ГОСТ Р 55722-2013 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет на сейсмические воздействия

Обозначение:
ГОСТ Р 55722-2013 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет на сейсмические воздействия
Тип:
ГОСТ
Название:
Дата актуализации текста:
Дата актуализации описания:
71.120, 75.200
Дата последнего изменения:
Дата завершения срока действия:
gost34643
gost_r_55722-2013.docx PHPWord

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО
ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

Сосуды и аппараты

НОРМЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ

Расчет на сейсмические воздействия

Издание официальное

Стм1дартм1фп|м

2014

Предисловие

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0—2012 ('раздел 8).
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на
1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный
текст изменений и поправок — е ежемесячном информационном указателе «Национальные
стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены наслюящего стандарта соответствующее
уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя
«Национальные стандарты». Соотеетствующаяинформация. уведомление и тексты размещаются
также в информационной системе общего пользованияна официальном сайте Федерального
агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)

© Стандартинформ. 2014

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и рас-
пространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническо-
му регулированию и метрологии

II

Содержание

воздействии 17

воздействии 20

сосуда 26

сосуда 27

направлениях 35

сосуда 38

Приложение А (рекомендуемое) Вычисление периодов колебаний импульсивной массы 42

Приложение Б (рекомендуемое) Динамические характеристики фундаментов на естественном

основании 46

Библиография 48

Введение

Настоящий стандарт разработан с целью повышения сейсмостойкости проектируемых, вновь из»
готааливаемых и реконструируемых сосудов и аппаратов, применяемых в химической, нефтехимиче»
ской. нефтеперерабатывающей, нефтегазовой и смежных отраслях промышленности, расположенных
на площадках с сейсмичностью 7—9 баллов по шкале MSK-64.

Настоящий стандарт предназначен для организаций, осуществляющих проектирование сосудов и
аппаратов, а также проектирование строительных конструкций и фундаментов под сосуды и аппараты.

 

 

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Сосуды и аппараты

НОРМЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ
Расчет на сейсмические воздействия

Vessels and apparatus. Stress analysts code. Seismic analysis

Дата введения — 2014—05—01

Настоящий стандарт устанавливает нормы и методы определения расчетных усилий, а также
оценки прочности и устойчивости от сейсмических воздействий для сосудов и аппаратов (далее — со*
суды) из углеродистых и легированных сталей, цветных металлов (алюминия, меди, титана и их спла-
вов). применяемых в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, нефтегазовой и смеж-
ных отраслях промышленности, работающих под внутренним избыточным давлением, вакуумом или
наружным давлением и расположенных на площадках с сейсмичностью 7—9 баллов по шкале MSK-64.

Настоящий стандарт не распространяется на трубы и трубные решетки кожухотрубчатых тепло-
обменных аппаратов, аппараты колонного типа и вертикальные резервуары.

Настоящий стандарт применяют совместно с ГОСТ Р 52857.1—ГОСТ Р 52857.11.

8 настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 51273 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Определение расчет-
ных усилий для аппаратов колонного типа от ветровых нагрузок и сейсмических воздействий

ГОСТ Р 51274 Сосуды и аппараты. Аппараты колонного типа. Нормы и методы расчета на проч-
ность

ГОСТ Р 52857.1 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Общие требования

ГОСТ Р 52857.2 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет цилиндриче-
ских и конических обечаек, выпуклых и плоских днищ и крышек

ГОСТ Р 52857.3 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Укрепление отвер-
стий в обечайках и днищах при внутреннем и внешнем давлениях. Расчет на прочность обечаек и днищ
при внешних статических нагрузках на штуцер

ГОСТ Р 52857.4 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет на прочность
и герметичность фланцевых соединений

ГОСТ Р 52857.5 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет обечаек и
днищ от воздействия опорных нагрузок

ГОСТ Р 52857.6 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет на прочность
при малоцикловых нагрузках

ГОСТ Р 52857.7 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Теллообменные ап-
параты

ГОСТ Р 52857.8 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Сосуды и аппараты
с рубашками

Издание официальное

ГОСТ Р 52857.9 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Определение напря-
жений в местах пересечений штуцеров с обечайками и днищами при воздействии давления и внешних
нагрузок на штуцер

ГОСТ Р 52857.10 Сосуды и аппараты. Нормы и метода расчета на прочность. Сосуды и аппараты,
работающие с сероводородными средами

ГОСТ Р 52857.11 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Метод расчета на
прочность обечаек и днищ с учетом смещения кромок сварных соединений, угловатости и некруглости
обечаек

ГОСТ 30546.1 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы
расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных
стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Фелерагъного агентства по
техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «На-
циональные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесяч-
ного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт,
на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта
с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана дати-
рованная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения
(принятия). Если после утверждения настоящего стандарта е ссылочный стандарт, на который дана датированная
ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссыпка, то это положение рекомендуется
применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором
дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

Примечание — Приповерхностная часть разреза — верхняя толща порол, существенно влияющая на
приращение интенсивности землетрясения.

3.16 поэтажный спектр ответа: Совокупность абсолютных значений максимальных ответных
ускорений линейного осциллятора при заданном поэтажной акселерограммой воздействии.

8 настоящем стандарте применены следующие обозначения:

А — площадь подошвы фундамента, м2;

А\м — максимальное расчетное сейсмическое ускорение Л-й формы колебаний сосуда и им-
пульсивной массы жидкости при воздействии землетрясения в направлении/в {X. У. 2}.
м/с1:

А] — максимальное расчетное сейсмическое ускорение конвективной массы жидкости при
воздействии землетрясения в направлении } в (X. У), м/с2:

Аг — максимальное расчетное сейсмическое ускорение сосуда с жидкостью при воздей-
ствии землетрясения в вертикальном направлении, м/o':

/tg — максимальное горизонтальное ускорение при землетрясении на свободной поверх-
ности грунта, м/с7;

а’,(Г) — спектры ответа при воздействии землетрясения в направлении/ = {Х. У.2} для импуль-
сивной массы жидкости, м/с2;

а* (7) — спектры ответа при воздействии землетрясения в направлении у в {X. У) для конвек-
тивной массы жидкости, м/с2;

D — внутренний диаметр обечайки, мм;

оГ“ - максимальная высота волны жидкости при воздействии сейсмической нагрузки по на-
правлению / в {X. У), мм:

Е — модуль упругости материала сосуда при расчетной температуре. МПа:

£, — модуль деформации грунта. МПа:

Еь — модуль упругости (объемного сжатия) жидкости. МПа;

F — расчетное усилие, действующее на /*ю опору. Н;

F; — дополнительная вертикальная нагрузка от воздействия сейсмической нагрузки по на-
правлению 2. Н;

FT — максимальная расчетная перерезывающая сила от сейсмического воздействия сейс-
мической нагрузки, Н:

д — ускорение свободного падения, равное 10 м/с2;

G — масса пустого сосуда и жидкости, равная % + т)д, Н;

h — высота жидкости в сосуде, мм;

h — высота приложения равнодействующей импульсивной составляющей гидродинамиче-
ского давления жидкости с учетом давления на днище сосуда, мм;

