Что такое коническая самонесущая крыша резервуара
Что такое коническая самонесущая крыша резервуара

Что такое коническая самонесущая крыша резервуара

3.10. Крыши

3.10.1 Определения

Нижеследующие определения применяются к конструкциям крыш, но ими не ограничивается тип крыши, допускаемой пунктом 3.10.2.7.

Поддерживаемая коническая крыша представляет собой крышу, по форме выполненная имеющей приблизительно поверхность прямого конуса, который поддерживается в основном либо стропилами на балках и колоннах, либо стропилами на фермах с колоннами или без колонн.

Самонесущая коническая крыша представляет собой крышу, которая выполнена по форме имеющей приблизительно поверхность прямого конуса, который поддерживается только по периферии.

Самонесущая купольная крыша представляет собой крышу, которая выполнена по форме имеющей приблизительно сферическую поверхность, который поддерживается только по периферии.

Самонесущая зонтичная крыша представляет собой модифицированную купольную крышу, выполненную по форме таким образом, что любое горизонтальное сечение представляет собой правильный многоугольник с числом сторон кровельных листов, причем крыша поддерживается только по периферии.

3.10.2 Общие положения

3.10.2.1 Все крыши и несущие конструкции должны быть спроектированы таким образом, чтобы они выдерживали постоянную нагрузку плюс равномерную временную нагрузку не менее 25 фунтов на кв. фут площади проекции.

3.10.2.2 Кровельные листы должны иметь минимальную номинальную толщину 3/16″ (допустимая база для составления заказа: 7,65 фунт на кв. фуг листа, лист 0,180″ или калибра 7). Для самонесущих крыш могут потребоваться более толстые кровельные листы (см. пп. 3.10.5 и 3.10.6). Если иное не предусмотрено заказчиком, то к расчетной толщине следует прибавить возможный требуемый запас на коррозию для листов самонесущих крыш. Возможный запас на коррозию для листов поддерживаемых крыш должен прибавляться к минимальной номинальной толщине.

3.10.2.3 Кровельные листы поддерживаемых конических крыш не должны крепиться к несущим элементам.

3.10.2.4 Все внутренние и внешние структурные элементы должны иметь минимальную номинальную толщину 0,17″ в любом компоненте. Если предусматривается метод обеспечения запаса на коррозию для структурных элементов, то он должен быть предметом договоренности между заказчиком и изготовителем.

3.10.2.5 Кровельные листы должны крепиться к верхнему угольнику резервуара непрерывным угловым сварным швом только по верхней стороне.

3.10.2.5.1 Если непрерывный угловой сварной шов между кровельными листами и верхним угольником не превышает 3/16″, наклон крыши у места крепления к верхнему угольнику не превышает 2 дюймов на 12 дюймов, детали исполнения сжатого кольца соединения’обечайки с крышей ограничены тем, что представлено узлами а — d на рис. F-1, и площадь поперечного сечения участка соединения крыши с обечайкой, А, не превышает значения, рассчитанного согласно указаниям п 3.10.2.5.3, то соединение крыши с обечайкой может быть сочтено хрупким и при возникновении чрезмерного внутреннего давления может разрушиться до разрушения соединений обечайки резервуара или соединения обечайки с днищем. Разрушение соединения крыши с обечайкой обычно начинается с коробления верхнего угольника с последующим разрывом непрерывного сварного шва 3/16» на периферии кровельных листов.

3.10.2.5.2 Если размер сварного шва превышает З/16″, наклон крыши у места крепления к верхнему угольнику превышает 2 дюйма на 12 дюймов, детали исполнения сжатого кольца соединения обечайки с крышей отличаются от представленного узлами а — d на рис. F-1, площадь поперечного сечения участка соединения крыши с обечайкой, А, превышает значение, рассчитанное согласно указаниям п. 3.10.2.5.3, или предусмотрен угловой шов с обеих сторон, то заказчиком должны быть предусмотрены устройства для аварийной вентиляции согласно стандарту АРI 2000. Изготовитель должен предусмотреть на резервуаре совместимые соединения для устройств.

3.10.2.5.3 Когда заказчиком задано хрупкое соединение, то площадь поперечного сечения соединения крыши с обечайкой, А, не должна превышать следующей величины.

A = W / 1390 tan θ

Примечание. Определение членов уравнения приведено в приложении F.

Все элементы в зоне соединения крыши с обечайкой, в том числе изоляционные кольца, должны рассматриваться как вносящие вклад в площадь поперечного сечения. Когда задано применение хрупкого соединительного шва, верхний угольник должен быть меньше, чем это требуется пунктом 3.1.5.9 е.

3.10.2.6 Для всех типов крыш листы должны быть усилены профилями, приваренными к листам, но не могут усиливаться профилями, приваренными к несущим стропилам или балкам.

