5.4. РЕКОМЕНДУЕМЫЙ РАСЧЕТ НАГРУЗОК НА ОСНОВАНИЕ И ФУНДАМЕНТ РЕЗЕРВУАРА

5.4. РЕКОМЕНДУЕМЫЙ РАСЧЕТ НАГРУЗОК НА ОСНОВАНИЕ
И ФУНДАМЕНТ РЕЗЕРВУАРА

5.4.1. Нагрузки, передаваемые с корпуса на основание и фундамент резервуара, определяются в зависимости от конструктивных, технологических, климатических, сейсмических нагрузок и их сочетаний, приведенных в таблице 19 настоящего Руководства по безопасности.

Таблица 19. Сочетания воздействий для расчета нагрузок на фундаменты

┌────────────────────────┬────────────────────────────────────────────────┐
│      Вид нагрузки      │   Сочетание воздействий для расчета нагрузок   │
│                        │                 на фундаменты                  │
│                        ├────────────────────┬──────────────────┬────────┤
│                        │        1, 2        │        3         │   4    │
│                        ├────────────────────┼──────────────────┼────────┤
│                        │Условия эксплуатации│   Проверка на    │Условия │
│                        │  и гидравлических  │  опрокидывание   │земле-  │
│                        │     испытаний      │пустого резервуара│трясения│
├────────────────────────┼────────────────────┼──────────────────┼────────┤
│Вес продукта (или воды) │         +          │         -        │    +   │
├────────────────────────┼────────────────────┼──────────────────┼────────┤
│Вес корпуса и крыши     │         +          │         +        │    +   │
│резервуара              │                    │                  │        │
├────────────────────────┼────────────────────┼──────────────────┼────────┤
│Вес стационарного       │         +          │         +        │    +   │
│оборудования            │                    │                  │        │
├────────────────────────┼────────────────────┼──────────────────┼────────┤
│Вес теплоизоляции       │         +          │         +        │    +   │
├────────────────────────┼────────────────────┼──────────────────┼────────┤
│Внутреннее избыточное   │         -          │         +        │    +   │
│давление                │                    │                  │        │
├────────────────────────┼────────────────────┼──────────────────┼────────┤
│Вакуум                  │         +          │         -        │    -   │
├────────────────────────┼────────────────────┼──────────────────┼────────┤
│Снеговая нагрузка       │         +          │         -        │    +   │
├────────────────────────┼────────────────────┼──────────────────┼────────┤
│Ветровая нагрузка       │         +          │         +        │    -   │
├────────────────────────┼────────────────────┼──────────────────┼────────┤
│Сейсмическая нагрузка   │         -          │         -        │    +   │
└────────────────────────┴────────────────────┴──────────────────┴────────┘

5.4.2. В состав нагрузок, передаваемых по контуру стенки резервуара на его фундамент, входят нагрузки двух типов.

Нагрузки первого типа, обеспечивающие осесимметричное распределение усилий по контуру стенки, включают:

вес резервуара с учетом оборудования и теплоизоляции, за вычетом центральной части днища;

снеговую нагрузку;

избыточное давление и разрежение в газовом пространстве резервуара.

Нагрузка второго типа возникает от ветрового воздействия на корпус резервуара и создает кососимметричное распределение усилий по контуру стенки.

Ветровая нагрузка вызывает появление опрокидывающего момента, вычисляемого относительно точки, расположенной на оси симметрии опорного контура стенки с подветренной стороны резервуара. Нагрузки первого типа создают момент, препятствующий опрокидыванию резервуара.

5.4.3. Перечень рекомендуемых расчетов:

определение нагрузок на центральную часть днища в условиях эксплуатации, гидро- и пневмоиспытаний и при сейсмическом воздействии;

расчет максимальных и минимальных нагрузок по контуру стенки в условиях эксплуатации и при сейсмическом воздействии;

проверку на отрыв окраек днища от фундамента при действии внутреннего избыточного давления на пустой резервуар;

проверку на опрокидывание пустого резервуара путем сравнения опрокидывающего момента и момента от удерживающих сил;

проверку резервуара с продуктом на опрокидывание в условиях землетрясения;

расчет анкеров, если происходит отрыв окраек днища от фундамента при действии внутреннего давления на пустой резервуар;

расчет анкеров, если устойчивость пустого резервуара от опрокидывания не обеспечена;

расчет анкеров, если устойчивость резервуара с продуктом от опрокидывания при землетрясении не обеспечена.

5.4.4. Расчет нагрузок на основание и фундамент резервуара при землетрясении рекомендуется производить специализированными организациями.

5.4.5. Опрокидывающий момент , МН·м, действующий на резервуар в результате ветрового воздействия, рекомендуется вычислять по формуле:

, (41)

где опрокидывающий момент от действия ветра на стенку , МН·м, определяется по формуле:

. (42)

Опрокидывающий момент от действия ветра на крышу определяется по формуле:

, (43)

где = 10 м - базовый параметр;

- коэффициент надежности по опасности;

- высота стенки, м;

D - диаметр резервуара, м;

- нормативное значение ветрового давления, МПа.

