Курсовая работа по предмету "Строительство и архитектура"


Резервуар объемом 50000 м3 для нефти в г. Новороссийске


Содержание:

Введение

1. Исходные данные для проектирования

1.1 Климатические данные района строительства

1.2 Краткая характеристика района строительства

2. Генплан

3. Основные сведения о технологическом оборудовании и технологии производства

3.1 Основные сведения о технологическом оборудовании

3.2 Основные сведения о технологии производства

4. Технико-экономическое сравнение вариантов конструкций и выбор основного варианта

4.1 Выбор варианта конструктивного решения

4.2 Технико-экономическое сравнение вариантов конструкций

4.3 Выбор основного варианта

5. Архитектурно-строительная часть

5.1 Объемно-планировочные решения

5.1.1 Характеристика резервуара

5.1.2 Конструкция резервуара

5.1.3 Резервуар с плавающей крышей

5.1.4 Конструктивные требования к крупным емкостям для повышения их сейсмической стойкости

6. Расчётно-конструктивная часть

6.1 Исходные данные для расчета и конструирования

6.2 Определение усилий в элементах конструкций

6.2.1 Расчет стенки вертикального резервуара

6.2.2 Расчет нижнего узла резервуара объемом 50000 м3

6.2.3 Расчет узла сопряжения стенки резервуара с днищем

6.2.3.1 Определение перемещений днища, лежащего на песчаной подушке

6.2.3.2 Расчет узла сопряжения при опирании резервуара на бетонное кольцо

6.2.4 Расчет плавающей крыши

7. Технология строительного производства

7.1 Технология строительных и монтажных работ

7.1.1 Определение номенклатуры и объемов внутриплощадочных

подготовительных и основных строительно-монтажных работ

7.1.2 Ведомость трудовых затрат и машино-смен на подготовительные и основные строительно-монтажные работы

7.1.3 Выбор основных строительно-монтажных машин,

оснастки и приспособлений по техническим параметрам

7.1.4 Краткое описание методов производства работ

7.1.5 Описание разработанных технологических карт на два вида строительно-монтажных работ с анализом ее технико-экономических показателей

8. Организация, планирование и управление в строительстве

8.1 Расчет и построение сетевого графика

8.1.1 Карточка-определитель, разработанная с использованием ведомости трудовых затрат

8.1.2 Расчет сетевого графика

8.1.3 Краткое описание разработанного сетевого графика с анализом его технико-экономических показателей

8.2 Строительный генеральный план

8.2.1 Расчет потребности во временных зданиях и сооружениях

8.2.2 Расчет потребности в складских помещениях и площадях

8.2.3 Расчет потребности в строительных машинах и механизированном инструменте

8.2.4 Расчет потребности в воде для нужд хозяйственно-бытовых, производственных (технологических) и для пожаротушения

8.2.5 Расчет потребности в электроэнергии и выбор трансформаторов

8.2.6 Расчет потребности в сжатом воздухе

8.2.7 Краткое описание разработанного стройгенплана с анализом его технико-экономических показателей

9. Экономическая часть

10. Стандартизация и контроль качества

11. Мероприятия по охране труда и технике безопасности

12. Противопожарные мероприятия

13. Охрана окружающей среды

14. Безопасность жизнедеятельности на производстве

15. Защита населения и территории в чрезвычайных ситуациях

Заключение

Приложения

Список литературы

Реферат

Пояснительная записка содержит 197 листов, 14 рисунков, 60 таблиц, 5 приложений.

Графическая часть - 11 листов.

РЕЗЕРВУАР, ПЛАВАЮЩАЯ КРЫША, ВЕТРОВОЕ КОЛЬЦО, КОЛЬЦЕВАЯ ЛЕСТНИЦА, КАТУЧАЯ ЛЕСТНИЦА, НАПРАВЛЯЮЩАЯ, ОПОРНАЯ СТОЙКА, СИСТЕМА ДРЕНАЖА ПЛАВАЮЩЕЙ КРЫШИ, ПОДПОРНЫЕ СТЕНЫ, СЕЙСМИКА, ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ МОНТАЖА, СМЕТНАЯ СТОИМОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ, ОХРАНА ТРУДА, ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ, ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.

Разработана документация на строительство резервуара объемом 50000 м3 для нефти в г. Новороссийске.

Цель работы - показать умение самостоятельно принимать правильные и эффективные решения автором дипломного проекта, разработать проект строительства резервуара с обоснованием принятых решений необходимыми расчетами.

Дипломный проект содержит архитектурно-строительные решения сооружения, генплан застройки участка; выполнен расчет и проектирование стенки резервуара, узла сопряжения стенки с днищем, проверена плавучесть плавающей крыши; разработаны технологические карты монтажа днища и стенки резервуара, стройгенплан на период монтажа стенки и сетевой график возведения резервуара; составлена сметная документация и др.документы.

Предложенная в проекте технология монтажа стенки резервуара уменьшает сроки возведения по сравнению с традиционной технологией.

Введение

В связи с увеличением добычи и переработки нефти в России с каждым годом требуется значительное расширение резервуарного парка. Резервуарный парк расширяется как путем создания новых, более экономичных резервуаров, так и путем увеличения их вместимости.

Применение плавающих крыш в стальных резервуарах резко сократило потери нефти и нефтепродуктов от испарения.

Плавающие крыши закрывают газовое пространство в резервуаре на 95-98%.

Резервуар с плавающей крышей состоит из днища, корпуса и плавающей крыши с уплотнением. Днище резервуара укладывается на песчаную подушку, покрытую сверху слоем гидрофобного грунта.

С увеличением емкости резервуаров особое значение при строительстве приобретает вопрос выбора типа основания, так как нагрузка на основание достигает в больших резервуарах 2,0-2,5 кГс/см?.

Большое внимание уделяется также обеспечению защиты грунтовых вод от загрязнения нефтью.

Одним из основных конструктивных узлов резервуаров с плавающей крышей является дренажная система, предназначенная для отвода в канализацию дождевых вод с поверхности крыши. Для обеспечения стока воды с поверхности крыши ей придается постоянный уклон к центру, где устанавливается водоприемник. Дренажная система подсоединена к патрубку, приваренному к нижней части первого пояса стенки резервуара.

Применяются дренажные системы двух типов:

гибкой конструкции - из прочного толстостенного рукава, изготовленного на основе синтетического каучука;

жесткой конструкции - из стальных труб, соединенных между собой шарнирными устройствами.

Широкое применение новых методов монтажа позволило значительно увеличить темпы строительства емкостей. Полотнища стенки резервуара и днища в заводских условиях собирают и сваривают, а затем сворачивают в рулоны и доставляют в таком виде к месту установки, где рулоны разворачивают.

Заводская автоматическая сварка под слоем флюса позволила обеспечить высокую прочность и плотность соединений. В условиях монтажной площадки на стенке резервуара и на днище выполнялось минимальное количество швов.

В связи с увеличением емкости резервуаров росла и толщина стенки резервуара, превысив 18мм - предельную толщину стенки при сворачивании рулонов.

Возникла необходимость выполнения сборки и сварки стенки резервуара из отдельных листов. Это возможно только при применении индустриальных методов производства монтажа и контроля непосредственно на строительной площадке. А именно: выполнение монтажа и подгонки стыков с высокой точностью, применение автоматической и полуавтоматической сварки стыков, тщательное соблюдение технологических режимов, пооперационный тщательный контроль качества работ.

В настоящем проекте рассматривается сооружение резервуара большой емкости с полистовой сборкой стенки резервуара.

1. Исходные данные для проектирования

1.1 Климатические данные района строительства

Нормативная снеговая нагрузка 50 кгс/м2

Нормативная ветровая нагрузка 60 кгс/м2

Абсолютная максимальная температура наружного воздуха + 39?С

Абсолютная минимальная температура наружного воздуха - 24?С

Средняя температура наиболее холодной пятидневки - 13?С

Глубина промерзания 0,8 м

Сейсмичность 8 баллов

1.2 Краткая характеристика района строительства

Район строительства расположен на юго-западе Краснодарского края вблизи г. Новороссийска на нефтебазе "Грушовая".

