Кінець таблиці 7
|
Мінімальна гарантована границя текучості, МПа |
Згідно з ГОСТ 27772 Прокат для будівельних сталевих конструкцій |
Згідно з іншими стандартами і технічними умовами |
||||||
|
Найменування сталі |
Товщина листів, мм |
Додаткові вимоги |
Марка сталі |
Нормативний документ |
Товщина листів, мм, і гарантовані характеристики |
Додаткові вимоги |
||
|
390 |
С 390 |
Від 4 до 40 включно |
S<0,010 %; ППО Се < 0,49 % |
10ХСНД-12 10ХСНД-13 10ХСНД-15 |
ГОСТ 19281 |
Від 8 до 40 включно |
S<0,010 %; ППО |
|
|
10ХСНД-3 |
ГОСТ 6713 |
|||||||
|
10ХСНДА-3 |
|
Від 8 до 40 включно во, Се <0,42 % |
S<0,010 %; |
|||||
|
410-440 |
С440 |
Те саме |
S<0,010 %; ППО Се <0,51 % |
10Г2СБ |
*) |
Від 8 до 25 включно Се<0,44 %; |
S<0,010 %; ППО |
|
|
460-500 |
— |
— |
4 |
10Г2СБ |
Від 12 до 22 включно, S<0,006 %; ППО, Се < 0,43 % |
|
||
|
10Г2ФБЮ |
*) |
Від 8 до 32 включно, S<0,006 %; ППО, Се < 0,43 % |
||||||
|
08Г1НФБПЛ |
*) |
Від 8 до 25 включно, S<0,006 %; ППО, Се < 0,43 % |
||||||
|
590 |
С 590К |
Від 4 до 40 включно |
S<0,010%; ППО |
12ГН2МФАЮ-У (ВС-1-У) |
*) |
Від 10 до 40 включно S<0,010 %; ППО |
— |
|
S, Р - вміст (масова частка) сірки і фосфору;
Се - вуглецевий еквівалент;
ППО - позапічне оброблення рідкої сталі;
(1) - застосовується тільки в конструкціях групи Б;
(2) - для прокату з гарантованим зварюванням вказується "зв";
*) - прокат поставляється за технічними умовами металургійних заводів.
За відповідного обґрунтування допускається застосування листового прокату за єврокодами (ДСТУ EN) на конструкційну сталь або за американськими стандартами (ASTM) на прокат для посудин, що працюють під тиском.
Вуглецевий еквівалент сталі з границею текучості ст т < 440 МПа для елементів основних конструкцій не повинен бути більше ніж 0,43 %. Вуглецевий еквівалент Се розраховується за формулою:
~
(3)
_ Mn Si Сг Mo Ni Си V РСр = С + — + — + — + — + — + — + — + —,
е 6 24 5 4 40 13 14 2
де С, Mn, Si, Cr, Mo, Ni, Си, V, Р - масові частки вуглецю, марганцю, кремнію, хрому, молібдену, нікелю, міді, ванадію і фосфору за результатом аналізу плавки.
Значення вуглецевого еквіваленту сталі Се необхідно вказувати в проектній документації та при замовленні металопрокату.
Для сталей, що застосовуються, співвідношення границі текучості до тимчасового опору (стт / сгв) не повинно перевищувати:
0,75 - для сталей ст т < 440 МПа;
0,85-для сталей о т > 440 МПа.
Вимоги до сталі для допоміжних конструкцій повинні відповідати будівельним нормам для будівельних сталевих конструкцій із урахуванням умов експлуатації, діючих навантажень і кліматичних впливів.
Матеріали для зварювання (електроди, дріт для зварювання, флюси, захисні гази) повинні вибиратися відповідно до вимог технологічного процесу виготовлення і монтажу конструкцій, обраних марок сталі. При цьому зварювальні матеріали, що застосовуються, і технологія зварювання повинні забезпечувати механічні властивості металу зварних з’єднань не нижче властивостей, встановлених вимогами для обраних марок сталі.
Для зварних з’єднань із сталі з гарантованою мінімальною границею текучості 305 МПа -440 МПа твердість HV металу шва і колошовної зони не повинна перевищувати 280 од.
