Projektowanie wybranych stalowych konstrukcji powłokowych z przykładami obliczeń

Przedmowa XIX Wykaz ważniejszych skrótów XXIII 1. Ogólne zasady projektowania powłok z uwagi na stateczność 1 1.1. Wstęp 1 1.2. Nośność wyboczeniowa powłoki walcowej 5 1.2.1. Powłoka walcowa poddana ściskaniu osiowemu 5 1.2.1.1. Wprowadzenie 5 1.2.1.2. Stateczność powłoki walcowej ściskanej osiowo. Rozwiązanie analityczne 7 1.2.1.3. Stateczność powłoki walcowej ściskanej osiowo. Rozwiązanie numeryczne 11 1.2.1.4. Oszacowanie nośności wyboczeniowej powłoki walcowej ściskanej osiowo na podstawie zaleceń normowych 12 1.2.1.5. Badania laboratoryjne nośności ściskanych wzdłużnie powłok walcowych 15 1.2.1.6. Stateczność powłoki walcowej ściskanej osiowo – stany pokrytyczne 17 1.2.2. Powłoka walcowa poddana ściskaniu promieniowemu 21 1.2.2.1. Wprowadzenie 21 1.2.2.2. Rozwiązanie analityczne 21 1.2.2.3. Rozwiązanie numeryczne 23 1.2.2.4. Oszacowanie nośności wyboczeniowej na podstawie zaleceń normowych 24 1.2.3. Powłoka walcowa poddana skręcaniu 27 1.2.3.1. Wprowadzenie 27 1.2.3.2. Rozwiązanie analityczne 27 1.2.3.3. Rozwiązanie numeryczne 30 1.2.3.4. Oszacowanie nośności wyboczeniowej na podstawie zaleceń normowych 31 1.3. Nośność wyboczeniowa powłoki stożkowej 33 1.3.1. Wprowadzenie 33 1.3.2. Stateczność powłoki stożkowej ściskanej osiowo 34 1.3.3. Stateczność powłoki stożkowej obciążonej ciśnieniem na powierzchni bocznej 41 1.3.4. Oszacowanie nośności wyboczeniowej powłoki stożkowej ściskanej na powierzchni bocznej 43 1.3.5. Stateczność skręcanej powłoki stożkowej 46 1.3.6. Oszacowanie nośności wyboczeniowej skręcanej powłoki stożkowej 48 1.3.7. Nośność wyboczeniowa powłoki stożkowej – komentarze do zapisów normowych 51 1.4. Nośność wyboczeniowa powłoki sferycznej 53 1.4.1. Wprowadzenie 53 1.4.2. Stateczność powłoki sferycznej obciążonej ciśnieniem. Rozwiązanie analityczne 55 1.4.3. Stateczność powłoki sferycznej obciążonej ciśnieniem. Rozwiązanie numeryczne – analiza LBA 62 1.4.4. Nośność wyboczeniowa powłok sferycznych według zaleceń ECCS 64 1.4.5. Analizy GMNIA powłoki w postaci wycinka sfery 72 1.4.5.1. Wprowadzenie 72 1.4.5.2. Rodzaje rozpatrywanych imperfekcji 73 1.4.5.3. Generacja geometrii na potrzeby analizy GMNIA 74 1.4.5.4. Analizy GMNIA 75 1.4.5.5. Wnioski z wykonanych analiz 81 1.5. Projektowanie powłok stalowych według kryteriów normy PN-EN 1993-1-6 82 1.5.1. Wprowadzenie 82 1.5.2. Stan graniczny uplastycznienia (LS1) 84 1.5.2.1. Projektowanie naprężeniowe 84 1.5.2.2. Projektowanie na podstawie globalnych analiz numerycznych MNA lub GMNA 86 1.5.2.3. Projektowanie bezpośrednie 87 1.5.3. Stan graniczny uplastycznienia cyklicznego (LS2) 87 1.5.3.1. Projektowanie naprężeniowe 87 1.5.3.2. Projektowanie na podstawie globalnych analiz MNA i GMNA 88 1.5.3.3. Projektowanie bezpośrednie 89 1.5.4. Stan graniczny wyboczenia (LS3) 89 