3.10.2.7 Приведенные правила не охватывают все подробности конструктивного исполнения и монтажа крыши резервуара. С разрешения заказчика не требуется, чтобы крыша соответствовала пунктам 3.10.4, 3.10.5, 3.10.6 и З.10.7. Изготовитель должен предусмотреть крышу, спроектированную и смонтированную таким образом, чтобы она была безопасной во всех других отношениях, предусматриваемых настоящим стандартом. При проектировании крыши должно уделяться особое внимание предотвращению разрушения по причине неустойчивости.

3.10.2.8 Когда заказчик задает боковые нагрузки, которые будут прилагаться к несущим крышу колоннам, должны быть подобраны сечения колонн с выполнением следующего требования:

когда 120 2 / 34700](33000Y / FS)> / 1,6 — (L / 200r)

когда L/r> 131,7 (см. примечание 2),

Сma — максимально допустимое сжатие, фунт/кв. дюйм

L — незакрепленный связями отрезок колонны, дюймы

r — наименьший радиус вращения колонны, дюймы

Y — 1,0 для структурных или трубчатых профилей, для которых значения t/R больше или равны 0,015.

для трубчатых профилей, для которых значения t/R меньше 0,015.

t — толщина трубчатого профиля, дюймы, минус возможный заданный запас на коррозию. (Минимальная толщина с учетом возможного запаса на коррозию по открытой стороне или сторонам должна быть не меньше 1/4″ для основных сжатых элементов или 3/16″ для растяжек или других второстепенных элементов.)

R — наружный радиус трубчатого профиля, дюймы

FS — коэффициент запаса прочности.

= S/3 + (L/r)/350 + (L/r) 3 / 18300000

Для основных сжатых элементов L/rне должно превышать 180.

Для растяжек и других второстепенных элементов L/r не должно превышать 200.

a) Допустимые напряжения, без учета коэффициента Y, приведены в табл. 1-33 стандарта A1SC S310-311. Specifications for the Design, Fabrication, and Erection of Structural Steel for Buildings (1969) (Технические условия на проектирование, изготовление и монтаж стальных конструкций зданий), в колонке «Main and Secondary Members» (Основные и второстепенные элементы).

b) Допустимые напряжения, без учета коэффициента Y, приведены в табл. 1-33 стандарта A1SC S310-311, в колонке «Secondary Members» (Второстепенные элементы),

Максимально допустимое напряжение изгиба не должно превышать следующие пределы.

a) Для растяжения и сжатия по крайним волокнам катаных профилей и составных элементов, ось симметрии которых располагается в плоскости натр ужения, когда длина отходящего вбок неподдерживаемого участка сжатой полки не превышает 13-кратной ширины, отношение между шириной и толщиной сжатой полки не должно превышать 17, а отношение глубина/толщина стенки не превышает 70: 22 тыс. фунт/кв. дюйм.

b) Для растяжения и сжатия по крайним волокнам несимметричных элементов, когда элементы поддерживаются в боковом направлении с интервалами не более 13-кратной ширины сжатой полки: 20 тыс. фунт/кв. дюйм.

c) Для растяжения по крайним волокнам других катаных профилей, составных элементов и листовых балок: 20 тыс, фунт/кв. дюйм.

d) Для сжатия по крайним волокнам других катаных профилей, листовых балок и составных элементов, ось симметрии которых располагается в плоскости нагружения: большее значение, рассчитанное с помощью нижеследующих выражений, фунт/кв. дюйм.

20000 — 0,571 (l/r) 2

12000000 / [(ld)Af] 2 / (7200t 2 )]>

V — суммарное усилие сдвига, фунты

А — валовая площадь стенки, кв. дюймы

h — расстояние в просвете между полками стенки, дюймы

t — толщина стенки, дюймы.

3.10.4 Поддерживаемые конические крыши

3.10.4.1 Наклон крыши должен составлять 3/4″ на 12″ и более, если это задано заказчиком. Если стропила устанавливаются прямо на хордовые балки, в результате чего получаются несколько различающиеся углы наклона стропил, то наклон наиболее полого уложенного стропила должен соответствовать заданному или заказному наклону крыши.

3.10.4.2 Основные несущие элементы, включая элементы, поддерживающие стропила, могут катаными или составными профилями или фермами. Хотя эти элементы могут соприкасаться с кровельными листами, сжатая полка элемента или верхняя хорда фермы должна считаться не поддерживаемой сбоку кровельными листами и должна распираться в боковом направлении, при необходимости, другими приемлемыми методами. Допустимые напряжения в этих элементах должны определяться в соответствии с п. 3.10.3.