Розрахункова температура металу
За розрахункову температуру металу необхідно приймати найменше значення із двох:
мінімальна температура продукту, що зберігається;
температура найбільш холодної доби для даної місцевості (мінімальна середньодобова температура), підвищена на 5 °С.
(При визначенні розрахункової температури металу не беруться до уваги температурні ефекти від спеціального обігріву і теплоізолювання резервуара).
Температура найбільш холодної доби для даної місцевості визначається з забезпеченістю 0,98 для температур зовнішнього повітря згідно з ДСТУ-Н Б В. 1.1-27.
Для резервуарів, що складаються з рулонів, розрахункову температуру металу слід приймати згідно з 5.2.2.1 із зниженням на 5 °С при товщині від 10 мм до 14 мм включно і на 10 °С - при товщині більше 14 мм.
Вимоги до ударної в’язкості
Вимоги до ударної в’язкості сталі для елементів груп А і Б встановлюються в залежності від групи конструкцій, розрахункової температури металу, механічних властивостей сталі і товщини прокату.
Для елементів основних конструкцій групи А із сталі з гарантованою мінімальною границею текучості < 390 МПа температуру випробувань необхідно визначати за номограмою, що наведена на рисунку 2, з урахуванням границі текучості сталі, товщини металопрокату і розрахункової температури металу. При використанні сталі з границею текучості більше 390 МПа температуру випробувань треба приймати такою, що дорівнює розрахунковій температурі металу.
Для основних конструкцій підгруп Б1 і Б2 температура випробувань визначається за номограмою (рисунок 2) з підвищенням цієї температури на 10 °С.го о
Рисунок 2 - Графік для визначення температури випробування з урахуванням границі текучості, розрахункової температури металу і товщини листів (пунктирною лінією показано порядок визначення).
ДСТУ Б В.2.6-183:2011
Для елементів конструкцій груп А і Б1 обов’язковим є визначення величини ударної в’язкості KCV, а для елементів групи Б2 - KCU для заданої в 5.2.3.2 температури випробувань.
Нормовані значення ударної в'язкості KCV і KCU листового прокату на поперечних зразках залежать від гарантованої мінімальної границі текучості сталі.
Для сталі з границею текучості < 360 МПа ударна в’язкість повинна бути не менше 35 Дж/см2, а для сталі з більш високою границею текучості не менше 50 Дж/см2.
Нормоване значення ударної в’язкості фасонного прокату на поздовжніх зразках призначається в залежності від класу міцності сталі на 20 Дж/см2 більше наведених в 5.2.3.3.
Додаткові вимоги за вуглецевим еквівалентом (5.2.1.5), механічними властивостями (5.2.1.6), міцністю металу зварного з’єднання (5.2.1.8) і ударної в’язкості (5.2.3) повинні бути наведені в проектній документації (специфікації на металопрокат).
Вимоги до розрахунку конструкцій
Розрахунок конструкцій резервуарів виконують за граничним станом у відповідності з ДБН В.1.2-14.
Навантаження та впливи
До постійних навантажень відноситься власна вага елементів конструкцій резервуарів.
До тимчасових довготривалих навантажень відносяться:
навантаження від ваги стаціонарного обладнання;
гідростатичний тиск продукту, що зберігається;
надлишковий внутрішній тиск або відносне розрідження в газовому просторі резервуара;
снігові навантаження із зменшеним нормативним значенням;
навантаження від ваги теплоізоляції;
температурні впливи;
впливи від деформації основи, які не супроводжуються докорінною зміною структури грунту.
До тимчасових короткочасних навантажень відносяться:
вітрові навантаження;
снігові навантаження з повним нормативним значенням;
навантаження від ваги людей, інструментів, ремонтних матеріалів;
навантаження, що виникають під час виготовлення, зберігання, транспортування, монтажу.
До особливих навантажень відносяться:
сейсмічні впливи;
аварійні навантаження, що пов’язані з порушенням технологічного процесу;
впливи від деформацій основи, що супроводжуються докорінною зміною структури грунту.
При визначенні навантаження від власної ваги елементів конструкцій резервуара необхідно використовувати значення номінальної товщини елементів. При перевірці несучої здатності конструкцій резервуара використовують значення розрахункової товщини елементів.
Значення коефіцієнтів надійності за навантаженнями необхідно приймати у відповідності з ДБН В.1.2-2 та ВБН В.2.2-58.2.
