ZBIORNIKI CYLINDRYCZNE POZIOME

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "ZBIORNIKI CYLINDRYCZNE POZIOME"

Krzysztof Sobczyk
7 lat temu
Przeglądów:

1 ZBIORNIKI CYLINDRYCZNE POZIOME Zastosowanie: przemysł chemiczny, energetyczny, spożywczy i rolnictwo. Wielkość: pojemność 2 100m 3, średnica: m, (ograniczeniem wymiarów jest skrajnia drogowa zbiorniki w całości powinny być wykonane w wytwórni). Konstrukcja: cylinder walcowy zakończony obustronnie dnami. Rys. 1 Typy den zbiorników poziomych: a) półkoliste, b) eliptyczne, c) membranowe. -1-

2 1.1 Zbiorniki naziemne Rys. 2 Zbiornik naziemny -2-

3 Rys. 3 Konstrukcja podpory siodłowej i przepony trójkątnej -3-

4 Grubość płaszcza zbiornika: Warunek wytrzymałości (rozciąganie siłami obwodowymi): ( γ ρ d + γ p ) F c fn E,d t + f y,d γ, γ F fn - współczynniki obciążenia; d w - średnica wewnętrzna płaszcza; ρc - ciężar objętościowy cieczy; pe, d - nadciśnienie; c 1 - dodatek grubości ze względu na korozję. warunek stateczności (przyrównanie naprężeń w strefie ściskanej płaszcza do naprężeń krytycznych dla powłoki cylindrycznej): γ F M W σ M - moment zginający belkowy cr 2 t = 0.12E d -4- r c 1 M t c d 1 W połączeniu dennicy z płaszczem następuje zaburzenie stanu błonowego naprężeń. Wielkość tych zaburzeń jest uzależniona od zastosowanej krzywizny przejściowej pomiędzy dennicą a płaszczem oraz nadciśnienia.

5 Rys. 4. Zaburzenie błonowego stanu naprężenia w połączeniu dennicy z płaszczem -5-

6 Wartości niewiadomych nadliczbowych: X 1 = - 0,0308 γ l r 3 X 2 = - 0,157 γ l r 2 X 3 = 0,691 γ l r 2 X 4 = γ l r 2 Maksymalne siły wewnętrzne w płaszczu wynoszą: Punkt M ( γlr ) Q ( γlr ) N ( γlr ) A -, ,152 0,157 B 0,0299 0,581 0,877 C 0,004-1,154-6-

7 Zbiorniki podziemne Rys. 5 Zbiornik podziemny -7-

8 Płaszcze zbiorników podziemnych należy sprawdzać na ściskanie wywołane parciem gruntu (zbiornik pusty): Można nie uwzględniać różnicy parcia gruntem: -8-

9 -9- + = ϕ ρ o tg h p śr śr 5 sr kr p p ( ) ( ) r t r l n n n E r r l n n t E p cr = π π n - liczba półfal przy wyboczeniu l- rozstaw pierścieni usztywniających płaszcz. W przypadku posadowienia zbiornika w gruncie o wysokim poziomie wody gruntowej zbiornik trzeba sprawdzić na możliwość wyporu i ewentualnie zakotwić za pomocą balastu.

10 -10-

11 ZBIORNIKI NA WODĘ Rodzaje zbiorników: - terenowe; budowane najczęściej na wzgórzach, jako walcowe pionowe z dachem stałym, - hydropneumatyczne; na poziomie terenu (wysokie nadciśnienie), - wieżowe. Ich zadaniem jest gromadzenie wody w systemie wodociągowym, w celu zapewnienia odpowiedniej rezerwy w przypadku nadmiernego zużycia. Zapewniają stałą dostawę wody dzięki ciśnieniu hydrostatycznemu. -11-

12 Zbiorniki wieżowe Konstrukcje powłokowe - Katedra Konstrukcji Budowlanych Rys. 6 Zasadnicze typy konstrukcji wsporczej: słup zamocowany w fundamencie, słup z odciągami linowymi, system słupów. -12-

13 Na jednym słupie opierają się zwykle zbiorniki o małej pojemności i kształcie pokazanym poniżej Rys. 7 Typy zbiorników opartych na jednym słupie -13-

14 Rys. 8 Przekroje typowych zbiorników zaprojektowanych w COBPKM Mostostal -14-

15 Zbiorniki o dużych pojemnościach realizuje się jako oparte na układzie słupów. Rys. 9 Zbiornik o pojemności 1140 m 3-15-

16 Tendencje w projektowaniu zbiorników wieżowych: Eliminacja spawania w warunkach montażowych; Zabezpieczanie zbiornika trwałą powłoką antykorozyjną (cynkowanie zanurzeniowe); Dążenie do scalenia powłoki zbiornika na poziomie terenu i jej podniesienie (unikanie montażu na wysokości). Rys. 10 Zbiorniki w Skoczowie i Ciechanowie -16-

17 Rys. 11 Zbiorniki wieżowe w Czechowicach Dziedzicach i Mikołajowie (Ukraina) -17-

18 Rys. 12 Zbiornik wieżowy w Kazimierzu Pomorskim i Świebodzinie -18-

19 Inne przykłady zbiorników wieżowych -19-

20 Nietypowy zbiornik wieżowy w kształcie kolby kukurydzy Corn Cob Water Tower Rochester Minnesota USA -20-

21 Obliczanie zbiorników wieżowych nie jest objęte normą przedmiotową 1 : Obliczenia układu wsporczego należy przeprowadzać analogicznie jak dla budowli wysokich (kominy, wieże i maszty). Dodatkowymi oddziaływaniami są: efekty dynamiczne wynikające z obciążenia porywami wiatru, ze szczególnym uwzględnieniem efektu tłumienia dynamicznego drgań mechanicznych wywołanego ruchem magazynowanej wody. Cyklicznie zmienne obciążenia wywołane zmieniającą się ilością wody. Np. dla 50-letniej eksploatacji zbiornika, przy codziennym napełnianiu i opróżnianiu zbiornika do poziomu niezbędnej rezerwy liczba cykli wynosi N = a przy trzykrotnej wymianie N = Przy tej liczbie zmian cykli konstrukcja znajduje się w obszarze wytrzymałości niskocyklowej. 1 Wojnowski W. i in. Wytyczne obliczania i projektowania stalowych zbiorników wieżowych z uwzględnieniem tłumienia dynamicznego oraz zmęczenia niskocyklowego. COBPKM Mostostal, Warszawa 1998 r. -21-

22 Rys. 13 Model fizyczny zachowania się dynamicznego zbiornika Działanie dynamiczne wody może być częściowo ograniczone przez podzielenie zbiornika przegrodami na mniejsze części. -22-

Podobne dokumenty

ZBIORNIKI CYLINDRYCZNE PIONOWE

ZBIORNIKI CYLINDRYCZNE PIONOWE KATEDRA KONSTRUKCJI BUDOWLANYCH 1 Obciążenia działające na zbiornik: Obciążenia stałe: ciężar własny płaszcza, dachu, osprzętu, dachu pływającego. Ciężar cieczy przechowywanej