1.5.4.1. Wprowadzenie 89 1.5.4.2. Wymiarowanie na podstawie stanu naprężenia 90 1.5.4.3. Wymiarowanie na podstawie globalnych analiz numerycznych MNA i LBA 94 1.5.4.4. Projektowanie na podstawie globalnej analizy numerycznej GMNIA 97 1.5.5. Stan graniczny zmęczenia wysokocyklowego (LS4) 103 1.5.5.1. Wprowadzenie 103 1.5.5.2. Projektowanie naprężeniowe 104 1.5.5.3. Sprawdzenie stanu granicznego zmęczenia (LS4) z wykorzystaniem numerycznej analizy globalnej LA lub GNA 105 Normy 106 Literatura 107 2. Silosy i zasobniki 111 2.1. Wprowadzenie 111 2.2. Obciążenia silosów i zasobników 119 2.2.1. Wprowadzenie 119 2.2.2. Podstawowe pojęcia 121 2.2.3. Normy związane z projektowaniem stalowych silosów i zasobników 122 2.2.4. Klasyfikacja obciążeń 122 2.2.5. Sytuacje obliczeniowe i kombinacje obciążeń wg PN-EN 1990 125 2.2.5.1. Kombinacje oddziaływań w klasie oceny oddziaływań 1 127 2.2.5.2. Kombinacje oddziaływań w klasach oceny oddziaływań 2 i 3 127 2.2.5.3. Kombinacje oddziaływań w stanach granicznych nośności 128 2.2.5.4. Kombinacje oddziaływań w stanach granicznych użytkowalności 132 2.2.5.5. Sytuacje projektowe przy różnych układach geometrycznych silosów 134 2.2.5.6. Sytuacje obliczeniowe wynikające ze specyficznych rozwiązań 139 2.2.6. Właściwości materiałów rozdrobnionych i zbrylonych 140 2.2.7. Obciążenia pionowych ścian 145 2.2.7.1. Silosy smukłe 146 2.2.7.2. Silosy niskie i średniej smukłości 159 2.2.7.3. Silosy retencyjne 166 2.2.7.4. Silosy zawierające materiały sypkie napowietrzane 167 2.2.7.5. Różnice temperatury między składowanym ośrodkiem a konstrukcją ściany silosu 167 2.2.7.6. Obciążenia w silosach prostopadłościennych 169 2.2.8. Obciążenia stożkowych lejów i płaskich den 169 2.2.8.1. Klasyfikacja den silosów i zasady obliczania parć na dna silosów 169 2.2.8.2. Metoda bazowa 171 2.2.8.3. Parcie pionowe na płaskie dna w silosach smukłych 172 2.2.8.4. Parcie pionowe na płaskie dna w silosach niskich i średniej smukłości 173 2.2.8.5. Parcie w lejach stromych 174 2.2.8.6. Parcie w lejach płytkich 175 2.2.8.7. Metody alternatywne obliczania parcia w lejach 176 2.2.8.8. Parcie na leje przy napełnianiu 177 2.2.8.9. Leje w silosach z materiałem napowietrzanym 179 2.2.9. Badania właściwości materiałów rozdrobnionych i zbrylonych 179 2.2.9.1. Dobór i przygotowanie próbek 179 2.2.9.2. Ciężar objętościowy γ 179 2.2.9.3. Współczynnik tarcia materiału o ścianę μ 180 2.2.9.4. Kąt tarcia wewnętrznego materiału ϕi 180 2.2.9.5. Iloraz parcia bocznego K 181 2.2.9.6. Kohezja c 181 2.2.9.7. Bazowy współczynnik parcia lokalnego ośrodka Cop 181 2.2.10. Ustalenie właściwości materiałów rozdrobnionych i zbrylonych 182 2.2.11. Obciążenia wybuchem pyłu. Zasady obliczeń na wybuchy 183 2.3. Podstawy projektowania silosów stalowych 186 2.3.1. Wymagania ogólne 186 2.3.2. Zarządzanie niezawodnością 186 2.3.3. Stany graniczne 188 2.3.4. Oddziaływania