Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Основні поняття про розрахунок і конструювання ствола труби



 

Гранична гнучкість ствола труби, що характеризується величиною (де - розрахункова довжина ствола, - радіус інерції його перерізу), залежить від температури, при якій працює бетон, і приймається відповідно до даних, наведених у рекомендаціях.

Ухил твірної ствола конічної труби роблять або постійним, рівним 0,02 – 0,025, або змінним - у межах від 0,01 до 0,10.

Діаметр верхнього перерізу ствола приймається відповідно до теплотехнічного розрахунку, що враховує вид і витрати палива за годину, температуру газів у основі труби і швидкість їх при виході.

У зв'язку зі збільшенням вертикального навантаження і згинаючих моментів від вітру в стволі від нульового значення у верху до максимального у основи, несуча здатність ствола повинна також збільшуватись. У монолітних циліндричних трубах це може бути досягнуто тільки зміною армування, оскільки товщина стінки ствола, за умови зведення його в ковзній опалубці, повинна залишатися постійною. У тих випадках, коли зведення труби не пов'язане із застосуванням ковзної опалубки, збільшення несучої здатності ствола може бути досягнуто в результаті як змін товщини стінки, так і збільшень діаметру ствола при відповідній зміні перетину арматури. Ефективнішим є збільшення діаметру ствола, оскільки при збільшенні товщини стінки зростає момент від температурного перепаду. Крім того, збільшення діаметру зменшує гнучкість ствола, що дає додаткову економію матеріалів при підборі перерізу ствола на позацентрове стиснення від вітрового моменту і вертикального навантаження. Одночасно зі збільшенням діаметру ствола збільшується і товщина стінки.

Мінімальна товщина стінки зверху монолітної труби за умовами виробництва приймається рівною 160 мм при внутрішньому діаметрі до 5 м, 180 мм - при діаметрі від 5,1 до 7 м і 200 мм при діаметрі від 7 до 9 м.

Мінімальна товщина стінки царг збірних труб, яку визначають розрахунком, повинна прийматися з урахуванням конструкції стику подовжньої арматури (див. рис. 3.3.4 і 3.3.6)

Товщину захисного шару бетону для робочої арматури приймають не менше 30 мм.

Клас звичайного важкого і вогнестійкого бетону для залізобетонних монолітних труб повинен бути не нижче за В15, а для збірних і попередньо - напружених труб - не нижче за В25.

Для армування ствола монолітних труб можна застосовувати не напружувану і напружувану арматура. Армування напружуваною арматурою пов'язане з виробничими труднощами і збільшує терміни будівництва, тому його можна застосовувати лише в окремих випадках.

Гранична температура нагріву ненапружуваної стрижньової арматури 400 - 450° С (залежно від класу арматури), напружуваної стрижньової 250° С і напружуваної дротяної - 150° С.

Ненапружену арматуру доцільно виготовляти зі сталі класу А 400 С (без зміцнення витяжкою), а напружувану — зі сталі класу А600 Сабо з високоміцного холодно-тягнутого дроту.

Для монолітних труб застосовують арматуру у вигляді окремих стержнів, які стикують по висоті труби з напуском без зварювання; для збірних труб доцільно застосовувати зварні каркаси.

З’єднання поздовжньої арматури царг по висоті труби виконують при установленні її в нішах (які потім замонолічуються по сітці) за допомогою зварювання закладних листів (косинок), як показано на рис. 3.3.6. При встановленні арматури в поздовжніх пазах (які потім заробляють торкретбетоном) стержні приварюють до косинок, закладених у стінку труби і приварених до кільцевої арматури царг.

Зольне перекриття, що влаштовують при надземному введенні газоходів, можна виконувати збірним або монолітним. Ділянку ствола збірних труб у зоні введення доцільно робити з монолітного залізобетону.

 

 

Рис. 3.3.7. Деталь з’єднання поясів футерування:

1 – залізобетонна стінка;

2 – футерування із глиняної цегли марки М100 на розчині марки М25;

3 – фасонні плитки із кислотостійкої кераміки

 

Футерування ствола монолітних труб виконують у вигляді окремих поясів, що опираються на консолі, які влаштовуються у стінці ствола. За умовами виробництва робіт переріз консолей у конічних трубах виконують бетонними трикутної форми (рис. 3.3.7), а в циліндричних - залізобетонними прямокутного перерізу висотою 12-15 см; залізобетонні консолі розрізають вертикальними температурними швами, розташованими на відстані не більше 1 м.