высота приложения равнодействующей импульсивной составляющей гидродинамиче-
ского давления жидкости без учета давления на днище сосуда, мм;

высота приложения равнодействующей конвективной составляющей гидродинамиче-
ского давления жидкости с учетом давления на днище сосуда, мм;

высота приложения равнодействующей конвективной составляющей гидродинамичес-
кого давления жидкости без учета давления на днище сосуда, мм:

высота центра тяжести пустого сосуда (без жидкости), дополнительных устройств и
изоляции, мм;

сейсмичность площадки установки сосуда, баллы по шкале MSK—64;

момент инерции подошвы фундамента относительно горизонтальной оси. перпенди-
кулярной к плоскости колебаний и проходящей через центр тяжести подошвы. м‘;

коэффициент, зависящий от сочетания расчетной сейсмической интенсивности на
картах А. в и С комплекта карт ОСР-97;

коэффициент, учитывающий назначение и ответственность сосудов и аппаратов;

коэффициент, учитывающий допускаемые неупругие деформации;

жесткость связи конвективной массы. НУмм;

коэффициент вертикального сейсмического ускорения грунта;

жесткость на сдвиг по осям X и У и жесткость на растяжение, сжатие по вертикальной
оси Z опорной конструкции или строительной конструкции (постамента). Н/мм;

жесткость сдвига фундамента в грунте. НУмм;

жесткость вертикального перемещения фундамента в грунте. НУмм;

жесткость поворота фундамента в грунте. Н-мм:

коэффициенты, учитывающие демпфирование в конструкции для импульсивной и
конвективной составляющей соответственно.

полная масса жидкости, кг;

тс — конвективная масса жидкости, кг

т, — масса фундамента, кг;

т — импульсивная масса жидкости, кг:

т% — масса пустого сосуда (без жидкости), дополнительных устройств и изоляции, кг;

тА — масса опорной или строительной конструкции. Включает в себя как массу самой кон-
струкции. так и массу другого установленного на данной конструкции оборудования, кг;

М — расчетный изгибающий момент от статических нагрузок в сечении, где расположены
опорные узлы. Н-мм;

«Г — дополнительный изгибающий момент в обечайке от воздействия сейсмической на-
грузки по направлению/ (X. Y). Н-мм;

W? — дополнительный опрокидывающий момент от воздействия сейсмической нагрузки по
направлению/ в (X. У). Н мм;

п — число опор сосуда;

— число анкерных болтов на одной опоре;

р — расчетное внутреннее (или наружное) избыточное давление. МПа;

рг(г) — гидродинамическое давление на стенки и днище сосуда при вертикальном воздей-
ствии землетрясения. МПа:

ргь(2) — гидростатическое давление на стенки и днище сосуда. МПа;

расчетное поперечное усилие от статических нагрузок (от примыкающих трубопрово-
дов и т. д.) в сечении, где расположены опорные узлы, Н;

сдвигающая сила, действующая на анкерные болты сосуда во время сейсмического
воздействия. Н;

исполнительная толщина стенки сосуда, мм;
период собственных колебаний, с;

период собственных колебаний импульсивной массы при воздействии землетрясения
в направлении / = (X, У}, с;

период собственных колебаний конвективной массы жидкости при воздействии земле-
трясения в направлении j = {X. У) . с;

период собственных колебаний сосуда с жидкостью от воздействия в вертикальном
направлении, с;

вертикальная координата, отсчитываемая от нижней точки сосуда, мм;
спектр коэффициентов динамичности;

коэффициент трения опоры об основание, равный 0.25 при отсутствии более точных
данных;

плотность жидкости в сосуде, кг/мм1;

плотность материала, из которого изготовлен сосуд, кг/мм*;

относительное вязкое демпфирование, доля от критического;

коэффициент приведения распределенной массы стержня к сосредоточенной массе
(в зависимости от типа концевых закреплений);

допускаемые напряжения при расчетной температуре. МПа;

допускаемое напряжение бетона на сжатие. МПа;

допускаемое напряжение для анкерных болтов. МПа.

Таблица 1 — Коэффициент К(. определяемый назначением сосуда

Рабочая среда

Группа

рабочей

среды

вместимость
сосуда или
аппарата, м1

Произведение максимального
допустимого рабочего давления
иа вместимость. МПа н1

Максимально
допустимое рабочее
давление. МПа

 

Газ

1

До 0.001

 

Са. 100

 

 

 

Св. 0.001

Св. 0.1

 

2.0

 

 

До 0.001

 

Св. 300

 

 

 

Св. 0.001

Св. 0.3

Св. 0.4

 

 

1

До 0.001

 

Св. 20 до 100 включ.

 

 

 

Св. 0.001

Св. 0.02 до 0.1 включ.

 

 

 

2

До 0.001

 

Св. 100 до 300 включ.

1.5

 

 

Св. 0.001

Св. 0.1 до 0.3 включ.

Св. 0,07 до 0.4 включ.

 

Жидкость

1

Св. 0.001

 

Св. 50

 

Газ

1

Св. 0.001

Св. 0.0025 до 0.02 включ.

Св. 0.07

 

 

2

Св. 0.001

Св. 0,005 до 0.1 вкгаоч.

Св. 0.07

 

Жидкость

1

До 0.001

 

Св. 50

1.0

 

 

Св. 0.001

Св. 0.02

Св. 0,07 до 50 включ.

 

 

2

До 0.01

 

Св. 100

 

 

 

Св. 0.01

Са. 1

Св. 0.07

 

Все остальные сосуды и аппараты

0.75

Примечания

 

 

Импульсивная составляющая соответствует связанным (синфазным) колебаниям корпуса сосуда
и некоторой части содержащейся в нем жидкости. Конвективная составляющая соответствует низкоча-
стотным колебаниям оставшейся части жидкости относительно корпуса сосуда. Таким образом, учиты-
ваются как минимум две формы колебаний для каждого из горизонтальных направлений (одна форма
описывает импульсивную составляющую и одна — конвективную) и. по крайней мере, одна форма
колебаний в вертикальном направлении.

Если описанные допущения по какой-либо причине не применимы к рассматриваемой системе,
рекомендуется проводить уточненный расчет (см. 6.17).

Допускается определять спектры ответа по ГОСТ 30546.1.

• для fc-й формы колебаний сосуда и импульсивной массы жидкости при воздействии в горизон-
тальном направлении j = {X. У}:

А\>=А£МГ)К,К:К9Ка: (1)

• для конвективной массы:

А^А^СГЖ, К;К0К4; (2)

- для вертикального воздействия:

(3>

где |ЧТ\). (ИГ*). Р(7г) — коэффициенты динамичности. При отсутствии данных сейсмического ми-
крорайонирования — согласно таблице 2:

К, — коэффициент, учитывающий допускаемые неупругие деформации, принимаемый равным

0.25:

Kt — коэффициент, учитывающий назначение и ответственность сосудов и аппаратов, согласно
таблице 1;

/О. К* — коэффициенты, зависящие от относительного демпфирования ^ и ^ в конструкции для
импульсивной и конвективной составляющей соответственно, принимают в зависимости от относитель-
ного демпфирования согласно 6.9:

КЛ — коэффициент, зависящий от сочетания расчетной сейсмической интенсивности на каргах
А. В и С комплекта карт ОСР-97 [2]. — согласно таблице 3:

Г — /с-й период колебаний сосуда и импульсивной массы жидкости:

7у — период колебаний конвективной массы жидкости:

Г, — первый период колебаний сосуда с жидкостью при воздействии в вертикальной плоскости.

