[TANK] APPENDIX E of API650

APPENDIX E of API650

 

1.1   Scope

아래의 2가지 경우에는 Seismic Forces에 대한 Design을 고려하지 않아도 된다.

1)     S1이 0.04이하 and Ss가 0.15이하

2)     Peak ground acceleration이 0.05g 이하

 

 

1.2   Design Factor

Seismic 계산시 초기에 결정해주어야 하는 Factor 값은 아래와 같다.

 

1)     Seismic Site Class (A~F)

-      Soil profile 및 shear wave velocity 따라 결정

-      Purchase Information에 의해 결정

-      ex) A : Hard Rock, B: Rock, C : Very dense soil D : Stiff soil …

 

2)     Seismic Use Group

-      API650에 따르면 SUG는 Purchase에 의해 결정됨.

-      Importance Factor 와 관련됨

-      SUG I, II, III 각각 Importance Factor I=1.0, 1.25, 1.5 (Annex E.5.1.2)

 

3)     Importance Factor

-      API 650 Table E.5에 따라 결정됨

 

 4)     Rwi (Response modification factor for Impulsive mode) :

Rwc (Response modification factor for Convection mode)

-      Rwi, Rwc 값은 API 650 Table E.4에 따라 결정함.

 

5)     H (Seismic 계산시 사용되는 Liquid Level)

-      API Seismic계산에서 H는 Maximum Design Product Level로 정의됨

(HHLL 또는 HLL 값으로 선정)

-      Shell Thickness 계산시에는 H 값을 Top of shell까지 고려하도록 정의됨.

 

6)     K (Coefficient to adjust the spectral acceleration from 5% ~ 0.5% damping)

API E.2.2에 따라 별도의 요구사항이 없을 경우 1.5로 적용.

 

 7)     TL (Regional‐dependent transition period for longer period ground motion)

-      API 4.6.1에 따라 USA 지역이 아니므로 4 sec 적용 (MX Project와 동일)

 

8)     SS / S1, SP

-      SS : 5% damped, spectral response acceleration parameter at short periods (0.2 sec), %g

-      S1 : 5% damped, spectral response acceleration parameter at one second, %g

-      SP : Design level peak ground acceleration parameter,

-      SS=2.5 x SP , S1=1.25 x SP (Annex E.4.3)

-      SP 는 Purchase Information에 따라 적용.

 

 

1.3            Impulsive Force & Convective Force

Seismic Design은 Liquid를 두 가지로 구분하여 Impulsive Force, Convective Force로 고려하여 계산.

1)     Impulsive Liquid

아래쪽 liquid로 tank와 같은 강체로 해석 (출렁거림이 없는 Liquid)

2)     Convective Liquid

상부 liquid로 sloshing으로 인한 유동성을 고려하여 해석

 

3)     Impulsive Force

When accelerated in a horizontal direction, a portion of the fluid acts as a solid mass in rigid contact with the tank walls. The force generated by this portion of the fluid is called the impulsive force.

 

4)     Convective Force

A portion of the fluid mass behaves as an solid oscillating mass, flexibly connected to the tank walls. The force generated by this mass is called the convective force

 

 

1.4   Seismic 계산의 목적은 Slab Moment와 Ringwall moment 값 산출

1)     Ringwall Moment

-      정의

Tank bottom 가장자리 (API에서는 Shell perimeter로 표현)에 작용하는 Overturning Moment

-      목적

a) Ringwall foundation Load 계산에 사용

b) Tank anchorage force Load 계산에 사용

c) Shell compression check에 사용

 

2)     Slab Moment

-      정의

Tank Bottom 전체에 작용하는 Overturning Moment

-      목적

Slab Foundation & pile cap foundation 작업에 사용

 

 

1.5    Overturning Moment 계산 식

 

1.6   Hoop Stress

Seismic Condition에 의한 Hoop Stress는 하기 Allowable 값보다 작아야 한다.

Maximum Allowable Hoop Tension Stress for the Combination of Hydrostatic Product and Dynamic Membrane Hoop Effects (As per annex E.6.2.4)

 

- Shell Plate Allowable Stress의 133%

- Shell Plate Yield Stress 의 90%