3.10.4.3 Структурные элементы, выполняющие функцию стропил, могут быть катаными или составными профилями, но во всех случаях должны выполняться правила согласно пп. 3.10.2, 3.10.3 и З.10.4. При рассмотрении только постоянных нагрузок, в том числе веса стропил и кровельных листов, сжатая полка стропила должна считаться не поддерживаемой сбоку кровельными листами и должна распираться в боковом направлении, при необходимости (см. п. 3.10.4.3). Когда рассматриваются постоянные и временные нагрузки, стропила, непосредственно соприкасающиеся с кровельными листами, передающими временную нагрузку на стропила, могут считаться достаточно поддерживаемыми в боковом направлении благодаря трению между кровельными листами и сжатыми полками стропил, со следующими исключениями.

Читайте также:  Двухскатная крыша монтаж кровли

a) Фермы и открытые соединения стенок, используемые в качестве стропил.

b) Стропила с номинальной глубиной более 15м.

c) Стропила с наклоном более 2 дюймов на 12 дюймах.

3.10.4.4 Стропила должны быть разнесены таким образом, чтобы во внешнем кольце их центры располагались друг от друга на расстоянии не более 2П футов (6,28 фут) при измерении вдоль окружности резервуара. Расстояние по внутренним кольцам не должно превышать 5,5 фут. Когда заказчик предусматривает размещение резервуаров в районах, подверженных землетрясениям, между стропилами во внешних кольцах должны располагаться стяжные стержни диаметром 3/4″ (или их эквивалент). Применение этих стяжек необязательно, если в качестве стропил используются двутавровые профили (l — или Н — профили).

3.10.4.5 Колонны крыш должны выполняться из структурных профилей, или же могут применяться стальные трубы, для чего требуется утверждение заказчиком. Если используются трубы, то их требуется герметизировать, или же по усмотрению заказчика должны быть предусмотрены средства для слива и вентиляции.

3.10.4.6 Стропильные хомуты для наружного ряда стропил должны быть приварены к обечайке резервуара. Направляющие хомутов в основании колонн должны быть приварены к днищу резервуара во избежание бокового смещения оснований колонн. Все другие- структурные элементы должны крепиться болтами, заклепками или сваркой.

3.10.5 Самонесущие конические крыши

Примечание. Для самонесущих крыш, кровельные листы которых усилены профилями, приваренными к листам, не обязательно соблюдение требований по минимальной толщине, но толщина кровельных листов не должна быть меньше 3/16″, когда это так спроектировано изготовителем, но подлежит утверждению заказчиком.

3.10.5.1 Самонесущие конические крыши должны соответствовать следующим требованиям.

максимальная толщина 1/2″

θ — угол кону сообразующих элементов относительно горизонтали, градусы

D — номинальный диаметр обечайки резервуара, футы.

Примечание. Когда сумма постоянной и переменной нагрузок превышает 45 фунт/кв. фут, минимальная толщина должна быть увеличена в следующем соотношении:

√ (live load + dead load) / 45,

(live load — временная нагрузка; dead load — постоянная нагрузка)

3.10.5.2 Площадь охвата у места соединения крыши с обечайкой должна определяться с использованием рис. F-1 и должна быть равной или превышающей следующее значение:

Площадь, рассчитанная с помощью приведенного выше выражения, базируется на величине номинальной толщины материала минус возможный запас на коррозию.

Примечание. Когда сумма постоянной и переменной нагрузок превышает 45 фунт/кв. фут, максимальная площадь поперечного сечения верхнего угольника должна быть увеличена в следующем соотношении:

(live load + dead load) / 45

(live load — временная нагрузка; dead load — постоянная нагрузка)

3.10.6 Самонесущие купольные и зонтичные крыши

Примечание. Для самонесущих крыш, кровельные листы которых усилены профилями, приваренными к листам, не обязательно соблюдение требований по минимальной толщине, но толщина кровельных листов не должна быть меньше 3/16″, когда это так спроектировано изготовителем, но подлежит утверждению заказчиком.

3.10.6.1 Самонесущие купольные и зонтичные крыши должны соответствовать следующим требованиям:

минимальный радиус = 0,8 D (если заказчиком не предусмотрено иное)

максимальный радиус = 1,2 D

минимальная толщина rT / 200 > 1/4″

максимальная толщина = 1/2″

D = номинальный диаметр обечайки резервуара, футы

rT — радиус крыши, футы

Примечание. Когда сумма постоянной и переменной нагрузок превышает 45 фунт/кв. фут, минимальная толщина должна быть увеличена в следующем соотношении:

√ (live load + dead load) / 45,

(live load — временная нагрузка; dead load — постоянная нагрузка)

3.10.6.2 Площадь охвата у места соединения крыши с обечайкой должна определяться с использованием рис. F-1 и должна быть равной или превышающей следующее значение:

Площадь, рассчитанная с помощью приведенного выше выражения, базируется на величине номинальной толщины материала минус возможный запас на коррозию.

