Wpływ sposobu modelowania pierścienia wiatrowego na ocenę stateczności płaszcza zbiorników otwartych metodą MNA-LBA

• Autorzy: Słowiński Kamil , Piekarczyk Marek

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0055.1612

Warianty tytułu

EN

The influence of the wind ring modeling method on the assessment of the shell stability of open tanks using the MNA-LBA method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono wpływ zróżnicowanych sposobów odwzorowania pierścienia wiatrowego na ocenę stateczności płaszcza zbiorników otwartych, przeprowadzoną z wykorzystaniem procedury wymiarowania MNA-LBA wg normy PN-EN 1993-1-6. W kontekście zastosowania tej procedury pojawia się pytanie o wpływ sposobu modelowania pierścienia wiatrowego na dwie wielkości, istotne dla oceny smukłości względnej płaszcza, tj. na wskaźnik nośności krytycznej rRcr oraz wskaźnik nośności plastycznej rRpl. Do formalnej oceny smukłości względnej płaszcza wymaga się, aby oba te wskaźniki zostały określone tak dokładnie, jak to możliwe. Przeprowadzono szereg analiz numerycznych z wykorzystaniem modeli o różnym stopniu dokładności odwzorowania pierścienia wiatrowego. Wyniki tych analiz pozwoliły na rozwiązanie problematycznych kwestii związanych z interpretacją wyników potrzebnych do wiarygodnej oceny stateczności płaszczy zbiorników otwartych.

EN

The article discusses the effect of various methods for modelling the wind girder on the stability assessment of the shell of open-top tanks, conducted using the MNA-LBA dimensioning procedure in accordance with the PN-EN 1993-1-6 standard. In the context of applying this procedure, the question arises about the influence of the wind girder modelling method on two key parameters essential for evaluating the relative slenderness of the shell, namely the critical load-bearing indicator rRpcr and the plastic load-bearing indicator rRpl. For a formal assessment of overall relative slenderness of the shell, both of these indicators must be determined as accurately as possible. A series of numerical analyses were conducted using models with varying levels of accuracy in the representation of the wind girder. The results of these analyses helped address problematic issues related to the interpretation of the results needed for a reliable assessment of the stability of the shell of open-top tanks.

Słowa kluczowe

PL

zbiornik; pierścień wiatrowy; analiza numeryczna; stateczność

EN

tank; wind girder; numerical analysis; stability

• Wydawca: Fundacja Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa
• Czasopismo: Inżynieria i Budownictwo
• Rocznik: 2025
• Tom: R. 81, nr 3
• Strony: 321--326
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Słowiński Kamil

• Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa

• https://orcid.org/0000-0002-4225-520X

autor

Piekarczyk Marek

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej

• https://orcid.org/0000-0003-0566-4749

Bibliografia

• [1] ECCS TC8 TWG 8.4 ShelIs. Buckling of steel shelIs. European Design Recommendations, 5th ed. ECCS, 2008.
• [2] PN-EN 1993-1-6:2009 Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych, Część 1-6: Wytrzymałość i stateczność konstrukcji powłokowych. PKN, Warszawa.
• [3] 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. PKN, Warszawa.
• [4] Uematsu Y., Yamaguchi T., Yasunaga J.: Effects of wind girders on the buckling of open-topped storage tanks under quasi-static wind loading, Thin-Walled Structures, 124 (2018), https://doi.org/10.1016/j.tws.2017.11.044.
• [5] Sobel L.H.: Effects of boundary conditions on the stability of cylinders subject to lateral and axial pressures, AIAA Journal, 2 (1964), https://doi.org/10.2514/3.2572.
• [6] Hibbit, Karlsson and Sorenson Inc., Abaqus Standard User's Manual - Version 5.8, 2000.
• [7] PN-EN 1993-4-1:2009 Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych, Część 4-1: Silosy. PKN, Warszawa.
• [8] PN-EN 1991-1-4:2008 Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje, Część 1-4: Oddziaływania ogólne, Oddziaływanie wiatru. PKN, Warszawa.
• [9] Zhao Y., Lin Y.: Buckling of cylindrical open-topped steel tanks under wind load, Thin-Walled Structures, 79 (2014), https://doi.org/10.1016/j.tws.2014.02.010.
• [10] Portela G., Godoy L.A.: Wind pressures and buckling of cylindrical steel tanks with a conical roof, Journal of Constructional Steel Research, 61 (2005), https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2004.11.002.
• [11] Holst J.M.F.G., Doerich C., Rotler J.M.: Accurate determination of the plastic collapse loads of shells when using finite element analyses, w: Fourth International Conference on Advances in Steel Structures, 2005, https://doi.org/10.1016/B978-008044637-0/50267-5.
• [12] Słowiński K., Piekarczyk M.: Fem determination of the plastic limit load for cylindrical shells, Technical Transactions, Vol. 12. (2019), https://www.ejournals.eu/Czasopismo-Techniczne/2019/Volume-12/art/15947/.