На нефтебазе имеется железнодорожная ветка.

В геоморфологическом отношении площадка строительства приурочена к горному рельефу. Площадка расположена в техногенно измененной части склона горы. Рельеф площадки относительно ровный с уклоном в сторону долины.

В геолого-литологическом строении площадки выделен один инженерно-геологический элемент (ИГЭ)-21.

ИГЭ-21: Аргиллиты глинистые и алевритистые с частыми прослоями песчаников и алевролитов. Породы крепкие, разбиты тектонической трещиноватостью на глыбовую отдельность.

2. Генплан

Площадка строительства находится на территории нефтебазы "Грушовая". Рельеф площадки имеет уклон в сторону долины. Площадка расположена на возвышенности.

К территории расширения резервуарного парка предусмотрена подъездная автодорога.

Организация рельефа решена в соответствии с разработанным генпланом и обеспечивает отвод ливневых вод с территории участка открытыми и закрытыми водостоками, с последующим сбросом их в существующий ливневой коллектор.

Рельеф участка спокойный, подрезка и подсыпка грунта с образованием откосов отсутствует.

На площадке планируется расположить группу из 4-х резервуаров по 50 000 м3. Каждые 2 резервуара по периметру ограждены для предохранения от разлива нефти стенкой каре из монолитного железобетона высотой 3,3 м. Соседние резервуары изолированы друг от друга монолитной железобетонной перемычной высотой около 2 м.

Объем внутри обвалования рассчитан на 100% емкости одного резервуара.

Резервуары на площадке располагаются с соблюдением требований норм противопожарных разрывов между резервуарами и объектами вблизи резервуарных парков.

Резервуары оборудуются системой пожаротушения в виде пеногенераторов установленных по периметру верхнего кольца резервуара.

Для защиты от воздействия пожара на соседних резервуарах предусмотрено водяное орошение стенок резервуара.

Территория вокруг резервуара выровнена и спланирована согласно генплану.

Надземно на опорах проложены технологические нефтепроводы к резервуару.

Технико-экономические показатели по генплану:

площадь застройки - 2980 м2;

строительный объём - 50 000 м3, в том числе:

надземной части - 50 000 м3.

3. Основные сведения о технологическом оборудовании и технологии производства

3.1 Основные сведения о технологическом оборудовании

Строительство резервуара емкостью 50 000 м? намечено на нефтебазе “Грушовая”. Нефтебаза представляет собой сложный комплекс связанных между собой зданий, сооружений, трубопроводов, резервуаров и специального оборудования.

Назначение нефтебазы - обеспечивать прием, хранение и отпуск нефти.

Размещают нефтебазы на специально отведенной территории в соответствии с генеральным планом застройки вблизи транспортных путей.

Резервуарные парки - основные сооружения нефтебаз.

Объекты нефтебазы соединяются между собой трубопроводами для перекачки нефти при их приеме, хранении и отпуске.

3.2 Основные сведения о технологии производства

Нефтебаза “Грушовая” является перевалочной нефтебазой. Она предназначена для перегрузки большого количества нефти с одного вида транспорта на другой. Здесь нефть перегружают с трубопроводного транспорта на морские нефтеналивные суда.

Мощное насосное оборудование и современные приемно-отпускные устройства перевалочных нефтебаз обеспечивают перегрузку в короткие сроки без простоя транспорта.

К резервуарам, предназначенным для хранения нефти, предъявляются следующие требования: 1) герметичность; 2) несгораемость; 3) долговечность.

Элементы резервуаров должны изготовляться в заводских условиях и легко монтироваться на строительной площадке.

Таблица 3.1 - Основные эксплуатационные характеристики резервуара

Расчетные параметры

Ед. изм.

Величина параметра

1

2

3

1 Номинальный объем резервуара

м3

50 000

2 Полезный объем резервуара

м3

48 543

3 Расчетный уровень налива продукта

мм

17 000

4 Геометрический объем резервуара

м3

52 378

5 Плотность хранимого продукта

т/ м3

0,9

6 Максимальная температура продукта

°С

+ 60

7 Внутреннее избыточное давление

мм в.ст.

нет

8 Вакуум

мм в.ст.

нет

9 Снеговая нагрузка

кПа

0,5

Продолжение таблицы 3.1

1

2

3

10 Ветровая нагрузка

кПа

0,6

11 Расчетная температура района строительства

°С

- 13

12 Сейсмичность района строительства

баллов

До 9

13 Толщина теплоизоляции: на стенке

на крыше

мм

мм

нет

нет

14 Припуск на коррозию: стенка

днище

крыша

мм

мм

мм

1

2

1

15 Нормативный срок службы

лет

40

4. Технико-экономическое сравнение вариантов конструкций и выбор основного варианта

4.1 Выбор варианта конструктивного решения

Сравнение и выбор варианта конструктивного решения резервуара на 50000 м3.

Проектное задание на резервуар емкостью 50000 м3 может быть решено в трех вариантах:

- резервуар из металлоконструкций полистовой сборки;

- резервуар из железобетонных элементов;

- резервуар из стальных рулонных заготовок.

Определяем объемы работ, расходы строительных материалов, трудоемкость и сметную стоимость конструктивных решений предложенных вариантов.

Результаты расчетов сведены в таблицу 4.1.

Определяем продолжительность возведения резервуара по вариантам:

tдн = ,

где tдн - продолжительность возведения резервуара по вариантам в днях;

mi - трудоемкость возведения i-го варианта, чел-дн.;

n - количество бригад, принимающих участие в возведении резервуара;

R - количество рабочих в бригаде, чел.;

S - принятая сменность работы в сутки.

t1 = ,

где tдн - продолжительность возведения резервуара по вариантам в днях;

260 - среднее число рабочих дней в году при 5-ти дневной рабочей недели.

Принимаем сопоставимые условия проведения работ:

- одинаковое количество бригад - 2,

- число рабочих в бригаде - 10,

- односменную работу.

Тогда, продолжительность осуществления конструктивных решений по вариантам составят:

tдн =

t1 =

tдн2 =

t2 =

tдн3 =

t3 =

Определение основных производственных фондов.

Для проведения монтажных работ приняты 2 крана:

- МКГ-25 БР, инвентарно-расчетная стоимость которого 36,6 тыс. руб. и

- МКГС-100 , инвентарно-расчетная стоимость которого 123,9 тыс. руб.

4.2 Технико-экономическое сравнение вариантов конструкций. Определение величины оборотных средств

Фоб1 = М Ц Н3m +

где 1,08 - коэффициент перехода от сметной себестоимости к сметной стоимости;

Сki - сметная себестоимость конструктивного решения, руб.;

М - однодневных расход основных материалов, деталей и конструкций, шт., м3, м2, и т.д.;

Ц - сметная цена материалов, деталей и конструкций, руб.;

Н3m - норма запаса основных материалов, деталей и конструкций в днях, принимается в размере 7-10 дней.

Фоб1 =

Фоб2 =

Фоб3 =

Определение величины годовых эксплуатационных затрат

Ui = 1,08 Cki

где H1 - норматив амортизационных отчислений на восстановление, %;

H2 - норматив амортизационных отчислений на капитальный ремонт, %

H3 - норматив отчислений на текущий ремонт и содержание конструкций, %;

Cki - сметная себестоимость конструктивного решения, руб.

Суммарная величина норматива отчислений для каждого варианта составит

H1 + H2 + H3 = 0,80 + 0,27 + 0,25 = 1,32%

U1 = 1,08 433397

U2= 1,08 1272811

U3 = 1,08 442767

Поскольку сопутствующие капитальные вложения по вариантам отсутствуют, то они приняты равными нулю.

