Расчет сопряжения стенки цилиндрического резервуара с днищем методом перемещений | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №24 (128) ноябрь 2016 г.

Дата публикации: 20.11.2016

Статья просмотрена: 240 раз

Библиографическое описание:

Кулигина Е. С. Расчет сопряжения стенки цилиндрического резервуара с днищем методом перемещений // Молодой ученый. — 2016. — №24. — С. 89-91. — URL https://moluch.ru/archive/128/35529/ (дата обращения: 13.11.2018).



В вертикальном цилиндрическом резервуаре от действия гидростатической нагрузки хранимой жидкости наибольшие значения изгибающего момента и поперечной силы возникают в зоне краевого эффекта сопряжения стенки и днища. Для составления расчетной схемы узла сопряжения из стенки и днища стального резервуара высотой H и радиусом R вырезаются полосы единичной ширины (рис. 1). Стенка резервуара толщиной рассматривается как полубесконечная балка на упругом основании с условным коэффициентом постели , а днище и выступ окрайки — как балки на упругом основании с коэффициентом постели , зависящим от вида грунта.

Эта расчетная схема два раза кинематически неопределима. Основная система метода перемещений получается введением в жесткий узел сопряжения плавающей заделки и установкой элементарной кинематической связи по направлению возможного вертикального перемещения (рис. 2).

Рис. 2. Основная система метода перемещений

На основной системе указываются положительные направления угла поворота Z1 и вертикального линейного смещения Z2. Для определения неизвестных Z1 и Z2 решается система канонических уравнений:

(1)

Коэффициенты rij уравнений определяются статическим способом по единичным эпюрам изгибающих моментов, а свободные члены Rip — по грузовой эпюре. При построении эпюр днище рассчитывается как полубесконечная балка, а выступ окрайки — как короткая балка длиной с. Значения моментов на эпюрах, а также величины поперечных сил получают решением дифференциального уравнения изгиба балок на упругом основании методом начальных параметров с использованием специальных гиперболо-тригонометрических функций [1, 2].

Получены формулы, позволяющие вычислять все компоненты канонических уравнений метода перемещений без построения эпюр и применения специальных функций. Для единичных реакций они имеют вид:

,

,

,

где и — цилиндрические жесткости стенки и днища; и — коэффициенты деформации стенки и днища.

Грузовые реакции в добавленных связях возникают от действия гидростатического давления жидкости с удельным весом , избыточного давления и веса Nст, передаваемого стенкой на днище:

После вычисления единичных и грузовых реакций из канонических уравнений (1) находят угол поворота Z1 и линейное перемещение Z2, которые позволяют построить эпюры изгибающих моментов и поперечных сил. Наибольшие изгибающие моменты в стенке и днище резервуара возникают в уторном соединении и их можно найти по формулам:

(2)

Поперечная сила в опорном сечении стенки вычисляется по формуле:

.(3)

В формулах (2) и (3) знаки приняты с учетом того, что положительный момент в стенке вызывает растяжение внутренних волокон, а в днище — верхних.

При использовании метода перемещений для расчета краевого эффекта в сопряжении стенки цилиндрического резервуара с днищем, кроме внутренних усилий, определяются перемещения уторного соединения стенки и днища. Полученные формулы могут быть использованы для оптимизации конструктивного решения узла сопряжения стенки и днища резервуара.

Литература:

  1. Снитко Н. К. Строительная механика: Учебник для вузов. — М.: Высшая школа, 1980. — 431 с.
  2. Галеев В. Б. Эксплуатация стальных вертикальных резервуаров в сложных условиях. — М.: Недра, 1981. — 148 с.
Основные термины (генерируются автоматически): упругое основание, днище, поперечная сила, основная система метода перемещений, днище резервуара, построение эпюр, формула.


Похожие статьи

Расчёт узла сопряжения колонн с фундаментом | Статья в журнале...

Рис.4 Эпюры нагружения. Анализируя оба варианта эпюр нагружения, можно сказать, что по первому варианту болты не работают на растяжение и их условно можно назвать монтажными

Расчет сопряжения стенки цилиндрического резервуара с днищем методом перемещений.

Расчет двух балок, лежащих на упругом неоднородном...

Основные термины (генерируются автоматически): балок, упругое неоднородное основание, отсеченная балка, модуль деформации, упругая линия балки, составная балка, самый общий вид, поперечное сечение, конечная длина, действие.

Совершенствование методики расчёта пологих железобетонных...

Житкевич Н. А. Графический расчёт цилиндрических сводов на основании теории упругости.

