اندازه‌های بحرانی برای مخازن استوانه‌ای

در مقاله ارائه شده در خصوص بررسی اندازه‌های بحرانی برای مخازن استوانه‌ای افقی در دو حالت رو زمینی و دفنی بررسی و مطالعه شده است. بررسی اینکه در مخازن گفته شده چه نوع بارگذاری انجام می گیرد، در روند طراحی و ساخت آن بسیار حائز اهمیت است. در مخازن رو زمینی تنها باری که بر پوسته مخزن وارد می شود، به صورت بار هیدرواستاتیکی سیال داخل آن و عمود بر جداره داخلی می باشد. در مقابل مخازن دفنی علاوه بر این بار هیدرواستاتیک دارای تنش های ناشی از بار ترافیکی، وزن خاک روی مخزن و تنش ناشی از بسترسازی اطراف مخزن می باشند و بارگذاری با ترکیبی از این تنش ها انجام می پذیرد. در این مقاله بر اساس حل معادلات پایداری پوسته
استوانه ای حالات بحرانی سازه ای مخازن رو زمینی و دفنی محاسبه شده است و نتایج به شکل توابع ضخامت بحرانی پوسته بدون بعد و طول بدون بعد مخزن در انتها آورده شده است.

در بحث بررسی اندازه‌های بحرانی برای مخازن استوانه‌ای، برای طراحی مخازن استوانه ای افقی باید شرایط مقاومت و پایداری را در نظر گرفت. هوانگ از نظر تحلیلی و عددی بار بحرانی یک پوسته استوانه ای دایره ای افقی را تعیین کرد که در سه نیروی توزیع شده در سطوح کوچک قرار دارد. چنین باری باعث خمش خالص می شود و اول از همه در خطوط لوله صنعتی وجود دارد. فرالدی و گواراسینو به صورت تحلیلی تغییر شکل مقطع دایره ای یک لوله را در معرض خمش خالص تعیین کردند. چان و همکارانش نتایج تحقیق مربوط به پایداری پوسته های افقی را که در دو انتهای آنها چرخانده شده و پر از مایع هستند ، ارائه داد. آنها توابع تنش های قابل قبول را با استفاده از راه حل های تحلیلی شناخته شده برای فشرده سازی محوری یا خمش خالص پوسته استوانه ای ارائه دادند. آنها نتایج آزمایش خود را با مقادیر مناسب تعیین شده بر اساس استاندارد های انگلیس و اروپا مقایسه کردند. کاکپرسکی یک تحقیق آزمایشی از یک ظرف استوانه ای افقی واقعی که پر از آب بود و در هر دو انتهای آن عدسی داشت ، انجام داد. افزایش طول آن با جوشکاری بخش های استوانه ای بیشتر ، حفظ قطر ثابت آنها و ضخامت دیواره ، باعث از بین رفتن پایداری سازه شد. دیوار در قسمت میانی مخزن قرار گرفته بود. سال، تحقیقات آزمایشگاهی را در مورد روند کمانش پوسته های استوانه ای نازک و افقی پر از آب انجام داد. وی تناسبی بین ابعاد پوسته های استوانه ای برای سطوح مختلف آب تعیین کرد ، که برای آن سازه پایداری خود را از دست داد. مگنوکی و استازیوویچ با استفاده از روش اجزای محدود به صورت تحلیلی و عددی ، از حالت استوانه ای افقی که با مایع پر شده و از دو طرف
بستر سازی می شود ، تعیین کردند. استاسیویچ مراحل بعدی تحقیقات پایداری چنین پوسته ای را ارائه داد. مگنوکی ابعاد مطلوب مخازن استوانه ای افقی را با سر محدب ، پر از آب ، با در نظر گرفتن استحکام و شرایط پایداری بررسی کرد. زیوکو اصول دقیقی را برای طراحی مخازن به اشکال مختلف با توجه به شرایط واقعی تولید آنها ارائه داد. شرایط تعیین کننده شکل گیری سازه ها عمدتا از اهداف آنها ناشی می شود و تمام عوامل موثر بر امنیت استفاده از آنها باید در نظر گرفته شوند.

تیم قوی طراحی و مهندسی شرکت نشا گستر پردیس طی تحقیقات انجام گرفته و مدلسازی مخازن پلی اتیلن افقی روزمینی و دفنی، نتایجی را بدست آورد. در این راستا با توجه به اینکه مخزن رو زمینی به علت نداشتن بسترسازی در اطراف آن و وجود نیروی هیدرواستاتیک ناشی از سیال داخل مخزن، دارای تغییر شکل هایی است که بایستی با توجه به محاسبات مکانیک سیالات دارای ساپورت هایی با زوایای مشخصی باشد. نتایج آنالیز استاتیکی در نرم افزار SolidWorks برای مخازن رو زمینی در ادامه آورده شده است.

