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kharasana

Note de Calcul Réservoir Métallique et sa Fondation

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bonjour,

D'abord, je remercie Kharasana pour ces infos et d'avoir soumis tous ces documents précieux concernant les réservoirs.

Je remercie également Keraz pour son intervention, ainsi que tous les lecteurs.

Je vous communique un calcul que j'ai fait hier avec les infos récoltées des interventions précédentes (ci-dessus).

 ---------------------------------------

Calcul contrainte intérieur anneau :

-          Remblais h=1.5m     densité=18 KN/m3

Contrainte dû au remblais    qr = 18 * 1.5 = 27KN/m²

 

-          Poids du liquide stocké  Pliqu.= 21280 KN (voir note de calcul )

Contrainte dû au liquide   qliqu. = 21280/(PI*8²) = 105.84 KN/m²

Contrainte sous remblais = 27+105.84 KN/m²= 1.328 Kg/cm².

--------------------------------------------------------------------------------

Calcul contrainte au droit du voile annulaire :

Poids du réservoir=poids mort de la robe+toit+charpente+accessoires Wst (voir note calcul).

Wst=503.45 KN

qW = 503.45/ PI*(8.2²-7.8²)= 25.04 KN/m²

Voile annulaire :  Rayon extérieur = Re= 8.2 m ; rayon intérieur Ri=7.8m , h=1.5m

Wconcr.= (25 KN/m3)*PI*(8.2²-7.8²)*1.5m= 754.0  KN

                 qconcr.=25*1.5= 37.50 KN/m²

Live load sur toiture  : Qlive =  (122 Kg/m²)*PI*8²= 245.3 KN      (122: voir note de calcul)

                 qlivel =245.3/(PI*(8.2²-7.8²)= 12.20 KN/m²

qW + qconcr. + qLive= 25.04+37.5+12.2 =74.74 KN/m²=0.747 Kg/cm²

                                               ---------------

Wind load:  Mwind = 1038.34KN.m  ( à vérifier dans la note de calcul, valeur prise au TOC). (PI=3.14)

Inertie  = PI*(Re²*Re²-Ri²*Ri²)/4 = 643.80 m4

Contrainte coté extérieur : qw1= M*Re/I=1038.34*8.2/643.8= ±13.22 KN/m².

                Contrainte coté intérieur : qw2= M*Ri/I=1038.34*7.8/643.8= ±12.58 KN/m²

                                               ----------------

Contrainte ou pression maximale = 74.74+13.22=87.96= 0.88Kg/cm²

(Voir graphique joint.)

                                          -------------

Pour le séisme : J’ai relevé une valeur du moment due au séisme =25671.028 KN.m,

Valeur à vérifier car il y a des fautes de frappe (dans la note de calcul) qui gênent un peu la   compréhension.

Inertie  = PI*(Re²*Re²-Ri²*Ri²)/4 = 643.80 m4

 

Contrainte coté extérieur : qS1= M*Re/I=25671*8.2/643.8= ±327  KN/m².

Contrainte coté intérieur : qS2= M*Ri/I=25671*7.8/643.8=    ±311 KN/m².

 

Calcul contrainte total :

qtot1= qW + qconcr + qS1 =25.04+37.5+327=389.04 KN/m²=3.89 Kg/cm²

qtot2= qW + qconcr + qS2 =25.04+37.5+311=373.5 KN/m²=3.74 Kg/cm²

qtot1= qW + qconcr + qS1 =25.04+37.5-327=-264.5 KN/m²=-2.65 Kg/cm²

qtot2= qW + qconcr + qS2 =25.04+37.5-311=-248.46 KN/m²=-2.49 Kg/cm²

Pour ce cas, je n’ai pas fait de graphique.

 

Attention !! J’ai fais ce calcul à des fins didactiques, J’ai pris la valeur du M donné dans la note de calcul (à vérifier). Si cette valeur correspond bien au moment due au séisme et appliqué au voile annulaire au TOC  et que seul le poids propre du réservoir et de l’anneau interviennent dans ce calcul, alors soit le taux de travail du sol est à vérifier soit qu’une semelle est nécessaire……. ??

J’ai joint un graphique que j’ai fait pour les contraintes sous le voile annulaire pour le vent.

Je vous laisse le soin de commenter ce calcul ou interpréter les résultats.

 

Bien à vous

 

attachicon.gifRESERVOIR_DIAM_16_FOND.pdfbonjour,

Bjr KARIM

Il est beaucoup plus simple de calculer la semelle annulaire pour 1 métre linéaire ( d'ailleurs tu trouveras cela dans L'API 650 si mes souvenirs sont bons).