Основные термины (генерируются автоматически): объединенное сечение, балок, участок свода, центр тяжести, формула, перекрытие, конструкция, ось Х, нормативная нагрузка, свод.

Расчёт стержня с распределенными продольными связями

Ключевые слова: методы расчёта, строительные конструкции, полу бесконечный стержень, упругие связи, жёсткость.

Рис.2 Модель сваи в грунте. Эта система статически неопределимая.

Получить выражения для перемещений и продольных сил; коэффициент...

Расчет напряженно-деформированного состояния цилиндрической...

Вертикальные перемещения поперечного сечения трубопровода были измерены в трех точках.

Усилия T и моменты M определяются по следующим формулам.

Пронина Ю. Г. Оценка устойчивости упругой трубы под давлением коррозионных сред.

Демонстрация распределения гидростатического давления на...

Сила гидростатического давления жидкости на плоскую поверхность (стенку) определяется по формуле (расчетная схема представлена на рис.2).

При построении эпюры избыточного давления на плоские вертикальные и наклонные поверхности встречаются некоторые трудности.

Анализ методов статического расчета безбалочных...

При расчете методом упругой сетки плита представляется как система из двух взаимно

Используя уравнение упругости (2) и метод перемещений, предполагая α = 0, были

Рис. 4. Эпюры Му перекрытия связевого каркаса: а — надколонная полоса; б — средняя полоса.

Визуально-измерительный контроль фундаментов РВС...

Вертикальные перемещения измеряют методом геометрического нивелирования по реперам и деформационным маркам. Целью нивелирования основания и днища резервуара в процессе его эксплуатации является получение информации о состоянии основания и днища...

Определение линии действия эпюры давления колеса на опорную...

Для построения эпюры линейного вида необходимо знать величины максимального и минимального значения силы F.

Для нахождения смещения a нам необходимо знать только горизонтальную координату центра масс плоской фигуры, для этого используется формула

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Расчёт узла сопряжения колонн с фундаментом | Статья в журнале...

Рис.4 Эпюры нагружения. Анализируя оба варианта эпюр нагружения, можно сказать, что по первому варианту болты не работают на растяжение и их условно можно назвать монтажными

Расчет сопряжения стенки цилиндрического резервуара с днищем методом перемещений.

Расчет двух балок, лежащих на упругом неоднородном...

Основные термины (генерируются автоматически): балок, упругое неоднородное основание, отсеченная балка, модуль деформации, упругая линия балки, составная балка, самый общий вид, поперечное сечение, конечная длина, действие.

Совершенствование методики расчёта пологих железобетонных...

Житкевич Н. А. Графический расчёт цилиндрических сводов на основании теории упругости.

Основные термины (генерируются автоматически): объединенное сечение, балок, участок свода, центр тяжести, формула, перекрытие, конструкция, ось Х, нормативная нагрузка, свод.

Расчёт стержня с распределенными продольными связями

Ключевые слова: методы расчёта, строительные конструкции, полу бесконечный стержень, упругие связи, жёсткость.

Рис.2 Модель сваи в грунте. Эта система статически неопределимая.

Получить выражения для перемещений и продольных сил; коэффициент...

Расчет напряженно-деформированного состояния цилиндрической...

Вертикальные перемещения поперечного сечения трубопровода были измерены в трех точках.

Усилия T и моменты M определяются по следующим формулам.

Пронина Ю. Г. Оценка устойчивости упругой трубы под давлением коррозионных сред.

Демонстрация распределения гидростатического давления на...

Сила гидростатического давления жидкости на плоскую поверхность (стенку) определяется по формуле (расчетная схема представлена на рис.2).

При построении эпюры избыточного давления на плоские вертикальные и наклонные поверхности встречаются некоторые трудности.

Анализ методов статического расчета безбалочных...

При расчете методом упругой сетки плита представляется как система из двух взаимно

Используя уравнение упругости (2) и метод перемещений, предполагая α = 0, были

Рис. 4. Эпюры Му перекрытия связевого каркаса: а — надколонная полоса; б — средняя полоса.

Визуально-измерительный контроль фундаментов РВС...

Вертикальные перемещения измеряют методом геометрического нивелирования по реперам и деформационным маркам. Целью нивелирования основания и днища резервуара в процессе его эксплуатации является получение информации о состоянии основания и днища...

Определение линии действия эпюры давления колеса на опорную...

Для построения эпюры линейного вида необходимо знать величины максимального и минимального значения силы F.

Для нахождения смещения a нам необходимо знать только горизонтальную координату центра масс плоской фигуры, для этого используется формула

Задать вопрос