شکل شماره 1 – تغییر شکل مخزن با مقیاس 40 برابر بدون ساپورت مناسب

شکل شماره 2 – تغییر شکل مخزن با مقیاس 40 برابر با ساپورت مناسب

لازم به تذکر است که مخازنی که در زیر زمین دارای اتاقک بتن مسلح و کف سازی دال بتنی هستند نیز در ردیف مخازن رو زمینی تحلیل و طراحی می شوند. علت آن به خاطر تحمل بار خاک اطراف و روی اتاقک توسط بتن آرمه است و این مخازن تنها تحت بار هیدرواستاتیک ناشی از سیال داخل آن بارگذاری می شود. در چنین
روش های نصبی بایستی دال کف مخزن و دیوار های اتاقک به صورت مناسب برای بارهای وارده تحلیل و طراحی شوند. طراحی اتاقک بتن آرمه مخازن زیر زمینی مطابق با آیین نامه آبا و مبحث 9 مقررات ملی ساختمان انجام می پذیرد.

در مخازن دفنی که به صورت مناسب اطراف آن بسترسازی شده است، شرایط بهتر است و تغییر شکل ها نیز کمتر می باشد. همان طور که گفته شد بارگذاری در مخازن دفنی به شکلی است که علاوه بر نیروی هیدرواستاتیک سیال داخل آن، تنش ناشی از بارهای ترافیکی سطح زمین، بسترسازی اطراف مخزن و وزن ستون خاک بالای مخزن نیز وارد می شوند. تمامی این بارها در مدلسازی نرم افزار SolidWorks به سازه تشکیل دهنده مخزن وارد شده است و نتایج آن در ادامه آورده شده است.

شکل شماره 3 – بارگذاری انجام گرفته در نرم افزار SolidWorks

شکل شماره 4 – تغییر شکل مخزن دفنی با مقیاس 100 برابر

همچنین با چرخش 90 درجه ای عدسی مخزن دفنی تفاوت تغییر شکل نسبت به حالت قبلی بررسی شد و مشاهده کردیم که در این حالت علاوه بر تغییر شکل کمتر میزان تنش های ایجاد شده در بدنه مخزن کمتر می باشد و بهتر است مخازن دفنی به شکل زیر نصب و بهره برداری شود.

شکل شماره 5 – بارگذاری مخزن دفنی با 90 درجه چرخش نسبت به حالت قبلی

شکل شماره 6 – تغییر شکل مخزن دفنی با 90 درجه چرخش نسبت به حالت قبلی و مقیاس 100 برابر

شرکت نشا گستر پردیس با بهره گیری از کارشناسان توانمند خود، بهترین روش ها و تکنولوژی های روز دنیا را در طراحی و ساخت لوله های پلی اتیلن، با گذراندن استانداردهای مربوطه، به کار می گیرد. دانش فنی و تخصصی مهندسان و کارشناسان نشا گستر پردیس از یک سو و تجربه بالا در طراحی و ساخت لوله های
پلی اتیلن، پشتوانه بسیار قوی را برای پیشبرد  پروژه های مختلف انتقال و تصفیه آب و فاضلاب فراهم نموده است. جهت طراحی و مشاوره در زمینه مخازن سپتیک تانک و ذخیره مایعات و فاضلاب و اسید با همکاران ما تماس حاصل فرمایید.

دانلود نسخه کامل مقاله

در این مقاله به بررسی اندازه‌های بحرانی برای مخازن استوانه‌ای افقی پرداختیم، امیدواریم این مقاله مورد اقبال پیمانکاران محترم و کاربران محترم وبسایت نشاگستر پردیس واقع شده باشد. ما در نشاگستر پردیس بعنوان تولید کننده انواع لوله های دوجداره کاروگیت و انواع مخارن استوانه ای، سپتیک تانک و منهول کاروگیت مشغول فعالیتیم و آماده ارائه خدمات خود به پیمانکاران محترم در سرتاسر کشور عزیزمان هستیم.

برای کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان ما در ارتباط باشید: ۹۱۰۷۴۷۹۴۳۲ ۹۸+

آیا این مقاله برای شما مفید بوده است؟!

به این مقاله امتیاز دهید.

میانگین امتیازات: 2.6 / 5. تعداد امتیاز دهندگان: 5

اولین نفری باشید که به این مقاله امتیاز میدهید!