Таблица 2 — Значения коэффициента динамичности

Категория грунта по сейсмическим
саокстми (см. таблицу 4)

Период колебании Г. с

Коэффициент динамичности

1 и II

750.1

Р(7) = 1+15 7

 

0.1 < Г<0.4

Pit»=2.5

 

7 а 0.4

 

111

750.1

Р(7>* 1+15 7

 

0.1 < Г< 0.8

pm = 2.5

 

7*0.8

 

 

 

 

Таблица 3 — Коэффициент Кд а зависимости от сочетаний расчетной сейсмической интенсивности на картах А.
В и С комплекта карг ОСР-97

Номер сочетаний

Интенсивность |в баллах MSK) иа картах ОСР-97

**

 

ОСР-97-Л

ОСР-97-В

ОСР-97-С

 

1

7

7

7

1.0

 

8

8

8

 

 

9

9

9

 

2

7

7

8

1.2

 

6

8

9

 

 

9

9

10

 

3

7

8

8

1.4

 

8

9

9

 

 

9

10

10

 

4

7

8

9

1.5

 

8

9

10

 

Примечание — При использовании результатов сейсмического микрорайонирования площадки расположе-
ния сосудов и аппаратов значение коэффициента КА принимают равным 1,0.

 

 

6.6 Сейсмичность площадки установки сосуда 1я1т в баллах по шкале MSK-64 выдает заказчик на
основе данных сейсмического микрорайонирования. В районах, для которых отсутствуют карты сейс-
мического микрорайонирования, допускается использовать комплект карт общего сейсмического рай-
онирования [2] с учетом повышения или понижения интенсивности в зависимости от категории грунтов
в соответствии с таблицей 4.

Таблица 4

Категории грунта
по сейсмическим
саойстаам

Грунт

Сейсмичность площадки
строительства при сейс-
мичности района.баллы

 

 

7

8

9

i

Скальные грунты всех видов (в том числе вечномерзлые и
вечномерзлые оттаявшие} неаыэетрелые и слабоеыветрелые:
крупнообломочные плотные малоелажные грунты из магмати-
ческих пород, содержащие до 30 % песчано-глинистого запол-
нителя; выветрелые и сильноеывегрелые скальные и наскаль-
ные твердомерзлые (вечномерзлые) грунты при температуре
минус 2 *С и ниже при строительстве и эксплуатации по кате-
гории I (сохранение грунтов основания в мерзлом состоянии)

6

7

8

 

 

 

Окончание таблицы 4

Категория грунта
по сейсмическим

Грунт

Сейсмичность площадки
строительства при сейс-
мичности района, баллы

свойством

 

7

В

3

п

Скальные грунты выветрелые и сильновыветрелые. в том чис-
ле вечномерзлые, кроме отнесенных к 1 категории; крупнообло-
мочные грунты, содержащие более 30 % песчано-глинистого
заполнителя с преобладанием контактов между обломками:
лески гравегыстые, крупные и средней крупности плотные и
средней плотности малоалажные и влажные; мелкий и пыле-
ватый плотный и средней плотности маповлажный песок; гли-
нистые грунты с показателем консистенции /к не более 0.5 при
коэффициенте пористости е менее 0.9 для глин и суглинков и е
менее 0.7 — для супесей; вечномерзлые несхальные пластич-
но-мерзлые или сыпучемерэлые грунты, а также твердомерэ-
лые при температуре свыше минус 2 *С при строительстве и
эксплуатации по категории 1

7

8

9

in

Рыхлые пески независимо от влажности и крупности; гравели-
стый. крупный и средней крупности плотный и средней плот-
ности водонасыщенкый лесок: мелкий и пылеватый плотный
и средней плотности влажный и водо насыщенный песок: гли-
нистые грунты с показателем консистенции / более 0.5; гли-
нистые грунты с показателем консистенции 1 менее 0.5 при
коэффициенте пористости е более 0.9 для глин и суглинков и
е более 0.7 — для супесей; вечномерзлые несхальные грунты
при строительстве и эксплуатации по категории II (допускается
оттаивание грунтов основания)

6

9

Св.9

 

 

При отсутствии точных данных для импульсивной составляющей относительное демпфирование ^
принимают равным 0.04. Соответственно коэффициент учета демпфирования К* равен К (0.04)> 1.30.
а для конвективной составляющей относительное демпфирование ^ принимают равным 0.005. Соот-
ветственно коэффициент учета демпфирования К* равен К (0.005) • 2.16.

Если расчет осуществляют с учетом влияния основания, то относительные демпфирования |_ и
принимают в соответствии с А.9.

Таблица 5 — Коэффициент К,, учитывающий относительное демпфирование

Относительное демпфирование (

Поправочный коэффициент

0.20

0.65

0.10

0.87

0.07

1.00

0.05

1.18

0.04

1.30

0.02

1.65

0.005

2.16

 

 

tHVJ » 1 -0, IM7?) К\ -1.0.14TZ) К; -1.0.

(5)
(6)

А^А^2.5КК:К,К0Кл.

где Кп, К* — коэффициенты изменения максимального ускорения от сейсмического воздействия
по высоте установки сосуда г в горизонтальном и вертикальном направлении соответственно. Значе-
ния коэффициентов — согласно таблице 6.

Табл и ца 6 — Значения коэффициентов К, и К'

Характеристика сооружения

Значение коэффициента при максимальной отметке установки сосуда, г. ы

 

10

20

30

40

 

К*

*:

К*

К

к.

«Г

 

 

Массивная железобетонная конструкция
(см. рисунок 1а)

1.2

1.0

1.5

1.2

1.75

1.6

2.0

2.0

Пространственная стержневая конструк-
ция. этажерка (см. рисунок 16)

1.4

1.4

1.8

1.8

2.25

2.2

3.0

3.0

Примечание —В случае затруднения при определении типа конструкции коэффициенты К, и К) принима-
ют как для гибких пространственных стержневых конструкций: значения коэффициентов К, и К) при промежу-
точных значениях г допускается принимать методом линейной интерполяции: данная таблица применима для
грунтов, имеющих модуль деформации Ег не менее 10* МПа. При Ег более 10* МПа значения коэффициентов
К, и КГ следует умножить не 1.5.

 

 

Щ "ffiii+St**-*- (8)

где S' — отклик системы по к-й форме колебаний системы при воздействии в направлении
j в {X. У. 2} л(как от импульсивных, так и конвективных масс).