Примечание. Когда сумма постоянной и переменной нагрузок превышает 45 фунт/кв. фут, максимальная площадь поперечного сечения верхнего угольника должна быть увеличена в следующем соотношении:

(live load + dead load) / 45,

(live load — временная нагрузка; dead load — постоянная нагрузка)

3.10.7 Крепление верхнего угольника для самонесущих крыш

3.10.7.1 Информация и некоторые ограничения по типам соединений верхнего угольника приведены в п. 3.1.5.9 с. Подробности выполнения сварки представлены в п. 5.2.

3.10.7.2 По усмотрению изготовителя кромки кровельных листов самонесущих крыш, включая конусные, купольные и зонтичные крыши, могут быть отбортованы горизонтально таким образом, чтобы эти кромки лежали плашмя на верхнем угольнике, что делается для улучшения условий выполнения сварочных работ.

Источник

Требования к конструкциям крыш вертикальных цилиндрических резервуаров

Типы РВС классифицируются в зависимости от выбора того или иного вида крыши. Данный выбор производится на основании анализа различных данных – вида хранимого продукта, климатических условий, диаметра стенки и др.

Можно выделить общие обязательные для стационарных крыш положения

  • Толщина настила крыши и элементов каркаса не должна быть менее 5мм.
  • Любая стационарная крыша опирается на стенку резервуара через опорное кольцо жесткости.
  • Допускается использование стационарных крыш иной конструкции при условии соблюдения всех действующих нормативных документов (крыши из алюминиевых сплавов)

Рассмотрим чуть подробнее бескаркасные конические и бескаркасные сферические крыши.

Образуются они настилом листовых конических и сферических оболочек. Конические бескаркасные крыши используют для резервуаров до 12.5м диаметром, сферические – до 25м.

Угол наклона конической бескаркасной крыши к горизонтали составляет от 15° до 30°.

Такая крыша, при толщине листов до 7мм собирается на заводе способом рулонирования в виде полотнища. В случае если толщина листов превышает 7мм, сборка осуществляется на стенде на монтажной площадке. Толщина крыши определяется исходя из расчетов. Полотнища настила свариваются внахлест.

Радиус сферической поверхности бескаркасных сферических крыш лежит в пределах от 0.8 до 1.2 диаметра самого резервуара. Сборка оболочки осуществляют из «лепестков» (изготовленных на заводе) непосредственно на монтажной площадке. Толщина оболочки лежит в пределах от 5 до 10мм. Используются такие крыши как правило для резервуаров от 1000 до 5000м3.

Конические каркасные и сферические каркасные крыши.

Конические каркасные крыши используются для резервуаров от 10 до 25м диаметром, сферические каркасные – для РВС диаметром свыше 25м.

Угол наклона к горизонтали конической каркасной крыши составляет от 6° до 9°.

Монтаж каркасных конических крыш осуществляется либо из полотнища настила и комплекта каркасов, либо из секторных щитов в сборе. Конструктивно два этих типа конических крыш одинаковы. На монтаже в обоих случаях используют готовые к сборке, изготовленные в заводских условиях, элементы.

Щиты каркасной крыши опираются на опорное кольцо жесткости. В центре они жестко крепятся к центральному кольцу.

Сферическая каркасная крыша своему периметру опирается на верхнее опорное кольцо жесткости. Варианты исполнения сферических каркасных крыш аналогичны коническим каркасным- это либо набор секторных щитов, либо каркасы и настил отдельно.

Радиус сферы данного типа крыш лежит в пределах от 0.8 до 1.5 диаметров резервуара.

В центре стационарных конических и сферических крыш монтируется круглый щит диаметром 3-3.5м.

Разделяют каркасные крыши обычного и взрывозащищенного исполнения.

В крышах обычного типа настил приваривается ко всем элементам каркаса. Во взрывозащищенном варианте настил приваривается только к стенке по периметру. Обычные крыши изготавливаются на заводе в виде секторных щитов, взрывозащищенные в виде каркасов и настила отдельно.

Каркасные крыши комплектуются люками и патрубками в соответствии с требованиями действующей нормативной документации.

В настоящее время все чаще находят применение новые типы купольных крыш, например с настилом из алюминиевого сплава и каркасом из прессованных двутавров. Элементы настила и элементы каркаса, а также элементы каркаса между собой соединяются с помощью болтов.

Сборка такой крыши осуществляется внутри резервуара и не требует специально оборудованной монтажной площадки. Алюминиевый сплав не требует нанесения АКЗ, вес конструкции крыши в несколько раз легче аналогичной из стали.

Плавающие крыши.

Различают однодечные и двудечные плавающие крыши. Однодечные используются в климатических районах с расчетным весом снеговой нагрузки не более 240 кгс/м2. Двудечные используются без ограничений.

