Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современные конструкции плавающих покрытии в отечественном и зарубежном резервуаростроении 11
1.1. История создания, развития и классификация плавающих крыш 11
1.2. Однодисковые плавающие крыши понтонного типа 13
1.2.1. Однодисковая плавающая крыша с периферийным кольцевым понтоном и пригрузом в центральной части настила 16
1.2.2. Однодисковая плавающая крыша с периферийным кольцевым понтоном и ребрами жесткости 18
1.2.3. Однодисковая плавающая крыша с периферийным кольцевым понтоном и вертикальными дугообразными пластинами 20
1.2.4. Однодисковая плавающая крыша с периферийным кольцевым понтоном и нисходящими от него к
центральному понтону ребрами жесткости 21
1.2.5. Однодисковая плавающая крыша с периферийным кольцевым понтоном и восходящими от него к центральному понтону ребрами жесткости 23
1.3. Однодисковые плавающие крыши поплавкового типа 24
1.3.1. Однодисковая плавающая крыша с точечными поплавками по
всей поверхности настила и периферийным кольцевым понтоном 25
1.3.2. Однодисковая плавающая крыша с линейными
поплавками и периферийным кольцевым понтоном 27
1.3.3. Однодисковая плавающая крыша с периферийным кольцевым
понтоном и с линейными поплавками в виде ортогональной сетки 28
1.4. Понтоны для вертикальных цилиндрических
резервуаров со стационарным покрытием 30
1.4.1. Алюминиевый понтон с линейными поплавками 31
1.4.2. Алюминиевый понтон с линейными и периферийными поплавками 32
1.4.2. Понтон из алюминиевых сплавов с точечными поплавками 34
1.4.3. Алюминиевый понтон с балочно-поплавковой системой 35
1.4.4. Понтон с радиальными и кольцевыми отсеками 37
1.4.5. Понтон с радиальными и кольцевыми отсеками 38
1.4.6. Понтон с периферийным кольцом и линейными поплавками 39
1.4.6. Понтоны с применением алюминиевых сплавов и синтетических материалов 41
Глава 2. Принципы формообразования новой конструкции поплавкового плавающего покрытия 44
2.1. Современное состояние формообразования плавающих покрытий из рулонных заготовок 44
2.2. Принцип формообразования поплавкового плавающего покрытия из плоских заготовок 45
2.3. Конструктивное моделирование формообразования поплавкового плавающего покрытия 46
2.3.1. Конструктивное моделирование формообразования поплавкового плавающего покрытия с ортогональной
сеткой поплавков без кольцевого понтона 49
2.3.2. Конструктивное моделирование формообразования поплавкового плавающего покрытия с треугольной
сеткой поплавков без кольцевого понтона 52
2.4. Конструктивное моделирование формообразования поплавкового плавающего покрытия с распределенными поплавками и кольцевым понтоном из плоских заготовок 54
2.5. Определение соотношений геометрических параметров кольцевого понтона и линейных поплавков из условия формообразования 56
2.5.1. Определение зависимости между размерами поплавков и их шагом из условия формообразования 56
2.5.2. Определение зависимости между размерами кольцевого понтона и радиусом плавающего покрытия из условия формообразования 58
2.6. Конструктивное моделирование поплавкового плавающего покрытия с распределенными поплавками из плоских заготовок и кольцевого понтона из сборных элементов 60
2.7. Определение напряженно деформированного состояния поплавкового плавающего покрытия при формообразовании поперечного сечения поплавков 62
Выводы по второй главе 68
Глава 3. Конструкции поплавковых плавающих покрытий 70
3.1. Плавающие покрытия для вертикальных стальных резервуаров 70
3.2. Конструкции поплавкового плавающего покрытия из плоских заготовок 72
3.2.1. Поплавковое плавающее покрытие с сеткой поплавков и кольцевым понтоном 72
3.2.2. Поплавковое плавающее покрытие с сеткой распределенных поплавков и отбортовкой 83
3.3. Изготовление плоских заготовок для модифицированного поплавкового плавающего покрытия с сеткой распределенных поплавков 88