Если учитывают только один тон колебаний импульсивной массы и один тон колебаний конвектив-
ной массы, полный отклик системы вычисляют по формуле

(9)

11

где >$^| и — импульсивный и конвективный отклики системы сейсмическое воздействие в на*
правлении j = {X. У} соответственно.

S*max<S„±Sx±S2: S„±SV±SJ (10)

где Sx. SY и S2 — отклики системы на компоненты землетрясения вдоль осей X. У и Z соответственно.
Отклики должны быть не только одноименными, но и полученными для одних и тех же точек системы;
S„ — отклик от статических воздействий в рабочих условиях.

Знак «1» принимают в каждом конкретном расчете таким образом, чтобы обеспечить наиболее
невыгодные условия нагружения.

При вычислении откликов от статических воздействий расчетные нагрузки умножают на коэффи-
циенты сочетаний, принимаемые по таблице 7.

Таблица 7 — Коэффициенты сочетаний нагрузок

Вид натру»»*

Значение коэффициента сочетания

Постоянные (масса сосуда, изоляции и содержимого в оборудовании)

0.9

Временные длительные (масса жидкости, внутреннее давление)

0.8

Кратковременные

0.5

Примечание — Температурные климатические воздействия, ветровые нагрузки и динамические воздей-
ствия от оборудования при этом не учитывают.

 

 

Для особо ответственных зданий и сооружений, моделируемых совместно с сосудами и аппара-
тами. проводят два расчета — расчет на проектное землетрясение (ПЗ) и максимальное расчетное
землетрясение (MP3). Расчеты, соответствующие MP3, выполняют во временной области с использо-
ванием инструментальных или синтезированных акселерограмм.

Для особо ответственных сосудов, в том числе нестандартной формы и конструкции, выходящих
за рамки условий применения настоящего стандарта, дополнительно применяют другие более точные
методы динамического моделирования сейсмического воздействия на конструкции. В этом случае рас-
чет прочности и/или устойчивости проездят методами динамической теории упругости с использовани-
ем инструментальных или синтезированных акселерограмм на отметке установки изделий. При необ-
ходимости учитывают поведение жидкости со свободной поверхностью, влияние опорных конструкций
и фундамента, а также примыкающих к сосуду трубопроводов.

Примечание — Поскольку сейсмическое воздействие носит кратковременный характер, то для расчет-
ных температур, при которых учитывают ползучесть материалов при определении допускаемого напряжения [л],
допускается не учитывать и Яи4чв.,. Но при этом для углеродистых, низколегированных, ферритных, ау-
стенитно-ферритных. мартенситных сталей и сплавов на желеэоникелееой основе R , R' , R умножают на

коэффициент 0.8. *"

в соответствии с ГОСТ Р 52857.2 — ГОСТ Р 52857.4. ГОСТ Р 52857.8. ГОСТ Р 52857.11. При этом рас-
четное избыточное давление определяют согласно 8.11.5 и 9.12.7.

Полная нагрузка от давления со стороны рабочей среды на стенки и днища сосуда в условиях
землетрясения включает в себя:

/?<Ло-тах(0”“. (7;**). (11)

Проверку прочности мест пересечения штуцеров с обечайками и днищами при действии давления
и внешних нагрузок на штуцер с учетом сейсмических воздействий проводят согласно ГОСТ Р 52857.3
и ГОСТ Р 52857.9 с учетом требований 7.1.1. При этом расчетное избыточное давление определяют
согласно 8.11.5 и 9.12.7, а нагрузки на штуцер определяют из расчета примыкающих трубопроводов с
учетом сейсмических воздействий в следующей последовательности:

- вычисляют максимальные перемещения штуцера от сейсмических воздействий д™*, д™. Д™
согласно 8.12, 9.13.1 и 9.13.2;

<12>

где R' — сдвигающая сила от сейсмического воздействия, действующая на анкерные болты опоры и
определяемая согласно 8.5.6. 9.9.6;

к — коэффициент стабильности затяжки, принимаемый по таблице 8;

па — число болтов на одной опоре.

7^7 rfT *

1,0 (1,3)*

1.9 (1.3)*

2.5 (2>*

2.3 (1,8)*

Таблица 8

(13)

где ^ — коэффициент, учитывающий геометрические размеры резьбы, трение на торце гайки и в резь-
бе. приведенный в таблице 9;

F, усилие предварительной затяжки болтов.

Таблица 9

Диаметр бота d. мм

 

Диаметр болта d. ым

4.м

10

2Ю»

56

1.4-10'*

12

2.4-10»

64

1.7-10»

16

3,2-10»

72

1.9-10*

20

4,4-10*

80

2.1-10»

24

5.8-10*

90

2.3-10*

30

7.5-10*

100

2.5-10-*

36

9-10*

110

2.8-10*

42

1.1-10*

125

3,2-10'*

48

1,2-10’

140

3.5-10»

 

 

гавмцир. (14)

где [сг]в — допускаемое напряжение для анкерного болта, приведенное в таблице 10;

— максимальное расчетное растягивающее усилие, действующее на анкерный болт, определяе-
мое согласно 8.6.4 и 9.9.5.

APT

если F > 0 (усилие растягивающее), то

(16)

где R’ — сдвигающая сила от сейсмического воздействия, действующая на опору и определяемая
согласно 9.9.7.

При атом усилие предварительной затяжки болтов вычисляют по формуле

(17)

8 данном разделе рассматриваются вертикальные сосуды, опирающиеся на грунт или фундамент
днищем, сосуды и аппараты на опорах-лапах и опорных стойках, а также сосуды и аппараты, установ-
ленные на строительной конструкции.

Методика расчета предназначена для расчета вертикальных цилиндрических сосудов с плоскими
днищами или крышками (см. рисунок 2). Допускается применение методики для сосудов с выпуклыми
днищами (например, эллиптическими) и сосудами с обечайкой, отличающейся от цилиндрической. Для
этого реальный сосуд аппроксимируется условным сосудом цилиндрической формы с плоскими крыш-
ками и днищами.

 

В основе аппроксимации лежит принцип равенства объемов жидкости в исходном и условном со-
судах. При атом диаметр условного сосуда должен быть равен диаметру реального сосуда на уровне
свободной поверхности жидкости. Примеры такой аппроксимации приведены на рисунке 3.

Для более точной оценки сейсмостойкости сосудов формы, сильно отличающейся от цилиндриче-
ской. рекомендуется использовать другие более точные методы расчета (см. в. 17).

[VW\j

rWV\i

?W\Ai

rvw.Aj

Каал^

!\ЛАЛ)

iW\Ai

[\AAAi

iWNAi

rvw\i

ЛЛЛ.Л1

6

Рисунок 3 — Примеры аппроксимации реального сосуда сложной формы цилиндрическим сосудом

с плоскими крышками

flr ™>2<VA). (18)

*4= 0. ft, (19)

Рисунок 4 — Расчетная модель недеформирувмого цилиндрического сосуда с жидкостью, имеющей

свободную поверхность

 

Импульсивная масса жидкости т жестко связана со стенками сосуда и находится на высоте Л от
нижней точки сосуда, а конвективная масса связана со стенками сосуда через некоторую конечную
жесткость и находится на высоте от нижней точки сосуда.