Царги збірних труб встановлюють на місце з виконаною футеровкою.

На ствол димових труб діють горизонтальне вітрове навантаження, вертикальне навантаження від ваги труби (ствола, футерування, світлофорних майданчиків) і температурний перепад, що утворюється внаслідок різниці температур на внутрішній і зовнішній поверхнях ствола.

У горизонтальних кільцевих перерізах ствола момент від вітру і додатковий момент від вертикального навантаження, що діють у вертикальній площині, і вертикальне навантаження викликають позацентрове стиснення. Температурний перепад викликає в цих перетинах згин стінки у вертикальній площині, причому стисла зона розташована з внутрішньої, а розтягнута — із зовнішньої сторони (рис. 3.3.8)

У результаті сумісної дії навантажень і температурного перепаду в частинах горизонтального перетину, розташованих із навітряного боку, виникає позацентровий розтяг із однозначною або з двозначною епюрою, характер якої залежить від температурної кривизни розтягуючого зусилля, що виникає в перерізі від дії навантажень.

У частинах горизонтального перерізу, які розміщені з підвітряного боку, виникає позацентровий стиск. Епюра напружень у цих частинах перерізу може бути однозначною або двозначною. Але, як показали експериментальні дослідження, на стадії руйнування ці перерізи будуть повністю стиснуті незалежно від температурного перепаду, бо згинальний момент, який викликаний цим перепадом, пропорційний жорсткості перерізу, яка в результаті дії на бетон ствола з внутрішнього боку високої температури по мірі наближення до стадії руйнування дуже знижується. Це приводить до значного зменшення розтягуючих напружень, що викликані температурним перепадом у зовнішній зоні перерізу, які в результаті залишаються менше стискаючих напружень, що виникають від дії зовнішніх навантажень.

Рис. 3.3.8. Напружений стан позацентрово стиснутого кільцевого перерізу з великим ексцентриситетом:

а – дійсна епюра напружень від дії навантаження; б – закон зміни деформацій; в – розрахункова епюра напружень; г – епюра напружень від температурного перепаду

У вертикальних перерізах ствола в наслідок температурного перепаду виникає згинальний момент, який викликає в перерізі стискаючі напруження з внутрішнього боку, а напруження розтягу – з зовнішнього боку стінки ствола труби. Згин ствола в вертикальному перерізі в результаті нерівномірного тиску вітру незначний, і тому при розрахунку враховують тільки вплив температурного перепаду.

Товщину стінки ствола і вертикальну арматуру визначають із розрахунку горизонтальних перерізів, а кільцеву арматуру - з розрахунку вертикальних перерізів стінки. При розрахунку горизонтальних перерізів враховують додатковий згинаючий момент, що створюється вертикальним навантаженням внаслідок згину ствола і повороту його в ґрунті від вітрового навантаження. Розрахунок горизонтальних і вертикальних перерізів виконують заміцністю і по ширині розкриття тріщин (а в попередньо-напружених трубах 2-ї категорії тріщиностійкості - за утворенням тріщин). Усі циліндричні труби, а також конічні труби, що мають ухил зовнішньої поверхні ствола до 1%, розраховуються на резонанс.

При розрахунку за міцністю горизонтального перерізу на позацентрове стиснення з великим ексцентриситетом за граничний стан приймається момент утворення пластичного шарніра, який характеризується поширенням зони текучості розтягнутої арматури до її центру ваги. Цьому стану відповідають показані на рис. 3.3.8, а трапецієподібні (точніше, криволінійні) епюри напружень у розтягнутій арматурі й у стиснутій зоні бетону. Для спрощення розрахунку ці епюри замінюють прямокутними (рис. 3.3.8, в). Зміну середніх деформацій по висоті перерізу на ділянках між тріщинами приймають по лінійному закону (рис. 3.3.8, б)

Значення розрахункових опорів, а також модулів пружності бетону і арматури приймаються зурахуванням зниження їх в умовах дії високих температур відповідно до рекомендацій.

Розрахунок горизонтальних і вертикальних перерізів ствола труби за міцністю, а також за розкриттям або за утворенням тріщин проводиться за формулами, приведеними в рекомендаціях, у яких є і формули для визначення температурної кривизни і зусиль від дії температури.

Визначення вітрового навантаження при розрахунку ствола труби на резонанс проводять за вказівками і формулами ДБН В.1.2-2:2006 (“Навантаження і впливи”).

 

 




©2015 studenchik.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.