3.3.1. Изготовление плоских заготовок для поплавкового плавающего покрытия с сеткой поплавков и отбортовкой 89
3.3.2. Изготовление плоских заготовок для поплавкового плавающего покрытия с сеткой поплавков и кольцевым понтоном 91
5 3.4. Формообразование поплавкового плавающего покрытия с сеткой распределенных поплавков 91
Выводы по третьей главе 92
Глава 4. Теоретическое обоснование новой конструкции плавающего покрытия поплавкового типа 93
4.1. Определение нагрузок и воздействий на плавающее покрытие 93
4.1.1. Постоянная нагрузка 94
4.1.2. Снеговая нагрузка 94
4.1.3. Ветровая нагрузка 97
4.1.4. Силы трения уплотняющего затвора о стенку резервуара 100
4.1.5. Выталкивающая сила жидкости (Архимедова сила) 101
4.2. Обоснование жизнеспособности плавающего
покрытия поплавкового типа из плоских заготовок 101
4.2.1. Расчет поплавкового плавающего покрытия из плоских заготовок на плавучесть при прямой посадке 102
4.2.2. Оценка остойчивости плавающего покрытия
поплавкового типа из плоских заготовок при прямой посадке 105
4.2.3. Определение оптимальных параметров поплавкового плавающего покрытия из условия плавучести 106
4.2.4. Расчет поплавкового плавающего покрытия из плоских заготовок на непотопляемость при прямой посадке 111
4.2.5. Расчет плавающего покрытия поплавкового типа из плоских заготовок на плавучесть
и непотопляемость при наличии крена 112
4.2.6. Экспериментальное исследование плавучести и непотопляемости плавающего покрытия поплавкового типа из плоских заготовок 117
4.2.7. Оптимальные параметры плавающего покрытия поплавкового типа из плоских заготовок из условия плавучести 127
4.2.8. Проверка плавучести, остойчивости и непотопляемости плавающей крыши из плоских заготовок 128
4.3. Определение напряженно деформированного состояния поплавковой плавающей крыши из плоских заготовок 129
4.3.1. Проверка прочности плавающей крыши из рулонных заготовок 133
4.4. Сравнение конструкции поплавковой плавающей крыши из плоских заготовок с существующей конструкцией плавающей крышей понтонного типа 135
Выводы по четвертой главе 136
Глава 5. Технико-экономическое обоснование новой конструкции плавающего покрытия поплавкового типа 138
5.1. Сравнительный анализ плавающей крыши поплавкового типа из плоских заготовок с существующими плавающими крышами 138
5.2. Практические рекомендации конструктивного решения плавающего покрытия поплавкового типа из плоских заготовок 143
Выводы по пятой главе 144
Выводы по диссертации 145
Список использованной литературы
- Однодисковая плавающая крыша с периферийным кольцевым понтоном и пригрузом в центральной части настила
- Современное состояние формообразования плавающих покрытий из рулонных заготовок
- Плавающие покрытия для вертикальных стальных резервуаров
- Определение нагрузок и воздействий на плавающее покрытие
Введение к работе
Одним из специфических свойств нефти и нефтепродуктов является высокая испаряемость легких наиболее ценных фракций, что приводит к значительным потерям нефтепродуктов как по количественным, так и по качественным характеристикам. При хранении нефти и нефтепродуктов в резервуарах со стационарным покрытием, как показала статистика, величина потерь от испарения составляет около 2,5-3,0 % всего количества хранимого продукта.
Наиболее эффективное средство сокращения потерь от испарения - это ликвидация воздушного пространства между поверхностью нефтепродукта и крышей резервуара, то есть переход к резервуарам со стационарным покрытием и понтоном и к резервуарам с плавающими крышами.
К 1930-м годам появились первые конструкции плавающих крыш, а в 1940-х годах плавающие крыши начали внедрять в практику резервуаростроения в массовом порядке. В нашей стране первые исследования по созданию плавающих крыш были начаты в 1950 году под руководством Н.Н. Константинова.
