Знак «минус» опускаем, так как направление перемещения (поворота)
совпадает с направлением действия момента от силы q.Перемещения от действия гидростатического давления P = p∙g∙H
(17)Угол поворота сечений
(18)Изгибающий момент в днище
(19)Подставив x = 0 в уравнение (18), получим:
Знак «минус» в этом случае сохраняется, так как направление перемещения противоположно направлению действия нагрузки.
Подставив найденные значения перемещений в канонические уравнения (4), можно определить искомые величины М0 и Q0. Значение поперечной силы Q0 обычно невелико (12—13% от абсолютной величины значения М0), поэтому влиянием ее на напряженное состояние узла сопряжения стенки с днищем можно пренебречь.
Эпюры изменения изгибающего момента и поперечных сил в стенке резервуара представлены на рис. Следует отметить, что явление подобное краевому эффекту у днища, имеется в зоне каждого кольцевого шва, соединяющего пояса резервуара. Однако благодаря незначительному различию толщины поясов и малой ширине самого шва влиянием этого явления можно пренебречь. Дополнительные напряжения в этих случаях по величине не превышают 5—7% значений кольцевого напряжения.
Для построения эпюр перемещений и изгибающих моментов, в стенке применяются уравнения (7), (8) и (9).
6.4.3.2 Расчет узла сопряжения при опирании резервуара на бетонное кольцо. Методика расчета узла сопряжения стенки с днищем при опирании резервуара на бетонное кольцо аналогична расчету узла резервуара, стоящего на песчаной подушке. Исключение в этом случае составляет порядок определения перемещений днища. Поскольку толщина бетонного кольца в 20—25 раз больше толщины окраек днища, трудно было бы ожидать, что кольцо будет работать, как упругое основание. Несмотря на то что модуль упругости (условный) бетона на целый порядок ниже модуля упругости стали, все же жесткость кольца больше жесткости окрайков. Осадку основания под кольцом можно не учитывать, так как после испытаний и первых заполнений его положение стабилизируется.
В расчетной схеме разбиваем (мысленно) днище на систему радиальных балок - полосок единичной ширины, но в отличие от предыдущего случая считаем каждую балку-полоску как балку на двух опорах (рис. 78,а), учитывая возможный отрыв участка днища от кольца. Балка находится под действием момента Мо, передаваемого от стенки и равномерно распределенного давления р (рис. 78,6). Нагрузку от веса стенки и покрытия здесь не учитываем, так как она вызывает только появление дополнительной реакции кольца, не влияющей на изгиб днища. Задача расчета балки по принятой схеме является нелинейной, потому что неизвестна величина пролета l (длина участка отрыва днища от кольца). Длина зависит от величины прилагаемых нагрузок. Так, с увеличением р длина l уменьшается, а с увеличением Мо возрастает. Для определения значения длины балки l введено дополнительное условие: положим, что на левом конце (см. рис. 78, б) опора В расположена там, где днище снова плотно прилегает к бетонному кольцу. Таким образом, можно считать, что на опоре В угол поворота сечения равен нулю.
Углы поворота сечений (угловые перемещения) на опорах можно определить любым способом по сопротивлению материалов (графоаналитический метод, способ Верещагина и др.).
Угол поворота сечения:
на опоре A
(20)на опоре В
(21)где Dдн- цилиндрическая жесткость окрайков при изгибе.
По принятому ранее условию для опоры В Фв= 0.
Тогда из уравнения (21), приравнивая его 0, получим:
Подставив это значение l в уравнение (20), получим:
Так как направление перемещения совпадает с направлением момента Мо, знак «минус» опускаем. Окончательно имеем:
(22)Из уравнения (22) следует, что из-за нелинейности задачи определить отдельно перемещения
и невозможно.Подставив значение (22) в систему канонических уравнений (4) и решив их в общем виде, получим окончательное уравнение:
(23)где
; ;Уравнение (23) можно решить методом подбора значения Мос помощью таблиц квадратов и кубов чисел или на ЭВМ. В обоих случаях полезно знать пределы изменения Мо. Нижнее значение определяется как М0= 0 (шарнирное закрепление), а верхнее значение - из условия абсолютного жесткого защемления:
.6.4.4 Расчет плавающей крыши
Для создания плавучести плавающей крыши прежде всего необходимо определить объем погруженной части понтонного кольца крыши, обеспечивающий достаточную для плавания выталкивающую силу. Условие плавания крыши можно записать так:
гдеG - масса крыши;
- плотность жидкости;V - объем погруженной части понтонного кольца.
Расчет плавучести производят на воду и на нефтепродукт, т. е. в расчет вводят плотность воды
и плотность нефти или нефтепродукта .Распределенную нагрузку q, действующую на крыша, можно определить по формуле
где Gн.к. - и Gст- масса соответственно крыши и одной стойки;
n - число стоек;
r - радиус крыши.
Прогиб крыши под действием нагрузки q будет
где D - цилиндрическая жесткость
;х - текущая координата радиуса с началом в центре крыши.
Максимальный прогиб крыши будет (при х = 0)
(24)или при коэффициенте Пуассона
(для стали) (25)где
- толщина крыши.Конструктивный прогиб для стока воды к водоприемникам
fk= 0,01r
Таким образом, суммарный прогиб
Нагрузка на опорную стойку для понтонного кольца приближенно
где Gn. к- масса понтонного кольца;
nп.к- число стоек под кольцом.
Напряжения в стойке
где Fст - площадь поперечного сечения стойки;
- коэффициент запаса устойчивости (для стоек под понтонным кольцом определяют с коэффициентом приведенной длины).Задавшись величиной местного прогиба крыши, можно определить расстояние между стойками. Обозначим расстояние между концентрическими окружностями, по которым размещены стойки, а. Тогда прогиб между ними будет:
где
толщина крыши;Nк - нагрузка на одну стойку.
В среднем расстояние между стойками в радиальном и кольцевом направлениях (по хорде) принимают равным 1000
, не более, округляя эту величину до ближайшего целого (по числу стоек).7. Технология строительного производства
7.1 Технология строительных и монтажных работ
7.1.1 Определение номенклатуры и объемов внутриплощадочных подготовительных и основных строительно-монтажных работ
На основании рабочих чертежей проекта определяем номенклатуру и объемы внутриплощадочных подготовительных и основных строительно-монтажных работ. Результаты представлены в таблице 7.1.