Obliczanie zbiorników

Zbiorniki o przekroju kołowym i pionowej osi obrotu składają się z powłok obrotowych o kształtach od najprostszych (np. powłoka walcowa oparta na dnie, do złożonych składających się z kilku współpracujących ze sobą powłok. W przypadku najbardziej rozbudowanego kształtu zbiornika o przekroju kołowym możemy wyodrębnić myślowo z niego trzy typy powłok, z których mógłby się składać, a mianowicie: powłoki kopułowe, stożkowe oraz walcowe (program uprawnienia budowlane na komputer).

Ponadto w skład konstrukcji zbiorników mogą wchodzić płaskie płyty kołowe. Wyznaczenie sił południkowych i równoleżnikowych w założeniu, że odkształcenia kopuły nie mają na nie wpływu, rozwiązuje metoda bezmomentowa (wg teorii błon). Jednakże odkształcenia powłoki wpływają z reguły na jej kształt, co powoduje zmianę krzywizny powłoki, a co za tym idzie i powstanie momentów zginających. Odkształcenia powłok pod wpływem obciążenia przy łagodnej zmianie krzywizny powłoki są bardzo nieznaczne, tak że można je - bez żadnej szkody dla dokładności obliczeń - pominąć (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Nie do pominięcia są jednak odkształcenia przy niezbyt łagodnej zmianie krzywizny, przy ograniczeniu swobodnej odkształcalności powłok w płaszczyznach normalnych do ich tworzących, lub przy innych warunkach, które wpływają na duże różnice wewnętrznych sił blisko położonych siebie myślowo wydzielonych wycinków powłoki (np. przy połączeniu kopuły z wieńcem podporowym, który przejmuje prawie całkowicie rozpór powłoki) (uprawnienia budowlane).
Po myślowym podzieleniu rozpatrywanego zbiornika płaszczyznami poziomymi w miejscach załamań tworzących, zbiornik można rozpatrywać jako zespół składowych powłok obrotowych. Oddziaływanie wzajemne rozciętych myślowo części zbiornika zastępuje się działaniem sił poziomych H = Xi i momentów utwierdzenia M = Xk. Przy monolitycznym charakterze węzłów muszą w każdym z nich zachodzić warunki ciągłości konstrukcji, które pozwalają wyznaczyć niewiadome oddziaływania Xt oraz Xk.

Powłoka kulista

Pierwszy warunek jest określony przez wzajemną równość przesunięć poziomych w każdym z węzłów zbiornika dla górnej oraz dolnej powłoki, drugi natomiast wynika z równości kątów obrotu dla obu powłok, zbiegających się w obliczanym węźle. Rozpatrując więc równowagę poszczególnych węzłów należy określić jednostkowe przesunięcia i obroty zbiegających się w węźle powłok wywołane niewiadomymi wielkościami wzajemnego oddziaływania oraz przesunięcia i obroty tych powłok pod wpływem działającego na nie obciążenia zewnętrznego (program egzamin ustny).

Po obliczeniu wielkości oddziaływań Xt i Xk, znając wpływ tych wielkości na siły wewnętrzne i momenty zginające w powłoce, wyznaczamy ich przebieg w ścianach zbiornika jako wpływ zaburzeń brzegowych na jego pracę.
Niżej omówimy stan zgięciowy w poszczególnych typach powłok, a więc w powłoce kulistej, stożkowej i walcowej, a następnie podamy typowe układy tych powłok przy niezależnej ich pracy od pozostałej części konstrukcji oraz rozpatrzymy obliczanie zbiorników obrotowych o kształtach złożonych z ostatecznym uwzględnieniem współpracy ich powłok składowych. Bliżej zostaną rozpatrzone zbiorniki o częściej spotykanych i bardziej typowych kształtach (opinie o programie).

Ogólne zależności wyjściowe do obliczania tej powłoki oparte są na zależnościach wzajemnych odkształceń powłoki trp i t)V zmian krzywizn i kąta obrotu odkształconego elementu. Na ogólną liczbę 12 niewiadomych wewnętrznych sił i odkształceń, zależności między nimi dają 9 równań (zależności między odkształceniami opierają się na prawie Hooke’a: - oz = 0, d r), a trzy pozostałe równania wynikają właśnie z warunków równowagi elementarnego wycinka błony ograniczonego płaszczyznami o wewnętrznych kątach dcp i dO (segregator aktów prawnych).

Dla uproszczenia zagadnienia J. W. Geckeler podał dla kopuły kulistej, tj. przy r, = r2 = r oraz stałej grubości d, przybliżone rozwiązanie tych równań, przy czym w porównaniu z dokładnym obliczeniem różni się ono tylko nieznacznie. Do etapu wyjściowego posłużyły Geckelerowi wzory ogólne, które były uzupełnione dodatkowymi zależnościami uwzględniającymi takie parametry jak kąt obrotu i przesunięcia (promocja 3 w 1).