При этом двудечные плавающие крыши обладают рядом преимуществ:

  • Обладают большей плавучестью
  • В большей степени препятствуют нагреву верхних слоев хранимого продукта и тем самым уменьшают потери от его испарения.
  • Имеют более совершенную конструкцию водоспуска, а также предусматривают установку аварийных водоспусков на случай выхода из строя основного.
Читайте также:  Инструкция по охране труда при очистке крыш от снега

Источник



Конусная оболочка РВС — бескаркасная коническая крыша резервуара

Конусная оболочка

Бескаркасные конические крыши рекомендуется использовать для РВС диаметром не более 12,5 м. Они должны быть образованы листовым настилом в виде пологих конических оболочек.

Бескаркасную коническую крышу при толщине листов до 7 мм изготавливают на заводе в виде рулонированного полотнища (рисунок 1, б).При толщине листов более 7 мм настил крыши собирают на стенде и сваривают двусторонними стыковыми швами на монтаже. Максимальный и минимальный углы наклона образующей крыши к горизонтальной плоскости должны составлять 30 и 15° соответственно.

Узел крепления крыши к верху стенки можно выполнять по одному из вариантов, представленных на рисунке 1, а. Минимальный размер сечения кольцевого уголка должен быть 65 х 5 мм. Сварные соединения между полотнищами настила выполняют внахлестс двусторонними сварными швами. Толщину настила,размеры сечения опорного кольцевого уголка устанавливают расчетным путем.

Рисунок 1 — Цилиндрический РВС с самонесущей (бескаркасной) конической крышей:

а— схема крыши и варианты опирания крыши на стенку; б —полотнище крыши

Источник

Конструкция крыш типовых резервуаров

Крыши типовых резервуаров, разработанные ГПИ Промстройпроект, имеют коническую форму с пологим уклоном, равным 1:20, и состоят из настила и каркаса жёсткости. Для настила применяются листы толщиной 2,5 мм, которые соединяются между собой внахлестку. Настил крыши соединяется со стенкой при помощи обвязочного уголка (рис. 1, 4) сечением 50х5—75х8 (в зависимости от диаметра резервуара); этот уголок расположен снаружи стенки, чтобы не приходилось гнуть уголок на «перо».

Для каркаса жесткости крыш типовых резервуаров до 60-х годов 20-го века применялись при малых диаметрах резервуаров шпренгели с радиальными балками, а при больших диаметрах — полуфермы с радиальными балками и прогонами (рис. 33).

В этих решениях шпренгели и полуфермы соединяются со стенкой при помощи опорных стоек, привариваемых к стенке (рис. 34, а); радиальные балки опираются на столики, приваренные к стенке (рис. 34, б), и на прогоны, которые крепятся к полуфермам. Связи каркаса жесткости крыши выполняются из одиночных уголков. Настил крыши опирается на радиальные балки и прикрепляется к ним прихватками или проплавными швами (из расчета одна прихватка на 1 м2 настила, а к обвязочному уголку — сплошным кольцевым швом.

Центральный узел крыши приведен на рис. 35.

Раскрой листов настила предпочтительнее полосовой (рис. 33), так как секторный раскрой увеличивает протяженность швов и количество отходов.

Стенку резервуаров емкостью 2000—5000 м3 усиливают кольцом жесткости (если резервуар сооружается в местности со скоростным напором ветра, превышающим 55 кг/м2), располагаемым на уровне нижнего пояса полуферм.

Кольцо делается из швеллера, обращенного полками вниз, и приваривается к корпусу прерывистым швом. Монтаж элементов каркаса жесткости крыши ведется на черных болтах и сварке.

Нормативные нагрузки на крышу резервуаров, действующие сверху вниз, принимаются следующие: 1) снеговая нагрузка — 50 — 200 кг/м2; 2) вес термоизоляции — 45 кг/м2; 3) вакуум — 25 кг/м2; 4) вес листового настила — 20 кг/м2; 5) вес каркаса крыши — 25 кг/м2.

Коэффициент перегрузки для всех нагрузок, кроме снеговой, принимается равным 1,1.

Кроме того, покрытие должно быть проверено на нагрузки, действующие снизу вверх, а именно:

1) избыточное внутреннее давление в газовом пространстве резервуара, равное 200 кг/м2 (коэффициент перегрузки может быть принят равным 1,2);

2) отсасывающее действие ветра, принимаемое равным 0,8 от скоростного напора.

Рис. 33. Конструкция каркасной конической крыши резервуаров емкостью 1 000—5 000 м3

I — полуфермы; 2 — прогоны; 3 — связи; 4—радиальные балки; 5 — опорная стойка

Рис. 34. Узлы сопряжения полуферм и радиальных балок со стенкой резервуара:

а — примыкание полуфермы; б — примыкание радиальной балки

Рис.35. Центральный узел каркасной конической крыши резервуара.

