[Pelleng]

Здравствуйте. Есть задача: цилиндрический стальной вертикальный резервуар с размерами h=7 м., d=3м., с постоянным уровнем жидкости hгидр.= 6м., под него требуется расчитать фундаментную плиту (вообще-то идентичных резервуаров на этой плите несколько, но я утрирую для упрощения), резервуар опирается всей площадью днища на эту плиту. Предполагаю сделать расчет на слоистом основании. Думаю о выборе расчетной схемы: 1). Выполнить расчет по консольной схеме, где резервуар - это стержень с кольцевым сечением, диаметр которого равен диаметру резервуара, жидкость - распределенная по стержню масса, основание резервуара - абсолютно жесткое тело с соответствующими размерами, что мне ну очень не нравится по причине отсутствия напряжений в следе днища. 2). Моделировать резервуар цилиндрической поверхностью из оболочек, жидкость соответствующим гидростатическим давлением + распределенной нагрузкой по контуру днища, днище - приподнятыми над плитой оболочками. Строго не судите, первое, что пришло в голову.
Собственно, что интересует: а). Как правильно учесть жесткость днища резервуара в месте контакта с плитой? б). Как расположить массы от жидкости по высоте для расчета на сейсмику?
Из нормативных рекомендаций нашел пока только НП-031-01, но там есть оговорка - только для H/B<=0.75 Буду рад любым размышлениям по теме.

[Pelleng]

Неужели никто подобную схему не считал?

[PBaga]

На форуме много материала по сейсмике, но такой не встречал.
Слежу за этой темой, сам заинтересован, но движения нет.
Конкретный заказ: Якутия, сейсмика 8 баллов, склад авиатоплива емк. до 10 тыс. тонн. Будет парк резервуаров емкостью 2-3 тыс. т.
Типового под сейсмику еще не нашел. Может кто подскажет особенности расчета резервуара? Учитывать ли инерцию массы и куда ее прикладывать, особенности конструирования?
Упомянутое авторм темы НП-031-01 написано хорошо и подразумевает и кинематическую массу, и инерционную, высоту волны и прочее. К основным положениям расчета не хватает примера самого расчета или каких-то норм более глубоких. Кто и как выходил из похожей ситуации?
Спасибо.

[GWA18]

Простите за дилетантский вопрос:
а зачем цилиндрический стальной вертикальный резервуар ставить на бетонную (железобетонную) фундаментную плиту?
Сколько я видел такого типа резервуаров (от 15 до 3000 м3) для нефтепродуктов, растительного масла, жиров - все стоят своим собственным плоским днищем на песчаной подушке. Сейсмозона - 7 баллов.

Держал в руках типовую серию на такие резервуары емк. 1000 м3 - тоже на песке. Естественно, с заменой насыпного грунта (круглый котлован глубиной 1,5-2,5 м - точно не помню) гравийно-песчаной смесью, и возвышением песчаной подушки над уровнем земли порядка 0,5 м. Толщина собственно песчаного слоя - порядка 200-300 мм (увы, точнее не помню). Диаметр верхней плоскости подушки - на 1,5-2 м больше диаметра резервуара. Откосы - под углом естественного скоса. Под днищем - проливка расплавленным битумом.
Саму серию если и найду, то не раньше, чем к концу следующей недели, т.к. она по месту моей предыдущей работы.

Позволю себе пару дилетантских провокационных рассуждений (не для утверждения, а для постановки вопроса; тут как с плюраризмом: имею мнение, но я с ним не согласен ).
Допустим, пришла сейсмическая волна. Что она может сделать с резервуаром?
а) Просто потрясет. Что с резервуаром случится? Да, наверное, ничего: что на фундаментной плите, что без нее. Резервуары такого типа сами по себе довольно прочные (если, конечно не изъедены ржавчиной наполовину). А если резервуар паршивый - спасет ли его фунд. плита?
б) Сейсмическая волна придет такой силы и под таким углом, что резервуар накренится или даже перевернется на бок. Может такое быть, видел фотографии с перевернутым на бок зданием с монолитным каркасом.
Опять таки: разве фунд. плита сможет воспрепятствовать такому варианту?
в) Может порвать трубопроводы, подходящие к резервуару. Ну так этот вариант вообще никакого отношения не имеет к тому, на чем стоит резервуар.

Вопрос к Специалистам: в чем ошибочность этих рассуждений?

[gvs]

для проектирования резервуаров есть ПБ номер сейчас не помню , там смотрели??

