Árbók VFÍ/TFÍ - 01.06.1998, Blaðsíða 335

Súrálstankur á Grundartanga - hönnun og framkvæmd 333
k- = 1jO + 05-J3 + Oj0 2-ö —
2-t
(7)
Fyrir tankinn sem hér um ræður verður k = 1.22 og þá fæst að reikningslegt þrýstiálag
(Pher(z)) v'ð tæmingu verður:
PheX2)^ K ■ % ■ R* (z)= 1.4-12 • Pm(z)= 1.6 8- (z)
(8)
Láréttir togkraftar í skelinni eru síðan reiknaðir samkvæmt líkingunni:
(9)
Fyrir tanka af þeirri stærð og gerð sem hér um ræðir er venjan að miða uppspennuna við
það að spennukaplarnir beri um 50-70% af láréttu togkröftunum í skelinni en afgangurinn
er tekinn upp með slakbendingu. Vegna þess hve kröfur um sprunguvídd eru strangar reynd-
ist hins vegar nauðsynlegt að hækka spennuhlutfallið upp í um 80% þar sem álagið er mest
og að teknu tilliti til tímaháðrar slökunar í spennuköplunum. Þetta þýðir að upphaflaga upp-
spennuhlutfallið verður mest um 90% af heildarálaginu, miðað við notmarkaástand. Hlut-
fallið milli þversniðsflatarmáls ytri og innri láréttrar bendingar er gjarnan haft 67%/33%. í
því tilfelli sem hér um ræðir reyndist hagkvæmast að nota <þ20 stangir í ytri hringinn og <þ 16
stangir í innri hringinn þannig að hlutfallið verður að jafnaði nálægt 60%/40%.
Akvörðun uppspennunnar er framkvæmd þannig að fundið er jafnvægi milli hringkrafts-
ins í notmarkaáslandi annarsvegar og þeirra krafta sem spennukaplarnir ásamt slakbending-
unni geta tekið upp þegar tekið hefur verið tillit til allra tapa og slökunar í uppspennukerfinu.
Um er að ræða ítrunarferli þar sem sett eru inn skilyrði um minnstu og mestu bendingu,
minnsta bil milli kapla, mesta kapalþverniál í hverju kapalbúnti, auk gilda um leyfdegar
spennur og aðra efniseiginleika. Nákvæma lýsingu á útreikningum er að finna í Silo-Hand-
buch [2] og einnig í FIP Handbook on Practical Design [3].
í súrálstankinum á Grundartanga eru 86 kapalhringir. Efst og neðst er þversniðsflatarmál
hvers kapalbúnts 600 mm2 en í flestum kapalbúntum er þversniðsflatarmálið 1200 mm2.
Minnsta bil milli kapalbúnta er 350 mm en mest er 1000 mm bil milli búnta.
Við hönnun gagnvart jarðskjálftaálagi er nauðsynlegt að kanna tvö atriði sérstaklega.
Annarsvegar heildarstöðugleika tanksins og hinsvegar spennur sem koma fram í skelinni
þegar innihald tanksins verður fyrir láréttum hröðunarkröftum. Fyrir fyrra tilfellið er tiltölu-
lega einfalt að reikna álagsdreifingu sem fall af hæð samkvæmt aðferð sem gefm er í Silo-
Handbuch [2]. Fyrir síðara tilfellið var hinsvegar ákveðið að setja upp FEM-líkan þar sem
líkt var eftir áhrifum jarðskjálftaálagsins. Þetta sama FEM-líkan var síðan notað til þess að
sannreyna kraftadreifingu fyrir öll álagstilfelli sem reiknuð voru. Niðurstöður FEM-reikn-
inganna voru bornar saman við niðurstöður einfaldra handreikninga samkvæmt [2] og [3] og
bar þeim vel saman.
Við útreikning á sprunguvíddum var stuðst við aðferðir sem gefnar eru í Evrópustaðlinum
EC2. Allar spennur í stáli og steypur voru reiknaðar í sérstöku þversniðshönnunarforriti,
CSR2, sem notað hefur verið á Línuhönnun hf. undanfarin tíu ár. Með forritinu er einnig
hægt að reikna krappa og streitur í þversniðinu.