1 — радиальные балки; 2 — верхний пояс полуферм; 3 — прогоны из уголков; 4— центральная трубчатая стойка: 5 — нижний пояс полуферм

Разумеется, при второй проверке снеговая нагрузка и вес термоизоляции не учитываются, а вес настила и каркаса покрытия (с учетом коэффициента перегрузки п=0,9) вычитается из расчетной нагрузки, действующей снизу вверх.

Для предотвращения поднятия стенки резервуара с периферийной частью днища, которое может произойти под действием избыточного давления в газовом пространстве (при малом слое жидкости в резервуаре) и одновременном воздействии ветрового отсоса, предусматривается закрепление резервуара при помощи подвешиваемых к нижнему поясу корпуса противовесов—железобетонных плит размерами 900х500 мм, толщиной 14—18 см. Общий вес плит зависит от избыточного давления и ветровой нагрузки.

Рассмотренные конструкции каркасных крыш резервуаров сложны в изготовлении и монтаже и вступают в противоречие с конструкциями стенки и днища, допускающими их изготовление поточным методом, а также их скоростной монтаж. С целью индустриализации изготовления и монтажа покрытий типовых вертикальных цилиндрических резервуаров в 50-х годах 20-го столетия в СССР предложены и осуществлены бескаркасные конструкции крыш, требующие, однако, центральной стоики, опирающейся на днище, которая отсутствует при каркасной конической крыше.

В 1952 г. А. С. Арзунян предложил новую конструкцию крыши, так называемую «безмоментную» (рис. 36), т. е. крыша из листов толщиной 2,5—3 мм, которая опирается на центральную стойку и стенку резервуара и, за исключением крайних зон, работает на растяжение в наивыгоднейших для стали условиях. Так, в резервуарах с шатровой (безмоментной) крышей крыша не имеет каркаса и является висячей оболочкой, работающей в основном на растяжение. Толщина шатровой крыши остается равной толщине настила каркасной крыши (2,5—3 мм); поэтому вес висячей крыши почти вдвое меньше веса каркасной крыши типовых резервуаров.

Рис. 36. Резервуар с шатровой крышей емкостью 5000 м3.

1—днище резервуара; 2 — стенка резервуара, 3 — коробчатое кольцо жесткости; 4— опорная плита стойки; 5— трубчатая стойка диаметром 200—400 мм; 6— зонт диаметром 3000 мм; 7—висячая крыша из листовой стали

Стенка и днище резервуара с шатровой крышей ничем не отличаются от аналогичных элементов типового резервуара. В центре резервуара распола­гается стойка, которая оканчивается вверху коническим металлическим зонтом (рис. 37, в, г). Для увеличения жесткости и восприятия распора стенка по верху усилена кольцевым коробчатым каркасом. Для резервуара емкостью 3000 м3 центральная стойка выполнена из трубы диаметром 325 мм и сделана выше стенки резервуара на 1,5—2 м, благодаря чему обеспечивается уклон для стока осадков. Для резервуаров вместимостью 3000 и 5000 м8 зонт изготовляется из листовой стали толщиной соответственно 8 и 10 мм. С трубой зонт соединен при помощи косынок на сварке.

Центральная стойка устанавливается на днище резервуара на специальном башмаке (рис. 37, д). Разработаны две конструкции стойки: 1) труба, наглухо приваренная к днищу, 2) труба, скользящая в башмаке.

К стенке в виде кольца жесткости приварен периферийный верхний каркас (рис. 37,е), который состоит из верхнего обвязочного уголка стенки и трех дополнительных уголков, идущих по всему периметру. Все уголки соединены между собой в радиальном напра­влении уголками и планками, расположенными с определенным шагом. На каркас уложена листовая сталь толщиной 4 мм. У резер­вуаров вместимостью 1000 и 2000 м3 каркас, кроме обвязочного уголка стенки, имеет один или два кольцевых уголка. Для резервуаров вместимостью меньше 1000 м3 периферийного каркаса не делают.

Рис. 37. Резервуар емкостью 3000 м3 с безмоментной крышей.

а — разрез; б — настил покрытия; в — зонт (вариант I); г — зонт (вариант II); д— башмак; е — периферийный каркас.

Рассмотренная конструкция крыши резервуаров обеспечивает экономию стали, индустриальность изготовления и сокращение сроков монтажа.

Интересное индустриальное решение представляет собой щитовое исполнение крыши резервуара, состоящее из транспортабельных щитов, изготовляемых на заводе в виде отдельных отправочных элементов (рис. 38).

Рис.38. Конструкции щитов конической крыши

Каждый щит представляет собой каркас из швеллеров, двутавра и уголков, покрытый листовой сталью толщиной 2,5 мм; с одной стороны каждого из щитов предусмотрен свес листов в 25—30 мм, обеспечивающий соединение настила соседних щитов внахлестку. В состав щитовой крыши входит один щит начальный, один щит замыкающий и все остальные промежуточные. Различаются они конструкцией каркаса жёсткости. Начальный щит снабжается двумя рабочими радиальными балками и не имеет свесов настила, замыкающий щит снабжается нерабочими радиальными балками, необходимыми для жёсткости щита при транспортировке и монтаже, и имеет свесы настила с обеих сторон, а промежуточные щиты выполнены с одной рабочей радиальной балкой (см. рис. 38).