[Pelleng]

GWA18
В моем случае резервуары расположены близко к колоннам, сами емкости расположены внутри промышленного помещения + довольно весомое оборудование вокруг резервуаров., ну и ,соответственно, для уравновешивания осадок решили сделать общую плиту.
Что касается устойчивости самих резервуаров, если позволит техпроцесс думаю решить оттяжками, заанкереными в плите.

[Pelleng]

gvs
Вы имеете в виду ПБ 03-605-03 ? Там только лишь техусловия.

[Romka]

Есть у меня руководство по проектированию всяких там емкостей, имеющих значительную высоту по сравнению с размерами в плане, на действие сейсмики. Года где-то 60-го. Если интересно, то могу притащить, но считать придется врукопашную.
По поводу расчета мысли такие:
-т.к. резервуаров (Р) много и их жесткость не оказывает влияния на плиту, то совместно считать Р и фунд плиту не имеет смысла. Можно обойтись отдельными задачами, результат которых будет точнее. :wink:
А какая сейсмическая балльность?

[Pelleng]

В расчетах резервуаров меня интересует "всего лишь" вопрос масс, хотя все конечно интересно )

Можно обойтись отдельными задачами

Здесь имеется в виду приложение на плиту равномерной нагрузки от резервуара + а как же опрокидывающие моменты от сейсмики? Ведь наш резервуар условно можно назвать высотным. Думаю, может быть попробовать схему объединения линейных перемещений на следе днища, консоль с массами, а сам след расчитать отдельно на действие равномерной нагрузки... В этом случае у меня возникает вопрос по-поводу все тех же масс, а также по-поводу модуля упругости стержня, моделирующего резервуар с жидкостью.
З.Ы. чувствую чего-то я в дебри полез
Извините, проморгал, добавил: сейсмика - 9 баллов, заполняющая жидкость негорючая.

[Romka]

Pelleng

В расчетах резервуаров меня интересует "всего лишь" вопрос масс.

В том руководстве как раз освещен вопрос масс жидкоси в емкостях.

Здесь имеется в виду приложение на плиту равномерной нагрузки от резервуара + а как же опрокидывающие моменты от сейсмики?

Да

Думаю, может быть попробовать схему объединения линейных перемещений на следе днища, консоль с массами, а сам след расчитать отдельно на действие равномерной нагрузки... В этом случае у меня возникает вопрос по-поводу все тех же масс, а также по-поводу модуля упругости стержня, моделирующего резервуар с водой.

Нафига козе баян?
Резервуары для фундаментной плиты являютс только нагрузкой. Это же не жесткий цоколь ж/б здания, который противодействует изгибу плиты и улучшает ее работу. Рузервуары же не закреплены жестко в плите и не объединены между собой в супержесткую конструкцию. Р-ы просто стоят как нагрузка.

З.Ы. чувствую чего-то я в дебри полез

А это хорошо, что интересуешься. :wink:

[GWA18]

=> Romka
Чувствую, что Вы в этом разбираетесь.
Пожалуйста, растолкуйте мне мои сомнения по поводу нужности фундаментной плиты (пост №4).

Или посоветуйте, что мне почитать по этой теме на сон грядущий.

[Pelleng]

Рузервуары же не закреплены жестко в плите и не объединены между собой в супержесткую конструкцию. Р-ы просто стоят как нагрузка.

ну допустим тряхонуло, эти "карандаши" дадут моменты от сейсмической силы, плечо немалое получается, соответственно и моменты тоже ненулевые будут, в области грани днища при крене также возникнут усилия. Если принять предлагаемую Вами схему, то разница между резервуаром в 7 и скажем 77 метров будет выражаться только в различных распределенных нагрузках? Мне кажется что это не совсем адекватная картина или я неправ? И потом в этом случае невозможно рассчитать оттяжки.

[PBaga]

Не учитывать сейсмику для резервуаров только потому, что в российском СНиПе ничего нет, ошибочно. И подтверждением тому нормы для атомных станций. А вот плитный фундамент, по-моему, только при необходимости закрепления на сдвиг. Но где и на какие усилия найти не могу. Опрокидывание? Вряд ли. Это скорлупа и она быстрее разрушится.
Откопал интересную ссылку, но сам документ еще не нашел. http://www.mg-eng.kz/?content=news&showid=21&lang=ru
Может кто имеет?

