Verification of the cylindrical tank shell stability using the stress design and the MNA-LBA procedure

The article presents the course and results of the procedure for verifying the stability of the cylindrical shell of an oil tank with a floating roof, under wind load. Two dimensioning methods recommended by standard PN-EN 1993-1-6 were used, i.e. dimensioning based on the stress state and the MNA-LBA procedure. The method of determining the critical buckling resistance ratio from the linear bifurcation analysis (LBA) and the plastic reference resistance ratio from the physically nonlinear analysis (MNA) has been presented. Comparison of the results obtained with the use of the indicated design methods revealed significant discrepancies in the stress intensity levels of the analysed shell. When using the stress-based dimensioning method, it was shown that the buckling strength was exceeded by 33%, while the results of the MNA-LBA procedure indicated a 33% reserve of the capacity of the analysed system.

---

W artykule przedstawiono przebieg i rezultaty procedury weryfikacji stateczności płaszcza zbiornika cylindrycznego na ropę naftową, z dachem pływającym, obciążonego wiatrem. Wykorzystano dwie z rekomendowanych przez normę PN-EN 1993-1-6 metod wymiarowania, tj. wymiarowanie na podstawie stanu naprężenia oraz procedurę MNA-LBA. Przedstawiono sposób wyznaczania wskaźnika nośności krytycznej z liniowej analizy bifurkacyjnej (LBA) oraz wskaźnika nośności plastycznej z analizy fizycznie nieliniowej (MNA). Porównanie ze sobą wyników otrzymanych przy zastosowaniu wskazanych metod projektowania ujawniło znaczące rozbieżności w poziomach wytężenia analizowanej powłoki. Przy zastosowaniu metody wymiarowania na podstawie stanu naprężenia wykazano przekroczenie nośności powłoki o 33%, natomiast rezultaty procedury MNA-LBA wskazały na 33% rezerwy nośności analizowanego układu.