i czynniki środowiskowe 189 2.3.5. Właściwości materiałów i parametry geometryczne niezbędne w projektowaniu 189 2.3.6. Modelowanie silosu w celu określenia efektów oddziaływań 190 2.3.7. Efekty oddziaływań do weryfikacji poszczególnych stanów granicznych 190 2.3.8. Trwałość i odporność ogniowa 191 2.3.9. Właściwości materiałów 191 2.3.10. Podstawy obliczeń konstrukcyjnych i wymiarowania 192 2.3.10.1. Stany graniczne nośności 192 2.3.10.2. Analiza silosów o konstrukcji powłokowej 192 2.3.10.3. Analiza silosów o konstrukcji skrzyniowej 195 2.3.10.4. Równoważne cechy ortotropowe ścian z blach profilowanych 196 2.3.10.5. Wymiarowanie płaszczy silosów walcowych 198 2.3.10.6. Wymiarowanie stożkowych lejów wysypowych 231 2.3.10.7. Obliczanie stożkowych dachów silosów 239 2.3.10.8. Projektowanie styków przejściowych oraz pierścieniowych dźwigarów podporowych 240 2.3.11. Obliczanie silosów prostopadłościennych 257 2.3.11.1. Wprowadzenie 257 2.3.11.2. Klasyfikacja form konstrukcyjnych 258 2.3.11.3. Nośność nieużebrowanych ścian pionowych 259 2.3.11.4. Nośność ścian silosów wykonanych z blach użebrowanych lub profilowanych 259 2.3.11.5. Silosy z wewnętrznymi ściągami 262 2.3.11.6. Nośność lejów ostrosłupowych 265 2.3.11.7. Żebra pionowe ścian silosów skrzyniowych 266 2.3.11.8. Stan graniczny użytkowalności silosów skrzyniowych 267 2.3.12. Reguły uproszczone dla silosów walcowych w klasie konsekwencji CC1 267 2.3.12.1. Kombinacje obciążeń dla klasy konsekwencji CC1 268 2.3.12.2. Oszacowanie efektów oddziaływań 268 2.3.12.3. Ocena stanu granicznego nośności 268 2.3.13. Wyrażenia na naprężenia błonowe w lejach stożkowych 274 2.3.13.1. Równomierne ciśnienie p0 na ściany stożka z towarzyszącym obciążeniem stycznym (tarcie) μ p0 275 2.3.13.2. Ciśnienie zmienne liniowo w przedziale od wartości p1 w wierzchołku do wartości p2 w strefie przejściowej z towarzyszącym obciążeniem stycznym (tarcie) μ p 275 2.3.13.3. Ciśnienie odcinkowo zmienne ze zmianą na poziomie h1 i bez składowej stycznej 275 2.3.13.4. Wzory zgodne z ogólną teorią rozkładu parcia w leju stożkowym 276 2.3.14. Rozkład ciśnienia wiatru na ściany silosów walcowych 277 Normy 279 Literatura 281 3. Zbiorniki 283 3.1. Wstęp 283 3.2. Charakterystyka konstrukcji powłokowych 284 3.3. Konstrukcje z blach stalowych 289 3.3.1. Rodzaje konstrukcji z blach 289 3.3.2. Zbiorniki na paliwa płynne 297 3.3.3. Zbiorniki na wodę 306 3.3.4. Zbiorniki ze stali nierdzewnej 308 3.3.5. Zbiorniki emaliowane 314 3.4. Charakterystyka podstawowych norm dotyczących projektowania walcowych stalowych zbiorników na ciecze 317 3.4.1. Normy wykorzystywane w obliczaniu zbiorników stalowych 317 3.4.2. PN-EN 1991-4:2008. Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje. Część 4: Silosy i zbiorniki 318 3.4.3. PN-EN 1993-1-6:2007. Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-6: Wytrzymałość i stateczność konstrukcji powłokowych 318 3.4.4. PN-EN 1993-4-2:2009. Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 4-2: Zbiorniki 321 3.4.5. PN-EN 14015:2010. Specyfikacja dotycząca projektowania i wytwarzania na miejscu zbiorników pionowych, o przekroju kołowym, z dnem płaskim, naziemnych, stalowych, spawanych, na ciecze o temperaturze otoczenia i wyższej 326 3.4.6. PN-EN ISO 28765:2016. Emalie szkliste i porcelanowe. Projektowanie zbiorników stalowych, skręcanych śrubami, do przechowywania lub oczyszczania wody lub ścieków i osadów komunalnych lub przemysłowych 332 3.4.7. PN-EN 13445-1:2014. Nieogrzewane płomieniem zbiorniki ciśnieniowe 334 3.4.8. Podsumowanie 334 3.5. Obliczanie zbiorników 335 3.5.1. Obciążenia zbiorników 335 3.5.2. Materiały 337 3.5.3. Obliczenia statyczne i sprawdzanie stanów granicznych nośności 338 3.6. Zbiorniki walcowe pionowe z dachem stałym 342 3.6.1. Kształtowanie zbiorników i zalecenia konstrukcyjne 342 3.6.2. Obliczanie płaszcza zbiornika 347 3.6.3. Dach zbiornika 350 3.6.4. Dno zbiornika 357 3.7. Zbiorniki z dachem pływającym 363 3.7.1. Kształtowanie zbiornika 363 3.7.2. Obliczanie płaszcza zbiornika 363 3.7.3. Dach zbiornika 366 3.8. Zbiorniki wieżowe na wodę 368 Normy i akty prawne 381 Literatura i źródła internetowe 383 4. Rurociągi 387 4.1. Zagadnienia ogólne 387 4.1.1. Informacje wstępne i klasyfikacja 387 4.1.2. Części składowe rurociągów 389 4.1.3. Ochrona przed korozją 391 4.1.4. Szczególne zagadnienia projektowania rurociągów innych niż podziemne 397 4.2. Podstawy projektowania 399 4.2.1. Ogólna procedura 399 4.2.2. Obliczanie naprężeń w rurociągach 400 4.2.3. Uproszczona metoda sprawdzania stanu granicznego nośności 404 4.2.4. Metoda analizy przy niespełnieniu warunków stosowania metody uproszczonej 406 4.3. Stany graniczne 407 4.3.1. Formy zniszczenia 407 4.3.2. Stany graniczne nośności 407 4.3.2.1. LS1: Rozerwanie 407 4.3.2.2. LS2: Odkształcenia plastyczne 407 4.3.2.3. LS3: Deformacja trwała i warunki stateczności 408 4.3.2.4. LS4: Zmęczenie 409 4.3.2.5. LS5: Wyciek w wyniku nieszczelności 410 4.3.3. Stany graniczne użytkowalności 410 4.3.3.1. LS6: Owalizacja i ugięcia 410 4.3.3.2. LS7: Drgania 410 4.3.3.3. LS8: Nieszczelność 410 4.4. Kombinacje oddziaływań i współczynniki częściowe 411 4.4.1. Postanowienia ogólne 411 4.4.2. Stany graniczne nośności 411 4.4.3. Stany graniczne użytkowalności 412 4.5. Materiały i wyroby 413 4.5.1. Stal rurociągu. 