Определение величины капитальных вложений по базовому варианту

где Сед - удельный усредненный показатель сметной стоимости строительно-монтажных работ 1м3 резервуара, руб/м3;

Vрезерв. - объем резервуара, м3;

Kпер. - приближенный переводной коэффициент от сметной стоимости СМР к капитальным вложениям, принимаемый равным 1,1;

1 2 - коэффициенты учета территориального пояса и вида строительства.

Кб = 20 50000 1,1 1,0 1,0 = 1100000 руб.

Капитальные вложения по сравниваемым вариантам

где Скб - сметная себестоимость варианта конструктивного решения резервуара с наибольшей стоимостью строительства, руб.;

Сi - сметная себестоимость конструктивного решения сравниваемого варианта, руб.

К1 = 1100000 - (1272811-433397) 1,08 = 193433 руб.

К2 = 1100000 - (1272811-1272811) 1,08 = 1100000 руб.

К3 = 1100000 - (1272811-442767) 1,08 = 203552 руб.

Продолжительность строительства базового варианта принята равной Тб = 5,26 мес. = 0,438 год.

Для сравниваемых вариантов продолжительность строительства

Тс = Тб - (tб - ti),

где tб - продолжительность осуществления конструктивного решения для варианта с наибольшей трудоемкостью, год;

ti - продолжительность осуществления конструктивного решения сравниваемого варианта, год;

Тс2 = 0,438 - (0,438 - 0,338) = 0,338 год.

Экономический эффект от сокращения продолжительности строительства

где Kб, Кс - капитальные вложения по базовому и сравниваемому вариантам, руб.;

Ен - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений.

Для 1-го варианта по отношению к базовому

Эф1 =

Эф3 =

Величина приведенных затрат по вариантам

Зi = Сi + Ен Фосн i + Ен Фоб i, ,

где Сi - сметная себестоимость конструкций, руб.;

Фосн i - стоимость основных производственных фондов, участвующих в процессе возведения резервуара, руб.;

Фоб i - величина оборотных средств, связанных с возведением резервуара, руб.

З1 = 433397 + 0,15 160500 0,438 + 0,15 258541 = 482723 руб.

З2 = 1272811 + 0,15 160500 0,338 + 0,15 802619 = 1401342 руб.

З3 = 442767 + 0,15 160500 0,438 + 0,15 264294 = 492956 руб.

4.3 Выбор основного варианта

Экономический эффект за счет разности приведенных затрат и экономии в сфере эксплуатации зданий

где Pi - доли сметной стоимости строительных конструкций в расчете на 1 год их службы по сравниваемым вариантам

Эффект для 1-го варианта по отношению к 2 базовому

Эпз1 =

Эффект для 3-го варианта по отношению к 2 базовому

Эпз3 =

Эффект для 2-го варианта по отношению к 2 базовому

Эпз2 =

Величина суммарного годового экономического эффекта

Э1 = 922664 + 18029 = 940693 руб.

Э3 = 912386 + 17721 = 930107 руб.

Э2 = 0 + 0 = 0

Результаты расчетов заносим в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 - Основные технико-экономические показатели по вариантам конструктивных решений

Наименование показателей

Ед. изм.

Вариант

1

2

3

1. Сметная себестоимость конструктивного решения

тыс. руб.

433,40

1272,81

442,77

2. Трудоемкость осуществления конструктивного решения

чел.-дн.

2281

1757

2281

3. Продолжительность осуществления конструктивного решения

годы

0,438

0,338

0,438

4. Расход материалов на 1м3

объема резервуара

а) сталь

б) бетон

т

м3

0,0207

0,022

0,203

0,0207

5. Приведенные затраты

тыс. руб.

482,72

1401,34

492,96

6. Суммарный годовой

экономический эффект

тыс. руб.

940,69

0

930,11

Для дальнейшей разработки принимаем 1-й вариант, который имеет минимальные приведенные затраты и максимальный суммарный годовой экономический эффект.

5 Архитектурно-строительная часть

5.1 Объемно-планировочные решения

Проектом предусмотрено строительство резервуара объемом 50 000 м3 для нефти с плавающей крышей. Резервуар состоит из днища, корпуса и плавающей крыши с уплотнением. Днище резервуара укладывается на песчаное основание, покрытое сверху слоем гидрофобного грунта.

Одним из основных конструктивных узлов резервуаров с плавающей крышей является дренажная система, предназначенная для отвода в канализацию дождевых вод с поверхности крыши. Для обеспечения стока воды с поверхности крыши ей придается постоянный уклон к центру, где устанавливается водоприемник. Дренажная система подсоединена к патрубку, приваренному к нижней части первого пояса стенки резервуара.

Стенка резервуара состоит их 8 поясов общей высотой 18,1м со ступенчато уменьшающейся толщиной стенки по поясам от 28мм на I поясе и до 12мм на VIII поясе.

5.1.1 Характеристика резервуара

Таблица 5.1 - Характеристика резервуара

Наименование

Ед. изм.

Количество

1 Номинальный объем,

м3

50000

2 Полезный объем резервуара

м3

44492

3 Диаметр резервуара,

м

60,70

4 Высота резервуара,

м

18,10

5 Количество поясов

шт

8

6 Общий вес резервуара

т

1031,61

5.1.2 Конструкция резервуара

Таблица 5.2 - Весовые характеристики резервуара

Конструктивные элементы

Масса, кг

1 Стенка

506 421

2 Днище

154 233

3 Ветровое кольцо с настилом и ограждением

34 337

4 Кольцевая лестница

1 388

5 Переход на катучую лестницу

1 049

6 Плавающая крыша

317 839

7 Направляющая

3 133

8 Катучая лестница

3 117

9 Путь катучей лестницы

1 077

Конструктивные элементы

Масса, кг

10 Площадки люков во II поясе

360

11 Зумпф

639

12 Люки, патрубки, элементы оборудования

13 095

ИТОГО:

1 036 688

Вертикальные цилиндрические резервуары для хранения нефтепродуктов являются одним из видов пространственных листовых конструкций. Они изготавливаются сварными. Основные элементы резервуара - днище, корпус и крыша. На резервуаре устанавливаются также лестницы, перила и оборудование для его эксплуатации.

Листы в корпусе, днище и кровле по коротким и длинным кромкам соединяются в стык. Вертикальные стыки листов в поясах резервуаров размещаются в разбежку.

5.1.3 Резервуар с плавающей крышей

Применение резервуара с плавающей крышей сокращает потери нефтепродуктов, защищает хранимые нефтепродукты от загрязнения и снижает пожароопасность.

Плавающая крыша закрывает поверхность испарения в резервуаре на 95-98%. Диаметр плавающей крыши на 550 мм менее диаметра резервуара. Это делается для обеспечения нормальной работы крыши, т.е. во избежание ее заклинивания в случае неравномерной осадки и искривления стенки резервуара.

В резервуарах с плавающей крышей потери от испарения возможны только через кольцевой зазор (ширина 275 мм) между крышей и стенкой резервуара. Для герметизации кольцевого зазора применяются уплотняющие затворы.

Большое внимание уделяется обеспечению защиты грунтовых вод от загрязнения нефтью.

Для изоляции подземных вод от загрязнения нефтью вся площадь внутри обвалования в виде стенки из монолитного железобетона покрыта пластмассовой пленкой.

5.1.3.1 Основания и фундаменты

По инженерно-геологическим изысканиям грунты в основании фундамента выделены в один инженерно-геологический элемент (ИГЭ):

- ИГЭ-21 Аргиллиты глинистые и алевритистые с частыми прослоями песчаников и алевролитов. Породы крепкие, разбиты тектонической трещиноватостью на глыбовую отдельность.

Основанием служат полускальные грунты.

Фундаменты под резервуар передают нагрузку от веса нефтепродукта и конструкции резервуара на основание.

