Такие резервуары имеют внутреннее давление паровоздушной среды до 70÷200 кН/м² для легких жидкостей и до 600÷1800 кН/м² для сжиженных газов.

Резервуары повышенного давления имеют разнообразную конструктивную форму, особенностью которой является плавность внешнего очертания оболочки, хорошо работающей на внутренней давление.

Вертикальные цилиндрические резервуары повышенного давления проектируются со сферическими или сфероцилиндрическими кровлями и плоскими или выпуклыми днищами.

Резервуары с плоскими днищами могут приподняться при большом внутреннем давлении и изогнуть днище. Поэтому нижний пояс корпуса заанкеривают в кольцевой ленточный фундамент анкерами, расположенными через 2 – 2,5м. Против консолей для анкеров с внутренней стороны располагается кольцо жесткости, обеспечивающее прочность и устойчивость нижнего пояса резервуара.

Резервуары с выпуклым днищем имеют сходную конструкцию кровли и днища.

Горизонтальные цилиндрические резервуары проектируются диаметром до 4м, длиной до 40м, объемом до 400м³ с избыточным давлением 40-70 КН/м² при хранении жидкостей и 200 – 1800КН/м² при хранении сжиженных газов.

Наземные резервуары устанавливают на опоры, расстояние между которыми 0,5÷0,7 длины резервуара. По оси опор внутри резервуара приваривают диафрагмы из гнутого уголка с треугольником жесткости.

В днище резервуаров малого объема и давления (d ≥ 2м; p = до 40 rН/м²) делают плоскими, работающими как мембрана.

При больших давлениях применяют сферические, конические или цилиндрические днища.

Шаровые резервуары применяют для хранения сжиженных газов и нефтепродуктов при внутреннем избыточном давлении 200–600 КН/м². Шаровые резервуары устанавливают на 8–12 колонн или специальное опорное кольцо.

Каплевидные резервуары имеют форму капли жидкости на несмачивающейся поверхности под действием сил поверхностного натяжения. В условиях нормального режима такие резервуары являются равнопрочной конструкцией.

Газгольдеры

Газгольдеры – это сооружения в виде сосудов, предназначенных для хранения, выравнивания состава и перемешивания различных газов.

В зависимости от внутреннего давления газгольдеры подразделяются на:

1. газгольдеры низкого давления с избыточным давлением до 5 кН/м²;

2. газгольдеры высокого давления с избыточным давлением до 3000 кН/м² и более.

Существуют газгольдеры постоянного давления и газгольдеры постоянного объема.

В процессе наполнения или опорожнения в первых изменяется объем, а давление остается все время постоянным; объем вторых газгольдеров постоянный, но изменяется давление газа.

Газгольдеры низкого давления имеют переменный объем и делятся на две группы:

1. мокрые газгольдеры с вертикальными направляющими и винтовыми направляющими;

2. сухие газгольдеры с поршнем и гибкой секцией.

Наиболее распространены мокрые газгольдеры.

Мокрые газгольдеры.

В газгольдерах этой группы для уплотнения подвижных соединений используется вода.

Конструкция газгольдера состоит из неподвижного вертикального резервуара, наполненного водой, в котором находится подвижное звено – опрокинутый стакан – колокол.

В газгольдерах больших объемов (10 000 м³ и более) между резервуаром и колоколом размещаются подвижные звенья – телескопы.

Газ подается под колокол и своим давлением поднимает его, а вода, находящаяся в карманах – желобах, расположенных по периметру колокола и телескопа, является гидравлическим затвором, препятствующим выходу газа наружу.

Газгольдер с одним колоколом называется однозвеньевым, если добавляется телескоп, то двухзвеньевым и т.д.

Мокрые газгольдеры с вертикальными направляющими называются так потому, что движение колокола и телескопов происходит по вертикальным направляющим, расположенных снаружи газгольдера.

В мокрых газгольдерах с винтовыми направляющими подъем и опускание колокола и телескопов производится по направляющим в виде винтовой линии – подобно движению винта в гайке.

Винтовые направляющие расположены по внешней поверхности газгольдера под углом 45^о. Под давлением газа колокол как бы ввинчивается в направляющих.

Сухие газгольдеры

– поршневого типа

Представляют собой вертикальный резервуар, внутри которого находится поршень со скользящим затвором на консистентной смазке, препятствующей просачиванию газа.

– с гибкой секцией

5.4 Бункера и силосы

Бункерами и силосами называют емкости для хранения и перегрузки сыпучих материалов. Силосы имеют высокую цилиндрическую часть.

Высотные сооружения

Высотными называют сооружения, высота которых намного превышает их размеры в поперечном сечении. К ним относятся опоры антенных сооружений связи (радио и телевидение), опоры воздушных линий электропередач (ЛЭП), вытяжные башни, дымовые трубы, осветительные метеорологические вышки, маяки, водонапорные башни, силосы и т.п.

По конструктивной схеме все высотные сооружения разделяются на два основных вида – башни и мачты.

6.1 Башни

Башнями называют свободно стоящие сооружения, жестко закрепленные в основании и работающие как консоль (вертикальная консольная балка).

