Butadien-Kugeltank in Wanzenau, Frankreich

Realisiert mit Dlubal Software

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Analytisches 3D-Modell in RFEM (links) und in RF-DYNAM Pro berechnete Eigenform (rechts)

Detailaufnahme der Versteifungen in RFEM

Draufsicht der seismischen Deformation in RFEM

Kundenprojekt

22. Februar 2017

Frankreich RFEM Silos und Speicherbehälter Stahlbau

Ingenieurbüro

Cedeti ingénierie
Hördt, Frankreich
www.cedeti-ingenierie.com

Anzahl Knoten: 3.636 | Flächen: 634 | Finite Elemente : 144.030

Die Produktionsanlage von ARLANXEO Emulsion Rubber France mit Sitz in Wanzenau (Frankreich) ist weltweit eine der größten zur Herstellung von synthetischem NBR-Kautschuk (Acrylnitril-Butadien-Kautschuk). Diese Art von Kautschuk ist beständig gegen Öl und wird unter anderem verwendet bei der Herstellung von Kabeln, Rohren, Bremsbelägen oder von Sicherheitsschuhen.

Butadien ist ein unverzichtbarer Bestandteil bei der Herstellung von NBR‑Kautschuk. Es wird in flüssigem Zustand in Kugeltanks aufbewahrt.

Berechnung

Bei den Tanks wurde eine Erdbebenbemessung durchgeführt, die die Vorgaben der französischen ICPE‑Verordnung (klassifizierte Anlagen mit besonderem Gefahrenpotenzial für die Umwelt) einhält. Anfangs wurden die Kugeltanks nach den französischen PS92‑Regeln bemessen (Regeln für erdbebensicheres Bauen), wobei das standortspezifische Antwortspektrum verwendet wurde. Allerdings wurde das Bemessungsspektrum durch Eurocode 8 und den Erlass vom 4. Oktober 2010 neu definiert, die die Erdbebenvorschriften für Anlagen enthalten, die als riskant eingestuft werden. Somit war eine Neuberechnung des Tanks notwendig.

Konstruktion und Modellierung

Der Kugeltank wird ausschließlich von elf Stahlstützen getragen, die auf die Hülle geschweißt sind. Die Stützen sind durch einen umlaufenden verschraubten Ring miteinander verbunden. Die Versteifungen gewährleisten die horizontale Stabilität des Kugeltanks bei Auftreten von Wind- und Erdbebenlasten.

Für die statische und dynamische Berechnung wurde ein 3D-Modell mit der FEM-Statiksoftware RFEM erstellt. Alle Komponenten wurden mit Flächenelementen modelliert (kugelförmige Hülle, Stützen, umlaufender Haltering, Versteifungen, Knotenbleche, Ankerplatten, ...). Die Bauwerk-Baugrund-Interaktion wurde ebenfalls im Modell berücksichtigt, indem elastische Stützen verwendet wurden, die die Steifigkeiten der Pfahlgründungen in alle Verschiebungsrichtungen übertragen.