Над созданием конструкций плавающих крыш, теоретическому их обоснованию и внедрению в производство работали многочисленные зарубежные фирмы («Чиеда» (Япония), «Карл Шпетер» (ФРГ), «Де Врис Роббе» (Нидерланды), «Байоруф» (США), и др.), научно-исследовательские институты России (ВНИИМонтажспецстрой, ЦНИИПроектстальконструкция, НИИСварки им. О.Е. Патона, Коксохиммонтаж и др.), отечественные и зарубежные ученые (Б.В. Поповский, Е.Н. Лессиг, О.В. Дидковский, М.Г. Каравайченко, М.К. Са-фарян, Н.П. Мельников, I. Ziolko, М. Epstein, J. Buzek).
Выбор типа резервуара в зависимости от испаряемости продукта строго регламентируется стандартами. Легкоиспаряющиеся нефтепродукты должны храниться преимущественно в резервуарах с внешним (плавающая крыша) или внутренним (понтон) плавающим покрытием.
Одной из насущных проблем в резервуаростроении является проблема создания плавающего покрытия, обладающего эксплуатационной надежностью,
8 долговечностью, минимальной массой, невысокой трудоемкостью изготовления и монтажа.
В настоящее время запатентовано огромное количество конструктивных решений, как плавающих крыш, так и понтонов. Однако каждое из решений, обладая тем или иным недостатком - невысокой плавучестью; невысокой жесткостью настила; невозможностью обеспечения нормального водоотвода с поверхности; значительной трудоемкостью изготовления и монтажа; большой массой и т.п. находит иногда только единичное применение в практике строительства.
В нашей стране эта проблема также не нашла пока должного решения. Специалисты интенсивно ведут поиски новых рациональных конструкций плавающих крыш и понтонов, отвечающих требованиям эксплуатационной надежности.
Поэтому задача создания отечественных конструкций плавающих покрытий вертикальных цилиндрических резервуаров остается актуальной и практически необходимой на современном этапе развития отечественного резервуаро-строения.
Целью диссертационной работы является разработка новой конструкции плавающего покрытия поплавкового типа для вертикальных цилиндрических резервуаров, экспериментально-теоретическое обоснованию его плавучести. Соподчиненной целью является разработка практических рекомендаций по конструированию, технологии изготовления и формообразованию плавающего покрытия.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
провести анализ конструктивных решений плавающих покрытий, технологий их изготовления и монтажа для определения актуального направления в создании рациональной конструкции отечественного плавающего покрытия;
сформулировать принципы формообразования новых конструкций плавающих покрытий;
разработать рекомендации по конструированию, технологии изготовления, формообразованию и монтажу плавающих покрытий;
провести экспериментально-теоретическое обоснование новой конструкции плавающего покрытия из условия плавучести.
Достоверность полученных результатов, проведенных автором исследований по разработке новых конструкций плавающих покрытий, подтверждается:
использованием метода конструктивного моделирования при создании новых конструкций плавающих покрытий поплавкового типа;
получением патента РФ № 2200120 С2 Способ изготовления плавающей крыши/ Денисова А.П., Муртазин М.Р. // БИ. № 7. 2003;
решением ряда тестовых задач по определению оптимальных из условия плавучести геометрических параметров поплавков для резервуаров объе-мом 10-50 тыс м с применением программного обеспечения;
Научную новизну диссертационной работы составляют:
принципы формообразования и конструирования новых конструкций плавающих покрытий;
модификации новых конструктивных решений плавающих покрытий;
практические рекомендации по формообразованию, конструированию и технологии изготовления плавающего покрытия;
экспериментально-теоретическое обоснование плавучести новой конструкции плавающего покрытия.