Нагрузки, действующие на башню: собственный вес конструкции, оборудования, ветер, гололед.

Нагрузка от собственного веса и оборудования вызывает относительно небольшие напряжения (20–25 % расчетных), за исключением группы башен, например водонапорных, поддерживающих резервуар с водой, вышек с подъемниками и т.п.

Доминирующей нагрузкой является ветровая. Величина ветровой нагрузки зависит не только от скоростного напора, но и от формы и габаритов самой башни и ее отдельных элементов. Ветровая нагрузка определяется как сумма ее статической и динамической составляющей.

Кроме того, башни, проверяемые на резонанс от действия ветра, следует проверять расчетом на выносливость.

Для башен с периодом собственных колебаний меньше 0,25 сек. динамическая составляющая, вызываемая пульсацией скоростного напора ветра, не учитывается.

Расчетные усилия в элементах башни определяют как в консольном внецентренно-сжатом стержне под действием перечисленных нагрузок.

Башни в большинстве случаев проектируют решетчатыми, в виде пространственных ферм трех или четырехгранного, реже многогранного очертания. С увеличением числа граней расход металла возрастает.

В целях обеспечения устойчивости и более равномерного распределения усилий в поясах башни проектируют уширенными книзу в соответствии с возрастанием изгибающих моментов от вершины к основанию.

Ширина башни у основания составляет высоты. С увеличением ширины башни уменьшаются усилия в поясах от моментов, что снижает расход металла на пояса, но приводит к дополнительному расходу материала на решетку и диафрагмы.

Ширину верхней части башни стремятся свести к минимуму, поскольку это способствует уменьшению нагрузки от ветра.

В верхней части башни целесообразно применять треугольную и раскосную системы решетки; при большой ширине грани ромбическую или полураскосную.

Существенную экономию стали можно получить при применении крестовой решетки с гибкими предварительно напряженными раскосами.

При небольшой ширине ствола башни его проектируют сплошностенным.

6.2 Мачты

Мачты представляют собой высокие тонкоствольные конструкции, расчлененные оттяжками и работающие как балки на упругих опорах. Мачты экономичнее башен по расходу металла, но требуют большей площади для установки.

Нагрузки, действующие на ствол мачты: собственный вес конструкции, оборудования, ветер, гололед, вертикальная составляющая тяжения оттяжек.

Расчетные усилия в элементах ствола мачты определяют как во внецентренно сжатом стержне на упругих опорах, роль которых выполняют оттяжки.

Доминирующими нагрузками для мачт являются ветровые и гололедные. Ветровая нагрузка определяется как сумма ее статической и динамической составляющей.

Для мачт, так же, как и для башен, с периодом собственных колебаний меньше 0,25 с динамическая составляющая, вызываемая пульсацией скоростного напора ветра, не учитывается.

Ствол мачты проектируют постоянного по высоте сквозного или сплошного сечения в плане сквозных мачт с тремя или четырьмя углами соответственно с тремя или четырьмя оттяжками. Стволы сплошных мачт проектируют из труб.

Оттяжки проектируются из стальных канатов, закрепляя их к бетонным якорям. Оттяжки разных ярусов размещаются или параллельно друг другу или сводятся в одну точку. В первом случае усилия в оттяжках меньше, и меньше вертикальная составляющая на ствол, но зато каждой оттяжке необходим анкерный якорь и большая площадь для установки мачты. Для обеспечения поперечной жесткости мачты наименьший угол наклона оттяжки принимается 30^о. Крепление ствола мачты к фундаменту – шарнирное.

Опоры ЛЭП

Опоры ЛЭП предназначены для поддержания токонесущих проводов линий электропередачи. Расстояние между опорами принимается от 200м до 2,5км.

Опоры ЛЭП разделяются на линейные (промежуточные), устанавливаемые на прямолинейном участке трассы без преград, и специальные (анкерные), расположенные в углах трассы (угловые), у переходов через водные препятствия и другие преграды (переходные).

По форме опоры разделяются на одноствольные, несущие провода на консолях, и портальные (двуствольные или четырехствольные), несущие провода на поперечном портале.

Линейные опоры воспринимают относительно небольшие продольные усилия и для них применяют одноствольные и плоские двуствольные портальные опоры.

На специальные опоры действуют большие дополнительные усилия от угловой составляющей тяжения проводов, разности тяжения у переходов и т.д., поэтому их делают четырехствольными с подкосами или оттяжками.

Для опор ЛЭП характерна работа на кручение при одностороннем обрыве проводов. Проектирование опор ЛЭП ведется с учетом специальных технических требований.

Опоры ЛЭП имеют высоту до 40м, специальные переходные опоры у широких рек достигают высоты более 200м.

Сечения поясов и раскосов промежуточных опор обычно принимают из одиночных уголков. Опора разбивается на транспортабельные секции с монтажными соединениями на сварке или болтах. Алюминиевые опоры ЛЭП в 2-2,5 раза легче стальных. Их рационально применять в труднодоступных местах.