Нагрузки от РВС на фундамент: что должно быть в задании КЖ
Фраза «нагрузка от резервуара — столько-то тонн» недостаточна для проектирования основания. КЖ нужны расчетные случаи, распределение усилий, горизонтальные воздействия, моменты, данные об анкерах и понятная граница между расчетом РВС и расчетом фундамента.
Главный принцип
Передавать не одну максимальную цифру, а набор расчетных случаев с единицами, знаком, направлением и точкой приложения усилий.
Почему массы резервуара недостаточно
Фундамент воспринимает собственный вес металлоконструкций, вес продукта, снег, ветер, внутреннее избыточное давление или вакуум, нагрузки от площадок и оборудования, воздействия трубопроводов, а при необходимости — сейсмику. Эти воздействия по-разному проявляются в заполненном, пустом, испытательном и монтажном состояниях.
Наибольшая вертикальная сила обычно возникает при заполнении или гидроиспытании, но для отрыва, сдвига и анкеров определяющим может стать пустой резервуар при ветре. Если КЖ получает только полную массу заполненного РВС, опасный малонагруженный режим исчезает из расчета.
Какие исходные данные фиксируют до расчета
| Группа | Что передает разработчик КМ | Зачем это нужно КЖ |
|---|---|---|
| Геометрия | Номинальный диаметр, высота, отметка днища, ширина окрайки, положение уторного узла | Определить опорный контур, размеры кольца или плиты и расчетные эксцентриситеты |
| Массы | Стенка, днище, крыша, лестницы, площадки, оборудование, теплоизоляция | Разделить постоянные нагрузки и проверить монтажное состояние |
| Продукт | Расчетный уровень, плотность, минимальный и максимальный рабочий уровни | Получить давление на основание и вертикальную силу для разных режимов |
| Климат | Принятые снеговые, ветровые и сейсмические параметры | Не дублировать нагрузки и согласовать сочетания |
| Анкеровка | Количество, диаметр окружности, шаг, расчетное растяжение и сдвиг, конструкция стульев | Рассчитать закладные, железобетонное кольцо и зоны местной передачи усилий |
| Дополнительные воздействия | Реакции от трубопроводов, площадок, колонн, пенокамер и другого оборудования | Учесть локальные и неосесимметричные усилия |
Расчетные случаи, которые нельзя смешивать
| Случай | Что учитывают | Что может определять |
|---|---|---|
| Эксплуатация, максимальный уровень | Металлоконструкции, продукт, стационарное оборудование, эксплуатационные воздействия | Среднее давление, осадку, несущую способность основания |
| Пустой РВС при ветре | Минимальный постоянный вес, ветер, расчетное давление или вакуум по заданию | Сдвиг, опрокидывание, отрыв уторного узла и усилия в анкерах |
| Гидроиспытание | Вес воды до испытательного уровня и временная схема оборудования | Максимальную вертикальную нагрузку и контроль осадки |
| Монтаж | Неполная конструкция, временные опоры и монтажные воздействия | Локальные реакции и временную устойчивость основания |
| Сейсмика | Инерционные силы оболочки и продукта, вертикальную и горизонтальную составляющие по принятой методике | Момент, сдвиг, анкеры и требования к фундаменту |
Каждый случай выдают отдельно. Нельзя складывать максимумы, полученные в несовместимых состояниях, или передавать огибающую без пояснения, из какого сочетания она получена.
В каком виде передавать усилия
Для осесимметричной части задания указывают вертикальную силу или распределенное давление по площади днища, нагрузку по кольцевому опорному контуру и собственный вес элементов. Для неосесимметричных случаев добавляют горизонтальные силы по двум направлениям, опрокидывающие моменты и положение результирующей относительно осей резервуара.
- для каждой величины указывают нормативное или расчетное значение;
- приводят единицы измерения и принятую систему координат;
- показывают знак и направление силы или момента;
- задают отметку и точку приложения;
- отдельно указывают нагрузки на один анкер и на всю анкерную систему;
- прикладывают схему опорного контура, анкеров и локальных реакций.
Если нагрузка передается полосой по периметру, в задании должна быть ширина этой полосы. Если дана кольцевая погонная нагрузка, ее нельзя без пояснения заменять равномерным давлением по всей площади.
Пример структуры задания КЖ
РВС номинальным объемом 5000 м³. В приложении приведены план опорного контура, координатные оси и окружность анкеров. Таблица содержит пять расчетных случаев: эксплуатация при максимальном уровне, минимальный уровень, пустой РВС при ветре, гидроиспытание и монтаж. Для каждого случая даны вертикальная сила, горизонтальные силы X/Y, моменты Mx/My, погонная нагрузка по кольцу и усилие в наиболее нагруженном анкере. Отдельно указано, какие значения нормативные, какие расчетные и какие коэффициенты уже применены.
КЖ по этим данным выбирает конструкцию фундамента, рассчитывает железобетон, основание, осадки, крен, сдвиг и местные зоны у закладных деталей. Разработчик КМ при этом отвечает за корректность нагрузок от резервуара и за соответствие схемы анкеров рабочим чертежам.
Что согласовать между КМ и КЖ
- единый ноль отметок, оси и направление положительных моментов;
- геометрию кольцевой поверхности и допустимые отклонения основания;
- допустимую общую и неравномерную осадку, а также порядок геодезического контроля;
- конструкцию анкеров, шаблон установки, допуски и доступ для затяжки;
- узел примыкания днища, гидроизоляцию, отвод воды и защиту от коррозии;
- порядок изменения задания при смене массы крыши, оборудования или расчетного уровня.
Типичные ошибки
- передать КЖ только эксплуатационную массу заполненного резервуара;
- не разделить нормативные и расчетные значения;
- применить коэффициенты надежности дважды — в КМ и затем в КЖ;
- не показать горизонтальные силы и опрокидывающие моменты;
- указать усилие анкеров без окружности, шага и направления сдвига;
- не обновить задание после изменения крыши, лестницы, патрубков или уровня продукта;
- считать фундамент отдельно от деформаций основания и допустимых осадок РВС.
Связанные материалы
Нормативная документация
- ГОСТ 31385-2023 «Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов. Общие технические условия» — требования к конструкции РВС и взаимодействию с основанием.
- СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» с изменениями № 1–6 — нагрузки, коэффициенты надежности и сочетания.
- СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений» с изменениями № 1–5 — расчеты оснований по несущей способности и деформациям.
- СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения» — расчет железобетонного фундамента и закладных зон.
- ГОСТ Р 21.101-2020 «Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации» — оформление и координация проектных данных.
Нужен расчет или задание на фундамент РВС?
Подготовлю расчетные случаи, таблицу нагрузок и согласованную схему передачи усилий для раздела КЖ.
Обсудить проект РВСЕсли Вам нужна консультация или проект, обращайтесь, всегда помогу.