В зависимости от того, какую величину требуется определить в расчете, рассматривают давление
только на стенки сосуда (например, для определения суммарного изгибающего момента а стенках)
или одновременно на его стенки и днище (например, для определения суммарного опрокидывающего
момента, действующего на опоры или анкеры). В зависимости от этого по-разному вычисляют высоты
импульсивной (/?. Л*) и конвективной с. /?*) масс.

m = 0,25ряАО*.

где у

0,375* при Т*075,
ЫЬЬ-ъртЬ £ при т>0,?5.

2ta*

===^*-0,128* ,.м
ОМв ^ орм

т

ОШ

 

(24)

^•тт *тА
^ IT^ *mt

(25)

тД + ГоЛ

(26)

 


Прим еча мне — Далее по тексту под обозначениями т, h\ h следует понимать скорректированные ве-
личины т,™ ft,""*, ft*

При этом предполагается, что сосуд, изоляция и дополнительные внутренние и наружные кон-
струкции представляют собой единое жесткое недеформированное тело. 6 противном случае следует
использовать более точную динамическую расчетную модель сосуда с учетом массы и жесткости вну-
тренних и наружных устройств.

тв=^шНтг)м (27)

(28)

П

в [

Ь _Г,

• I Ш1#ь$тг

(31)

В случае если условие (31) не выполняется, сосуд с жидкостью следует рассчитывать как систему
с двумя степенями свободы по методам строительной механики, а нагрузки на опоры и усилия в сосуде
определять в соответствии с линейно-спектральной теорией сейсмостойкости.

вертикальном воздействии

При расчете сейсмических воздействий в вертикальном направлении считают, что весь объем
жидкости участвует в импульсивных колебаниях (см. рисунок 7):

т = т.

ть *0.33mw

ответа 4(7), *х<П, <&7) .При этом коэффициент демпфирования К;, равен 1.3.

V‘~r== <м>

(34)

8.5 Нагрузки от сейсмических воздействий

= (35)

(36)

M.'-iH'l’+W)2 (37)

где z — расстояние по вертикальной оси от основания условного сосуда до рассматриваемого
сечения обечайки (см. рисунок 8).

(38)

• конвективный опрокидывающий момент:

(39)

• суммарный опрокидывающий момент:

Значения г и гоА, в зависимости от вида опор принимают по 8.6.1,8.6.2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 8 — Вертикальный сосуд

(41)

(42)

- суммарная поперечная нагрузка:

(43)

 

 

^=,Дг(Я7, + т+0.3Э?П^ (45)

0| (46)

(47)

где

Пре я»4

грм л*Н,

(48)

гдем£. Му — опрокидывающие моменты от сейсмического воздействия согласно 8.5.2.

Значения Кг и mfl приведены в 8.6.2.

а) для опор-лап (см. рисунок 8а. б):

проверки на прочность анкерных болтов, также для проверки несущей способности обечайки в месте
приварки опоры-лапы.

б) для опорных стоек (см. рисунок 8в):

в) для опорных пластинчатых стоек (см. рисунок 8г):

Ьш4+¥**? {50)

(51)

• для сосудов на трех опорах:

(53)

А I

(54)

• для сосудов на трех опорах:

G и

3 + В7»

(56)

где л,, — число болтов на одной опоре.

 

 

 

 

где Ft — максимальное расчетное сжимающее усилие, передаваемое на опорную стойку согласно

8.6.3.

 

 

 

 

 

 

где допускаемое осевое сжимающее усилие из условия прочности вычисляют по формуле

а допускаемое осевое сжимающее усилие в пределах упругости из условия устойчивости вычис-
ляют по формуле

(60)

где [ст] — допускаемое напряжение, определяемое согласно 7.1.1;

лу— коэффициент запаса устойчивости, определяется согласно 7.1.2;

— площадь поперечного сечения опорной стойки брутто;

Ел — модуль упругости материала стойки;

>. — гибкость стойки, вычисляемая по формуле

(61)

где — приведенная расчетная длина стойки, указанная в ГОСТ Р 52857.2 (таблица 1).

М = {62)

Q*=G+*?,

P*-PU,

где рм — расчетное внутреннее или наружное давление на обечайку сосуда с учетом сейсмиче-
ского воздействия, вычисляемое согласно 8.11.5.

Таблица 11

1-й

2-й расчет

3-й расчет

4-й расчет

статический расчет

сейсыика по X

сейсыика по У

сейсыика no 2

F

0

0

F*.

М

м-

м-.

0

О

Qv

м*.

0

р

Р,(г)

0

Рг(*>

Вычисляется:

S,

 

S,

 

 

 

(63)

• импульсивное давление на стенки:

(64)

- конвективное давление на стенки:

(65)

• суммарное значение давления на стенки от импульсивной и конвективной массы жидкости в со»
ответствии с 6.15:

(66)

Если z > h, то P(z) * 0:

• импульсивное давление на днище сосуда:

(67)

где х — расстояние в горизонтальном направлении от центра сосуда до рассматриваемой точки
(см. рисунок 2);

• конвективное давление на днище сосуда:

(68)

• суммарное значение давления на днище сосуда от импульсивной и конвективной масс:

(69)

 

 

 

Рисунок 9 — Импульсивное а и конвективное б гидродинамическое давление

Р2{2)~Агф-2). (70)

Если 2 > Л. то Р2(г) = 0.

• давление на стенки сосуда:

(71)

• давление на днище и крышку сосуда:

 

 

 

* при воздействии вверх:

Р*(гAzp{h - z) при 0 £ г £ Л,

PJ(z) в 0 при 0 £ 2 < Л4 - Л.

Р5(2)=Лгр(г-Л0+Л) при z2ft0-ft; (74)

Рг(2)=тах[Р”г(2).Р${2)). (75)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 11 — Гидродинамическое давление для полностью заполненного сосуда от горизонтального а

и вертикального 6 воздействия

PJz) ш pg(h- z) при О £25Л;

РХл{г)вО при z>ft. (76)

p(z) = p + PJz)±PJz)±Px(z). (77)

Прим еча нив — При воздействии землетрясения гидродинамическое давление может быть как внутрен-
ним. так и наружным. Знак «+» означает, что давление внутреннее, а знак «-» — наружное.

р(х) * р f PJ0) ± Р;(0) ± Рх(х).

(79)

Прим еча н и е — Если значение расчетного давления меньше нуля, то давление является наружным из-
быточным. в противном случае давление является внутренним избыточным.

Максимальные перемещения штуцеров сосуда в результате сейсмического воздействия вычисля-
ют по формулам;

- горизонтальные перемещения относительно фундамента;

(80)

• горизонтальные перемещения относительно грунта, если расчет выполняют с учетом влияния
основания:

(81)

(83)

• вертикальные перемещения относительно фундамента;

(84)

• вертикальные перемещения относительно грунта, если расчет выполняют с учетом влияния ос»
нования:

4Г*=Л*)

В настоящем разделе рассматриваются горизонтальные сосуды и аппараты на седловых опорах.

d™x > 2(0 - Л). (86)

л>в-0, m,«m-pV„ Л, -ft*-у, $ =$*=/1* (87)

где ft, — высота от точки закрепления до оси сосуда.