Dans un poste precedent j'ai decrit un peu la methode.

Dans le poste relative a l'effet du vent sur la semelle annulaire , aussi tu determines les forces pour 1m lineaire de semelle 

 

Pour la contrainte sur le remblais , tu prends comme je l'ai mentionné 1m² de surface

et tu auras:

remblais / m²  =  Poids volumique remblais x Epaisseur remblais

Liquide /m²     = Poids volumique Liquide x Hauteur Liquide.

COMME CELA TU NE VAS TRAINER DE GRANDS CHIFFRE

Bonne année

A+

bonjour,

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bonjour, et très bonne année 2014 à tous!!

Je suis actuellement en train de dimensionner un réservoir métallique de capacité 100 mètres cubes pour le stockage de l'eau potable. Le seul code dont je dispose est l'eurocode 3 concernant les réservoirs, et il faut dire que ce code n'est pas très explicite vu qu'il renvoie toujours à des normes dont je ne dispose pas.

J'aimerais savoir si quelqu'un pourrait avoir le code API 650 ou le CODRES. Merci.

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Essalamou alikoum et bonjour à tous,

 

On a deux cas pas plus:

 

Soit le bac il est stable après vérification au séisme et au vent, donc il ne nécessite pas d'être scellé c'est à dire qu'il n'y a  pas risque de renversement ou enfoncement d'un coté et soulèvement de l'autre (vérifications au séisme et au vent selon code API).

 

 

Soit le bac n'est pas stable  après vérification au séisme et au vent donc il faut le scellé afin de transmettre ces deux efforts au sol par le biais de la fondation, dans ce cas on prend en considération l' effort du vent ou du séisme (le plus important des deux) dans le calcul de la fondation.

 

 

Pour la réalisation de la fondation, il est plus logique et économique, qu'après un terrassement général on confectionne notre ferraillage sur place et le coffrer en procédant par la suite au coulage du béton, et après quelques jours nous le décoffrerons et nous poursuivrons le remblayage à l'intérieur sans oublier bien sûr le compactage (il peut se faire aisément) surtout pour un bac de ϕ 57.00m (pour l'accès faire une rampe en remblais bien compacté).

 

 

Bonne année et Meilleurs vœux

 

FONDATION BAC A EAU.pdfRESERVOIR BAC A EAU.pdfBarres d'ancrage.pdf 

 

Lien pour telechacharegr code API 650

https://www.google.fr/#q=code+api+650+pdf

Fondation bac à eau.pdf

Edited by kharasana

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bonjour,

 

 

Essalamou alikoum et bonjour à tous,

 

KHARASANA A ECRIT

On a deux cas pas plus: 

Soit le bac il est stable après vérification au séisme et au vent, donc il ne nécessite pas d'être scellé c'est à dire qu'il n'y a  pas risque de renversement ou enfoncement d'un coté et soulèvement de l'autre (vérifications au séisme et au vent selon code API).

 

REPONSE

On reste dans le cas qui nous interesse a savoir le TANK est stable ( au sens renversement) sans ancrage  ( API 650 appelle cela "self-anchored flat-bottom tanks" OU Unanchored Tank.)

 

Selon L"API 650) on doit verifier ce qui suit 

B.2.2 When actual experience with similar tanks and foundations at a particular site is not available, the following

ranges for factors of safety should be considered for use in the foundation design criteria for determining the allowable soil bearing pressures. (The owner or geotechnical engineer responsible for the project may use factors of safety outside these ranges.)

a) From 2.0 to 3.0 against ultimate bearing failure for normal operating conditions.

B) From 1.5 to 2.25 against ultimate bearing failure during hydrostatic testing.

c) From 1.5 to 2.25 against ultimate bearing failure for operating conditions plus the maximum effect of wind or seismic loads.

 

Le point C explique clairement que l'on doit verifier notre fondations Sous les charges en opération additionnées avec le maximum des effets provenant du seisme ou du vent ( voir même vent extreme  =  1.75 x Vent Normal).

Ces effets produisent des moments de renversement MR qui a sont tour produira une contrainte Positive (dirigée vers le bas, et une contrainte Negative dirigée vers le haut).

Dans le cas ou le TANK ne se renverse pas donc la contrainte dirigée verra son effet compensée par les contraintes descendantes provenant des charges verticales telle que poids du tank etc.