413 4.5.1.1. Właściwości mechaniczne i spawalnicze 413 4.5.1.2. Ciągliwość 414 4.5.2. Stal spoiwa 414 4.5.2.1. Właściwości mechaniczne 414 4.5.2.2. Ciągliwość 414 4.5.3. Łączniki mechaniczne 415 4.5.4. Rury i połączenia rur 415 4.5.4.1. Asortyment i wymagania 415 4.5.4 2. Odchyłki i karby technologiczne w rurach ze szwem 420 4.5.4 3. Pęknięcia rurociągów 421 4.6. Metody badań i projektowanie na podstawie badań 424 4.7. Modele obliczeniowe i metody analizy 424 4.7.1. Postanowienia ogólne 424 4.7.2. Modele prętowe i metody analizy 426 4.7.2.1. Uwagi wstępne 426 4.7.2.2. Podstawy teorii sprężystego pręta zakrzywionego 427 4.7.2.3. Modelowanie numeryczne w ujęciu MES 428 4.7.3. Metody analizy 428 4.8. Zagadnienia wymiarowania 429 4.8.1. Dobór optymalnej średnicy i wymaganej grubości ścianki rury 429 4.8.2. Sprawdzanie stanu granicznego nośności 432 4.8.3. Trwałość zmęczeniowa 435 4.8.4. Sprawdzanie stanu granicznego użytkowalności 437 Normy 438 Literatura 440 Przykład I. Silos z blach nieprofilowanych 443 PI.1. Dane projektowe 443 PI.1.1. Założenia 443 PI.1.2. Dane techniczne 443 PI.2. Oddziaływania 444 PI.2.1. Obciążenie ciężarem własnym 444 PI.2.2. Oddziaływania zmienne 444 PI.3. Naprężenia oraz siły wewnętrzne w części walcowej silosu 452 PI.3.1. Południkowa siła ściskająca nxf w ściance w stanie pełnego napełnienia silosu 452 PI.3.2. Południkowa siła ściskająca nxe w ściance w stanie opróżniania silosu 452 PI.3.3. Wypadkowa obciążenia lokalnego Fpe oraz moment Mbase 452 PI.3.4. Naprężenia ściskające w dolnej części płaszcza wywołane momentem Mbase 452 PI.3.5. Naprężenia ściskające w dolnej części płaszcza wywołane parciem symetrycznym przy opróżnianiu 453 PI.3.6. Naprężenia ściskające w ściankach silosu od obciążenia śniegiem 453 PI.3.7. Naprężenia ściskające w ściankach silosu od ciężaru własnego 453 PI.3.8. Wartości charakterystyczne i obliczeniowe naprężeń całkowitych 453 PI.4. Naprężenia oraz siły wewnętrzne w fartuchu 453 PI.4.1. Moment Mbase od wypadkowej obciążenia lokalnego 453 PI.4.2. Naprężenia ściskające w dolnej części fartucha wywołane momentem Mbase 454 PI.4.3. Naprężenia ściskające w dolnej części fartucha wywołane parciem symetrycznym przy opróżnianiu 454 PI.4.4. Naprężenia ściskające w fartuchu od obciążenia śniegiem 454 PI.4.5. Naprężenia ściskające w fartuchu od ciężaru własnego 454 PI.4.6. Wartości charakterystyczne i obliczeniowe naprężeń całkowitych 454 PI.5. Naprężenia oraz siły wewnętrzne w leju 455 PI.5.1. Południkowa siła błonowa nϕh,Ed na jednostkę obwodu na górnym brzegu leja 455 PI.5.2. Maksymalne obliczeniowe naprężenie ściskające σuθ,Ed 456 PI.6. Warunki nośności części cylindrycznych 458 PI.6.1. Wyboczenie płaszcza w warunkach osiowego ściskania 458 PI.6.2. Wyboczenie fartucha w warunkach osiowego ściskania 461 PI.6.3. Niestateczność w warunkach ciśnienia zewnętrznego 462 PI.7. Warunki nośności leja stożkowego 463 PI.7.1. Rozerwanie styku przejściowego 463 PI.7.2. Mechanizm plastyczny w strefie przejściowej 464 PI.7.3. Wyboczenie ścianki leja 464 PI.8. Warunki nośności styku przejściowego silosów podpartych równomiernie 467 PI.8.1. Nośność plastyczna na podstawie analizy sprężystej 467 PI.8.2. Nośność plastyczna na podstawie analizy plastycznej 467 PI.8.3. Nośność ze względu na wyboczenie giętne pierścienia