ной поверхности жидкости в сосуде, а длина условного сосуда t должна быть равна длине свободной
поверхности жидкости в сосуде. Высоту жидкости в условном прямоугольном сосуде Л* вычисляют из
условия равенства объемов жидкости в исходном и условном сосуде.

(88)

Л*

т

ДОЛМ? ^ при V«Q7&
Д5А*-0.00375— при У>Д7&

Л'-Д126А’* Гфи

У

0,46ft* при

(92)

(93)

(94)

K;=WS4*Sfcrtt*(ai*y>

ft

Д-Л* 4 0,60. (98)

Я* =ft~A* 4^4Л#~0ДО (99)

в 8.2.11.

(100)

(101)

mc=m-/n. (102)

(ЮЗ)

в 8.2.11.

{105)

7?--г г (Ю6)

где >. коэффициент функции параметра hID, равный значениям, указанным в таблице 12. Коэф-
фициент А для промежуточных значений hID следует принимать по линейной интерполяции.

Таблица 12 — Значения коэффициента к

ND

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

А

1.06

1.10

1.13

1.15

1.17

1.22

1.25

1.30

 

 

ЫО

0.50

0.55

0.60

0.65

0.70

0.75

0.80

А

1.36

1.43

1.51

1,60

1.74

1.89

2.13

 

 

вычисляют
007)

9.4.5 Максимально возможную высоту волны жидкости при поперечном воздействии вычисляют
по формуле

где X —коэффициент функции параметра Л/D. равный значениям, указанным в таблице 13. Коэф-
фициент X для промежуточных значений ND следует принимать по линейной интерполяции.

Таблица 13 — Значения коэффициента X

ND

0.50

0.55

0.6

0.65

0.70

0.75

0.80

0.85

0.90

0.95

X

0.0470

0.0465

0.0460

0.0445

0.0430

0.0405

0.0365

0.0350

0.0315

0.0245

 


• от импульсивной массы:

(109)

- от конвективной массы:

(110)

- суммарная нагрузка от импульсивной и конвективной массы:

(111)

Массы /л, и mt для воздействия вдоль оси !-{Х) вычисляют по формулам (89) и (94). а для воз*
действия вдоль оси / = {У} по формулам (100) и (102).

(112)

(113)

(114)

Знак *±» означает, что дополнительная вертикальная нагрузка при сейсмическом воздействии мо-
жет быть в обоих направлениях, а знак минус «-» перед ^означает, что эта нагрузка имеет противо-
положное направление относительно Ffc

 

(115)

(116)

(117)

(118)

где 0. — угол обхвата седловой опоры (см. рисунок 14).

(119)

а

“^(н-кии)'

в;-оь-Цг-*1 <122>

L+%H

Максимальную нагрузку на ью седловую опору от действия статических и сейсмических нагрузок
вычисляют по формуле

6*-в +Ъ+т*х{ЬУ,Ъ)- (123)

где F, — нагрузка на опору от статических нагрузок.

<124>

где /, — расстояние от растянутого болта до противоположной грани опорной плиты, равное 0.5(э„ + aj;
[о^ — допускаемое напряжение бетона на сжатие согласно таблице 14 в зависимости от класса
бетона.

Таблица 14

Класс батона

Ближайшая марка батона

Допускаемое напряжение бетона на сжатие МЛа

В10

M1S0

6.0

В12.5

M1S0

7.5

B1S

М200

8.5

В20

М250

11.5

В25

М350

14.5

ВЗО

М400

17.0

В35

М450

19.5

В40

М550

22.0

 

 

**?*/„•

ftas-qooefrl
ук-ухя
400l XI

Если х > I', то следует повысить класс бетона фундамента или увеличить размеры опорной

плиты.

(128)

Я*=maxj[mBx(R£*;R£r)- ^ - Р^)); о} (12д)

Я*- тях^у-и(Р* О} (130)

- импульсивное давление на обечайку и днища:

W1-^г

* конвективное давление на обечайку и днища:

РЛ*=0.4185/$1р ) J 032)

ceehlaitfjj

• суммарное значение давления на обечайку и днища от импульсивной и конвективной массы
жидкости вычисляют по формуле

Если z > Л. то Pfz) 0:

• импульсивное давление на нижнюю образующую обечайки сосуда и днища:

(135)

• суммарное значение давления на нижнюю образующую обечайки сосуда и днища от импульсив*
ной и конвективной масс жидкости вычисляют по формуле

(136)

Дополнительное расчетное давление на обечайку и днища при продольном сейсмическом воз*
действии Р вычисляют по формуле

(137)

где Pj — наибольшее давление на обечайку и днища, равное максимальному значению Р,{г). вычис-
ляемому по формуле (133) при 0 й z & ft;

pf — наибольшее давление на обечайку и днища, равное Pf (*). вычисляемое по формуле (136)
при х-Ц2.

х — расстояние в направлении у от центра сосуда до рассматриваемой точки (см. рисунок 126);

2* — условная глубина, равная z[h'lh).

Р, = РгФ).

Гидродинамическое давление на стенки и днища сосуда при воздействии
• по направлению у - (X):

(139)

• по направлению./в (У):

(140)

• по направлению; = (Z):

Расчетное усилие F*. действующее на /*ю опору. — согласно 9.8.

Для предварительных расчетов прочности и устойчивости обечайки применяют суммарные уси-
лия F*. М'.О’ и давление р* от статических и от сейсмических воздействий, вычисляемые по формулам:

<$-О.+С^+твф^ОГг);

р =р±р*.

где Р* — гидродинамическое давление на стенки сосуда от сейсмического воздействия, вычисля-
емое по 9.12.3.

В формулах знак «±» принимают в каждом конкретном расчете, чтобы обеспечить наиболее не-
выгодные условия нагружения.

В случае невыполнения условий прочности рекомендуется выполнить уточненный расчет. В этом
случае следует вычислять отклики от статических воздействий и от трех комбинаций сейсмических воз-
действий по направлениям X У, Z (см. таблицу 15):

Таблица 15

1-4 расчет
статический

2-й расчет
сейсмика по X

3-й расчет
сейсмика по V

4-й расчет
сейсмика по Z

F

0

0

 

М

 

м&

«а

О

 

afr

 

Р

Р.

Р

»

 

Примечание — Под откликом следует понимать выражение по ГОСТ Р 52857.5 (формула (45)).

 

 

Окончательный отклик S определяют в соответствии с 6.16.

При этом прочность и устойчивость должны удовлетворять условию:

P*-Pi+max(Pjr:Pv). 044)

где Рх. Рг, Рг вычисляют по формулам (139). (140) и (141) соответственно.

p(z)=p+P^z)±P,<z)±max(Pv(z);P,(z)). 045)

р.=Р+Рг>(0)±Ргф)±тах(Ряф:Рг{Ь)). (146)

Если элемент расположен на нижней образующей сосуда, то принимают наибольшее из значений
p(z) (см. формулу (145) и р, (см. формулу (146)).