Практическое значение диссертационной работы заключается в разработке: новой конструкции плавающего покрытия, удовлетворяющего современным требованиям изготовления (как методом рулонирования, так и полистовой сборки) и эксплуатации; практических рекомендаций по конструированию, технологии изготовления и формообразованию плавающего покрытия; конструктивных решений по повышению жесткости центральной части существующих плавающих покрытий на примере плавающей крыши резервуара
10 объемом 10 000 м3 и рекомендаций по практическому их осуществлению на
предприятии ОАО «Саратовский НПЗ» г. Саратова.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на научных семинарах кафедры «Промышленное и гражданское строительство» Саратовского государственного технического университета, XXX и XXXI Всероссийских научно-технических конференциях Пензенской государственной архитектурно-строительной академии (Пенза, 1999, 2001), Международном коллоквиуме «Новые решения в проектировании и строительстве металлических резервуаров» (Одесса, 2000), Международной конференции «Перспективы развития резервуаростроения» (Саратов, 2002) II и III Международных научно-технических конференциях Приволжского дома знаний (Пенза, 2003, 2004), IV электронной заочная конференция Ижевского государственного технического университета (Ижевск, 2004), Международной конференции (Уфа, 2005), ЦНИИПСК (Москва, 2005).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 1 тематический обзор, 4 статьи, получен 1 патент на изобретение Российской Федерации.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных результатов и выводов, списка использованной литературы и приложений. Основное содержание диссертации изложено на 155 страницах машинописного текста и содержит 90 рисунков, 9 таблиц. Список литературы содержит 68 наименований отечественных и зарубежных источников.
Однодисковая плавающая крыша с периферийным кольцевым понтоном и пригрузом в центральной части настила
Для повышения жесткости центральной части плавающей крыши, и обеспечения надежного уклона ее к центру в нашей стране была предложена конструкция плавающей крыши [11], у которой в отверстии центральной части расположен железобетонный диск, жестко скрепленный с настилом (рис.4). - настил; 2 - кольцевой понтон; 3 - пригруз; 4 - дренажное устройство
За счет значительного собственного веса диск по отношению к периферийному понтонному кольцу занимает пониженное положение. Благодаря чему подпор жидкости снизу натягивает полотнище одинарной части крыши, что способствует повышению жесткости конструкции и обеспечивает надежный сток воды к дренажному устройству. По сравнению с плавающими крышами, имеющими радиальные или кольцевые балки, в предложенной конструкции достигается значительное снижение металлоемкости (до 25 %) [10].
Обеспечение требований, предъявляемых к плавающим покрытиям: 1) Плавучесть. Обеспечивается периферийным кольцевым понтоном; 2) Жесткость центральной части. Повышается за счет ее натяжения по средством железобетонного диска; 3) Индустриальность. Центральная часть крыши собирается методом рулони-рования; 4) Долговечность. Также как и в предыдущей конструкции зависит от агрессивности среды, находящейся в резервуаре; 5) Коррозионная стойкость. Обеспечивается за счет покрытия поверхности плавающей крыши антикоррозионными составами.
Достоинствами таких крыш являются: простота конструкции, небольшая металлоемкость, хорошая плавучесть, Недостатки: для резервуаров диаметром 70-105 м и более жесткость одинарной части таких крыш недостаточна. При значительных ветровых нагрузках могут образовываться хлопуны;
В отечественной практике строительства резервуаров жесткость центральной части крыши обеспечивается радиальными ребрами жесткости.
Подкрепление центральной части настила ребрами жесткости обеспечивает большую надежность и долговечность плавающей крыши.
Для резервуара вместимостью 150 тыс. м3 плоский центральный диск изготавливается из шести стальных рулонных полотнищ толщиной 6 мм. Замкнутое периферийное понтонное кольцо шириной 6,0 м состоит из 32 закрытых коробов, имеющих сегментную форму. Для восприятия ветровой нагрузки центральная часть плавающей крыши укреплена 36 радиальными ребрами жесткости в виде штампованных уголков и швеллеров [12] (рис.5).
Обеспечение требований, предъявляемых к плавающим покрытиям: 1) Плавучесть. Обеспечивается периферийным кольцевым понтоном; 2) Жесткость центральной части. Обеспечивается за счет подкрепления ее ребрами жесткости; 3) Индустриальность. Заготовки центральной части рулонируются на заводе, ребра жесткости и периферийный кольцевой понтон доставляются на строительную площадку в виде отдельных элементов и там монтируются; 4) Долговечность. Зависит от агрессивности среды, находящейся в резервуаре; 5) Коррозионная стойкость. Обеспечивается за счет покрытия поверхности плавающей крыши антикоррозионными составами.
Достоинства: по сравнению с зарубежными аналогами, данная плавающая крыша характеризуется значительным снижением (в 6-8 раз) объема монтажной сварки и сроков монтажа; повышенная (относительно) жесткость одинарной части настила; лучшая защита от коррозии, по сравнению с плавающими крышами с радиальными балками в виде решетчатых ферм.
