Учет совместной работы каркаса и настила в кровлях стальных резервуаров

Abstract

RU: Целью статьи является обоснование возможности существенного улучшения технико-экономических показателей стационарных кровель стальных резервуаров, используемых для хранения нефти и нефтепродуктов, за счет учета совместной работы конструкций несущего каркаса кровли с листовым настилом. Актуальность исследования. В условиях постоянного роста стоимости стали любые мероприятия, снижающие металлоемкость строительных конструкций без каких-либо дополнительных затрат энергетических и трудовых ресурсов, представляются весьма актуальными. Методы исследования: анализ напряженно-деформированного состояния каркасных и бескаркасных конструкций кровель стальных резервуаров, сопоставление основных показателей каркасных кровель, рассчитанных с учетом и без учета совместной работы настила и несущих конструкций каркаса, все расчеты выполнялись с использованием ПК "ANSYS". Результаты: получены количественные оценки несущей способности стационарных кровель стальных нефтерезервуаров, уточненные за счет учета совместной работы несущих конструкций каркаса кровли и листового настила, показано, что учет работы настила в восприятии внешней нагрузки позволяет существенно снизить металлоемкость указанного конструктивного элемента, получены расчетные данные, показывающие принципиальную возможность и эффективность применения бескаркасных кровель для резервуаров диаметром до 10-12 м. Практическая значимость заключается в том, что полученные результаты и апробирование их в ряде реальных проектов, показывают возможность значительного (до 1520%) снижения металлоемкости стационарных кровель стальных резервуаров, используемых для хранения нефти и нефтепродуктов, а также существенного расширения области эффективного применения бескаркасных кровель при нормативных ограничениях толщины настила.

UK: Метою статті є обґрунтування можливості істотного поліпшення техніко-економічних показників стаціонарних покрівель сталевих резервуарів, які використовуються для зберігання нафти і нафтопродуктів, за рахунок врахування спільної роботи конструкцій каркаса покрівлі з листовим настилом. Актуальність дослідження. В умовах постійного зростання вартості сталі будь-які заходи, що знижують металоємність будівельних конструкцій без будь-яких додаткових витрат енергетичних і трудових ресурсів є дуже актуальними. Методи дослідження: аналіз напруженодеформованого стану каркасних і безкаркасних конструкцій покрівель сталевих резервуарів, порівняння основних показників каркасних покрівель, розрахованих з урахуванням і без урахування спільної роботи настила і несучих конструкцій каркаса, всі розрахунки виконувалися з використанням ПК "ANSYS". Результати: отримані кількісні оцінки несучої здатності стаціонарних покрівель сталевих нафторезервуарів, що були уточнені врахуванням спільної роботи несучих конструкцій каркаса покрівлі і листового настила, показано, що врахування роботи настила на дію зовнішніх навантажень, дозволяє суттєво зменшити витрати металу на цей конструктивний елемент, отримані розрахункові дані, що показують принципову можливість і ефективність застосування безкаркасних покрівель для резервуарів діаметром до 10-12 м. Практична значимість полягає в тому, що отримані результати і апробування їх в ряді реальних проектів, показують можливість суттєвого ( до 15-20%) зниження металоємності стаціонарних покрівель сталевих резервуарів, які використовуються для зберігання нафти і нафтопродуктів, а також істотного розширення області ефективного застосування безкаркасних покрівель при нормативних обмеженнях товщини настилу.

EN: The aim of the article is to study the possibility of a significant improvement in technical and economic indicators of fixed roofs steel tanks used for storage of oil and oil products, by taking into account collaborative structures bearing the roof frame with sheet flooring. The relevance of research. With the continuous increase in the cost of steel, any measures that reduce the metal content of constructions without any additional costs of energy and labor resources, seem to be very relevant. Methods: analysis of the stress-strain state of frame and frameless construction of roofs steel tanks, a comparison of the main indicators of frame roofs, calculated with and without working together and supporting the deck frame construction, all calculations are performed using a PC "ANSYS". Results: Quantitative evaluation of the bearing capacity of fixed steel roofs, refined by taking into account the joint work of bearing structures of the roof frame and sheet flooring, produced estimates showing principal possibility and efficacy of frameless roofing for tanks with diameter up to 10-12 m. The practical significance lies in the fact that the results and testing them in a number of real projects, the ability to show a significant (15-20%) reduction of metal roofing stationary steel tanks used for storage of oil and oil products, as well as a significant expansion of the effective use of frameless roofing when regulatory restrictions flooring thickness.