В запас прочности допускается принимать наибольшее из значений р, и рг согласно 9.12.5 и 9.12.6.

Максимальные перемещения штуцеров сосуда д ~\ д~‘ от сейсмическою воздействия в попе-
речном горизонтальном > = {У) и вертикальном/ * {Z} направлениях определяют методами строительной
механики стержневых систем как перемещения точек присоединения штуцеров в модели многопролет-
ной балки, нагруженной равномерно распределенными нагрузками д* и <£ соответственно, определяе-
мыми согласно 9.5.1 (см. рисунок 15).

**

где перемещения д определяют в соответствии с 9.13.1.

Приложение А
(рекомендуемое)
вычисление периодов колебаний импульсивной массы

А.1 В настоящем приложении описана приближенная методика определения первых периодов колебаний
сосуда с учетом жесткости и массы опорной конструкции и фундамента.

Для более точного вычисления первого периода колебаний рекомендуется использовать МКЭ.

Приведенная е приложении методика является приближенной и не учитывает:

Методика является рекомендуемой, поэтому допускается внесение в нее необходимых уточнений и измене-
ний.

А.2 Для установленного на земле сосуда период колебаний вычисляют по формуле

где К, — жесткость фиктивной пружины, соответствующей совместным колебаниям жидкости и корпуса
сосуда.

А.З Для жестко опертого на грунт вертикального сосуда при воздействии по осям / - {X. У) (см. рисунок А.1 а)
условную жесткость вычисляют по формуле

<А-2>

где у = ЬЮ.

А.4 Для вертикального сосуда при воздействии по оси / - {Z} условную жесткость «дышащей» формы коле-
баний (см. рисунок А.16) вычисляют по формуле

(А.З)

где £, — модугь объектного сжатия жидкости, для воды равный 2000 МПа.

А.5 Для горизонтального симметричного сосуда на двух седловых опорах при продольном воздействии ; = {X}
Kt/ равна изгибной жесткости седловых опор и обечайки в месте их присоединения. Для приближенных расчетов
допускается принимать жесткость бесконечной (К{, = «).

А.6 Для горизонтального симметричного сосуда на двух седловых опорах при поперечном воздействии
J = { Y.Z} эквивалентную жесткость (см. рисунок А.1 в) вычисляют по формуле

(А.4)

где а — коэффициент, учитывающий влияние консолей /. вычисляемый по формуле
e-60(1+2X)/^-b«flO^ttiBe«M240«,4.eialC*4.1W612X7

-t.lt. — отношение длин консолей и среднего пролета:/. - L - 2е — длина среднего пролета (обо знача-

А

ния L.H и е см. в ГОСТ Р 52857.5); / = — длина консолей).

Рисунок А.1 —Формы колебаний сосудов и соответствующие расчетные модели

А.7 Если сосуд установлен на строительной конструкции иМли опорной конструкции (см. рисунки 6э и 7э). то
период колебаний вычисляют по формуле

(А.5)

где , ш, — жесткость и масса опорной или строительной конструкции или их суммарная жесткость в го-
ризонтальном направлении / {X. У};

Ч> — коэффициент приведения распределенной массы к сосредоточенной массе.

А.8 Коэффициент приведения распределенной массы к сосредоточенной массе «у для изтибных колеба-
ний консольного стержня равен 0.24 (рисунок А.4г). для консоли с жесткой плавающей заделкой на конце — 0.4
(см. рисунок А.3в). для продольных колебаний консольного стержня — 0.33.

А.9 Если сосуд установлен на слабых (сильно деформируемых) грунтах, то расчет следует проводить с уче-
том влияния динамических характеристик основания. Приближенно влияние основания вычисляют по формулам:

(А.6)

• для сосуда, установленного на строительной и/или опорной конструкции (см. рисунок А.26):

(А.7)

Эквивалентное относительное демпфирование ^ и ^ (для вертикальных колебаний) системы сосуд — грунт
вычисляют по формуле

«-**ЧЙ1

(А.8)

(А.9)

где — относительное демпфирование основания при угловых колебаниях, вычисляемое согласно приложе-
нию Б:

У—относительное демпфирование основания при колебаниях в вертикальном направлении, принимаемое
согласно приложению Б:

7j— период колебаний сосуда без учета основания, вычисляемый по формулам (А.1) или (А.5):

If — период колебаний сосуда с учетом основания, вычисляемый ло формулам (А.7) или (А6);

К,. К . — жесткости грунтового основания. Для фундаментов на естественном основании определяют в

соответствии с рекомендуемым приложением Б. для остальных типов фундаментов (свайных и т. д.) — экспери-
ментально или по результатам расчета, например методом конечных элементов.

Рисунок А.2 — Расчетные модели сосуда с учетом влияния основания

АЛО При определении периода колебаний сосуда по оси у - (Z):

• в формулы АЛ. А.2. А.5. А.6. А.7 вместо m следует подставлять значение т + т, (см. рисунок 7);

- в формулах А.6. А.7 не учитывают последнее слагаемое под корнем (принимают 1/К, = 0) и вместо К, под-
ставляют Кг

А.11 Если масса тм опорной и строительной конструкции намного меньше массы сосуда с жидкостью
nt" < 0,1 (/я +/п), то при расчете периода колебаний 7}массу тя можно не учитывать (глж = 0).

АЛ 2 Эквивалентную жвсгхость опорных конструкций для сосудов при воздействии в продольном направле-
нии у = (2} вычисляют по формуле

(А.10)

где / — высота опорной конструкции;

Е — модуль упругости материала стоек;

А — площадь поперечного сечения одной стойки:
л — число стоек.

А. 13 Эквивалентную жесткость опорных конструкций для сосудов при воздействии в горизонтальном направ-
лении / = {X. V} вычисляют по формулам:

I/ _ ^ ш

Ктуя*—£Г^ jr-

(А-12)

где / — момент инерции одной стойки относительно оси j.

Для более сложных конструкций рекомендуется определять эквивалентные жесткости Км из расчета по ме-
тодам строительной механики стержневых систем.

/ ч

> П П j

KW,I

ТГ“*1

 

 

1

1

t

1

i

$

/ t

t

f

t

/

t

11 11

 

 

 

 

l

 

/////////////////

а 6 9

 

 

Рисунок А.З — Опорные конструкции сосудов, аппроксимируемые консольным стержнем с жестким закреплением

на конце

Рисунок А.4 — Опорные конструкции сосудов, аппроксимируемые консольным стержнем с шарнирным

закреплением на конце

Приложение Б
(рекомендуемое)

Динамические характеристики фундаментов на естественном основании

Основным параметром, характеризующим упругие свойства оснований фундаменте» при поступательном
вертикальном перемещении, является коэффициент упругого равномерного сжатия С, [5]. Его следует определять
экспериментально.

