Расчет плавающей крыши

Для создания плавучести плавающей крыши прежде всего необходимо определить объем погруженной части понтонного кольца крыши, обеспечивающий достаточную для плавания выталкивающую силу. Условие плавания крыши можно записать так:

гдеG - масса крыши;

ρ - плотность жидкости;

V - объем погруженной части понтонного кольца.

Расчет плавучести производят на воду и на нефтепродукт, т. е. в расчет вводят плотность воды ρ_в и плотность нефти или нефтепродукта ρ_н.

Распределенную нагрузку q, действующую на крыша, можно определить по формуле

где G_н.к. - и G_ст - масса соответственно крыши и одной стойки;

n - число стоек;

r - радиус крыши.

Прогиб крыши под действием нагрузки q будет

где D - цилиндрическая жесткость

х - текущая координата радиуса с началом в центре крыши.

Максимальный прогиб крыши будет (при х = 0)

(11)

или при коэффициенте Пуассона μ=0,3 (для стали)

(12)

где δ - толщина крыши.

Конструктивный прогиб для стока воды к водоприемникам

f_k = 0,01r

Таким образом, суммарный прогиб

Нагрузка на опорную стойку для понтонного кольца приближенно

где G_n.к - масса понтонного кольца;

n_п.к - число стоек под кольцом.

Напряжения в стойке

где F_ст - площадь поперечного сечения стойки;

- коэффициент запаса устойчивости (для стоек под понтонным кольцом определяют с коэффициентом приведенной длины).

Задавшись величиной местного прогиба крыши, можно определить расстояние между стойками. Обозначим расстояние между концентрическими окружностями, по которым размещены стойки, а. Тогда прогиб между ними будет:

где - толщина крыши;

N_к - нагрузка на одну стойку.

В среднем расстояние между стойками в радиальном и кольцевом направлениях (по хорде) принимают равным 1000 , не более, округляя эту величину до ближайшего целого (по числу стоек).