Фундаменты под резервуар выполнены нормальные, состоящие из послойно утрамбованного щебня по ГОСТ 8267-93 толщиной около 4 м, песчаной подушки из среднезернистого песка. Поверхность подушки делают с уклоном от центра.

По периметру резервуара для восприятия сосредоточенной нагрузки от стенки резервуара выполняется кольцевой монолитный железобетонный фундамент.

Поверх фундамента устраивается гидрофобная изоляция из слоя асфальтобетонной смеси по ГОСТ 9128-84.

Для защиты подземных вод от случайных утечек и разлива нефти под резервуаром и каре в толще песчаной подушки предусмотрено устройство противофильтрационного покрытия из высокопрочного полиэтилена HDRE, толщиной 1 мм, который соответствует ГОСТ 10354-82 с дренажем из верхней части.

Грунтовые виды, агрессивные к бетонам, обнаружены на глубине 13,8-15,2 м.

5.1.3.2 Днище

Днище изготавливается из 4-х рулонных заготовок из листов размером 6х1500х6000мм сталь Ст3сп5-св по ГОСТ 14637. Листы окраек днища имеют размер 16х2260х8000мм из стали 09Г2С по ГОСТ 19281.

При монтаже днищ из рулонных заготовок вначале укладывают крайние полотнища, затем внахлестку средние и сваривают. Окрайки частично сваривают между собой независимо от центральной части, но обязательно до монтажа первого пояса. Сварку листов производят в стык на подкладках. Приварку днища к окрайкам производят только после монтажа и сварки 3-его пояса корпуса резервуара.

5.1.3.3 Корпус резервуара

Горизонтальное кольцевое соединение корпуса с окрайками выполняется в стык. Корпус приваривается к окрайкам днища двумя сплошными кольцевыми швами.

В цилиндрическом корпусе резервуара расположение листов поясов предусмотрено таким образом, чтобы выравнивание происходило по внутренней плоскости стенки резервуара.

Более толстые листы корпуса резервуара располагаются внизу, более тонкие - наверху. Наименьшая толщина листов корпуса 12 мм, наибольшая толщина листов корпуса 28 мм. Стенки резервуара выполнены из листов размером 2260х8000 сталь 09Г2С по ГОСТ 19281.

Таблица 5.3 - Толщины поясов стенки резервуара

№ поясов

Толщина, мм

№ поясов

Толщина, мм

I

28

V

18

II

24

VI

16

№ поясов

Толщина, мм

№ поясов

Толщина, мм

III

20

VII

12

IV

18

VIII

12

Вертикальные стыки свариваются полуавтоматической сваркой. Горизонтальные стыки свариваются автоматической сваркой в среде СО2.

5.1.3.4 Плавающая двухслойная (двухдечная) крыша

Плавающая двухслойная крыша обладает наилучшими эксплуатационными показателями. Она состоит из верхнего и нижнего настила, пространство между которыми разделено на ряд герметичных отсеков. Для настила плавающей крыши применяются листы размером 5х1500х6000мм сталь Ст3сп5-св по ГОСТ 14637. Между верхним и нижним настилом образуется воздушная прослойка, которая является тепловой изоляцией, предохраняющей нефтепродукт от нагревания и интенсивного испарения. Отсеки поступают готовыми в виде отдельных кассет. При монтаже кассеты собираются в один диск и свариваются между собой непрерывным сплошным швом. Верхний настил крыши имеет уклон к центру для обеспечения стока дождевых вод в дренажную систему и отвода за пределы резервуара.

В нижнем положении плавающая крыша опирается на стойки. Крыша оборудуется дренажным устройством из стальных труб диаметром 100 мм, которое одновременно используется для отвода статического электричества с плавающей крыши на корпус резервуара.

Зазор между плавающей крышей и корпусом резервуара герметизируется уплотнением.

5.1.3.5 Дренажное устройство

Одним из основных конструктивных узлов резервуаров с плавающей крышей является дренажная система, предназначенная для отвода в канализацию дождевых вод с поверхности крыши. Для обеспечения стока воды с поверхности крыши ей придается постоянный уклон к центру, где устанавливается водоприемник. Применяется дренажное устройство жесткой конструкции - из стальных труб, соединенных между собой шарнирными устройствами. Дренажное устройство присоединено к водоприемнику и к патрубку, приваренному к нижней части первого пояса стенки резервуара.

С наружной стороны на патрубке устанавливается задвижка для предупреждения утечки нефтепродукта в случае повреждения дренажной системы.

При эксплуатации резервуара задвижка должна быть закрыта. Она открывается только при выпадении осадков.

5.1.3.6 Направляющая противоповоротная стойка

Для обеспечения центрального положения плавающей крыши в конструкциях резервуаров применяют направляющие противоповоротные устройства. Конструктивно эти устройства жесткого типа - из стальной трубы в виде вертикальной стойки. Направляющая противоповоротная стойка используется одновременно для установки пробоотборников или устройств для замера уровня нефтепродукта. Кроме того, противоповоротные стойки воспринимают поперечные усилия, возникающие под действием катучей лестницы.

Для обеспечения этих условий, а также для удобства обслуживания вертикальная ось стойки совмещается с осью катучей лестницы. В местах прохода стойки через понтонные короба устанавливаются направляющие ролики, ограничивающие до минимума смещения крыши и резиновые уплотнения - для герметизации оставшегося зазора между стойкой и патрубком крыши.

Противоповоротная стойка в нижней своей части на высоте 300-500 мм от днища и верхней части на уровне уголка крепится к стенке резервуара при помощи кронштейнов.

5.1.3.7 Кольцо жесткости

Резервуары с плавающей крышей имеют верхнее кольцо жесткости, устанавливаемое на верхнем поясе стенки. Оно обеспечивает необходимую жесткость стенки резервуара при воздействии ветровой и сейсмической нагрузок. Настил ветрового кольца выполнен из листов размером 8х2260х8000 мм сталь 09Г2С по ГОСТ 19281.

5.1.3.8 Лестницы, площадки

Лестницы для подъема на резервуар выполняются кольцевыми - опирающимися на стенку резервуара.

Ограждение устанавливается по всему периметру крыши, по наружной стороне площадок.

5.1.3.9 Катучая лестница

Для удобства обслуживания резервуаров с плавающей крышей они оборудуются катучей лестницей. Предусматривается установка ограждения на всю длину лестницы с обеих сторон, обеспечивающего безопасное обслуживание. Лестница одним концом шарнирно соединена с переходной площадкой, установленной на верхней кромке корпуса резервуара.

Другой конец ее при помощи колес свободно опирается на направляющие рельсы, установленные на плавающей крыше. Ступеньки лестницы в виде поворотных площадок остаются в горизонтальном положении независимо от изменения угла наклона при вертикальном перемещении плавающей крыши.

5.1.3.10 Заземление плавающей крыши предусмотрено для отвода статистического электричества с крыши на корпус резервуара.

Плавающая крыша заземляется на корпус резервуара через дренажную систему или катучую лестницу.

5.1.3.11 Опорные стойки

Плавающая крыша в нижнем нерабочем положении опирается на выдвижные опорные стойки, позволяющие производить осмотр и очистку резервуара под крышей. Опорные стойки изготавливаются из труб и располагаются под крышей равномерно по окружности. Каждая стойка имеет два фиксированных положения по высоте. В рабочем положении стойки обеспечивают опирание плавающей крыши на высоте 1,4 м от днища. Для проведения работ под плавающей крышей стойки опускаются во второе положение, обеспечивающее расположение низа крыши на высоте 2,0 м от днища. Опорные стойки имеют отверстия для обеспечения стока жидкости при опорожнении резервуара. Для защиты днища от повреждения стойками на днище привариваются опорные пластины.

5.1.3.12 Оборудование плавающей крыши

Для обеспечения вентиляции в опорожненном резервуаре на крыше устанавливают люки-лазы диаметром 610 мм. В рабочем положении эти люки закрываются крышками с уплотнительными прокладками. На плавающей крыше устанавливаются дыхательные клапаны, размер которых выбирается в зависимости от скорости заполнения или опорожнения резервуаров.

