ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ РЕЗЕРВУАР ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
VERTICAL CYLINDRICAL TANK FOR STORAGE OF LIQUIDS AND GASES

Изобретение относится к строительству и, в частности, к возведению больших вертикальных цилиндрических резервуаров на кольцевых фундаментах.
Известно, что осадки гибких пластин (гибких плит, днищ резервуаров) отличаются существенной неравномерностью при действии равномерной нагрузки (см. Горбунов-Посадов М.И. и др. Расчет конструкций на упругом основании. - М.: С.И. 1984, с. 208, 209). Осадки краев меньше осадки центра, поэтому возникают прогибы днищ резервуаров, затрудняющие их эксплуатацию.
Наиболее близким техническим решением является вертикальный цилиндрический резервуар (Патент RU 2171338 - аналог) с плоским днищем, усиленным в местах наибольших прогибов кольцевыми пластинами, которые соединены с нижними концами тяжей, а верхние концы тяжей соединены с цилиндрической оболочкой резервуара и имеют регулируемую длину.
Недостатком известного технического решения является увеличение трудоемкости при производстве земляных работ, так как необходимо заменить большую массу грунта под фундаментом резервуара на подушку из минерального грунта с послойным ее уплотнением. Также требуется предусматривать дополнительные мероприятия по усилению стенок резервуара ввиду возможных дополнительных деформаций при неравномерном деформировании грунтового основания днища резервуара.
Известен вертикальный цилиндрический резервуар, включающий кровлю, вертикальную стенку и плоское днище, свайный фундамент с кольцевым ростверком (Патент RU 2228416 - прототип).
Недостатком указанного резервуара является возможность возникновения в днище дополнительных больших напряжений, обусловленных неравномерной деформацией грунтового основания под резервуаром, что приводит к снижению общей эксплуатационной надежности сооружения.
Техническим результатом является повышение общей эксплуатационной надежности за счет обеспечения равномерности осадок днища резервуара в период эксплуатации.
Технический результат достигается за счет того, что в вертикальном цилиндрическом резервуаре, включающем кровлю, вертикальную стенку, свайный фундамент с кольцевым ростверком под стенками резервуара, плоское днище и систему гибких элементов, согласно изобретению, за вертикальной стенкой расположены пространственные колонны, устроенные на уширениях кольцевого ростверка, поверх колонн установлено структурное покрытие, при этом в качестве гибких элементов используются тяжи с регулируемой длиной, которые соединены с днищем резервуара гибкими связями, расположенными с заданным шагом в плане и проходящими через устроенные в крышке резервуара герметичные направляющие.
Новизна предлагаемого решения заключается в том, что гибкое днище резервуара объединяется с системой вертикально расположенных тяжей, исходящих из узлов структурного покрытия и проходящих через устроенные в крышке резервуара герметичные направляющие. Тяжи имеют устройство для регулирования их длины и за счет этого обеспечивают возможность выравнивания неравномерных деформаций днища резервуара, а также снижают влияние горизонтальных нагрузок при сейсмических воздействиях на данное сооружение, а именно: основная масса резервуара «вывешена» на гибких тяжах, выполняющих демпфирующие функции при сейсмическом воздействии на резервуар.
Количество тяжей определяется исходя из требуемой нагрузки на тяж в зависимости от возможной величины перемещения гибкого днища резервуара, а также в соответствии с технологическими требованиями.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид резервуара в сечении. На фиг. 2 показан вид сверху.
Вертикальный цилиндрический резервуар для хранения жидкостей и газов, включающий кровлю 1, вертикальную стенку 2, свайный фундамент 3 с кольцевым ростверком 4 под стенками резервуара, плоское днище 5 и систему гибких элементов, в качестве которых используются тяжи 6 с регулируемой длиной. За вертикальной стенкой 2 расположены пространственные колонны 7, устроенные на уширениях 8 (фиг. 2) кольцевого ростверка 4, поверх колонн 7 установлено структурное покрытие 9. Тяжи 6 соединены с днищем 5 резервуара шарнирно, расположены с заданным шагом в плане и проходят через устроенные в кровле 1 резервуара герметичные направляющие 10. Свободное пространство между направляющими 10 и стенкой резервуара 2 заполняют различного рода жидкостями до максимального уровня 11. В процессе гидроиспытаний или во время непосредственной эксплуатации резервуара возможно выявление неравномерных деформаций 12 в основании плоского днища 5, которые устраняются путем регулирования длины тяжей 6.
Резервуар возводится следующим образом.
Изготавливают свайный фундамент 3 с кольцевым ростверком 4. В местах опирания пространственных колонн выполняют уширения 8 в кольцевом ростверке 4. Изготавливают плоское днище резервуара 5 с предварительно размещенными в его теле закладными деталями для крепления тяжей 6, которые расположены с расчетным шагом в плане. Затем одновременно возводят стенку резервуара 2 и пространственные колонны 7 на уширениях 8 на кольцевом ростверке 4. После устройства стенки резервуара 2 начинается монтаж кровли резервуара 1 с устроенными в ней герметичными направляющими 10 для тяжей 6. После завершения работ по монтажу кровли резервуара 1 устраивается структурное покрытие 9 над кровлей резервуара 1, опирающееся на пространственные колонны 7. Далее выполняется сопряжение тяжей 6 с закладными деталями в днище резервуара 5 и с нижними узлами структурного покрытия 9 с помощью герметичных направляющих 10. Затем тяжи 6 преднапрягают, используя устройство регулировки длины. После выполнения гидроиспытаний и заполнения резервуара до максимального уровня 11 возникшие неравномерные деформации днища резервуара 5 в случае необходимости выравнивают путем дополнительного натяжения тяжей 6.