Проектирование вертикального цилиндрического резервуара

;

Где b – длина дуги кольца, м;   p – распределенная по окружности кольца нагрузка, ;

   где r – радиус опорного кольца, r = 0,95м.

Отсюда получим:

м;  ;

Н,

Н,

Уравнение изгибающего момента  будет:

Принимаем единичный изгибающий момент . С помощью интеграла        О. Мора определяем единичные перемещения и в пределах 12 градусов.

Записываем каноническое уравнение:

Отсюда:

 

 

Записываем уравнение момента  в произвольном сечении:

  

 

Проверим кольцо на прочность.

Необходимое условие: ;

 где ,  ;   .

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение требуемых толщин стенок кольца.

 

Определим напряжение, возникающее  в стенке кольца

(43),

где .

.

Выразим требуемую толщину стенки вертикального кольца:

Принимаем толщину стенки равной 5 мм.

- условие выполняется.

Производим расчет опорного горизонтального  кольца.

Момент, действующий на кольцо, равен:

(44)

где

(40)

.

Находим нужную толщину кольца:

.

Принимаем b = 8 мм.

- условие выполняется.

 

 

 

 

5.2. Расчет кольца на  прочность.

 

Проверка прочности кольца проводится по формуле:

(46),

где   R – реакция;

F – площадь кольца;

M – момент;

W – момент сопротивления.

 

Рис. 11. Опорное кольцо.

 

Реакция определяется по формуле:

  кН;

Момент определяется по интегралу  Мора:

(47),

(48),

где  r – радиус вертикальной стенки листа.

 

(49);

;

(50),

.

Момент равен:

(51),

 Н∙м.

Центр тяжести относительно оси z₀:

 (52);

 см.

Момент инерции вертикального  листа:

(53);

 см;

 см⁴.

Момент инерции горизонтального  листа:

(54);

 см⁴;

Общий момент инерции:

см⁴,

 см.

Момент сопротивления равен:

 см³;

Проводим проверку прочности кольца:

.

Условие прочности выполняется.

 

6. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

 

1. Куркин С. А., Николаев Г.  А. Сварные конструкции. Технология  изготовления, механизация, автоматизация  и контроль качества в сварочном производстве. М.: ВШ, 1991г.

2. Николаев Г.А., Винокуров В.А.  Сварные конструкции. Расчет и  проектирование. М.: ВШ, 1990г.

3. Металлические конструкции. Под  ред. Беленя Е.Н. 6-е изд. М.: Стройиздат, 1986г.

4. Методическое руководство к  курсовому проектированию «Расчёт  и проектирование сварных конструкций». Часть 4. Металлоконструкция вертикального  цилиндрического резервуара. Аникаев  В. А. Устинов, 1986г.

5. ПБ 03-605-03.  Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов. Госгортехнадзор России, 2003г.

6. СНиП. П-23-81. Нормы проектирования  строительных конструкций. Госстрой.- М.: Стройиздат, 1982г.

 

Министерство образования РФ

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

Ижевский государственный  технический университет

Кафедра «Сварочное производство»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект

по дисциплине «Проектирование  сварных конструкций»

 на тему: «Проектирование вертикального  цилиндрического резервуара».

Пояснительная записка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Проверил: к.т.н., доцент Выполнил: студент гр. 781

                  Аникаев В.А.                                                                 Пономарев И.С.

                                                                          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ижевск 2007 г.

 

СОДЕРЖАНИЕ.

 

1.ВВЕДЕНИЕ.                                                                                                                           2

2. КОМПОНОВКА МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИИ  РЕЗЕРВУАРА         

   2.1.Определение рациональных  размеров резервуара.                                            3

   2.2. Проектирование днища  резервуара.                                             4

   2.3. Проектирование кровли резервуара.                                              5

3. РАСЧЁТ КОНСТРУКЦИИ РЕЗЕРВУАРА                                             

   3.1. Расчет стенки резервуара  на прочность.                                                        6

   3.2. Расчет стенки резервуара  на устойчивость.                                                                 8

   3.3. Расчет сопряжения стенки  с днищем.                                                                          13

4. РАСЧЁТ ПОКРЫТИЯ РЕЗЕРВУАРА                                                                              

   4.1. Расчёт конической щитовой  кровли без центральной стойки.                                  15

   4.2. Расчет опорного кольца.                                                                                                15

   4.3. Выбор необходимой толщины  листов покрытия.                                                      16

   4.4. Расчет радиальных балок.                                                                                             16   

   4.5. Проверка прочности радиальной  балки.                                                                      17

   4.6. Расчет поперечных балок.                                                                                             17

   4.7. Расчёт сварного шва,  соединяющего косынку со швеллером.                                  19

5. РАСЧЁТ ЦЕНТРАЛЬНОГО КОЛЬЦА

   5.1. Определение требуемых  толщин стенок кольца.                                                        20

   5.2. Расчёт  кольца на прочность.                                                                                         20

6. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.