Нормативні і розрахункові характеристики матеріалів
Нормативні значення характеристики сталей приймають у відповідності з діючими стандартами і технічними умовами на металопрокат.
За умов експлуатації резервуарів при температурі вище ніж 100 °С необхідно враховувати зниження нормативних значень характеристик міцності сталі.
Методи визначення розрахункового опору металопрокату різних видів напруженого стану потрібно визначати відповідно до ДБН В.2.6-163 з використанням наступних значень коефіцієнтів надійності за матеріалом ут:
Ym = 1,05 для сталей ат < 390 МПа (ГОСТ 27772, ГОСТ 14637, ГОСТ 19281);
ут= 1,10 для сталей су т > 390 МПа (ГОСТ 19281, ГОСТ 6713).
Розрахунковий опір зварних з’єднань необхідно визначати згідно з ДБН В.2.6-163.
Врахування умов роботи
Виходячи із досвіду будівництва та експлуатації резервуарів, для забезпечення запасу міцності конструкцій резервуарів до настання граничного стану 1-ї і 2-ї груп згідно з ДБН В.1.2-14 необхідно враховувати коефіцієнти умов роботи ус відповідно до 5.3.6 та 5.3.7.
Врахування класу небезпеки
При розрахунках основних несучих конструкцій клас небезпеки резервуарів враховується введенням в умову міцності коефіцієнта надійності за відповідальністю уп, який приймається за таблицею 8.
Таблиця 8
|
Клас небезпеки |
|
|
І |
нУо |
|
II |
1,10 |
|
III |
1,05 |
|
IV |
1,00 |
Розрахунок стінки
Перевірка несучої здатності стінки резервуара включає:
розрахунок міцності при статичному навантаженні в умовах експлуатації і гідровипробувань;
перевірку стійкості при статичному навантаженні;
перевірку міцності і стійкості від сейсмічних впливів (у сейсмонебезпечних районах);
розрахунок малоциклової міцності (за необхідності визначення строку служби резервуара).
Міцність стінки при статичному навантаженні в умовах експлуатації перевіряють на дію навантаження від ваги продукту, що зберігається, і надлишкового тиску, при цьому коефіцієнт умови роботи слід приймати згідно з таблицею 3 (1.), п.3.23 ВБН В.2.2-58.2.
Міцність стінки при статичному навантаженні в умовах гідровипробувань перевіряють на дію навантаження від ваги води. Коефіцієнт умов роботи приймають:
ус= 0,9 для всіх поясів стінки;
ус = 1,2 для 1-го поясу стінки у вузлі з’єднання із днищем.
При сейсмічному впливі міцність стінки перевіряють на дію навантажень від:
сейсміки;
ваги продукту, що зберігається;
ваги конструкцій і теплоізоляції;
надлишкового тиску;
ваги снігового покриву.
Міцність стінки при циклічному навантаженні перевіряють за умови навантаження під час експлуатації, при цьому коефіцієнт умов роботи для всіх поясів стінки приймають ус= 1,0.
Стійкість стінки при статичному навантаженні перевіряють на дію навантажень від:
ваги конструкцій і теплоізоляції;
ваги снігового покриву;
вітрового впливу і відносного розрідження в газовому просторі.
Коефіцієнт умов роботи для всіх поясів стінки приймають ус- 1,0.
Стійкість стінки при сейсмічному впливі перевіряють на дію навантажень від:
сейсміки;
ваги продукту, що зберігається;
ваги конструкцій і теплоізоляції;
ваги снігового покриву.
Міцність і стійкість стінки при статичному навантаженні для кожного поясу стінки резервуара визначають у відповідності з ДБН В.2.6-163.
При розрахунку стінки резервуара на сейсмічні впливи:
необхідно враховувати такі складові навантажень на корпус резервуара:
підвищений тиск у продукті від низькочастотних гравітаційних хвиль на вільній поверхні, що виникають при горизонтальному сейсмічному впливі;
високочастотний динамічний вплив, обумовлений сумісним коливанням маси продукту і кругової циліндричної оболонки;
інерційні навантаження від елементів конструкції резервуара, які беруть участь у загальних динамічних процесах корпусу і продукту;
гідродинамічні навантаження на стінку, обумовлені вертикальними коливаннями грунту;