[Romka]

2 GWA18
По резервуарам не силен, но по сейсмике и фундаментам кое-что слышал :wink: .
Я прочитав первый пост представил себе резервуары, стоящие над поверхностью земли. А Вы, по всей видимости, высказывали свои сомнения т.к. думали, что они закопаны. Я бы для закопанных резервуаров с такой геометрией тоже обошелся бы песчаной подушкой (кстати мы с нетерпением ждем обещанную серию). Кроме того, на сейсмику не считал бы.
Но стоящие над землей (немного заглублены) резервуары не рискнул бы ставить на песок. При сейсмике песок однозначно подомнется под краем днища, т.е краевые давления будут больше 1,5R, поэтому в этом случае я бы сделал плиту, которая на грунт передаст сглаженные усилия.
По сейсмике можно много чего найти в Дауне на нашем форуме.
2 Pelleng
Хорошо. Вы, я вижу, сильно хотите посчитать в 3д. Попробуем и так. Может окажется точнее. Стержнем считать точно не получится и если взялись за 3д, то нужно моделировать пластинами и не кусок фунд плиты, а полностью. Опирание Р на фундамент - шарнирное. Жесткое закрепление нельзя обеспечит конструктивно. Не забывайте, что в статике и в сейсмке коэффициенты постели разные. В сейсмке основание в несколько раз жоще. т.е схему надо считать как минимум 2 раза: на основное и особое РСУ с разными коэф постели.
С приложением сейсм. нагрузки надо разобраться. Особенно от жидкости. Чего-то не собирается сейсм нагрузка (СН) от горизонтальной силы на стенки резервуара. Можно поробовать собрать СН вручную и приложить в виде масс в нескольких уровнях резервуара.

[Pelleng]

Romka При расчете использую динамическую и статическую схемы, про моменты я загнул, при сейсмике значимые величины будут только у кромки - днище-то действительно незакреплено. Думаю, что наиболее адекватный вариант - это односторонние связи между узлами днища и узлами плиты. Не было бы проблем, если б основание резервуара находилось на земле, в этом случае можно было бы назначить краевые условия на сжатие, а вот как реализовать выключающиеся связи между узлами в MicroFe пока неясно... Может быть смоделировать весь резервуар цилиндром с абс. жестким днищем.... столб жидкости в виде невесомого стержня круглого сечения с соответствующим модулем уругости, в узлах которого по высоте приложить массы... Если бы можно было пренебречь инертностью жидкости, то, думаю можно было бы обойтись гидростатическим давлением на стенки цилиндра и весом жидкости. Такие вот пока размышления.

[GWA18]

Сообщение от PBaga Откопал интересную ссылку, но сам документ еще не нашел. http://www.mg-eng.kz/?content=news&showid=21&lang=ru Может кто имеет?

Внимательно прочитал. Даже судя по названию документа - СН РК 3.05-24-2004 «Инструкция по проектированию, изготовлению и монтажу вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов» - зуб даю, что там ничего не сказано о фундаменте под резервуаром (каким бы он ни был: бетонным или песчаным). В документе, скорее всего, регламентируется исключительно конструирование самой железяки - резервуара.

Обратите внимание на такую фразу:

Например, в СН РК 3.05-24-2004 включены требования учета дополнительного давления, возникающего вследствие вертикальных колебаний грунта в процессе землетрясения.

Не фундамента, а грунта! т.е. подразумевается, что под днищем - грунт (песок, как я понимаю).

[Pelleng]

GWA18
Не совсем о плите, но все-таки =). Допустим, что порожний резервуар опирается на грунт, к тому же без оттяжек, в момент приличного землетрясения раскачается и кувыркнется как пить дать и хорошо если никого не будет рядом в этот момент. На плите к тому же можно обойтись без оттяжек, приваркой "ушек" и намертво закрепив, если высота в пределах разумного конечно.

[DEM]

В общем суть в следующем. В СНИПе по водоснабжению есть табличка с изменением сейсмичности. Если уж так надо то могу пмочь.

[Pelleng]

DEM Вы имеете в виду таблицу 45? В принципе вопрос не в сейсмичности, а в моделировании нагрузок от жидкости, по-моему Вы однажды поднимали вопрос о резервуарах, как Вы учитывали нагрузку?

[GWA18]

Сообщение от Pelleng GWA18 В моем случае резервуары расположены близко к колоннам, сами емкости расположены внутри промышленного помещения + довольно весомое оборудование вокруг резервуаров., ну и ,соответственно, для уравновешивания осадок решили сделать общую плиту.

Общую плиту для всех резервуаров, или общую для резервуаров + оборудование + колонны? А антисейсмичекие швы (разрывы) в плите Вы не предусматриваете?
"... для уравновешивания осадок..." - под резервуарами требуется увеличить или уменьшить осадок?

Что касается устойчивости самих резервуаров, если позволит техпроцесс думаю решить оттяжками, заанкереными в плите.

Я бы отказался от оттяжек: будут сильно мешать в процессе эксплуатации. Не к колоннам же их крепить, чтобы не мешали! Уж если есть желание укрепить - то крепить надо днище к закладным в плите.