Замеры уровня нефтепродукта в резервуарах с плавающими крышами производятся при помощи автоматических устройств. Автоматическое замерное устройство, поставляемой фирмой "Гортан", представляет собой ленту из нержавеющей стали, которая соединена одним концом с плавающей крышей, другим - через систему блоков - с натяжным барабаном. Для отсчета уровня на ленту нанесены деления.

5.1.4 Конструктивные требования к крупным емкостям для повышения их сейсмической стойкости

Крупные емкости, используемые для хранения жидких материалов, должны проектироваться с учетом следующих требований:

- следует тщательно выполнять инженерно-геологические изыскания для каждого резервуара;

- объекты следует располагать на лучших (в сейсмическом отношении) площадках;

- территория вокруг емкостей должна иметь, как правило, железобетонное ограждение, рассчитанное на емкость одного резервуара;

- применение грунтового обвалования не допускается;

- следует предусматривать надежную систему гидроизоляции ограждающего бассейна

из материала, который не разрушается в результате утечек хранимого вещества, возможных сейсмических подвижек поверхности земли и отвечает противопожарным нормам.

6. Расчетно-конструктивная часть

6.1 Исходные данные для расчета и конструирования

Большую часть сооружений, предназначенных для хранения газов и жидкостей (газгольдеры и резервуары), предста вляют собой оболочки вращения, т, е. пространственные формы, поверхность которых получена вращением какой-либо кривой (меридиана) вокруг неподвижной оси. Поскольку в этом классе конструкций толщина оболочки всегда намного меньше ее радиуса (<0,2), то все они являются тонкостенными оболочками.

Нагрузки, действующие на резервуар

Основной эксплуатационной нагрузкой, действующей на стенку вертикального цилиндрического резервуара, является гидростатическое давление столба жидкости. Величина этого давления на любом уровне может быть определена по формуле

(x)=g(H-x),

где - плотность нефти или нефтепродукта;

g - ускорение свободного падения;

Н - высота резервуара;

х - текущая координата с началом в месте сопряжения стенки с днищем.

Днище резервуара передает всю нагрузку от давления жидкости на основание, и поэтому его можно считать ограждающей частью конструкции, за исключением краевой зоны (окрайков). Последняя находится под действием изгибающего момента, возникающего в краевой зоне стенки.

При расчете плавучести плавающей крыши нагрузкой являются собственный ее вес, а также масса воды при возможном заливании поверхности крыши атмосферными осадками.

Величину каждого вида нагрузки для обеспечения безопасной работы конструкции при расчете берут со следующим коэффициентом перегрузки n:

Значения некоторых коэффициентов перегрузки

Давление:

гидростатическое n1 = 1,1

Собственный вес:

конструкции n3 = 1,1

оборудования n4 = 1,1

6.2 Конструктивные и расчетные схемы. Применяемые методы расчета конструкций

6.3 Сбор нагрузок

Производим сбор нагрузок

1,7 кг/см2 = 17000 кг/м2 = 170 кн/м2

Qкр == 741 кг/м2 = 7,41 кн/м2

Qв.к. == 80 кг/м2 = 0,8 кн/м2

Собственный вес конструкций резервуара

Qрез= Qв.к. + Qобор + Qпуть л. + Qк.л. + Qп.к.л. + Qпер.пл.к.л. =

= 34337 + 6,975 + 1077 + 317839 + 1049 = 370514 кг

Равномерно-распределенная нагрузка на основание от веса конструкций резервуара, тс/м2:

Q = 864 кг/м2 = 8,64 кн/м2 Q4

Производим подсчет по поясам

Q1 = 93,66 + 58570 = 58664 кн; q = 136,78 кн/м2

Q2 = 80,28 + 58570 = 58650,28 кн; q = 136,78 кн/м2

Q3 = 66,90 + 58570 = 58636,90 кн; q = 136,75 кн/м2

Q4 = 60,21 + 58570 = 58630,21 кн; q = 136,73 кн/м2

Q5 = Q4

Q6 = 53,52 + 58570 = 58623,52кн; q = 136,72 кн/м2

Q7 = 40,14 + 58570 = 58610,14 кн; q = 136,68 кн/м2

Q8 = Q7 + Qкр + Qветр.кольца = 136,68 + 58570 = 58650,28 кн; q = 136,78 кн/м2=

Нагрузки на основание и фундамент резервуара

1 Максимальная равномерно-распределенная нагрузка по периметру стенки (собственный вес конструкций, снег), тс/м:

Pl = 3,2

2 Равномерно-распределенная нагрузка на основание резервуара, тс/м2:

Q1 = 17,1 (для гидроиспытаний)

Q2 = 15,1 (для продукта).

3 Максимальная нагрузка от сейсмического давления по периметру стенки, тс/м:

Р2 = 67,2

Р3 = нет (для анкеров).

4 Нагрузка по периметру днища от веса рулона стенки, тс/м2:

N = нет

6.4 Определение усилий в элементах конструкций

6.4.1 Расчет стенки вертикального резервуара

Расчет конструкций резервуара и, в частности, определение толщины его стенки по поясам ведется по предельному состоянию. Поскольку стенка резервуара работает главным образом на растяжение, то расчет последнего по предельному состоянию сводится в основном к введению в расчетные формулы дифференцированных коэффициентов безопасности (коэффициентов запаса), т. е. коэффициента перегрузки n и коэффициента условий работы m. Введение этих коэффициентов (различных для разных элементов конструкции) позволяет увеличивать или уменьшать запас прочности того или иного элемента в зависимости от его назначения и вида действующей на него нагрузки. Это, в свою очередь, позволяет более рационально использовать материала и его несущую способность и, следовательно, более экономично его расходовать.

Напряжения в цилиндрической оболочке определяют по формуле

? =

Толщина стенки

? = р

Если использовать запись не в напряжениях, а в усилиях, то получим

Np ? Nпр, (1)

где Np -расчетное усилие в оболочке,

Np = р•r

Nпр - предельное усилие в оболочке,

Nпр = ?•?

Расшифруем значения усилий: давление р складывается из гидростатического давления и избыточного давления в газовом пространстве резервуара. Таким образом, с учетом коэффициентов перегрузки

р = n1g(H-x)+n2pизб,.

где pизб -- избыточное давление.

Расчетное усилие:

Np =[n1(H-x)+n2pизб]r,

где r- радиус резервуара.

Величина предельного (или предельно допустимого) усилия

Nпр=mRi

где m - коэффициент условий работы (для стенки резервуара m = 0,8); R-- расчетное сопротивление материала стенки; i -- толщина рассчитываемого пояса.

Подставив значение усилий в выражение (1), получим:

[n1(H-x)+n2pизб]•r ? mRi

или

i ? (2)

Значение х в формуле (2) обычно берут для первого пояса - 30 см, для остальных поясов - равным высоте всех поясов, предшествующих рассчитываемому (снизу).

Данные для расчета: H = 18000, d = 60700 мм, материал стенки 09Г2С, расчетное сопротивление стали R=290 МПа, коэффициент условий работы m = 0,8, стенка состоит из восьми поясов, высота пояса 2250 мм, = 0,0009 кг/см3, изб = 0.

Решение

Поскольку нижний край стенки упруго защемлен (сварен) с днищем, то для первого пояса x = 30 см, а не 0, как можно было предположить. Подставим данные для первого пояса в формулу (2). Величину g принимаем равной 10.

= [1,1910210(18,00-0,30)+1,22103]30,35/0,8290106=0,0232 м или = 2,32 см

Аналогично этому подсчитываем толщину остальных поясов. Результаты расчета стенки для всех поясов сведены в таблицу, в которой принимаемые величины толщин поясов получены округлением результатов расчета. Толщины поясов имеют завышенную величину для обеспечения запаса устойчивости.

