, сварные, устанавливаемые над поверхностью для хранения жидкостей при температуре окружающей среды и выше. Правила проектирования и производства

Приложение J

(справочное)

 

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА КОЛЕЦ ЖЕСТКОСТИ (ВЕТРОВЫХ КОЛЕЦ)

 

J.1 Общие положения

 

Кольца жесткости (ветровое кольцо) могут изготовляться из стального уголка в соответствии с [2], стальных швеллеров в соответствии с [5] или из гнутых листов такого же материала, что и стенка резервуара, к которой они крепятся.

 

J.2 Моменты сопротивления

 

При расчете момента сопротивления ветрового кольца в расчетную площадь сечения может быть включена часть стенки высотой максимум 16e над и под точкой крепления (см. рисунок J.1).

 

J.3 Примеры расчета дополнительных колец жесткости (ветрового кольца)

 

В обоих примерах, приведенных ниже, показано, как учитываются требования к расчету, указанные в 8.3.2.6.

 

 

1 - непрерывный угловой сварной шов; 2 - прерывистый

сварной шов; 3 - элемент опорного крепления

 

Рисунок J.1 - Кольца жесткости

(ветровое кольцо) в поперечном сечении

 

 

 

 

e) Гнутый лист

 

1 - непрерывный угловой сварной шов; 2 - прерывистый

сварной шов; 3 - элемент опорного крепления

 

Рисунок J.1, лист 2

 

J.4 Пример 1

 

Резервуар с плавающей крышей, диаметром 95 м, высотой 20 м, восемь поясов высотой 2,5 м каждый с толщинами стенки 12,0; 14,2; 19,7; 24,7; 29,8; 34,9 и 39,9 мм для скорости ветра 60 м/с. Первичное кольцо жесткости расположено на 1 м ниже верхнего края резервуара. Необходимо выполнить расчет числа дополнительных колец жесткости, каких размеров и высоты, на какой они должны быть расположены.

 

Пояс стенки	h, м	e, мм	He, м
8	1,5	12,0	1,5000
7	2,5	12,0	2,5000
6	2,5	14,2	1,6412
5	2,5	19,7	0,7240
4	2,5	24,7	0,4113
3	2,5	29,8	0,2572
2	2,5	34,9	0,1733
1	2,5	39,9	0,1240
			HE = 7,3310 м

 

V_w = 60 м/с, p_v = 5 мбар, т.е. K = 6,040644. (J.1)

 

Отсюда следует:

 

(J.2)

 

Так как 2H_р < H_E < 3H_р, требуются два дополнительных кольца жесткости.

Оптимальная высота их крепления составляет H_E/3 или соответственно 2H_E/3, т.е. 2,444 м и 4,888 м вниз от первичного кольца жесткости на стенке с эквивалентной высотой H_E.

В соответствии с приведенным выше, верхнее дополнительное кольцо жесткости расположено на поясе стенки с минимальной толщиной, в связи с чем изменение высоты не требуется.

Нижнее дополнительное кольцо жесткости не попадает в этот случай, поэтому требуется корректировка высоты. Расстояние от этого кольца жесткости до первичного кольца жесткости составляет

 

(J.3)

 

Следовательно, дополнительные кольца следует расположить на расстоянии 2,444 и 5,353 м под первичным кольцом жесткости; их следует изготовить из уголка со следующими размерами: 200 x 100 x 12 мм.

 

J.5 Пример 2

 

Безнапорный резервуар со стационарной крышей, диаметром 48 м, высотой 22,5 и девять поясов высотой 2,5 м каждый с толщинами стенки 8; 10,6; 14,3; 17,9; 21,6; 25,3; 29 и 32,6 мм для скорости ветра 55 м/с. Необходимо выполнить расчет числа дополнительных колец жесткости, каких размеров и высоты, на какой они должны быть расположены.

 

Пояс стенки	h, м	e, мм	He, м
9	2,5	8,0	2,500
8	2,5	8,0	2,500
7	2,5	10,6	1,237
6	2,5	14,3	0,585
5	2,5	17,9	0,334
4	2,5	21,6	0,209
3	2,5	25,3	0,141
2	2,5	29,0	0,100
1	2,5	32,6	0,075
			HE = 7,681 м

 

V_w = 55 м/с, p_v = 5 мбар, т.е. K = 6,945. (J.4)

 

Отсюда следует:

 

(J.5)

 

Так как 2H_р < H_E < 3H_р, требуется два дополнительных кольца жесткости.

Оптимальная высота их крепления составляет H_E/3 или соответственно 2H_E/3, т.е. 2,561 м и 5,122 м вниз от верхнего края резервуара.

В соответствии с приведенным выше верхнее дополнительное кольцо жесткости расположено на поясе стенки с минимальной толщиной, в связи с чем изменение высоты не требуется.

Нижнее дополнительное кольцо жесткости не попадает в этот случай, поэтому требуется корректировка высоты. Расстояние от этого кольца жесткости до первичного кольца жесткости составляет:

 

(J.6)

 

Следовательно, дополнительные кольца следует располагать на расстоянии 2,561 и 5,250 м от верхнего края резервуара; кольца должны быть изготовлены из уголка со следующими размерами: 150 x 90 x 10 мм.

Так как уровень верхнего дополнительного кольца жесткости располагается на расстоянии менее 150 мм от горизонтального шва, это кольцо жесткости должно быть сдвинуто. Не имеет значения, будет ли кольцо сдвинуто на 211 мм вверх до высоты 2,35 м или на 89 мм вниз до высоты 2,65 м от верхнего края резервуара, три участка стенки в расчетных условиях остаются устойчивыми, так как значения высоты колец жесткости получают из смещения верхнего кольца, а расстояние между кольцами жесткости, как и прежде, составляет менее H_р (H_р = 3,78 м).