Читайте также:  Баня с односкатной крышей Как сделать односкатную крышу для бани своими руками

Рис. 39. План резервуара со сборной щитовой крышей.

1-й вариант — радиальный раскрой настила. 2-й вариант—прямой раскрой настила

Рис. 40. Монтаж рулонированной стенки и щитовой крыши резервуара

Щитовая крыша опирается на обвязочный уголок стенки и центральную стойку. До начала разворачивания рулона стенки в середине смонтированного днища устанавливают центральную стойку. К верхнему концу стойки заранее прикрепляют капитель — «зонт» или центральный щит, на которую опираются щиты (рис. 39, 40). Установка щитов покрытия производится гусеничным краном. Специальным приспособлением, приваренным на криволинейном обрезе щита, примыкающем к стенке, щит плотно прижимается к соответствующему участку обвязочного уголка стенки, а боковая его грань примыкает к соседнему, ранее установленному щиту Поставленный на место щит прикрепляют к стенке прихватками, а к «зонту» — болтами. До замыкания стыка рулонированной стенки из резервуара выводят кран и удаляют шахтную лестницу. Последний (замыкающий) щит устанавливают лишь после рихтовки, прихватки и сварки монтажного стыка корпуса.

По окончании монтажа основных деталей резервуара заваривают все швы, устанавливают технологическое оборудование и испытывают плотность швов днища и стенки.

Рис. 41. Опорное кольцо крыши резервуара РВС – 10000 м3

Основное достоинство щитовой крыши заключается в том, что эта конструкция обеспечивает полную индустриализацию при изготовлении и монтаже резервуаров. По сравнению с предшествующим типовым решением крыши (каркасным) щитовая крыша резервуара емкостью 5000 м3 сокращает число монтажных элементов с 670 до 43. Поэтому эта крыша в настоящее время принята в качестве типовой.

В 1957 г. Гипроспецпромстрой разработал проекты резервуаров вместимостью 100, 200, 300, 400, 700, 1000, 2000, 3000 и 5000 м3 с щитовыми крышами.

С увеличением диаметра резервуара коническая форма крыши требует усиления каркаса жесткости, становится сложной и экономически невыгодной. В 60-х годах 20 — го столетия появляются проекты резервуаров вместимостью 10 000 и 20 000 м3 со сферическими крышами (без центральной стойки). Резервуар вместимостью 10 000 м3 (рис. 42) имеет диаметр 34,2 м и высоту стенки 11,88 м. При изготовлении стенки из стали В Ст. 3 толщина поясов составляет (снизу вверх): 14; 12; 11; 9; 7; 6; 6 и 6 мм. Такие стенки удается изготовить методом рулонирования. Стенка поставляется в двух рулонах.

Рис. 42. Резервуар вместимостью 10000 м3 со сферической крышей

Сферическая крыша изготовляется из 32 сферических щитов. Радиальные ребра каркаса жёсткости приняты из двутавра № 24 и уголков, а кольцевые — из швеллера № 14 и 10. Покрытие по контуру опирается на опорное кольцо жесткости в виде составного двутавра высотой 708 мм из швеллера № 24 и листов толщиной 8 мм (Рис.41). Настил крыши имеет толщину 3 мм, а окрайки ее — 8 мм.

Радиус кривизны крыши 50 м, высота купола (стрелка арок) 3 м. Окрайки днища имеют толщину 10 и 8 мм, центральная часть — 5 мм.

Диаметр резервуара вместимостью 20 000 м3 (рис. 43) составляет 45,64 м, высота стенки — 11,92 м.

Стенка резервуара состоит из восьми поясов, причем четыре нижних пояса толщиной соответственно 14, 12, 10 и 10 мм изготовлены из низколегированной стали 09Г2С, а четыре верхних толщиной по 10 мм — из стали В Ст. 3 по ЧМТУ — 5232-55. Стенка выполнена в виде трех рулонов.

Рис. 43. Резервуар вместимостью 20 000 м3 со сферической крышей

Днище резервуара имеет сегментные окрайки толщиной 10 мм, изготовленные из стали 09Г2С. Центральная часть днища толщиной 6 мм изготовляется из стали В Ст — 3 ЧМТУ 5232 — 55 из четырех рулонов.

Сферическая крыша резервуаров монтируется из 48 сборных секторных щитов. Щиты состоят из каркаса жёсткости и настила. Радиальные ребра каркаса жёсткости имеют коробчатое сечение и состоят из двух швеллеров № 20 с решеткой из уголков; кольцевые ребра выполнены из швеллера № 8 и 6,5. Толщина листов настила кровли 3, мм, окрайки — 10 мм.