Таблица 6.1 - Результаты расчета стенки резервуара по поясам

Пояса

Высота, мм

Толщина стенки, мм

Кольцевое усилие N1, H/см

Радиальное перемещение ?r, мм

расчетная

принятая

I

17700

23,2

28

14560

7,7

II

15750

20,7

24

16360

10,0

III

13500

17,8

20

15725

11,6

IV

11250

14,9

18

14473

11,8

V

9000

12,0

18

11547

9,5

VI

6750

9,1

16

8815,0

8,1

VII

4500

6,1

12

6108,3

7,5

VIII

2250

3,2

12

3982,6

4,9

6.4.2 Расчет нижнего узла резервуара объемом 50000 м3

Исходные данные: толщина первого пояса стенки =28 мм, толщина окрайков днища окр=16 мм; масса стенки Gст = 506,421 т; плотность нефтепродукта =910-4кг/см3.

Решение

Нагрузка на единицу длину окружности стенки

Гидростатическое давление на днище

Основные характеристики стенки: цилиндрическая жесткость:

;

условный коэффициент постели

;

коэффициент деформации

Определение перемещения стенки:

Во всех результатах для последующего сокращения здесь выделено значение 10-4.

Основные характеристики днища:

цилиндрическая жесткость

коэффициент постели основание может иметь значение 3-20кг/см3 (принимаем ).

Тогда коэффициент деформации

Расстояние от наружной поверхности стенки до края днища с = 67 мм.

Аргумент

По таблице функции находим:

Определяем перемещения днища:

Решаем канонические уравнения:

Отсюда Мо = 6,9 кНм/м; Qо = -30,8 кН/м.

Напряжение в стенке

6.4.3 Расчет узла сопряжения стенки резервуара с днищем.

В узле сопряжения стенки резервуара с. днищем возникают изгибающий момент Мо и поперечная сила Qo, которые распространяются вдоль образующей и относительно быстро затухают. Поскольку из-за небольшой жесткости днища соединение нельзя считать жестким защемлением, принято считать нижний край стенки упруго защемленным в днище. Следовательно, в заполненном резервуаре происходят деформации как стенки, так и днища, а так как сопряжение их неразъемно, то сумма деформаций стенки и днища в узле должна быть равна нулю. Для отыскания неизвестных Мо и Qo принято использовать один из методов строительной механики решения статически неопределимых стержневых систем. В самом деле, мысленно вырезав полоску единичной ширины из стенки резервуара и днища, благодаря симметричности нагрузки можем считать их системой из двух соединенных стержней. Расчетная схема узла сопряжения приведена на рис.77.

Для определения неизвестных напишем канонические уравнения метода сил, представляющие собой по сути уравнения неразрывности деформаций в узле:

(3)

где --единичные перемещения от действия;

Мо = 1;

- единичные перемещения от действия Qo = 1l;

- перемещения от действия внешней нагрузки.

Каждое перемещение слагается из перемещений стенки и перемещения днища, т. е.

Днище в горизонтальном направлении (в своей плоскости) обладает значительной жесткостью, т. е. практически нерастяжимо, в чем нетрудно убедиться на опыте (с любым эластичным материалом, стараясь растянуть его равномерно во все стороны). Поэтому часть перемещений - коэффициентов системы канонических уравнений пропадает:

Поэтому система (3) принимает вид:

(4)

В дальнейшем решении задача сводится к отысканию единичных перемещений, являющихся коэффициентами системы уравнений (4), и решению последней.

Определение перемещений стенки

Для определения перемещений стенки напишем решение левой части дифференциального уравнения (решение однородного уравнения):

.

Поскольку стенка резервуара находится под действием гидростатического давления, изменяющегося по закону треугольника, то естественно предположить, что на бесконечном удалении от днища перемещения стенки должны быть равны нулю. Второе слагаемое приводимого решения действительно при и стремится к нулю благодаря отрицательной степени при е. Первое же слагаемое может стать нулем только в том случае, если нулю равны произвольные постоянные C1 и C2. Таким образом, окончательно получаем:

.

или для простоты вычислений

(5)

Выразим неизвестные произвольные постоянные

С3 С4 через неизвестные, но вполне определенные Мо и Qo (этот способ носит название метода начальных параметров). Для этого примем следующие граничные условия:

при х = 0

(6)

Взяв от выражения (5) вторую и третью производные (с помощью гиперболо-тригонометрических функций это сделать нетрудно) и подставив в них граничные условия (6), получим:

где k - величина, аналогичная коэффициенту постели в балках на упругого основании,

(7)

Уравнение углов поворота

(8)

Уравнение изгибающих моментов

(9)

Уравнение поперечных сил

(10)

После отыскания М0 и Q0 по этим уравнениям можно построить эпюры перемещения, моментов и поперечных сил.

Перейдем непосредственно к отысканию перемещений. По существующему в методе сил правилу знаков и являются главными перемещениями, и если их направление совпадает с направлением действия силы (момента), то они имеют знак «плюс». Поэтому в уравнении (7) знак «минус» можно опустить.

Для определения введем в уравнение (20) х = 0, Qо = 0 и М0 = 1, тогда получим:

или

так как

.

Подставив в уравнение (8) х = 0, М0 = 0 и Qo = l, получим:

.

Такой же результат можно получить из уравнения (7), подставив в него х = 0, Qo = 0, Mo = 1 (по теореме о взаимности перемещений ).

Подставим в уравнение (7) х = 0, Мо = 0, Qo = 1, получим:

.

Для определения грузовых членов и найдем частное решение для правой части уравнения

.

Тогда при х = 0

где Н--высота стенки резервуара.

Таким образом, определены все необходимые перемещения стенки.

6.4.3.1 Определение перемещений днища, лежащего на песчаной подушке. Для определения перемещений днища мысленно вырежем из него полоску единичной ширины в радиальном направлении. Будем рассматривать эту полоску как полубесконечную балку на упругом основании, нагруженную на расстоянии с от конца сосредоточенной силой (нагрузка от веса стенки и покрытия), сосредоточенным моментом М0 и равномерно распределенной нагрузкой р, т. е. гидростатическим давлением (рис. 76). Чтобы решить эту задачу, необходимо отдельно для каждого вида нагрузки составить решение для полубесконечной балки и фиктивной бесконечной балки на упругом основании, наложив эти решения для точки А (на расстоянии с от места приложения нагрузки) друг на друга, получить уравнения прогибов, углов поворота, сечений, моментов и поперечных сил для рассматриваемой балки-полоски.

Перемещение балки-полоски днища от действия изгибающего момента М0, передаваемого стенкой, будет:

(11)

где р--коэффициент деформации днища,

(k--коэффициент постели песчаного основания; k = 515 кг/см3);


Dдн - цилиндрическая жесткость днища

-толщина окрайков днища; - гиперболо-тригонометрические функции. Угол поворота сечения

(12)

Изгибающий момент

(13)

Единичное перемещение днища при х=0 (справа) получим» подставив Мо = 1 в уравнение (12):

Величина изгибающего момента:

справа

слева

Перемещения днища от действия внешней нагрузки складываются из двух перемещений:

где - перемещения от сосредоточенной силы q;

- перемещения от равномерно распределенной нагрузки р.

Перемещения от составляют

(14)

где Gст и Скр- массы соответственно стенки и крыши. Углы поворота сечений

(15)

Изгибающие моменты

(16)

Подставив x = 0 в уравнение (15), получим

Знак «минус» опускаем, так как направление перемещения (поворота) совпадает с направлением действия момента от силы q.

Перемещения от действия гидростатического давления P = pgH

(17)

Угол поворота сечений

(18)

Изгибающий момент в днище

(19)

Подставив x = 0 в уравнение (18), получим:

Знак «минус» в этом случае сохраняется, так как направление перемещения противоположно направлению действия нагрузки.