styku przejściowego 468 PI.8.4. Nośność ze względu na wyboczenie giętno-skrętne pierścienia styku przejściowego 469 Przykład II. Silos z blach profilowanych poziomo 471 PII.1. Dane projektowe 471 PII.1.1. Założenia 471 PII.1.2. Dane techniczne 471 PII.2. Oddziaływania 472 PII.2.1. Oddziaływania stałe 472 PII.2.2. Oddziaływania zmienne 472 PII.3. Naprężenia oraz siły wewnętrzne w części walcowej silosu 480 PII.3.1. Południkowa siła ściskająca nxf w ściance w stanie pełnego napełnienia silosu 480 PII.3.2. Południkowa siła ściskająca nxe w ściance w stanie opróżniania silosu 481 PII.3.3. Południkowa siła ściskająca nxM w ściance silosu spowodowana wypadkową obciążenia lokalnego w stanie opróżniania 481 PII.3.4. Południkowa siła ściskająca nx w ściance silosu spowodowana innym oddziaływaniami 482 PII.3.5. Równoleżnikowa siła rozciągająca nqf w ściance w stanie pełnego napełnienia silosu (wartość obliczeniowa) 483 PII.3.6. Równoleżnikowa siła rozciągająca nqe w ściance w stanie opróżniania silosu (wartość obliczeniowa) 483 PII.4. Warunki nośności dla płaszcza silosu 483 PII.4.1. Nośność wyboczeniowa ścianki z pominięciem sztywności poszycia 483 PII.4.2. Nośność wyboczeniowa ścianki z uwzględnieniem sztywności poszycia 485 PII.4.3. Nośność wyboczeniowa ścianki, usztywnionej żebrami, traktowanej jak powłoka ortotropowa 486 PII.4.4. Nośność wyboczeniowa ścianki pod wpływem ciśnienia zewnętrznego, częściowego podciśnienia lub oddziaływania wiatru 490 PII.4.5. Nośność plastyczna poszycia silosu 492 Przykład III. Zbiornik z dachem pływającym 493 PIII.1. Dane projektowe 493 PIII.2. Kształtowanie zbiornika 494 PIII.3. Dach pływający dwupowłokowy 495 PIII.3.1. Oddziaływania stałe 497 PIII.3.2. Sprawdzenie warunków pływalności dachu 498 PIII.3.2.1. Przypadek obciążenia nr 1 – zanurzenie dachu w stanie eksploatacyjnym 499 PIII.3.2.2. Przypadek obciążenia nr 2 – stan awaryjny I – zanurzenie dachu przy obciążeniu wodą opadową 499 PIII.3.2.3. Przypadek obciążenia nr 3 – stan awaryjny II – zanurzenie dachu przy rozszczelnieniu dwóch sąsiednich komór 499 PIII.3.3. Sprawdzenie warunku nośności płyty dolnej dachu 501 PIII.3.4. Sprawdzenie warunku nośności żebra usztywniającego 502 PIII.3.5. Obliczenia modelu MES płyty dolnej dachu 504 PIII.3.6. Wymiarowanie podpieraka dachowego 506 PIII.4. Płaszcz zbiornika 512 PIII.4.1. Dobór grubości pasów płaszcza 512 PIII.5. Usztywnienie płaszcza zbiornika 518 PIII.5.1. Pierścień brzegowy 518 PIII.5.2. Oddziaływania wiatru 518 PIII.5.3. Pierścień wieńczący (wiatrowy) 521 PIII.5.3.1. Wstępne kształtowanie pierścienia z warunku sztywności 522 PIII.5.3.2. Obliczenie momentów i sił osiowych w pierścieniu oraz sprawdzenie warunków wytrzymałości i sztywności pierścienia 524 PIII.5.4. Pierścienie pośrednie 528 PIII.5.4.1. Sprawdzenie stateczności lokalnej płaszcza wg PN-EN 1993-4-2 529 PIII.5.4.2. Sprawdzenie