Источник

Типы крыш РВС

Общие требования к конструкциям стационарных крыш РВС установлены ГОСТ 31385-2016 «Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов».
В соответствии с ним крыши для РВС подразделяются на следующие типы:

1. Бескаркасная коническая

Крыши бескаркасного конического типа чаще всего применяют для небольших резервуаров РВС объемом 100 м 3 — 1000 м 3 . Ее несущая способность обеспечивается конической оболочкой настила. Угол конусности составляет от 15° до 30°. Полотнище крыши сваривается двусторонними стыковыми швами при монтаже.

2. Бескаркасная сферическая

Обычно такие крыши бескаркасного сферического типа применяют для резервуаров РВС объемом не более 5000 м 3 . Несущая способность крыши обеспечивается вальцовaнными элементaми нaстила, образующими поверхность сферической обoлочки. Сферические оболочки состоят из сваренных на заводе лепестков двoякой кривизны, собираемых на специальном кондуктoре из вальцовaнных деталей.

3. Каркасная коническая крыша РВС

Чаще всего каркасная коническая крыша применяется для вертикальных резервуаров объемом 700 м 3 — 5000 м 3 . Такая крыша состоит из элементов каркаса изготовленных на заводе, кольцевых элементов каркаса, центрального щита и полотнищ настила. Монтаж каркасов выполняется по мере разворачивания рулона настила. Такая крыша имеет вид купола с углом наклона 6° — 9,5° и

4. Каркасная купольная крыша

Стационарная крыша каркасного купольного типа в основном применяется для РВС больших объемов — до 10000 м 3 (но не более 50 м в диаметре). Купольные крыши изготавливают из сетчатого несущего каркаса, состоящего из радиальных и кольцевых элементов, вписанных в поверхность сферической оболочки. Каркас собирается из отдельных стержней. Настил изготавливают из алюминиевого сплава. Проектируется такая крыша для конкретного резервуара с учетом его особенностей.

Плавающие крыши вертикальных резервуаров РВС

Плавающие крыши применяются в резервуарах, у которых отсутствует стационарная крыша, в районах с нормaтивным весом снегoвого покровa на 1 м 2 горизонтaльной поверхности земли до 1,5 кПа включительно.
Плавающая крыша должна контактировать с продуктом, чтобы исключить наличие паровоздушной смеси под ней.

Однодечные плавающие крыши выбирают для резервуаров диаметром до 50 м. При этом на производственных площадках скоростью ветра должна быть в пределах 100 км/ч, а вес снегового покрова до 240 кг/м 2

Двудечные плавающие крыши можно применять для резервуаров диаметра более 50 м и в районах с худшими погодными условиями.

Плавающая крыша поплавкового типа. Такие крыши состоят из кольцевого настила и линейных поплавков. Полoтнище изготавливается в заводских условиях из отдельных листов и представляет собой круглую пластину с наваренной системой полос.

На стадии проектирования происходит подбор необходимого типа крыш в зависимости от таких факторов, как состав и свойства хранимого вещества, сейсмическое состояние района строительства, климатических особенностей местности и многих других. Также учитываются пожелания заказчика и индивидуальные условия для каждого отдельного резервуара, поэтому нельзя строго разграничить характеристики, по которым следует применять тот или иной тип крыш РВС.

Опыт компании ГК «Газовик» в строительстве объектов нефтегазовой отрасли, а также, в частности, резервуаров РВС, составляет более 25 лет. Поэтому, обращаясь к нам, Вы можете рассчитывать на квалифицированные консультации и помощь в подборе крыш РВС.

Больше новостей:

Опубликовано 16.10.2020

Для компании Лукойл была изготовлена партия стальных емкостей для подземной установки. Резервуары номинальным объемом ЕП 8м3 и ЕП 5м3 будут поставлены в республику Коми на Усинское нефтяное . →

Опубликовано 18.09.2019

Новый гипермаркет всемирно известной сети французского бренда «Леруа Мерлен» в г. Сургут планируется достроить уже до конца этого года. Для этого проекта нашей компанией изготовлены и отправлены к месту монтажа горизонтальные стальные резервуары РГС . →

Опубликовано 21.08.2019

Изготовлены три резервуара номинальным объемом 200 м3 для хранения пожарного запаса воды. Монтаж емкостей будет произведен на территории Ямало-Ненецкого автономного округа. Эксплуатация в условиях Крайнего Севера требует особого подхода к прочности, . →

Опубликовано 20.06.2019

Отгружены заказчику металлоконструкции вертикального цилиндрического резервуара РВС-1000. Основные конструкции резервуара изготовлены из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т. Эта хром-никелевая сталь отличается долговечностью и уникальным качественным характеристикам, в . →

Источник

Adblock
detector