Par contre au niveau de la contrainte descendante ( provenant du renversement comme cité plus haut) on aura un cumul de contrainte (exple contrainte du au poids tank + Contrainte descendante du au renversement ) donc il faut verifier cette contrainte totale (cumulée) et voir s'il n'y a pas depassement de la contrainte du sol  ( Les facteurs de securite sont donnés plus haut dans l'API 650).

 

DONC CONCLUSION , Même si le TANK est stable ( ne se renverse pas) ne veut pas dire que l'on doit ignorer les effets dues au renversement (Seime ou Vent) sur la fondation (RINGWALL).

 

UN AUTRE ARTICLE DE L'API 650

B.4.2.2 When a concrete ringwall is designed, it shall be proportioned so that the allowable soil bearing is not exceeded. The ringwall shall not be less than 300 mm (12 in.) thick. The centerline diameter of the ringwall should equal the nominal diameter of the tank; however, the ringwall centerline may vary if required to facilitate the placement of anchor bolts or to satisfy soil bearing limits for seismic loads or excessive uplift forces. 

 

Voir la phrase soulignée  (Ceci confirme que l'on ne doit pas avoir un depassement de contrainte sur le sol dans le cas de charges incluant le seisme.

 

VOIR AUSSI DANS L'API 650

 

E.6.2.3 Foundation

 

Ringwalls for self-anchored flat-bottom tanks shall be proportioned to resist overturning bearing pressure based on the maximum longitudinal shell compression force at the base of the shell in Equation E.6.2.3-2.

Pf = ( Wt(1+0.4 Av) + (1.273 Mrw / D²) ).

 

 

P.S , Les valeurs des moments de renversements ( Provenant du seisme ou du vent) doivent etre imperativement mentionnées dans le DATAient SHEET de l'equipement fourni par le fabricant (bien sur dans le cas ou le fournisseur ou fabricant reste professionel et respecte l'API 650). voir ANNEXE L ci dessous.

 

 

ANNEXE L (Normative)

API STANDARD 650 STORAGE TANK DATA SHEET

 

Entre autres données le fournisseur du TANK devra fournir ce qui suit :

 

Foundation Design Loads: See W.3(15). These loads are unfactored after the manner of the Allowable

Stress Design methodology. (Sign convention is as follows: positive acting downward, negative acting

upward.)

— Base Shear*: Indicate the values for the wind and seismic conditions in units of force.

— Overturning Moment*: Indicate in units of force-distance. See 5.11 for wind, and Annex E, or alternate

seismic criteria as specified on Line 8 of the Data Sheet, for seismic criteria.

— Ring Forces*: Indicate loads delivered by the shell in units of force per circumference of shell.

 

Donc je pense que quelque soit le TANK ( Je veux dire stable ou pas vis a vis du renversement) on doit verifier notre ringwall sous l'effet de ce renversement.

 

Merci et A+

 

 

 

 

 

 

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Essalamou alikoum et bonjour à tous,

 

 

attachicon.gifFONDATION BAC A EAU.pdfattachicon.gifRESERVOIR BAC A EAU.pdfattachicon.gifBarres d'ancrage.pdfattachicon.gifbac à eau.JPG 

 

Lien pour telechacharegr code API 650

https://www.google.fr/#q=code+api+650+pdf

Bonsoir, 

 

Merci pour ces fichiers.

J'ai consulté ces notes, j'ai une remarque concernant la contrainte en dessous de la semelle du béton. (fondation constitué d'un voile et d'une semelle annulaires).

je pense que pour le calcul de cette contrainte, on doit tenir compte aussi de :

       1/ La surcharge due au liquide contenue dans le réservoir,

        2/ La surcharge due à la différence de remblais entre l’intérieur et l’extérieur de l'anneau.

Ces deux charges sont dissymétriques !!!!! agissent du "coté intérieur" de la semelle.

Cordialement.

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bonjour, les amis.

j'ai un réservoir métallique à calculer et celui-ci est sur pylône. Il a un toit sphérique avec trous d'homme. le réservoir devra contenir 75m3. je ne sais pas comment m'y prendre pour les calculs. J'ai regarder la norme eurocode 3 pour le calcul des réservoir métallique, mais j'y arrive pas. Merci

 

 

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bonjour,

 

je suis à la recherche d'un document ou une note de calcul qui peut m'aider a calculer la charpente d'un toit conique autoportant d'un réservoir métallique et surtout le contreventement du toit (calcul des entretoises). merci !

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Bonjour tout le monde,

j'ai une petite question sur la fondation en forme d'anneau (couronne en béton armé) pour réservoir à axe vertical d'une capacité de 3000m3  de bitume

est ce nécessaire des joints au niveau de fondation (couronne en béton armé) ?

Merci

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