При отсутствии экспериментальных данных величину С2 для фундаментов с площадью подошвы А, не более
200 м' допускается определять по формуле

(Б.1)

где Ь0 — коэффициент, равный 1.0 м1 для песков: для супеоей и сутгынков — 1,2 м'; для глин и крупноблочных
грунтов — 1.5 м

Е, — модуль деформации грунта, определяемый в соответствии с требованиями [6]. [7]. тс/м1. Как правило,
должен определяться по результатам полевых штамповых испытаний. При отсутствии таких испытаний допускает-
ся пользоваться табличными данными;

А,, — площадь подошвы сплошного фундамента, и":

Alt — постоянная площадь, равная 10 м!.

Для фундаментов с площадью подошвы А,, превышающей 200 м‘. значение коэффициента Сг принимают
как для фундаментов с площадью подошвы Д. равной 200 м^.

Коэффициент упругого неравномерного сжатия Cv. характеризующий угловую жесткость фундамента отно-
сительно горизонтальной оси. проходящей через его подошву (качание е грунте), вычисляют по формуле

С =2.0 С,. (Б.2)

Коэффициент упругого равномерного сдвига С,, характеризующий жесткость сдвига фундамента (при гори-
эонтагъном поступательном перемещении фундамента) вычисляют по формуле

С,» 0.7 Сг. (Б.З)

Интегральные жесткости для естественных (не искусственных и не свайных) оснований фундаментов вы-
числяют по формулам:

К =107 С. (Б.5)

где — момент инерции подошвы фундамента относительно горизонтальной оси. пврлендюсулярной к пло-
скости колебаний и проходящей через центр тяжести подошвы;

• горизонтальная жесткость на сдвиг (при упругом равномерном сдвиге фундамента в фунте):

КЖ = 10ДС,. (Б.6)

Демпфирующие свойства основания должны учитываться относительным демпфированием 4, (доля кри-
тического затухания колебаний), определяемым, как правило, по результатам испытаний. При отсутствии экспе-
риментальных данных относительное демпфирование для вертикальных колебаний допускается вычислять по
формуле

2

где р — среднее статическое давление на основание под подошвой фундамента от расчетных статических
нагрузок при коэффициенте перегрузки, равном 1.0 кЛа.

Относительное демпфирование для горизонтальных колебаний вычисляют по формуле

(Б.8)

Относительное демпфирование вращательных колебаний (качаний) относительно горизонтальной оси вы-
числяют по формуле

(Б.9)

 

Библиография

|1J CTO-CA-G3-002-2009

Правила проектирования, изготовления и монтажа вертикальных цилиндриче
ских стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов

(2] ОСР-97

Комплект карт Общего сейсмического районирования России — ОСР-97

[3] СНИПП-7—8Г

Строительство 8 сейсмических районах

(4) СА 03-004—07

Расчет на прочность сосудов и аппаратов

[5] СП 26.13330.2012

Фундаменты машин с динамическими нагрузками. Актуализированная редакция
СНиП 2.02.05-87

[6] СП 22.13330.2011

Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция
СНиП 2.02.01—83*

|7] СП 50-101—2004

Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений

 

 

 

УДК 66.023:006.354 ОКС 71.120 ОКП 36 1500

75.200

Ключевые слова: сосуды и аппараты, нормы и методы расчета на прочность, допускаемые напряжения,
сейсмические воздействия

Редактор Р.Г. Гэвердовская
Технический редактор В.Н. Прусакова
Корректор M S. бучная
Компьютерная верстка Е.А. Кондрашовой

Сдано набор 02.07.2014. Подписано а печать 11.08.2014. Формат 60*84%. Гарнитура Ариал.
Уел. печ. л. 0.05. Уч.-им. п. 5.S5. Тираж 89 экэ. Эас. 3086

Издано и отпечатано во ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», 12399S Москва, Гранатный пер.. 4.

www.90stmfo.nj infb@90stinfo.1u


для жестко опертого на днище сосуда (см. рисунок А_2б)

Впервые эта аббревиатура появилась во времена СССР, и расшифровывается она как Государственный Стандарт. Со временем количество госстандартов увеличилось, и за их несоблюдение нарушителям грозила уголовная ответственность. Сегодня наблюдается тенденция к сокращению национальных стандартов.

ГОСТ - это государственный стандарт, свод сформулированных требований, предъявляемых государством к качеству и безопасности продукции, работ и услуг межотраслевого значения. Стандарты, подтверждающие, что они прошли проверку и отвечают всем требованиям безопасности, устанавливаются с учетом современных достижений науки, технологий и опыта.

Зачем нужен ГОСТ

ГОСТы призваны регламентировать, какие качества должны быть у продукции, вырабатываемой и продаваемой на территории конкретной страны. В наше время есть госстандарты, касающиеся любой отрасли промышленности и других сфер нашей жизни. Их задача – установить правила по изготовлению:

  • инструментов
  • продуктов питания
  • одежды и обуви
  • транспорта и всего того, без чего жизнь человека невозможна

В госстандартах указываются продукты, которые можно использовать, возможные методы производства, оборудование, на котором будет производиться изделие, технологии, по которым все это должно производиться, и т.д. Госстандарты, принятые в Российской Федерации, в своем названии, кроме аббревиатуры ГОСТ, имеют букву «Р». Это правила сертификации, на основании которых осуществляются самые разные процедуры, включая экспертизу, процессы и разные способы.

Обязательно ли соблюдать нормативы документа

Их соблюдение было обязательным до 1 сентября 2011 г. В то время считалось, что это поможет держать под контролем качество производимых товаров, а значит защищать здоровье и жизнь населения, животных, растений и пр. Однако с этого дня соблюдение ГОСТов не обязательно, оно носит добровольный характер.

Каждый может сам выбирать и покупать товары, по ГОСТу ли они выработаны или без них. И производитель может решить – изготавливать товар по ГОСТу или по ТУ. Но при этом придется учесть, что многие ГОСТы создавались в эпоху натуральной, а не модифицированной продукции. Но речь не о производственных и других сферах, напрямую касающихся жизни и здоровья людей, использовании стандартов для оборонной продукции или защиты данных, которые составляют государственную тайну или другой информации ограниченного доступа В РФ ГОСТы принимает Госстандарт России. В сфере строительства и промышленности, строительных материалов - Госстрой. Но современный мир пытается перейти на технические регламенты.

Отличие ГОСТ от других стандартов

  • ОСТ. Этот стандарт, который устанавливает требования к качеству продукта в конкретной сфере, разрабатывается там, где нет ГОСТов, или их требования нужно уточнять
  • ТУ. В ходе перехода экономики к рыночным отношениям в обиход вошли технические условия - ТУ. Их цель заключается в регламентировании производство продукции, не попадавшей под действие ГОСТа. Требования ТУ, создаваемых предпринимателями-производителями, не должны противоречить обязательным требованиям ГОСТов
  • Технический регламент. Он устанавливает обязательные условия хранения продукции, ее перевозки и продаж. Главное отличие ГОСТа от ТР заключается в том, что госстандарт характеризуется количественными параметрами выпускаемых изделий, а ТР – условиями применения готовой продукции

Похожие госты