5.4.6. Расчетная погонная нагрузка по контуру стенки характеризуется максимальным и минимальным значениями, соответствующими диаметрально противоположным участкам фундамента в соответствии с рисунком 28 настоящего Руководства по безопасности. Максимальная и минимальная нагрузки определяются соответственно как сумма и разность максимальных нагрузок первого и второго типа (с учетом знаков). Расчетную нагрузку по контуру стенки в основании резервуара рекомендуется определять по формулам:

, . (44)

Рисунок 28 (не приводится)

5.4.7. Расчетная вертикальная нагрузка , МН на фундамент резервуара, соответствующая расчетному сочетанию нагрузок 1 (см. таблицу 19), составляет:

, (45)

где - коэффициент надежности по опасности;

- вес листов настила крыши, МН;

- вес стенки, МН;

- вес оборудования на стенке, МН;

- вес оборудования на крыше, МН;

- вес теплоизоляции на стенке, МН;

- вес крыши, МН;

- вес теплоизоляции на крыше, МН;

- расчетная снеговая нагрузка на поверхности земли, МПа, определяемая по СП 20.13330.2011 "Свод правил "СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия", утвержденному приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 г. N 787;

- нормативное значение вакуума, МПа;

= 0,85 при D 60 м;

= 1,0 при D > 100 м;

= 0,85 + 0,00375 x (D - 60) - в промежуточных случаях;

D - диаметр резервуара, м;

, , - коэффициенты сочетаний для длительных нагрузок, назначаемые в соответствии с СП 20.13330.2011 "Свод правил "СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия", утвержденным приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 г. N 787, (пп. 6.2, 6.3) для основной по степени влияния нагрузки = 1, для остальных = 0,95.

5.4.8. Нагрузки на центральную часть днища определяются исходя из величины внутреннего избыточного давления, максимального проектного уровня налива и плотности продукта (эксплуатация) или воды (гидро- и пневмоиспытания). Эту нагрузку рекомендуется определять по формулам:

а) нагрузка , МПа, на основание под центральной частью днища при эксплуатации:

, (46)

б) нагрузка , МПа, на основание под центральной частью днища при гидро- и пневмоиспытаниях:

, (47)

где - коэффициент надежности по ответственности;

g - ускорение свободного падения, м/;

- плотность продукта, т/;

- плотность воды, используемой для гидравлических испытаний, т/;

- плотность металла, т/;

H - высота налива продукта при эксплуатации, м;

- высота налива воды при гидравлических испытаниях, м;

p - нормативное избыточное давление в газовом пространстве, МПа;

- номинальная толщина центральной части днища резервуара, м.

5.4.9. Рекомендации по установке анкеров.

5.4.9.1. Анкеровка корпуса резервуара рекомендуется, если:

происходит отрыв окраек днища от фундамента при действии внутреннего избыточного давления;

момент от сил, вызванных ветровым воздействием, превышает момент от вертикальных удерживающих сил, действующих на пустой резервуар.

5.4.9.2. В случаях, указанных в подпункте 5.4.9.1, стенка резервуара прикрепляется к фундаменту анкерными устройствами, шаг установки и размеры которых определяются расчетом.

5.4.9.3. Рекомендуется установка анкеров, если выполняются следующие неравенства, соответствующие условиям подпункта 5.4.9.1:

. (48)

Левая часть второго неравенства представляет момент от удерживающих сил, а правая - опрокидывающий момент, определяемый по пункту 5.4.5.

5.4.9.4. Подъемную силу , МН, от действия ветра на крышу рекомендуется определять по формуле:

, (49)

где - коэффициент надежности по опасности;

r - радиус резервуара, м;

- нормативное значение ветрового давления, МПа, определяется по СП 20.13330.2011 "Свод правил "СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия", утвержденному приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 г. N 787, (таблица 11.1).

Для конических крыш с углом наклона 5° и сферических крыш высотой 0,1D, а также для резервуаров с плавающими крышами следует принять = 0.

5.4.9.5. Расчетную минимальную вертикальную нагрузку на фундамент резервуара , МН, рекомендуется вычислять для расчетного сочетания нагрузок 3 (см. таблицу 19) составляет:

, (50)

где - коэффициент надежности по опасности;

r - радиус резервуара, м;

- вес стенки, МН;

- вес стенки, МН;

- вес оборудования стенки, МН;

- вес оборудования крыши, МН;

- вес теплоизоляции на стенке, МН;

- вес теплоизоляции на крыше, МН;

p - нормативное избыточное давление в газовом пространстве, МПа.

5.4.9.6. Расчетное усилие , МН, в одном анкерном болте рекомендуется определять по формуле:

, (51)

где - диаметр установки анкерных болтов, м;

- количество анкерных болтов.