Расчет на прочность и устойчивость резервуара хранения нефти

Расчет на прочность и устойчивость резервуаров для хранения нефти, сложен тем, что особое внимание необходимо уделять расчетам надежности строительных конструкций. Такие сооружения должны быть рассчитаны по всем предельным состояниям, с использованием программ по расчетам на прочность, устойчивость, динамические воздействия, включая модальный анализ. Рассмотрим пример такого сооружения (рис. 1):

Преднапряженные конструкции. Особенности расчёта на прочность и устойчивость

Как правило, армирование таких конструкций выполняется с предварительным напряжением (преднапряженные конструкции), как горизонтальных, так и вертикальных сеток. Для этого в программных комплексах по расчетам надежности строительных конструкций обычно используют либо температуру, либо алгоритмы, учитывающие генетическую нелинейность (система Монтаж). При расчетах прочности и устойчивости таких конструкций необходимо учитывать физическую нелинейность, для этого в ПК ЛИРА 10.4 существует библиотека физически и геометрически нелинейных элементов, при задании материала которых нужно указать диаграммы работы бетона и металла (рис. 2):

Общая устойчивость сооружения. Расчет надежности строительных конструкций

Для задания арматуры при нелинейном расчете железобетонных конструкций необходимо задавать сетки в Редакторе сечений. Нормы проектирования железобетонных конструкций предполагают образование пластических шарниров при физически нелинейной работе элементов конструкций, эти положения норм также реализованы в программе для расчета прочности ПК ЛИРА 10.4. Также при расчетах таких сооружений особое внимание уделяется вопросам общей устойчивости сооружения. В ПК ЛИРА 10.6 реализован такой расчет как для загружений, так и для сочетаний (рис. 3):

На рис. 3 изображен редактор загружений ПК ЛИРА 10.6, в котором, в отличие от версии 10.4 проработаны автоматическое создание сочетаний (РСН) и редактирование текущих загружений.

Редактор загружений необходим для сбора нагрузок для расчета здания и общей устойчивости сооружения.

После выполнения расчета, необходимо в ПК ЛИРА 10.4 активировать функцию анализа устойчивости , расположенную в меню «Результаты -> Устойчивость». После чего выбрать нужную форму потери устойчивости для нужного сочетания (рис. 4):

Также, необходимо следить за коэффициентом запаса устойчивости. Если коэффициент запаса устойчивости меньше единицы, то конструкция потеряет устойчивость раньше, чем прочность при заданных нагрузках. Для анализа прочности существует несколько способов. Один из них – физически нелинейный метод. Другой – линейный, с подбором арматуры, а затем проверки по теориям прочности, так, например, на рис. 5 и 6 приведены эквивалентные напряжения по теории наибольших главных деформаций:

Таким образом, для расчет на прочность и устойчивость, а также для оценка надежности строительных конструкций (рассмотренного резервуара) в ПК ЛИРА 10.4 проводится с помощью ряда функций, облегчающих работу конструктора, как на моделировании, так и на времени расчета.

Функции расчета на прочность и устойчивость и определения напряжений доступны в бесплатной демо-версии ПК ЛИРА 10.4.