Подставив найденные значения перемещений в канонические уравнения (4), можно определить искомые величины М0 и Q0. Значение поперечной силы Q0 обычно невелико (12--13% от абсолютной величины значения М0), поэтому влиянием ее на напряженное состояние узла сопряжения стенки с днищем можно пренебречь.

Эпюры изменения изгибающего момента и поперечных сил в стенке резервуара представлены на рис. Следует отметить, что явление подобное краевому эффекту у днища, имеется в зоне каждого кольцевого шва, соединяющего пояса резервуара. Однако благодаря незначительному различию толщины поясов и малой ширине самого шва влиянием этого явления можно пренебречь. Дополнительные напряжения в этих случаях по величине не превышают 5--7% значений кольцевого напряжения.

Для построения эпюр перемещений и изгибающих моментов, в стенке применяются уравнения (7), (8) и (9).

6.4.3.2 Расчет узла сопряжения при опирании резервуара на бетонное кольцо. Методика расчета узла сопряжения стенки с днищем при опирании резервуара на бетонное кольцо аналогична расчету узла резервуара, стоящего на песчаной подушке. Исключение в этом случае составляет порядок определения перемещений днища. Поскольку толщина бетонного кольца в 20--25 раз больше толщины окраек днища, трудно было бы ожидать, что кольцо будет работать, как упругое основание. Несмотря на то что модуль упругости (условный) бетона на целый порядок ниже модуля упругости стали, все же жесткость кольца больше жесткости окрайков. Осадку основания под кольцом можно не учитывать, так как после испытаний и первых заполнений его положение стабилизируется.

В расчетной схеме разбиваем (мысленно) днище на систему радиальных балок - полосок единичной ширины, но в отличие от предыдущего случая считаем каждую балку-полоску как балку на двух опорах (рис. 78,а), учитывая возможный отрыв участка днища от кольца. Балка находится под действием момента Мо, передаваемого от стенки и равномерно распределенного давления р (рис. 78,6). Нагрузку от веса стенки и покрытия здесь не учитываем, так как она вызывает только появление дополнительной реакции кольца, не влияющей на изгиб днища. Задача расчета балки по принятой схеме является нелинейной, потому что неизвестна величина пролета l (длина участка отрыва днища от кольца). Длина зависит от величины прилагаемых нагрузок. Так, с увеличением р длина l уменьшается, а с увеличением Мо возрастает. Для определения значения длины балки l введено дополнительное условие: положим, что на левом конце (см. рис. 78, б) опора В расположена там, где днище снова плотно прилегает к бетонному кольцу. Таким образом, можно считать, что на опоре В угол поворота сечения равен нулю.

Углы поворота сечений (угловые перемещения) на опорах можно определить любым способом по сопротивлению материалов (графоаналитический метод, способ Верещагина и др.).

Угол поворота сечения:

на опоре A (20)

на опоре В (21)

где Dдн - цилиндрическая жесткость окрайков при изгибе.

По принятому ранее условию для опоры В Фв = 0.

Тогда из уравнения (21), приравнивая его 0, получим:

Подставив это значение l в уравнение (20), получим:

Так как направление перемещения совпадает с направлением момента Мо, знак «минус» опускаем. Окончательно имеем:

(22)

Из уравнения (22) следует, что из-за нелинейности задачи определить отдельно перемещения и невозможно.

Подставив значение (22) в систему канонических уравнений (4) и решив их в общем виде, получим окончательное уравнение:

(23)

где

;

;

Уравнение (23) можно решить методом подбора значения Мо с помощью таблиц квадратов и кубов чисел или на ЭВМ. В обоих случаях полезно знать пределы изменения Мо. Нижнее значение определяется как М0 = 0 (шарнирное закрепление), а верхнее значение - из условия абсолютного жесткого защемления:

.

6.4.4 Расчет плавающей крыши

Для создания плавучести плавающей крыши прежде всего необходимо определить объем погруженной части понтонного кольца крыши, обеспечивающий достаточную для плавания выталкивающую силу. Условие плавания крыши можно записать так:

где G - масса крыши;

- плотность жидкости;

V - объем погруженной части понтонного кольца.

Расчет плавучести производят на воду и на нефтепродукт, т. е. в расчет вводят плотность воды и плотность нефти или нефтепродукта .

Распределенную нагрузку q, действующую на крыша, можно определить по формуле

где Gн.к. - и Gст - масса соответственно крыши и одной стойки;

n - число стоек;

r - радиус крыши.

Прогиб крыши под действием нагрузки q будет

где D - цилиндрическая жесткость

;

х - текущая координата радиуса с началом в центре крыши.

Максимальный прогиб крыши будет (при х = 0)

(24)

или при коэффициенте Пуассона (для стали)

(25)

где - толщина крыши.

Конструктивный прогиб для стока воды к водоприемникам

fk = 0,01r

Таким образом, суммарный прогиб

Нагрузка на опорную стойку для понтонного кольца приближенно

где Gn. к - масса понтонного кольца;

nп.к - число стоек под кольцом.

Напряжения в стойке

где Fст - площадь поперечного сечения стойки;

- коэффициент запаса устойчивости (для стоек под понтонным кольцом определяют с коэффициентом приведенной длины).

Задавшись величиной местного прогиба крыши, можно определить расстояние между стойками. Обозначим расстояние между концентрическими окружностями, по которым размещены стойки, а. Тогда прогиб между ними будет:

где толщина крыши;

Nк - нагрузка на одну стойку.

В среднем расстояние между стойками в радиальном и кольцевом направлениях (по хорде) принимают равным 1000 , не более, округляя эту величину до ближайшего целого (по числу стоек).

7. Технология строительного производства

7.1 Технология строительных и монтажных работ

7.1.1 Определение номенклатуры и объемов внутриплощадочных подготовительных и основных строительно-монтажных работ

На основании рабочих чертежей проекта определяем номенклатуру и объемы внутриплощадочных подготовительных и основных строительно-монтажных работ. Результаты представлены в таблице 7.1.

Таблица 7.1 - Ведомость подсчета объемов внутриплощадочных подготовительных и основных строительно-монтажных работ

Наименование работ

Единица измерения

Коли-чество

1

2

3

ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ ПЕРИОД

1 Срезка растительного слоя бульдозером с перемещением на 30 м

1000 м3

18,39

2 Погрузка растительного грунта экскаватором на а/самосвалы

1000 м3

18,39

3 Отвозка растительного грунта во временный отвал на 2 км

т

22068

4 Устройство временного водопровода и канализации

ч/дн

14

5 Устройство временного электроснабжения

ч/дн

18

6 Устройство временного ограждения

ч/дн

30

7 Устройство временных дорог с щебеночным покрытием

ч/дн

60

8 Устройство телефонной линии связи

ч/дн

4

9 Установка временных зданий и сооружений

ч/дн

6

СТРОИТЕЛЬСТВО ОБЪЕКТА

Земляные работы (котлован)

10 Рыхление грунта IV группы бульдозером

100 м3

1375,25

11 Перемещение разрыхленного грунта IV группы на 30 м

1000 м3

137,5

12 Погрузка разрыхленного грунта IV группы экскаватором на а/самосвалы

1000 м3

137,5

13 Отвозка грунта IV группы во временный отвал на 2 км

т

275050

14 Рыхление грунта V группы отбойными молотками

100 м3

470,56

15 Перемещение разрыхленного грунта V и IV группы бульдозером на 30 м

1000 м3

499

16 Погрузка разрыхленного грунта V группы экскаватором на а/самосвалы

1000 м3

258

17 Погрузка разрыхленного грунта IV группы экскаватором на а/самосвалы

1000 м3

235

18 Отвозка грунта V и IV группы во временный отвал на 2 км

т

935170

Продолжение таблицы 7.1

1

2

3

19 Разравнивание грунта по площадке

1000 м3

68,5

20 Уплотнение разравненного грунта

100 м3

5076

Земляные работы (ограждающие стены)

