Verifica gambe - TUBO.xls

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CALCOLO DI VERIFICA MECCANICA DELLE GAMBE TUBOLARISECONDO LA SCIENZA DELLE COSTRUZIONI

ITEM : \Item

SERVIZIO : SERBATOIO SOLVENTI REFLUI CAPACITÀ 40 mcServices

DISEGNO : S02220 - 01Drawing

CLIENTE : BIDACHEM S.p.A.Client

N.F. : 2214 ÷ 2216Serial number

N.M. : \

Matricular number

Rev Preparato Data Controllato Data 12/6/2002 12/6/2002

NOTE : Il calcolo viene effettuato considerando la presenza di un vento di velocità pari a 25 m/s Viene verificata la piastra d'attacco al serbatoio più esterna imponendo un coefficiente moltiplicativo per la tensione assiale pari a 1,5 che tiene conto della sua posizione maggiormente penalizzante

Vengono quindi verificate le gambe tubolari alle azioni scaricate dalla scatola

sovrastante per mezzo della piastra di supporto da 20 mm


GEOMETRIA

Profilo LAMIERAN° gambe 6Diametro esterno tubo de mm 355.6Diametro interno tubo di mm 345.6Diametro esterno gambe De mm 3012Materiale gambe ASTM A312 Tp. 304Carico ammissibile Sam N/mm2 138Modulo elastico E N/mm2 196133Lunghezza gambe L mm 1080

Area A mm2 5504.42Momento statico verticale MS mm3 978686Distanza del centro di gravità dalla verticale xg mm 177.80Diametro del centro d'inerzia delle gambe DI mm 2656Baricentro inerzia gambe J mm4 84657519Minimo modulo d'inerzia w mm3 476139.03Raggio d'inerzia i mm 124.02

CARICO CRITICO DELLE GAMBE Pcr N 35124362.65

Il carico assiale del serbatoio sarà sopportato in maniera uguale da ogni gamba in egual misura.

Il momento flettente sarà sopportato dal telaio delle sei gambe.

MOMENTO DI INERZIA TOTALE Jtot mm4 19422626534

Modulo di resistenza W1 W1 mm 2657

Modulo di resistenza W2 W2 mm 5313

Pcr=π2 EJ

4 L2

JTOT=2⋅(A⋅(DI2 )2

+2 A⋅( D12 ∗sen (30 ° )))W 1=J tot /( (D1 /2 ))

i=√ J A

A=π⋅( de24 −di2

4 )xg=

MSA

DI=De−2x g

W 2=J tot /( (D1 /2 )⋅Sen (30 ° ) )


SISTEMA DI CARICO

ZONA DI UBICAZIONE pag 149 1Velocità di riferimento Vref0 m/s 25Fatt correzione Ka 1/s 0.012Quota di riferimento a0 m 1000Altitudine s.l.m. di costruzione m 100

Velocità vento m/s 25Pressione cinetica di riferimento qref N/m2 390.63

Altezza della costruzione dal suolo z m 2Coefficiente di rugosità e topografia terreno Ct sempre 1Coefficiente di attrito Cf 0.01coefficiente aerodinamico cp 0.7d*raq(q) 127.07diametro corpo cilindrico d mm 3370

CLASSE RUGOSITA' TERRENO pag 152 DCATEGORIA ESPOSIZIONE TERRENO PAG 151 II

Quota dal suolo di riferimento z0 m 0.05Quota minima zmin m 4Fattore di resistenza Kr 0.19Coefficiente di esposizione Ce 1.80

Azione tangente del vento pf N/m2 3.91q N/m2 703.33

Pressione del vento p N/mm2 492.33Superficie esposta al vento Sv mm2 28342502.564437

Forza dovuta al vento sull'intero serbatoio TT N 13953.98Momento all'attacco della piastra MM Nmm 33489550.88427

Peso in prova ML N 570000

VERIFICA DELLA PIASTRA D'ATTACCO Altezza piastra h mm 400Largezza piastra l mm 450Spessore piastra s mm 20Modulo resistenza a flessione W mm3 180000

N° mensole per gamba n 4.00Peso ridotto alla piastra p N 23750

Forza di taglio sulla piastra d'attacco T N 88.62Momento flettente totale massimo 9785509.70

Azione assiale dovute a flessione alla base N/mm2 54.36azione assiale dovuta alla compressione N/mm2 2.64Sigma complessiva N/mm2 57.00Coefficiente di sicurezza posizionale 1.5

Sigma complessiva modificata N/mm2 85.50

Taglio totale N/mm2 14042.60Tau N/mm2 1.56


Sforzo monoassiale equivalente N/mm2 85.55

SERBATOIO IN PROVA CON VENTO

Massimo carico assiale ML = TLT+FLT+FCT ML N 570000.00Massima forza di taglio TT = TWT TT N 13954Massimo momento MM = TMT + FMT MM Nm 55816FORZA X Fx = MM / W1 Fx N 21010FORZA Y Fy = MM / W2 Fy N 10505Massima forza di trazione FT = Fx - ML / 6 FT N -73990.04

