Obliczenia sił rozciągających ściany

Założenie całkowitego zamocowania wzdłuż krawędzi zbiornika jest uzasadnione tylko w przypadku rzutu kwadratowego komory pojedynczej lub przy innych warunkach konstrukcyjnych odpowiadających temu założeniu. W przypadku natomiast sprężystego (częściowego) utwierdzenia krawędzi, jak w zbiornikach prostokątnych, zagadnienie jest znacznie trudniejsze (program uprawnienia budowlane na komputer).

W praktyce stosujemy wtedy metody przybliżone, wynikające z kombinacji ujęcia zbiornika jako układu ramowego i przestrzennego. S. Gawroński, opierając się na wzorach S. P. Timoszenki dla płyt prostokątnych dwukierunkowo zginanych przy obciążeniu hydrostatycznym, obliczył metodą kolejnych przybliżeń momenty przęsłowe i narożne uwzględniając w ten sposób zamocowanie sprężyste wzdłuż krawędzi pionowych zbiornika; opracował również wykresy i tablice do obliczenia sił rozciągających ściany (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Przy tym warunki brzegowe krawędzi poziomych ujęto w dwóch alternatywach:

1. górna i dolna krawędź - swobodnie podparte,
2. krawędź górna - niepodparta, krawędź dolna - swobodnie podparta (uprawnienia budowlane).

Przytoczona metoda jest metodą przybliżoną, gdyż wyrównanie momentów następuje tylko w niektórych przekrojach, a przebieg momentów i różnica momentów dwóch sąsiednich ścian wzdłuż krawędzi pionowych nie przebiega liniowo. Przybliżenie to jest jednak wystarczająco dokładne dla praktyki (program egzamin ustny).

Współczynniki do wyznaczania momentów w ścianach, tablice 2-XVIII i 2-XXIV-współczynniki sił poprzecznych. Momenty oblicza się mnożąc spółczynnik ?? z tablic przez parcie maksymalne p i wysokość h² zbiornika, tj. M = rj ph². Przebieg oddziaływań wzdłuż pionowych krawędzi zbiornika ma postać zbliżoną do trójkąta lub trapezu. Wartość maksymalna występuje poniżej połowy wysokości. Przy górnym i dolnym brzegu oddziaływania są równe zeru (opinie o programie).

Ściany zbiornika

Wykres reakcji podporowych przy górnej i dolnej krawędzi wykazuje, że w środkowej części występują siły rozciągające, w pobliżu naroży natomiast siły ściskające. Stąd wniosek, że np. płyta denna jest rozciągana w swej środkowej części, a ściskana przy narożach. Wynikające więc odkształcenia w samej płaszczyźnie płyty dennej powodują zmianę kształtu prostokątnego na zbliżony do elipsy. Można to zjawisko tłumaczyć tendencją zbliżania się zbiornika, wskutek ciśnienia wewnętrznego, do postaci ciała obrotowego (w tym przypadku do walca), to jest do takiego kształtu w rzucie, przy którym momenty zanikają, a pozostaje tylko rozciąganie (segregator aktów prawnych).

Z powyższego przykładu wynika również, że ściany sąsiednie przenoszą każda ok. 38 % całkowitego parcia cieczy, dno ok. 17 %, zaś górny brzeg 7 %. Rzecz jasna, że ten podział jest funkcją kształtu danej ściany. W rozważanym przypadku była to ściana kwadratowa. Przy bardziej wydłużonym kształcie, tzn. przy większym h> udział górnej i dolnej krawędzi będzie mniej szyi odwrotnie, przy niskiej ścianie oddziaływania u dołu i u góry będą wzrastały. Wielkości te są również zależne od stosunku boków o) b : a.

W drugiej części wymienionej pracy opracowane zostały jeszcze dalsze dwie alternatywy zbiorników przy następujących założeniach: ściany zbiornika są dołem swobodnie podparte, a górą bez podparcia, ściany zbiornika są dołem całkowicie zamocowane, a górne krawędzie niepodparte (promocja 3 w 1).

Rozwiązanie strony matematycznej tego zagadnienia jest skomplikowane i nie może być tutaj przytoczone. Obliczenie momentów w ścianach zbiorników prostokątnych można przeprowadzić za pomocą wykresów i tablic Gawrońskiego i Kalmanoka. Ze względu na przybliżony charakter metody istnieje szereg możliwości. Wymienione wykresy podają momenty w zależności od wzajemnego oddziaływania sąsiednich ścian zbiornika, lecz nie uwzględniają ewentualnych zamocowań dolnego brzegu i swobodnego podparcia górnego. Tablice Kalmanoka pozwalają na znalezienie momentów, przy uwzględnieniu warunków brzegowych, górnej i dolnej krawędzi, nie dają jednak możności obliczania momentów sprężystego zamocowania wzdłuż pionowych krawędzi zbiornika.