21 Разработка грунта 2 группы экскаватором 0,65 м? с погрузкой на а/самосвалы

1000 м3

2,985

22 Вывоз излишек грунта на 2 км

т

3905

23 Вывоз грунта во временный отвал на 1 км

т

2067

24 Погрузка грунта экскаватором на а/самосвалы для обратной засыпки

1000 м3

1,035

25 Подвозка грунта на 1 км для обратной засыпки

т

2067

26 Засыпка траншей бульдозером с перемещением на 15 м

1000 м3

1,035

27 Устройство песчаного основания под пленку

м3

1300

28 Укладка полиэтиленовой пленки по песчаному основанию

100 м2

92

29 Устройство защитного слоя из песка по пленке

м3

2661

30 Укладка дренирующего слоя из гранитного щебня

100 м3

9,24

Бетонные работы (ограждающие стены)

31 Устройство бетонной подготовки из бетона М 50

м3

128

32 Устройство ж/б стен и перегородок из бетона М 200 высотой до 3 м, толщиной до 500 мм

м3

1450

33 Столбы прямоугольные из керамического кирпича неармированные

м3

3,15

34 Обмазка стен боковая битумная в 2 слоя

м2

2363

35 Установка ворот

т

0,6

Монтаж стальных конструкций (переходные площадки)

36 Монтаж лестниц, площадок с ограждением

т

1,27

Земляные работы (фундаменты под оборудование)

37 Разработка грунта 2 группы экскаватором 0,25 м? с погрузкой на а/самосвалы

1000 м3

0,01

38 Устройство песчаного основания под фундамент

м3

1,5

Бетонные работы (фундаменты под оборудование)

39 Устройство фундаментов под оборудование железобетонных из бетона М 200 объемом до 5 м3

м3

7,1

Фундаменты резервуара

40 Устройство песчаного основания под пленку

м3

3474

41 Укладка полиэтиленовой пленки по песчаному основанию

100 м2

37,6

Продолжение таблицы 7.1

1

2

3

42 Устройство защитного слоя из песка по пленке

м3

3247

43 Устройство асфальтового покрытия толщ. 4 см

100 м2

38,5

44 Крепление пленки к фундаментам

т

0,6

45 Промазка шва герметиком

100 м

3,81

46 Устройство бетонной подготовки из бетона М 150 под фундаменты

м3

62,5

47 Устройство ж/б фундамента ФМ 1 из бетона М 350

м3

288,2

48 Устройство выравнивающих цементных стяжек толщиной 5 см

100 м2

2,88

49 Обмазка битумная фундаментов в 2 слоя

100 м2

1,89

Резервуар V = 50 000 м3

50 Монтаж резервуаров вертикальных цилиндрических вместимостью до 50 000 м3 (днище)

т

148,35

51 Монтаж резервуаров вертикальных цилиндрических вместимостью до 50 000 м3 (стенка)

т

455,57

52 Монтаж резервуаров вертикальных цилиндрических вместимостью до 50 000 м3 (ветровое кольцо с настилом и ограждением)

т

23,36

53 Монтаж резервуаров вертикальных цилиндрических вместимостью до 50 000 м3 (кольцевая лестница)

т

1,39

54 Монтаж резервуаров вертикальных цилиндрических вместимостью до 50 000 м3 (катучая лестница)

т

5,25

55 Монтаж резервуаров вертикальных цилиндрических вместимостью до 50 000 м3 (плавающая крыша)

т

327,12

56 Монтаж резервуаров вертикальных цилиндрических вместимостью до 50 000 м3 (направляющая)

т

3,13

57 Монтаж резервуаров вертикальных цилиндрических вместимостью до 50 000 м3 (люки, патрубки, элементы оборудования)

т

9,83

58 Гидравлические испытания резервуаров вертикальных цилиндрических вместимостью до 50 000 м3

шт

1

59 Антикоррозионное покрытие резервуара

м2

15490

60 Благоустройство территории

ч/дн

462

61 Прочие работы

ч/дн

1541

62 Подготовка объекта к сдаче в эксплуатацию

ч/дн

154

7.1.2 Ведомость трудовых затрат и машино-смен на подготовительные и основные строительно-монтажные работы

Составляем ведомость затрат труда и машинного времени на подготовительные и основные строительно-монтажные работы используя ведомость объемов работ.

Трудоемкость работ и затраты машинного времени определяем по [27] и результаты записываем в таблицу 7.2.

Затраты труда на выполнение работ подготовительного периода, благоустройство территории, прочие работы и подготовку объекта к сдаче принимаем в процентах от трудоемкости основных общестроительных работ.

Состав бригады рабочих по профессиям для монтажа металлоконструкций резервуара определяем по данным [36] и записываем в таблицу 7.3 .

Таблица 7.3 - Расчет численно-квалификационного состава бригады

(см. карточку определитель п.51)

Профессия

Разряд

Затраты труда

Затраты труда с выполнени-ем нормы на 115%

Количество человек

чел.-ч

чел.-дни

расчетное

принятое

1 Монтажник

6

920

115

132,3

2,0

2

2 Монтажник

5

920

115

132,3

2,0

2

3 Монтажник

4

920

115

132,3

2,0

2

4 Монтажник

3

1760

220

253

3,8

4

5 Газорезчик

4

464

58

66,7

1,0

1





Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данную курсовую работу Вы можете использовать для написания своего курсового проекта.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем курсовую работу самостоятельно:
! Как писать курсовую работу Практические советы по написанию семестровых и курсовых работ.
! Схема написания курсовой Из каких частей состоит курсовик. С чего начать и как правильно закончить работу.
! Формулировка проблемы Описываем цель курсовой, что анализируем, разрабатываем, какого результата хотим добиться.
! План курсовой работы Нумерованным списком описывается порядок и структура будующей работы.
! Введение курсовой работы Что пишется в введении, какой объем вводной части?
! Задачи курсовой работы Правильно начинать любую работу с постановки задач, описания того что необходимо сделать.
! Источники информации Какими источниками следует пользоваться. Почему не стоит доверять бесплатно скачанным работа.
! Заключение курсовой работы Подведение итогов проведенных мероприятий, достигнута ли цель, решена ли проблема.
! Оригинальность текстов Каким образом можно повысить оригинальность текстов чтобы пройти проверку антиплагиатом.
! Оформление курсовика Требования и методические рекомендации по оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Разновидности курсовых Какие курсовые бывают в чем их особенности и принципиальные отличия.
Отличие курсового проекта от работы Чем принципиально отличается по структуре и подходу разработка курсового проекта.
Типичные недостатки На что чаще всего обращают внимание преподаватели и какие ошибки допускают студенты.
Защита курсовой работы Как подготовиться к защите курсовой работы и как ее провести.
Доклад на защиту Как подготовить доклад чтобы он был не скучным, интересным и информативным для преподавателя.
Оценка курсовой работы Каким образом преподаватели оценивают качества подготовленного курсовика.

Сейчас смотрят :

Курсовая работа Проблемы социальной адаптации умственно-отсталых детей дошкольного возраста
Курсовая работа Формы и виды систем оплаты труда
Курсовая работа Спрос и предложение
Курсовая работа Инвестиционная политика предприятия и проблемы привлечения инвестиций
Курсовая работа Организация работы брокерских фирм
Курсовая работа Romeo and Juliet - immortal tragedy of W.S.
Курсовая работа Анализ организации контроля исполнения документов
Курсовая работа Экономический рост и факторы его развития
Курсовая работа Место коммерческих банков на рынке ценных бумаг
Курсовая работа Факторы конкурентоспособности предприятия
Курсовая работа Современные методы продвижения турпродукта
Курсовая работа Информационные системы в управлении
Курсовая работа Амортизация основных средств фирмы
Курсовая работа Сбор, утилизация и захоронение твердых и жидких сельскохозяйственных отходов
Курсовая работа Особенности маркетингового комплекса на примере кафе "Монплезир"