Se negativa sempre forze compressive sulla gambaMassima forza di compressione FC = Fx + ML / 6 FC N 116009.96

Sollecitazioni dovute al taglioMomento M Nm 2512

Sollecitazione di trazione St N/mm2 5

Sollecitazione con sole forze di trazione S = St+(FT/A) S N/mm2 -8.15

VERIFICA A TRAZIONE OK

Sollecitazione dovuta alla compressione S = St+(FC/A) S N/mm2 26.37

VERIFICA A COMPRESSIONE OK

Abbiamo verificato il rapporto tra il carico critico di compressione applicato allegambe con fattore di sicurezza 1,5Rapporto di stabilità v 302.77

VERIFICA DI STABILITA' OK

VERIFICA DELLA PIASTRA DI SUPPORTO

Lato della piastra mm 450Spessore della piastra mm 20Forza assiale massima su una gamba N 116009.96Sforzo distribuito corrispondente p N/mm2 0.57Coefficiente per lastra incastrata lungo il bordo h 0.022Momento flettente per unità di lunghezza agente nel centro della piastra mf Nmm/mm 2552.22Momento flettente massimo Mf Nmm 1148498.5695531Modulo di resistenza a flessione della piastra W mm3 30000Sforzo assiale dovuto alla flessione N/mm2 38.28

Sforzo assiale complessivo s N/mm2 38.86Sforzo di taglio t N/mm2 1.56

Sforzo monoassiale equivalente N/mm2 38.95

VERIFICA A COMPRESSIONE OK

VERIFICA DI STABILITA' DELLA PIASTRA DI SUPPORTO

Coefficiente per lastra incastrata lungo il bordo j 0.28Carico al limite della stabilità teorico (Timoshenko) s N/mm2 81.21Carico al limite della stabilità sperimentale (Bach) s N/mm2 72.51

St=M

W⋅(1−(ML+FX )pcr)

M=TT⋅LN ° gambe

v=FcPcr


Freccia massima di inflessione mm 0.02

VERIFICA DI STABILITA' OK

VERIFICA PIASTRA DI BASE

Dimensioni piastra di baseLarghezza D mm 450Lunghezza B mm 450Spessore sb mm 20Tipo bulloni M24Numero bulloni per gamba n 4Area del bullone Ab mm2 452.16 Momento Flettente in condizioni di prova M Nmm 2511716Carico assiale in condizioni di prova N N 116009.96

Eccentricità e mm 22 Eccentricità < D / 6 => Totale compressione, no uplift a = ( D - la ) / 2 a mm 47.2fc = N / A * [ 1 + (6*e) / D ] fc N/mm2 0.92rapporto modulo elastico acciaio/cemento n 10

f1 = N / A * [ 1 + (6*e)*(D-2*a) / D^2 f1 N/mm2 0.85

Mb=(a*a*B*(f1+2*fc)) Mb Nmm 449922.05Spessore minimo piastra Spessore minimo piastra t=radq(6Mb/(B*Sam)) t mm 2.36Spessore piastra (sb>t) sb mm 20

VERIFICA SPESSORE OK

Assenza di trazione. Dimensione dei bulloni per solo taglioMassimo carico di taglio V=TT/n V N 29810.50Massima sollecitazione di taglio Fs N/mm2 0.00

e=MN

Forze vento

ZONA DI UBICAZIONE pag 149 1Velocità di riferimento Vref0 m/s 25Fatt correzione Ka 1/s 0.012quota di riferimento a0 m 1000altitudine s.l.m. di costruzione m 100

Velocità vento m/s 25pressione cinetica di riferimento qref N/m2 390.625

Altezza della costruzione dal suolo z m 2Coefficiente di rugosità e topografia terre Ct sempre 1Coefficiente di attrito Cf 0.01coefficiente aerodinamico cp 0.7d*raq(q) 127.07174diametro corpo cilindrico d mm 3370Coefficiente dinamico

CLASSE RUGOSITA' TERRENO pag 152 DCATEGORIA ESPOSIZIONE TERRENO PAG 151 II

Quota dal suolo di riferimento z0 m 0.05Quota minima zmin m 4Fattore di resistenza Kr 0.19Coefficiente di esposizione Ce 1.800536

Azione tangente del vento pf N/m2 3.90625

q N/m2 703.33438Pressione del vento p N/mm2 492.33407

ASA A58,1-1955

Superdicie mantelloDiametro interno fondo Dif mm 3372Altezza colletto fondo Acf mm 50Altezza totale fondo Af mm 743Spessore fondo sf mm 15Diametro del disco dd mm 4216.42Superficie fondo Sf mm2 13955885

Altezza gambe aa mm 1350Spessore mantello sm mm 15Diametro interno mantello Dim mm 3372Altezza mantello Am mm 4000Superficie mantello Sm mm2 42729120

Superficie esposta al vento Sv mm2 28342503

Limiti L/D<10 N/m2 611L/D>10 N/m2 846

L/D 1.2105108

FORZA N 13953.98 17389.458

Quota mediana SERBATOIO m 3.3

Momento mantello Nm 46048.132 49409.749

Forza sul fondo N 3435.4788

Momento sul fondo Nm 3361.616

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