Актуализация методов расчёта и проектирования несущих элементов открытых площадок резервуарных парков нефтепродуктов
Abstract
Повышение надёжности и экологической безопасности резервуарных парков хранения нефтепродуктов является актуальной задачей, решение которой напрямую зависит от устойчивости и надёжности конструкций открытых площадок. В статье выявлен системный пробел в нормативной базе, касающийся учёта специфических нагрузок, в частности неравномерного снегоотложения, формируемого вокруг вертикальных стальных резервуаров. Целью работы является актуализация научно-обоснованной методики расчёта и проектирования железобетонных несущих элементов открытых площадок. Для достижения цели применён комплекс методов: проведены снегомерные съёмки, численное моделирование ветрового потока и снегоотложения в Ansys CFX, а также расчёт осадок и напряжённо-деформированного состояния многослойного основания в Plaxis 3D. В результате впервые получены картограммы снеговых нагрузок и значения корректирующего коэффициента μk для различных схем расположения резервуаров. Установлена минимальная рациональная толщина железобетонного элемента, предложено регрессионное уравнение для её прогнозирования. Разработанная методика позволяет выбирать эффективные конструктивные решения, обеспечивающие снижение стоимости и трудоёмкости устройства оснований на 42% по сравнению с традиционными подходами. Improving the reliability and environmental safety of oil product storage tank farms is an urgent task, the solution of which directly depends on the stability and reliability of the structures of open areas. The article identifies a systemic gap in the regulatory framework regarding the consideration of specific loads, in particular, uneven snow cover formed around vertical steel tanks. The purpose of the work is to actualize a scientifically based methodology for calculating and designing reinforced concrete load-bearing elements of outdoor areas. To achieve this goal, a set of methods was applied: snow measurement surveys, numerical modeling of wind flow and snow deposition in Ansys CFX, as well as calculation of precipitation and stress-strain state of a multilayer substrate in Plaxis 3D. As a result, cartograms of snow loads and values of the correction factor μk for various reservoir layouts were obtained for the first time. Having established the minimum rational thickness of the reinforced concrete element, a regression equation is proposed to predict it. The developed technique makes it possible to choose effective design solutions that reduce the cost and complexity of building foundations by 42% compared with traditional approaches.