Недостатки: подкрепление центральной части настила крыши приводит к увеличению металлоемкости, протяженности монтажной сварки и сроков монтажа.
Данная конструкция плавающей крыши имеет наибольшее распространение в нашей стране, но, несмотря на это, она имеет ряд существенных недостатков, которые значительно снижают ее эксплуатационные характеристики. Основным из которых является подверженность данной конструкции в значительной степени действию ветровых и снеговых нагрузок, что ограничивает ее применение во многих климатических зонах России. При неравномерно распределенных нагрузках плавающая крыша накреняется и происходит заклинивание ее в направляющих стойках.
Современное состояние формообразования плавающих покрытий из рулонных заготовок
В начале 1950-х годов Г.В. Раевским была предложена новая технология изготовления и монтажа стальных вертикальных резервуаров [2]. Данный метод получил название - метод рулонирования. Суть метода состоит в представлении элементов конструкций оболочного типа в виде плоских разверток, которые изготавливаются из отдельных листов на специальных двухэтажных стендах в заводских условиях [21]. Использование принципа временного деформирования позволило весь процесс от изготовления до создания проектной формы конструкции разделить на несколько этапов [22; 23; 24; 25]. 1 этап - изготовление плоской заготовки; 2 этап - превращение плоской заготовки в габаритную конструкцию путем сво рачивания ее в рулон; 3 этап - формообразование пространственной конструкции с требуемыми па раметрами путем разворачивания рулонов до проектных размеров. Новая технология позволила перенести основной объем сварочно-сборочных работ в стационарные заводские условия, что привело к повышению качества изготовления конструкций, снижению трудоемкости монтажа и сокращению сроков строительства [26]. Возможность представления конструкции в виде полуфабриката - плоской заготовки, свернутой в компактную заготовку, привело к значительной экономии транспортных расходов. То есть, можно сказать, что метод рулонирования, несмотря на ряд нареканий, имеет много пре имуществ и, что очень существенно, ориентирован на природно-климатические условия России, ее суровый климат [27].
Существующий принцип формообразования плавающих крыш понтонного типа из рулонных заготовок предусматривает придание проектной формы только настилу. Пространственная форма кольцевого понтона и ребер жесткости создается путем сборки их из отдельных сборных марок. То есть, на современном этапе отечественная конструкция плавающей крыши не позволяет в полной мере использовать высокие технологии метода рулонирования.
Учитывая, что в настоящее время пока не существует аналогов конструктивного решения плавающего покрытия поплавкового типа из плоских заготовок, то при разработке новой конструкции плавающего покрытия поплавкового типа из плоских заготовок были поставлены задачи: 1) исключить профильный прокат; 2) по возможности исключить использование сборных марок для монтажа поплавков и кольцевого понтона; 3) сформулировать новый принцип формообразования плавающей крыши с объемными поплавками и понтоном из плоских заготовок.
В 1970-х годах профессором Денисовой А.П. было предложено использовать дутые элементы сварногнутого профиля (СГП) для подкрепления пластин и оболочек [28]. Это позволило ей разработать пространственные конструкции типа ребристых пластин и оболочек из плоских заготовок.
Использование СГП [28] и было положено основу создания новой конструкции плавающего покрытия поплавкового типа из плоских заготовок.
В основе принципа формообразования нового поплавкового плавающего покрытия из плоских заготовок должна лежать этапность изготовления и формообразования плавающего покрытия, предопределенная методом рулонирования: этап - изготовление плоских заготовок настила, поплавков, кольцевого понтона; 2 этап - превращение плоской заготовки в компактную заготовку путем свора чивания ее в рулон; 3 этап - формообразование плоской заготовки в конструкцию с требуемыми параметрами путем разворачивания рулонов до проектных размеров (формообразование плавающего покрытия с объемными поплавками и кольцевым понтоном).
Принцип формообразования плавающих покрытий поплавкового типа предусматривает создание проектной пространственной формы настила, поплавков, кольцевого понтона из двухслойных плоских заготовок с одновременным обеспечением жесткости настила.