stateczności lokalnej płaszcza wg PN-EN 14015/J.4 531 PIII.6. Dno zbiornika 533 PIII.6.1. Przyjęcie konstrukcyjne grubości blach i wymiarów pierścienia obwodowego 533 PIII.6.2. Sprawdzenie połączenia płaszcza z dnem 535 PIII.6.2.1. Zebranie obciążeń 536 PIII.6.2.2. Rozkład sił wewnętrznych w powłoce walcowej 536 PIII.6.2.3. Sprawdzenie naprężeń zastępczych w styku płaszcza z dnem 541 PIII.6.2.4. Sprawdzenie naprężeń zastępczych w płaszczu w miejscu maksymalnego momentu ujemnego 542 PIII.6.2.5. Sprawdzenie naprężeń zastępczych w płaszczu w miejscu maksymalnej siły obwodowej 543 PIII.6.2.6. Sprawdzenie naprężeń w pierścieniu obwodowym dna 544 PIII.6.2.7. Sprawdzenie naprężeń zastępczych z uwzględnieniem podatności podłoża 544 PIII.6.2.8. Obliczenie połączenia płaszcza z dnem wg PN-EN 1993-1-6/Załącznik C 548 PIII.7. Sprawdzenie stateczności położenia zbiornika 549 PIII.7.1. Określenie ciężaru skorodowanej konstrukcji zbiornika 550 PIII.7.2. Określenie wypadkowej oddziaływania wiatru na płaszcz zbiornika 552 PIII.7.3. Sprawdzenie stateczności pustego zbiornika na obrót 552 PIII.7.4. Sprawdzenie stateczności pustego zbiornika na przesunięcie 553 Przykład IV. Zbiornik wieżowy 555 PIV.1. Przedmiot projektu 555 PIV.2. Kształtowanie zbiornika wodnego 555 PIV.2.1. Forma i konstrukcja 555 PIV.2.2. Optymalizacja kształtu 555 PIV.3. Dane projektowe 559 PIV.4. Zestawienie obciążeń 561 PIV.5. Obliczenia statyczne 577 PIV.5.1. Założenia 577 PIV.5.2. Etap pierwszy obliczeń statycznych – stan błonowy 578 PIV.5.3. Etap drugi – Obliczenia statyczne według teorii zgięciowej – uwzględnienie zaburzeń stanu błonowego 581 PIV.6. Wymiarowanie wybranych elementów konstrukcyjnych 588 PIV.6.1. Poz. 1. – Płyta kołowa dachowa 588 PIV.6.2. Poz. 2. – Dach stożkowy zbiornika wodnego 588 PIV.6.3. Poz. 3. – Płaszcz zbiornika wodnego – powłoka stożkowa dolna 591 PIV.6.4. Poz. 4. – Płyta kołowa denna 598 PIV.6.5. Poz. 5. – Trzon konstrukcji wsporczej 599 PIV.6.5.1. Zestawienie obciążeń 599 PIV.6.5.2. Obliczenia statyczne 600 PIV.6.5.3. Sprawdzenie stanów granicznych powłoki walcowej trzonu 600 PIV.7. Stateczność położenia – sytuacja obliczeniowa EQU 606 PIV.7.1. Stateczność na obrót 606 PIV.7.2. Stateczność na przesunięcie poziome 608 PIV.8. Obliczenia konstrukcji zbiornika programem ARSAP 609 PIV.8.1. Założenia 609 PIV.8.2. Rezultaty obliczeń MES 610 PIV.8.3. Podsumowanie 615 Przykład V. Rurociąg magistrali przesyłowej 617 PV.1. Założenia 617 PV.2. Dobór grubości ścianki rury i sprawdzenie naprężeń wg ST-IGG-0901:2013 618 PV.3. Obliczenia zgodnie z PN-EN 1993-4-3 – ciśnienie wewnętrzne + oddziaływania zewnętrzne 620 PV.4. Obliczenia zgodnie z PN-EN 1993-4-3 – bez ciśnienia wewnętrznego + oddziaływania zewnętrzne 630 PV.5. Analiza metodą elementów skończonych (MES) 638 Normy i akty prawne do przykładów PI-PV 645 Literatura do przykładów PI-PV 646