Analiza wpływu oddziaływań termicznych w cylindrycznym sprężonym zbiorniku na wodę

• Autorzy: Wróblewski Roman , Szołomicki Jerzy

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0054.9979

Warianty tytułu

EN

Analysis of the influence of thermal effects on a cylindrical prestressed water tank

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki analiz cylindrycznego zbiornika sprężonego z uwzględnieniem oddziaływań termicznych oraz zmiennego poziomu wody. Obliczenia statyczne przeprowadzono metodą elementów skończonych z wykorzystaniem modeli obrotowo-symetrycznych po kalibracji modelu powłokowego na podstawie wyników z modelu bryłowego (3D). W wyniku obliczeń ustalono wpływ sił wewnętrznych na rozstaw kabli sprężających w SGN i SGU z uwzględnieniem dwóch wariantów obciążenia temperaturą, która była czynnikiem podlegającym ocenie. Zaproponowano również wartość współczynnika kombinacyjnego dla obciążenia temperaturą w kombinacji quasi-stałej oraz podano propozycję uwzględnienia nieliniowego rozkładu temperatury na grubości ściany w wyznaczaniu momentów zginających w ścianach zbiorników.

EN

Results of the analyses of a cylindrical prestressed tank taking into account thermal effects and the variable water level are presented. Static calculations were carried out using the finite element method with rotationally symmetric models after the shell model had been calibrated on the basis of the results from the solid (3D) model. As a result of the calculations, the influence of the internal forces on the spacing of the prestressing cables in the ultimate and serviceability limit states was determined, taking into account two variants of temperature loading, which was the factor under evaluation. A value for the combination factor in the quasi-permanent load combination is also proposed, together with a suggestion to take into account the non-linear temperature distribution across the wall thickness when determining the bending moments in the tank walls.

Słowa kluczowe

PL

konstrukcja sprężona; zbiornik cylindryczny; zbiornik na wodę; oddziaływanie termiczne; gradient temperatury

EN

prestressed structure; cylindrical tank; thermal effect; temperature gradient; water tank

• Wydawca: Fundacja Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa
• Czasopismo: Inżynieria i Budownictwo
• Rocznik: 2025
• Tom: R. 81, nr 1
• Strony: 53--57
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., il.

Twórcy

autor

Wróblewski Roman

• Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego

• https://orcid.org/0000-0001-9472-2853

autor

Szołomicki Jerzy

• Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego

• https://orcid.org/0000-0002-1339-4470

Bibliografia

• [1] Ghali A.: Circular Storage Tanks and Silos. 2014. Doi: 10.1201/b16887.
• [2] PN-EN 1992-1-3 Eurokod 2: Projektowanie konstrukcji z betonu. Część 3: Silosy i zbiorniki na ciecze.
• [3] Halicka A., Jabłoński Ł.: Klasa szczelności a zbrojenie zbiornika, Inżynieria i Budownictwo, nr 3, s. 146-150, 2015.
• [4] Halicka A., Franczak-Balmas D., Jabłoński Ł.: Próby szczelności żelbetowych zbiorników na ciecze: kryteria i procedury oraz przyczyny ujawnionych nieszczelności, Inżynieria i Budownictwo, nr 11-12, s. 485-498, 2022.
• [5] PN-EN 1992-1-1 Eurokod 2: Projektowanie konstrukcji z betonu. Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.
• [6] PN-EN 1991-4 Eurokod 1 - Oddziaływania na konstrukcje – Część 4: Silosy i zbiorniki.
• [7] PN-EN 1991-1-5 Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje – Część 1-5: Oddziaływania ogólne - Oddziaływania termiczne.
• [8] Halicka A., Franczak-Balmas D.: Żelbetowe zbiorniki na ciecze i materiały sypkie. Wydawnictwo Naukowe PWN, 2020.
• [9] Piotrkowski P.M., Godycki-Ćwirko T.: Badania rozkładu temperatury na grubości płaszcza żelbetowego zbiornika oczyszczalni ścieków w okresie zimowym, XVI Konferencja naukowo-techniczna: Zbiorniki na materiały sypkie i ciecze, obiekty przemysłowe oraz hydrotechniczne (ZBIORNIKI 2018), 2018, Wrocław, Polska, 2018.
• [10] Ciesielski R., i in.: Budownictwo betonowe, t. XIII, Silosy, zbiorniki, maszty. Arkady, 1966.
• [11] Orosz A.: Effects of temperature upon reinforced concrete cooling towers, PERIOD. POLYTECH. - CIV. ENGNG., t. 25, nr 1-2,1981, 1981.
• [12] PN-89/B-03262 Zbiorniki żelbetowe na materiały sypkie i kiszonki. Obliczenia statyczne i projektowanie.
• [13] Buczkowski W., Szymczak-Graczyk A.: Monolityczne zbiorniki prostopadłościenne obciążone temperaturą, Przegląd Budowlany, nr 9, s. 33-38, 2020.
• [14] PN-EN 1990 Eurokod: Podstawy projektowania konstrukcji.
• [15] PN-EN 1991-1-1 Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje. Część 1-1: Oddziaływania ogólne. Ciężar objętościowy, ciężar własny, obciążenia użytkowe w budynkach.
• [16] Lusas Solver Reference Manual, 2016, Lusas, Kinston Upon Thames: 15.2.