Stabilität/Beulen
Schwimmdachtank:
Ein Schwimmdachtank ist ein Stahltank mit beweglichem Dach. Die Position des Daches richtet sich nach dem Inhalt des Tanks. Das Dach hebt sich beim Befüllen und senkt sich beim Entleeren. Ein typisches Beispiel ist ein Gasometer.
Im Stabilitätsfall ist der kritische Zustand gegeben, wenn der Tank leer ist. Der Tank ist dann offen. Sollte in diesem Zustand eine Windbö auftreten, könnte der Tank ausbeulen. Ob dieser Fall eintreten kann, wird in einer Stabilitätsanalyse untersucht.
Das FE Modell besteht aus 25224 Knoten und 23268 QUAD4 Elementen und hat insgesamt 150264 Freiheitsgrade.
Randbedingungen :
Der Tank ist am unteren Ende gelenkig gelagert. Alle Verschiebungen in den drei räumlichen Richtungen sind fixiert. Die Rotationen sind frei.
Lastfall Böiger Wind :
Der Winddruck wird nach TRAS 320 mit p = 1.26 kN/m² = 1.26 E-3 N/mm² angenommen.
Der Druckbeiwert beträgt 1.2; der Sogbeiwert beträgt 0.6. Somit ergibt sich eine Flächenlast von 2.27 E-3 N/mm².
Da der Tank rotationssymmetrisch ist, spielt die Windrichtung keine Rolle.
Deformationen im Lastfall Wind:
Die Darstellung in Bild 3 ist um den Faktor 1000 überhöht. Die maximalen Verformungen betragen 2.77 mm.
Der Schwimmdachtank wird einer Beulanalyse unterzogen. Es wird geprüft, ob der Tank im Lastfall Wind ausreichend stabil ist.
Der niedrigste Beulwert wurde mit gefunden. Damit ist die Stabilität des Tanks gewährleistet.
Hinweis :
Die Verformungen, die in den Beuleigenformen sichtbar sind, sind keine Absolutwerte. Die maximale Verformung in den Eigenformen wurde jeweils auf den Wert Eins normiert.