Плавающие покрытия для вертикальных стальных резервуаров
Как известно [7], начиная с 1970-х годов, резервуары стали интенсивно оснащаться плавающими покрытиями для предохранения продукта от испарения. Плавающее покрытие находится на поверхности хранимого продукта, закрывая 95-98 % его поверхности. Плавающее покрытие не имеет жестких связей с корпусом и днищем резервуара и работает как самостоятельный элемент -поднимается и опускается при изменении уровня продукта в резервуаре.
Для обеспечения надежной эксплуатации плавающее покрытие оснащено конструктивными элементами, основными из которых для плавающих крыш являются: направляющие (противоповоротные) стойки, опорные стойки, передвижная лестница, дренажная система, уплотняющий затвор (рис.50).
При разработке новой конструкции поплавкового плавающего покрытия были разработаны некоторые рекомендации по расположению и креплению перечисленных конструктивных элементов: опорную ферму передвижной лестницы крепить к настилу и поплавкам с равномерной передачей нагрузки на них; крепление опорных стоек осуществлять к настилу; направляющие плавающей крыши пропускать через настил, не нарушая целостности поплавков и кольцевого понтона; дренажную систему подключать к каждой ячейке плавающей крыши; рассмотреть возможность использования верхней дренажной системы;
Конструкции поплавкового плавающего покрытия из плоских заготовок Предлагаемые конструкции плавающего покрытия поплавкового типа из плоских заготовок отличаются решением контура настила, наличием или отсутствием кольцевого понтона. Наличие кольцевого понтона обеспечивает более высокую плавучесть и остойчивость. Эти качества в наибольшей степени присущи плавающим крышам, так как на плавающую крышу кроме собственного веса воздействуют также и внешние нагрузки, основными из которых являются снеговые и ветровые. А для понтонов, эксплуатирующихся в резервуарах со стационарным покрытием достаточно обеспечения плавучести при прямой посадке, то есть от собственного веса. Поэтому конструкции поплавкового плавающего покрытия без кольцевого понтона, но с отбортовкой рекомендуется применять в качестве понтона в резервуарах со стационарным покрытием, а конструкции поплавкового плавающего покрытия с кольцевым понтоном - в качестве плавающей крыши.
Плавающее покрытие с сеткой распределенных поплавков, кольцевым понтоном и отбортовкой может быть двух модификаций [34; 35]: С ортогональной сеткой поплавков (1II11-1) С треугольной сеткой поплавков (ПП1-2)
По конструктивному решению плавающее покрытие этих двух модификаций аналогичны. Различие состоит в компоновке линейных поплавков на поверхности настила (рис.51; 52) и форме узловых сопряжений поплавков (рис.53; 54). Из условий изготовления, формообразования проектной формы, сопряжения поплавков, равномерного распределения опорных стоек по площади настила наибольшее предпочтение можно отдать плавающему покрытию типа ПП1-1. Однако плавающее покрытие типа ПП1-2 обладает лучшими параметрами по обеспечению плавучести и жесткости.
Определение нагрузок и воздействий на плавающее покрытие
Основными конструктивными элементами плавающего покрытия являются: направляющие (противоповоротные) стойки, опорные стойки, передвижная лестница, дренажная система, уплотняющий затвор (рис.50).
При определении постоянной нагрузки необходимо разделить части плавающие покрытия на три группы: ограждающие (настил, уплотняющий затвор, отбортовка), поплавковые (поплавки, периферийный кольцевой понтон, легкий заполнитель поплавков и кольцевого понтона) и дополнительные (опорные стойки, катучая лестница, дренажная система): пк=Со+пч+0д, (2) где: масса ограждающей части: Go=GH+Gy3+GoT; (3) GH - масса настила; вуз - масса уплотняющего затвора; GOT - масса отбортовки; масса поплавковой части: Gn4=Gnon+GKn+G3An; (4) Gnon _ масса поплавков; GKn - масса кольцевого понтона; G3An - масса заполнителя; масса дополнительных элементов: GA=Goc+Gioi + Gflc; (5) Goc - масса опорных стоек; GJOI - масса катучей лестницы; Сдс - масса дренажной системы.
На современном этапе отсутствуют нормативные рекомендации и методики определения снеговой нагрузки на поплавковые плавающие крыши. В нормативной и технической литературе рассматриваются несколько подходов к определению снеговой нагрузки на плавающие крыши: 1) По СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» [47] при определении сне говой нагрузки на плавающую крышу наиболее близкой к реальности яв ляется схема № 10 «покрытие с парапетами» (для зданий) обязательного приложения 3 «Схемы снеговых нагрузок и коэффициенты \х». Схема предусматривает симметричное распределение снеговых «мешков», ши риной b = 2h, где h - высота парапета, с коэффициентами \х для равно мерно распределенной части ц0 = 1 и ц, = 2h/S0 3 для снегового «мешка» (табл.1; п.1);
2) Специалисты Уфимского нефтяного института, в частности, известный специалист резервуаростроения в области конструирования и эксплуатации резервуаров с плавающими крышами Каравайченко М.Г., предлагают при расчете использовать симметричную схему распределения снеговой нагрузки. Снеговые «мешки» расположены симметрично и по ширине соответствуют половине радиуса плавающей крыши Япк/2. Коэффициенты [і для равномерно распределенной части приняты ц = 0,4ц , а Для максимальных значений снеговых «мешков» щ =0,856+0,139h-0.007h . При этом, максимальные значения снеговых «мешков» расположены на расстоянии bj = /п от контура плавающей крыши, где /п - ширина кольцевого понтона (табл.1; п.2) [36; 48; 49];
3) Специалисты самарского филиала ООО «Коксохиммонтаж-Проект» под руководством Дидковского О.В. предлагают схему загружения плавающей крыши снеговой нагрузкой состоящую из двух вариантов [50]: - вариант 1 - в виде равномерно распределенной нагрузки с коэффициентом перехода цо =(0,35-5-0,4) ,; - вариант 2 - в виде несимметричной нагрузки с учетом снегового «мешка» с коэффициентом перехода цо =(о,35- 0,4)ц, в равномерно распределенной части и JJ.J =0,856 +ОД39h-0.007h2 в зоне снегового «мешка». Причем, зона снегового «мешка» расположена на расстоянии b = 11пк/2 половины радиуса плавающей крыши от ее внешнего контура, а максимальное значение снегового «мешка» находится на внешнем контуре плавающей крыши (таблЛ; п.З).
Проведенный анализ существующих результатов исследований и рекомендаций по определению величины снеговой нагрузки на плавающие крыши [36; 40; 46; 47; 48; 49; 50; 51] (табл. 1) позволяет сделать следующие выводы и принять к дальнейшему рассмотрению:
1) Распределение снеговой нагрузки по поверхности плавающей крыши принять в двух вариантах (табл. 1; п.4): - вариант 1 - в виде равномерно распределенной нагрузки с коэффициентом перехода ц0 = 0,4ц,. - вариант 2 - с учетом снегового «мешка» с коэффициентом перехода ц0 = 0,4ц, в равномерно распределенной части и ц, =0,856 + ОД39h-0.007h в зоне снегового «мешка». Причем зона снегового «мешка» берется на расстоянии b = R-пк/З одной третьей части радиуса плавающей крыши от ее внешнего контура, а максимальное значение снегового «мешка» на внешнем контуре плавающей крыши (табл.1; п.2, 3). Зона снегового «мешка» в нашем случае уменьшена до b = Rm /3 в отличие от схемы, предложенной самарским филиалом ООО «Коксохиммонтаж-Проект» b = Япк/2, за счет уменьшения размеров кольцевого понтона плавающей крыши поплавкового типа по сравнению с кольцевым понтоном плавающей крыши понтонного типа.
2) Снеговую нагрузку определять по формуле [47]: S = S0 , (6) где: So - нормативное значение веса снегового покрова на 1м2 горизонтальной поверхности земли; ц - коэффициент перехода от веса снегового покрытия земли к снеговой нагрузке на покрытие, который принимается для разных вариантов нагру-жения различным по выражениям \i0 или Ці (табл. 1; п.2, 3).
Похожие диссертации на Экспериментально-теоретическое исследование новой конструкции плавающего покрытия вертикальных резервуаров
